降低包裝機(jī)空頭剔除量，減少?gòu)U煙率的措施

盧中焱，蔡洪江

（貴州中煙工業(yè)有限責(zé)任公司畢節(jié)卷煙廠，貴州畢節(jié) 551700）

0 引言

提倡節(jié)能降耗，低投入、高產(chǎn)出始終是企業(yè)追求的目標(biāo)。GDX2/GDX1 型包裝機(jī)煙支消耗是消耗主體，其中包括原料和輔料。在包裝生產(chǎn)線模盒剔除是產(chǎn)生廢煙支的主體，其中模合剔除的煙支多為空頭缺陷煙支，因空頭剔除的煙支成為廢煙量的主要來(lái)源。剔除的煙支分為可回收部分和不可回收部分，不可回收煙支又造成一定浪費(fèi)?？疹^是在模盒輸送帶上進(jìn)行檢測(cè)和剔除，空頭煙支的判定由光電傳感器檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)到空頭煙支時(shí)，控制器將信號(hào)傳給主機(jī)控制系統(tǒng)，再通過(guò)主機(jī)控制器輸出剔除信號(hào)到電磁閥，控制氣缸，完成剔除動(dòng)作。合理調(diào)節(jié)煙支檢測(cè)控制器，實(shí)現(xiàn)高效準(zhǔn)確無(wú)誤剔除空頭煙支，對(duì)設(shè)備操作使用提出了更高要求。

1 存在的問(wèn)題

空頭剔除包括正常剔除和非正常剔除，正常剔除指對(duì)有空頭缺陷的煙支剔除，非正常剔除指對(duì)合格煙支的誤剔除。統(tǒng)計(jì)一個(gè)班次，正常剔除情況下在90 包左右，在上一工序來(lái)料合格時(shí)甚至低于正常值；非正常剔除情況下達(dá)到300 包，甚至400 包，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出正常剔除量的2～3 倍，廢煙量大大提高，造成很多不必要的消耗和浪費(fèi)。統(tǒng)計(jì)10 組機(jī)組一天內(nèi)的空頭剔除數(shù)，如圖1 所示。通過(guò)圖表分析，多數(shù)機(jī)臺(tái)的剔除量都超出了正常剔除值，需要做出改進(jìn)。

2 剔除量異常的原因分析

空頭煙支產(chǎn)生原因?yàn)闄C(jī)械、電氣兩方面，現(xiàn)主要從電氣方面著手分析。

（1）卷煙機(jī)產(chǎn)生煙支空頭量較多，生產(chǎn)的煙支通過(guò)輸送帶送到下游煙庫(kù)，再經(jīng)過(guò)下煙通道7-6-7 組合排列。當(dāng)其中一支來(lái)料煙支為空頭時(shí)，便在模合剔除口剔除有缺陷的煙組。由于卷煙機(jī)空頭煙支剔除為單只每次，包裝機(jī)模盒剔除為整盒剔除，即20 支每次，單次剔除相當(dāng)于卷煙機(jī)的20 倍。因此，應(yīng)將空頭煙支控制在卷煙機(jī)Y1 閥處剔除，是解決問(wèn)題的重要措施。要杜絕空頭煙支的產(chǎn)生，需設(shè)置好松頭門(mén)坎、松頭門(mén)坎百分比及信號(hào)放大倍數(shù)，若在此處剔掉空頭煙支，包裝空頭煙支剔除量就會(huì)有效降低。卷煙機(jī)空頭煙支檢測(cè)原理如圖2 所示。

圖1 機(jī)臺(tái)剔除量統(tǒng)計(jì)

（2）GD 煙支檢測(cè)器為光電式檢測(cè)，排列好的煙支通過(guò)皮帶模合自右向左作間歇性運(yùn)動(dòng)。在到達(dá)檢測(cè)器正前端時(shí)對(duì)煙支點(diǎn)燃面進(jìn)行檢測(cè)?？疹^檢測(cè)器分為上、中、下3 個(gè)檢測(cè)器，當(dāng)煙包自右向左運(yùn)行時(shí)，空頭檢測(cè)器分8 個(gè)相位對(duì)20 支煙進(jìn)行檢測(cè)。在對(duì)應(yīng)相位檢測(cè)到空頭煙支時(shí)，在剔除工位剔除；若檢測(cè)不到空頭煙支，則視為正常煙包，再把煙包輸入到下一包裝工位。光電煙支檢測(cè)器靈敏度調(diào)節(jié)是否恰當(dāng)，成為煙支剔除量多少的一個(gè)關(guān)鍵因素。若空頭靈敏度調(diào)節(jié)不當(dāng)，會(huì)嚴(yán)重影響空頭的正常剔除，過(guò)高則剔除量增加，容易誤剔合格煙包，增加廢煙量；若靈敏度過(guò)低，則空頭煙支不剔，空頭煙包流入成品區(qū)，產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。當(dāng)煙支運(yùn)行時(shí)，檢測(cè)器的檢測(cè)相位和每支煙的檢測(cè)位置一一對(duì)應(yīng)，如果相位誤差大或相位調(diào)整不當(dāng)也會(huì)增加空頭煙剔除量。因此，相位設(shè)置是否合理是第二個(gè)關(guān)鍵因素。電壓基準(zhǔn)值是判斷被檢測(cè)煙支是否合格的標(biāo)準(zhǔn)，作為判斷空頭的一個(gè)分界值。當(dāng)被檢測(cè)到的煙支光電管獲得的電壓大于分界值，視為空頭煙支，小于分界值視為合格煙支，基準(zhǔn)值的設(shè)置是第三個(gè)關(guān)鍵因素。總之，靈敏度、檢測(cè)相位和電壓基準(zhǔn)值的設(shè)置直接影響剔除量。GD 機(jī)空頭煙支檢測(cè)原理見(jiàn)圖3。

