煙支濾嘴夾末的控制

徐友良，袁長剛

（安徽中煙工業(yè)有限責任公司滁州卷煙廠，安徽 滁州239000）

1 煙支濾嘴夾末介紹

所謂濾嘴夾末，按照GB5606.3-2005《卷煙外觀的指標要求》第6條規(guī)定[1]，指卷煙表面有長度大于2.0 mm的夾末，缺陷類別為C類。煙支濾嘴夾末是行業(yè)存在的共同問題，特別是早期制造的設備的問題更嚴重，如ZJ19卷接機組、ZJ17卷接機組。為此設備制造企業(yè)和各卷煙生產廠都在設法解決。

2012年某中煙工業(yè)有限責任公司質量監(jiān)督抽查濾嘴出現質量缺陷比率為0.021%，其中濾嘴夾末外觀質量缺陷所占比重最大。為此，公司制造部要求下屬5家工業(yè)企業(yè)對濾嘴外觀質量缺陷進行立項攻關，項目完成后，濾嘴外觀質量缺陷率降低50%。

項目組連續(xù)10個工作日，按每天4次，每次抽取5盤，每盤4000支，對1#卷接機組在線生產抽取80萬支樣本量，檢測濾嘴外觀質量缺陷數據統(tǒng)計如表1：（檢測條件：關閉稀釋度檢測功能）。

表1 1#卷接機組濾嘴外觀質量缺陷項殘次品煙支所占比率統(tǒng)計表

由統(tǒng)計表看出，濾嘴夾末質量缺陷所占比例最大，為77.273%，為主要問題。

2 煙支濾嘴夾末問題分析

項目組運用頭腦風暴法，從5M1E即人、機、料、法、環(huán)、測[2]六方面，全面分析各種可能造成煙支濾嘴夾末的原因，見圖1，逐條排除人為因素、來料因素、操作規(guī)程因素、環(huán)境因素、測量因素為非要因，確定機器設備因素為主要因素，對機器設備存在的主要因素分析如下。

圖15 M1E原因分析結構圖

2.1 煙支端部存在煙末的必然性

由卷煙機傳輸到接裝機的雙倍長煙棒，在前切割鼓輪處被旋轉的圓刀分切成單長煙支，在切割過程中，煙支端部必然存在較短的煙末。

2.2 煙支在鼓輪之間傳遞時煙末飛濺的必然性

匯合鼓輪和靠攏鼓輪凹槽對正時，兩鼓輪凹槽底部的間距為8.1 mm，生產的煙支直徑為7.8 mm，說明“煙組”在鼓輪上傳遞時，在兩鼓輪之間將發(fā)生0.3 mm的位移。當匯合鼓輪負壓吸風切斷時，煙支在離心力的作用，脫離匯合鼓輪而“飛向”靠攏鼓輪；當“煙組”到達靠攏鼓輪時，靠攏鼓輪負壓吸風吸附煙支。正是因為有離心力的存在，才是造成煙支端部煙末被甩出的原因，見圖2。

圖2 煙支傳遞受力示意圖

2.3 煙末被粘附在涂膠水松紙片上的必然性

煙支端部甩出的煙末隨靠攏鼓輪運轉方向運動，水松紙片隨水松紙鼓輪運轉方向運動，兩者作反向運動[3]。由于設備上沒有煙末清潔裝置，煙末向涂膠水松紙片運動，運動中的煙末易粘附于涂膠水松紙片上。

靠攏鼓輪、水松紙鼓輪、搓板位置關系示意圖見圖3。

圖3 鼓輪位置示意圖

2.4 煙支形成濾嘴夾末的必然性

“煙組”在從匯合鼓輪傳遞到靠攏鼓輪上時——離心力對“煙組”的作用——煙棒端部煙末甩出——甩出的煙末作拋物線運動——設備上靠攏鼓輪處沒有煙末清潔裝置——運動中的煙末被涂膠水松紙片粘附——煙支搓接時，水松紙鼓輪、搓板共同作用——“煙組”在搓板上作純滾動——煙末被搓接在水松紙表面或內部，從而產生濾嘴夾末質量缺陷的煙支。

