ZJ116A 型卷接機組濾棒長度調節裝置的改進

馮雄偉， 管 坦， 胡淑云

（常德煙草機械有限責任公司， 湖南 常德 415000）

引言

成品卷煙是由濾棒和煙條通過水松紙片粘接后搓接而成的，其長度和吸阻等物理指標是影響成品卷煙香味和勁頭的重要影響因素[1-4]。如果濾棒長度偏差較大，會直接導致卷煙單支長度、重量以及吸阻等物理指標超標，生產出不合格卷煙，增大原輔材料的消耗。近年來，對濾棒長度調整與控制進行了許多研究，黃強等[5]通過對供嘴部件的改造，使MK9N 卷接機組能生產出濾棒長度58 mm、煙條長度62 mm的新型加長濾嘴卷煙；胡鵬等[6]針對PASSIM8K 卷接機組提出了一種卷煙長度規格改造方法，提高了對濾嘴長度改造的效率；劉國平[7]針對AF12 濾嘴接裝機設計了一種濾棒四分切的方法；陳來記[8]通過改進切刀支座，縮短了濾棒規格調整時間；謝明金等[9]利用Matlab 軟件推導了濾棒長度與刀盤傾斜角及喇叭嘴旋轉直徑之間的關系。ZJ116A 型卷接機組是以成熟ZJ116 型卷接機組為技術平臺研發的新一代國產超高速卷接設備，其額定生產速度為14 000支/ 分鐘[10-11]，但目前針對該機型的濾嘴長度規格控制與調整的研究鮮見報道。為此，通過對影響卷煙長度的因素進行分析，對濾嘴長度控制系統裝置進行改造，以期提高濾嘴長度的控制精度，降低濾嘴長度調整難度，提高工作效率。

1 問題分析

在ZJ116A 型卷接機組的生產過程中，濾棒貯存庫將濾棒輸送到濾棒料斗中，濾棒料斗中的橫向輸送皮帶將濾棒從料斗中連續輸送至濾嘴切割輪的輪槽中，然后濾嘴切割裝置將濾棒切割成雙倍長的濾嘴段。

濾嘴切割裝置位于濾嘴切割輪右側，如圖1 所示，前后設置有兩把切刀1，兩切刀之間的距離為雙倍濾嘴段長度±0.1 mm，切刀由電機帶動。在切刀位置裝有四個切割導向板5 及兩個導軌4，兩側的導軌上均制有0.5～0.8 mm 的臺階，能保證在切割時濾嘴端不會受軸向壓力影響而變形。切割導向板與鼓輪煙槽的間距要調整到比濾棒直徑小0.2 mm，使濾棒在切割時不會發生竄動。切刀的右邊還裝有磨刀砂輪2，可以在線磨刀，保證切刀的鋒利。砂輪與切刀成一定角度，可通過右邊的手輪3 調整，其工作原理如下頁圖2 所示，濾棒3（總長為X）進入一次分切輪的承煙槽中后，被兩側的導軌1 推至鼓輪的中心線上，當轉到切刀2 處，旋轉的切刀將濾棒切成X/3 和2X/3 長。X/3 長的濾嘴段被推向一側處，而2X/3 長的濾嘴段的位置不變，當2X/3 長的濾嘴段進入第二個切刀位置時，切刀再將之切成各X/3 長的兩段濾嘴段，同時，切刀將這兩段濾嘴段向兩側推動，這樣，經過兩把濾棒切刀的切割，輪槽中的濾棒被分切成長度相等的三段濾嘴段。

圖1 濾嘴切割裝置

因此，前后導軌間距X，切刀與兩個導軌的間距X/3，決定了三段濾嘴長度。當生產的濾嘴規格發生變化，則重新調整導軌和切刀的安裝位置，切刀位置的調整比較簡單，只需調整刀架使切刀能對準濾嘴切割輪的刀槽，調整導軌比較復雜，必須將2 個導軌和4 個切割導向板拆卸出來，然后再一個個反復調整安裝，使2 個導軌間距X=濾棒長度，使切割導向板與鼓輪煙槽距離比濾棒直徑小0.2 mm，最后用緊定螺釘將導軌和切割導向板鎖緊在導桿上，由于此處關聯件較多，結構緊湊，而且調節時沒有參考量值，因此需要反復調節，調整過程繁瑣且不便，很難調整到最佳位置。

圖2 濾棒切割原理

2 改進方案

2.1 改進結構

如圖3 所示，改進后的調節裝置主要由調節螺桿、導軌、切割導向板、支架以及緊定螺釘等組成。該調節機構一共有4 個調節螺桿，其中前導軌6 的移動由上下兩個調節螺桿1 控制，后導軌4 的移動由上下兩個調節螺桿2 控制。當濾棒長度規格變化，需要進行調節時，首先調節切刀5 的位置，使其對準切刀槽，然后松開緊定螺釘3，再同時旋轉兩個調節螺桿2，使后導軌4 移動，直到后導軌與切刀之間的距離為X/3,再擰緊后導軌上的緊定螺釘，然后同時旋轉兩個調節螺桿1，使前導軌6 移動，直到前導軌與切刀距離為X/3，再擰緊前導軌上的緊定螺釘。不需要再重新拆掉所有切割導向板與導軌，大大簡化了調節步驟，減少了工作強度。

圖3 改進后濾棒長度調整裝置

2.2 刻度標識

為解決濾棒長度調節時無參考量值的問題，根據調節螺釘的尺寸，在調節螺釘外圍的零件上標記了一圈刻度作為量化調節的參照，見圖4。該刻度標識一共有10 個刻度，每旋轉調節螺釘一個刻度時，導軌則移動0.1mm，提供了一個參考量依據，便于操作人員的調節工作。

圖4 刻度示意圖

3 應用效果

3.1 試驗設計

設備：ZJ116A 型卷接機組（常德煙草機械有限責任公司制造）。

方法：對改進前后ZJ116A 型機組的濾棒規格分別進行3 次改變，將直徑Φ7.8 mm 濾棒由原長度20 mm 改為長度25 mm 規格，再由25 mm 改為27 mm規格，最后由27 mm 改為30 mm 規格，為便于對比分析，安排同一名操作人員進行操作。

3.2 數據分析

由表1 可見，當需要改變濾棒規格時，對機組進行調節，其調節時間由改進前的57.7 min 減少到了10.7 min，減少了81.5%，大大減少了調節的工作時間。

表1 改進前后濾棒長度調節時間對比 min

4 結論

改進后的濾棒長度調節裝置提供了調節螺桿和調節刻度標識，簡化了操作步驟，降低了工作強度，以ZJ116A 型卷接機組為對象，對改進前后的機組進行濾棒規格調整的對比測試。結果表明：改進后濾棒長度調節時間縮短了47 min，減少了81.5%，降低了濾棒調整工作的難度，提高了工作效率。該技術可在ZJ17、ZJ118、ZJ112 等PROTOS 系列卷接設備上推廣應用。