絲束包裝及絲包高度對濾棒壓降影響的改進

柴可梁

(甘肅煙草工業有限責任公司蘭州卷煙廠，甘肅 蘭州 730050)

0 引言

對于濾棒成型機來說，濾棒壓降標準偏差影響到濾棒質量，對濾棒壓降控制情況的優、差，對煙支壓降造成直接影響。2016年新版《卷煙工藝規范》中，又新增了對濾棒壓降指標標準偏差的控制內容，提高濾棒壓降控制水平刻不容緩。在實際生產中，由于絲束包裝形式和使用形式，會對濾棒壓降指標造成不良的影響，在絲束使用過程中，無論使用哪個廠家的絲束，均存在絲束包包裝打包壓痕、絲束包高度降低兩類問題影響濾棒壓降質量。如何解決上述兩個問題帶來的濾棒壓降標準偏差控制難度大的問題，提高濾棒產品質量，降低濾棒廢品率，成為一個難題。

1 生產現狀

1.1 生產原材料

目前濾棒成型車間生產使用的絲束廠家包括安徽雙維絲束廠家(規格3.0Y/35000)和南通絲束廠家(3.8Y/32000、3.0Y/32000)。

1.2 生產設備

成型車間ZL26濾棒成型機。

1.3 材料試驗及分析

1.3.1 絲束包包裝打包壓痕的影響

因絲束卷曲能作用，高壓壓縮的絲束包會產生回彈，導致捆扎的包裝帶在絲束包的邊角處下陷產生勒痕。有勒痕處的絲束之間的拉扯力較大，在制作濾棒時，會導致勒痕處絲束喂入量下降，且不穩定，造成該處濾棒壓降偏低，標準偏差較大。

1.3.2 絲束包高度降低的影響

濾棒成型機在生產過程中，隨著時間的推移，絲束包的高度不斷降低。隨著絲束包高度的降低，現場機臺人員根據檢測出來的濾棒生產數據，需要不斷加大成型機喂料比，以補充填絲量，保證濾棒壓降在生產規格內。對此，分別統計了成型車間8臺ZL26機組，在保證濾棒壓降指標的情況下，成型機喂料比在絲包包頂、包中、包底的變化情況，具體如表1所示。

表1 成型車間包頂、包中、包底喂料比統計

由表1統計數據分析得出，隨著絲包高度逐漸降低，絲束帶的提取距離逐漸加大，懸掛段絲束帶自重逐漸增加，加工的濾棒重量會逐漸減輕，導致濾棒壓降逐漸下降，操作人員需要及時調整喂料比用以補足濾棒重量降低而引起的濾棒壓降降低。因此，絲包高度與濾棒壓降之間應該存在線性關系。

在保持成型機參數設置不變的情況下，隨機抽取2#機臺生產檢測數據統計，在絲包高度每隔100 mm間距，測量10支濾棒壓降值，求其平均值，收集數據如表2所示。

表2 成型車間2#機組絲包高度與壓降統計

由表2數據分析得出，絲束包的高度對濾棒壓降有不良影響，在生產過程中隨著絲束包高度的不斷降低，需要人工及時通過調整成型機生產參數來干預修正。

2 結果分析

絲束包包裝打包壓痕、絲束帶高度降低對濾棒生產質量的影響，總體來講都是影響絲束喂料穩定的因素，如果通過加裝1套吸阻穩定裝置，能將絲包勒痕與高度降低造成的影響，在進入成型機前就消化降低，那么，絲帶進入成型機后的穩定性將不受絲包勒痕和高度降低的影響，而達到穩定喂料，控制吸阻標準偏差，提高濾棒壓降質量的目的。

3 解決方法

通過加裝吸阻穩定裝置，消除絲包包裝及高度降低對濾棒壓降指標的影響。

3.1 實現方法

由于絲包包裝方式及運行過程中絲包高度不斷降低是客觀存在的，為消除其影響，只有通過在絲束送絲過程中消除拉扯力。為此，設計一套吸阻穩定穩定裝置，通過這個裝置將絲束先拉升再送入成型機中，同時在送入過程中通過傳感器實時采集絲束的張力，并以此來調節絲束拉升的速度，保證絲束送入成型機時的張力保持在一定的范圍內。

3.2 實現原理

濾棒吸阻穩定裝置的生產控制方法，包括如下步驟。

1)系統初始化，利用人機交互裝置顯示數據以及鍵入控制指令。

2)主控制器對人機交互裝置輸入的指令、速度采集裝置采集的數據以及張力傳感器采集的數據進行處理。

3)主控制器根據數據處理結果向伺服驅動器發送驅動參數。

4)伺服驅動器根據驅動參數驅使絲束牽引裝置運轉，進而控制絲束的傳送速度以及絲束的張緊度。

3.2.1 機械電氣結構(見圖1、圖2)

圖1 吸阻穩定裝置機械結構

圖2 吸阻穩定裝置電氣結構

3.3 運行數據統計(見表3)

表3 運行數據統計

3.4 吸阻穩定裝置考評指標

1)完成后，絲包有勒痕部位和無勒痕部位等方差檢驗值大于0.05，即絲包有勒痕部位和無勒痕部位的濾棒壓降標準偏差間無顯著差異。

2)完成后，絲包高度與濾棒壓降相關分析結果為不顯著，即相關分析結果檢驗值大于0.05。

3.5 數據分析

1)檢查在使用有勒痕部位和無勒痕部位濾棒壓降標準偏差的差異性。結果顯示F檢驗P值為0.339>0.05，因此應該接受標準偏差相等的原假設，即說明絲束包有、無勒痕2個水平下的標準偏差無顯著差異。

2)檢查同包絲內絲包高度與濾棒壓降指標的相關性。

應用Mintab軟件相關分析結果為：

相關：絲包高度、濾棒壓降(改后)。

絲包高度和濾棒壓降(改后)的Pearson相關系數=0.580P值=0.079

檢驗P值=0.079，大于0.05，即認為絲包高度與濾棒壓降(改后)的相關性是不顯著的。

3.6 結論

安裝吸阻穩定裝置完成既定的考評指標，可以解決改進吸阻標準偏差的目的。

3.7 效果驗證

3.7.1 考評指標1

吸阻穩定裝置安裝完成后，在5#機組上連續使用10包絲束，在使用至有勒痕部位和無勒痕部位時，分別檢測濾棒30支，應用Mintab軟件作等方差檢驗，記錄P值如表4所示。

表4 等方差檢驗P值記錄

得出P值均大于0.05，完成考評指標1。

3.7.2 考評指標2

在5#機組上，抽查5包絲束記錄絲包位置和相應的吸阻值如表5所示。

表5 絲包位置與濾棒壓降記錄

檢驗P值均大于0.05，絲包高度與濾棒壓降的相關性是不顯著的，完成考評指標2。

4 結語

絲束包裝及絲包高度對濾棒壓降標準偏差是客觀存在的，通過加裝吸阻穩定裝置進行改進后，徹底解決吸阻標準偏差控制難的問題，降低了設備運行過程中濾棒壓降標準偏差的波動，提高濾棒生產質量的穩定性，提升了產品質量，為后續工序加工的穩定性提供了保障，提升了濾棒質量的過程控制能力。