3 解決濾嘴夾末問題的方案

3.1 解決問題的方案選擇

根據濾嘴夾末產生的原因，總結為：

煙末散播源——煙支在從匯合鼓輪傳遞到靠攏鼓輪上時，由于離心力的作用，促使煙支端部煙末甩出。

煙末傳遞途徑——甩出的煙末作拋物線運動。因為設備上沒有煙末清潔裝置，可以考慮增設一套裝置。

易粘附煙末的涂膠水松紙片——煙末和涂膠水松紙片作反向運動，造成涂膠水松紙片上粘有煙末。

通過分析，選擇切斷煙末傳播途徑，為目前解決濾嘴夾末煙支質量缺陷的最佳方案。

針對切斷煙末傳播途徑，正壓吹風、負壓吸風均能夠起到對煙末的清潔作用，只不過是它們的作用方式、作用效果不同。經試驗，確定采用負壓吸風的方式清除煙末。

3.2 解決問題的方案實施

3.2.1 方案設計

以金屬板材加工成吸風裝置，將吸風裝置固定到水松紙鼓輪軸承座外框架上；以金屬管材加工成吸風管，連接到接裝機墻板吸風口；中間以軟管連接，組成一套煙末清潔裝置。

設計思路為：接裝機主負壓吸風壓力較大，為了防止吸風裝置吸風槽入口處負壓吸風對煙支在靠攏鼓輪上傳遞的影響，以及對飛濺的煙末的清潔程度，把吸風槽開口寬度設計為可調式；設備停機時，操作工需要對搓板清潔，為防止水松紙片等雜物阻塞吸風槽、吸風通道，停機時，吸風裝置內的負壓吸風應被切斷；機器運行時，當煙支到達前第一分離鼓輪時，閘閥打開，接通吸風裝置內的負壓吸風。煙末清潔裝置結構示意圖見圖4。

圖4 煙末清潔裝置結構示意圖

3.2.2零部件尺寸設計

在不改變設備主要結構布局的情況下，設計吸風裝置，具體尺寸設計如下。

（1）吸風裝置：總長 310 mm，總寬 40 mm，總厚20 mm，內開一直徑為φ16的孔，底部開一吸風槽，見圖5。

圖5 吸風裝置示意圖

（2）吸風槽：長70 mm，寬10 mm。

3.2.3 零部件材料選擇

對各部件的材料選擇如下：吸風裝置、吸風管采用LY12鋁合金，連接塊采用45#鋼，連接軟管采用帶鋼絲的塑料軟管。

3.2.4 安裝調試

圖紙設計好后，交由協(xié)作單位加工配件，配件到貨并檢驗合格后，將配件安裝到1#卷接機組上。

3.3 效果檢查

設備改造前后對比照片如圖6所示。

圖6 設備改造前后對比照片

設備運轉正常后，觀察靠攏鼓輪、水松紙鼓輪、搓板交接處，煙末在吸風裝置處被清除。

項目組連續(xù)10個工作日，同樣按每天4次，每次抽取5盤，每盤4000支，再次對1#卷接機組在線生產抽取80萬支樣本量，檢測濾嘴外觀質量缺陷數據統(tǒng)計如表2（檢測條件：關閉稀釋度檢測功能）。

表21 #卷接機組濾嘴外觀質量缺陷項殘次品煙支所占比率統(tǒng)計表

參考改造前后1#卷接機組在線生產濾嘴外觀質量缺陷項殘次品煙支所占比率統(tǒng)計數據可知，吸風裝置改造后，濾嘴外觀質量缺陷殘次品煙支占樣本量的比率由0.022%下降為0.0045%；濾嘴夾末質量缺陷煙支數由改造前的136支下降到12支，下降了124支，下降的比例約為91.2%。

4 結束語

項目組運用頭腦風暴法，從人、機、料、法、環(huán)、測六方面，分析造成煙支濾嘴夾末的原因，制定相應對策并采取措施，優(yōu)化了裝備的性能，提高了產品質量，為其他廠家解決這一問題提供可借鑒的方案。

本吸風裝置采用電器控制、正壓伺服、機械動作、負壓除末的原理，完成對煙末的清除。項目組自主設計、外協(xié)加工一套吸風裝置，安裝在靠攏鼓輪上方、水松紙鼓輪軸承座外框架上，對“煙組”中心線附近飛濺的煙末，以負壓吸風的方式清除，切斷煙末的傳播途徑，阻止煙末粘附到涂膠水松紙片上，極大地降低煙支濾嘴夾末質量缺陷比率，保證了產品質量，達到對煙支濾嘴夾末質量缺陷控制的目的。