圖2 卷煙機(jī)空頭煙支檢測(cè)流程

圖3 GD 機(jī)空頭煙支檢測(cè)系統(tǒng)流程

3 改進(jìn)措施

（1）保證卷煙機(jī)生產(chǎn)的煙支合格率，使空頭煙支在卷煙剔除輪準(zhǔn)確剔除。打開(kāi)工控機(jī)設(shè)置，進(jìn)入CIS 設(shè)置頁(yè)面，如圖4 所示。首先確定松頭煙檢測(cè)相位，黃色為松頭谷值檢測(cè)相位，藍(lán)色為峰值檢測(cè)相位。將松頭信號(hào)設(shè)置為合適放大倍數(shù)，此時(shí)波峰和波谷介于0～1024。一般檢測(cè)點(diǎn)數(shù)設(shè)置為2，打開(kāi)松頭煙支檢測(cè)使能，將松頭絕對(duì)門(mén)坎和松頭門(mén)坎百分比值從小往上加，觀察Y1 剔除閥剔除煙支情況，若剔除的煙支為空頭煙支且煙支輸送通道無(wú)空頭煙支存在，此時(shí)松頭煙支參數(shù)設(shè)置為最佳值。

圖4 松頭設(shè)置頁(yè)面

（2）GD 光電檢測(cè)控制器設(shè)置。該控制器設(shè)置分為靈敏度設(shè)置、基準(zhǔn)電壓檢測(cè)值、相位設(shè)置?？疹^靈敏度設(shè)置為煙絲側(cè)靈敏度設(shè)置，空頭靈敏度即煙包內(nèi)煙支不被剔除所能接受的煙絲缺失的最大毫米數(shù)。改變靈敏度為控制器整體值的變化，調(diào)高或者調(diào)低都會(huì)改變整體剔除量。例如，調(diào)高可能造成某個(gè)或幾個(gè)相位不剔，該剔除的空頭煙支不剔，誤流入下工序，以至流入成品；調(diào)低可能造成某個(gè)或幾個(gè)相位異常剔除，誤剔掉合格煙支，剔除量增多。

平均剔除基準(zhǔn)對(duì)應(yīng)每個(gè)光電管剔除或每個(gè)檢測(cè)相位上的剔除。在正常情況下其所占百分比是基本均勻分布，隨著檢測(cè)差異和煙支晃動(dòng)大，需改變某個(gè)位置的平均剔除基準(zhǔn)值。隨著對(duì)選定光電管電壓的增加，必定會(huì)減少該光電管對(duì)應(yīng)位置的剔除量，與此相反，隨著電壓的減少將會(huì)產(chǎn)生光電管剔除百分比增加。

檢測(cè)器分為上中下3 只光電管，分別對(duì)20 支煙8 個(gè)相位進(jìn)行檢測(cè)，在光電管自動(dòng)校準(zhǔn)和自動(dòng)對(duì)中時(shí)生成一個(gè)檢測(cè)相位。開(kāi)機(jī)過(guò)程中由于某個(gè)相位煙支晃動(dòng)較大，檢測(cè)相位會(huì)有微小變化。這時(shí)需要手動(dòng)盤(pán)車，在煙絲側(cè)正對(duì)光電管時(shí)，查看該相位的顯示值，然后與原檢測(cè)相位值對(duì)比，若相位不對(duì)需修改，修改完成保存新的相位值，開(kāi)機(jī)檢測(cè)剔除情況。決定X2 剔除量關(guān)鍵因素如圖5 所示。

通過(guò)設(shè)定靈敏度、檢測(cè)相位、檢測(cè)基準(zhǔn)值，檢查在X 站剔除的煙組是否空頭，以及流入包裝機(jī)的煙包有無(wú)空頭煙支。若流入成品的煙支符合工藝要求，則表明煙支檢測(cè)控制器參數(shù)正確設(shè)置。

4 效果驗(yàn)證

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)論證，合理設(shè)置卷煙機(jī)松頭參數(shù)，以及正確設(shè)置包裝機(jī)煙支檢測(cè)控制器靈敏度、檢測(cè)相位和剔除基準(zhǔn)值，空頭煙支剔除量有很大改變，從原來(lái)超出正常剔除2～3 倍的剔除量降到正常剔除量范圍內(nèi)，從根本上解決了廢煙量的產(chǎn)生，降低了消耗，提高了產(chǎn)值。改進(jìn)后，統(tǒng)計(jì)5 天內(nèi)10 組機(jī)組同一班次空頭廢煙剔除量，見(jiàn)表1。通過(guò)實(shí)時(shí)跟蹤與數(shù)據(jù)采集，在設(shè)備滿足工藝要求情況下，空頭煙支剔除量至少減少為原來(lái)的1/3，甚至更少。

圖5 影響X2 剔除量關(guān)鍵因素

表1 校正后的剔除量統(tǒng)計(jì)