一種卷煙設(shè)備煙支規(guī)格切換方法的改進(jìn)

曾 峰，吳富強

(河北白沙煙草有限責(zé)任公司保定卷煙廠，河北 保定 071000)

一種卷煙設(shè)備煙支規(guī)格切換方法的改進(jìn)

曾 峰，吳富強

(河北白沙煙草有限責(zé)任公司保定卷煙廠，河北 保定 071000)

ZJ17卷接機(jī)組由于在產(chǎn)品不同規(guī)格變換時，需要對設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的零部件更換、調(diào)整。其中煙支切割鼓輪浮圈的調(diào)整由于操作空間、調(diào)整位置、人員配合、操作方法等原因，耗時較長，精度難以保證，對煙支質(zhì)量造成影響。為了解決這一問題，設(shè)計出多個方案，通過試驗、比較，選擇出最優(yōu)方案，制作出一套浮圈調(diào)整的定位套、定位塊等。安裝完成后浮圈調(diào)整精度誤差在0.2 mm以內(nèi)，調(diào)整時間由原來的25 min降低到1 min左右。通過總結(jié)經(jīng)驗，另外對濾嘴切割裝置、靠攏鼓浮圈等部位也進(jìn)行了改進(jìn)。

煙支切割鼓輪；浮圈；定位套；定位塊

PROTOS070卷接機(jī)組是由德國HAUNI公司設(shè)計制造，ZJ17(YJ17卷煙機(jī)+YJ27接裝機(jī))卷接機(jī)組則是國家局引進(jìn)、吸收其技術(shù)后的國產(chǎn)化機(jī)型，它以其結(jié)構(gòu)緊湊，運行穩(wěn)定可靠，現(xiàn)廣泛裝備于各卷煙制造企業(yè)。隨著煙草行業(yè)面臨的宏觀經(jīng)濟(jì)下行壓力和行業(yè)“增長速度回落、工商庫存增加、結(jié)構(gòu)空間變窄、需求拐點逼近”等新形勢和新問題以及卷煙產(chǎn)品市場化取向改革進(jìn)程的推進(jìn)，不同規(guī)格產(chǎn)品的設(shè)備切換情況逐步增多，而設(shè)備切換后運行效率、產(chǎn)品質(zhì)量成為突出的問題。如何縮短設(shè)備切換時間、精確調(diào)整、減低勞動強度成為煙草企業(yè)新的課題。本文就YJ27接裝機(jī)設(shè)備切換過程中，煙支切割鼓輪浮圈的調(diào)整方法進(jìn)行改進(jìn)，以縮短其改造和調(diào)整時間、提高切割精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

1 原理及結(jié)構(gòu)介紹

如圖1[1]所示，YJ27接裝機(jī)煙支切割鼓輪的作用是將雙倍長度煙支分切成2支長度相等的煙支，2個浮圈將雙倍長度的煙支逐漸推到切刀的中間位置，同時切割導(dǎo)軌托附煙支，以免切割時煙支發(fā)生滾動而掉下。

圖1 煙支切割鼓輪示意圖

煙支切割鼓輪輪體由內(nèi)外兩輪體通過定位銷、螺釘裝配而成。輪體中空，外徑為216 mm，共有18條承煙槽，兩輪體中間形成0.5 mm寬的切割槽。在輪體上安裝有浮圈裝置。浮圈裝置由浮圈、滾輪、滾輪臂和調(diào)節(jié)桿組成。滾輪臂及滾輪強制使兩浮圈成一定角度，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)桿可調(diào)節(jié)兩浮圈最窄處的距離。浮圈相對切刀槽應(yīng)對稱，并且在未裝滾輪臂時，浮圈內(nèi)緣與槽縫中心距離應(yīng)為煙支長度加8 mm，裝上滾輪臂后，兩浮圈在最窄處為雙倍煙支長度[2]。

設(shè)備切換是指為適應(yīng)柔性化生產(chǎn)需要，在生產(chǎn)不同規(guī)格產(chǎn)品前對設(shè)備作出的調(diào)整，其中包括對ZJ17卷接機(jī)組平準(zhǔn)器部分、SE傳動部分、煙支切割系統(tǒng)、無嘴煙支傳送系統(tǒng)、濾嘴供給系統(tǒng)、濾嘴切割系統(tǒng)、濾嘴傳送系統(tǒng)等部組件的更換和相關(guān)尺寸的調(diào)整。其中產(chǎn)品的不同規(guī)格是指(以84 mm長度成品煙支為例)：20 mm濾嘴段+64 mm無嘴煙支段、25 mm濾嘴段+59 mm無嘴煙支段、30 mm濾嘴段+54 mm無嘴煙支段等規(guī)格。

2 存在問題及分析

YJ27接裝機(jī)在更換不同規(guī)格煙支的設(shè)備切換時，煙支切割鼓輪需要更換，并調(diào)整內(nèi)外兩浮圈最窄處間隙，同時保證浮圈相對切刀槽應(yīng)對稱。以3人同時進(jìn)行設(shè)備切換的模式，64 mm變換為59 mm煙支情況為例，煙支切割鼓輪部分工作存在以下問題：

1)從工作進(jìn)度上看，當(dāng)調(diào)整浮圈間隙時，刀頭喇叭嘴行程正在進(jìn)行中，同時濾嘴切割裝置正在調(diào)試中，因此3名工作人員會集中在一處，相互影響。

2)從煙支切割鼓輪在設(shè)備上所處位置來看，該鼓輪與浮圈處在SE卷煙機(jī)、MAX接裝機(jī)拐角處，不利于調(diào)節(jié)螺桿的操作。

3)調(diào)節(jié)桿設(shè)計為細(xì)牙單頭螺紋，規(guī)格為M6 mm×0.75 mm，即導(dǎo)程=0.75mm，旋轉(zhuǎn)一周滾輪臂僅移動0.75mm，一次設(shè)備切換，64mm煙長變換為59mm煙長時，包括拆卸、安裝，兩調(diào)節(jié)桿共需要旋轉(zhuǎn)(64-59)/0.75×2+外調(diào)節(jié)桿初始量×2≈13.7(圈)+外調(diào)節(jié)桿初始量×2，螺紋臟污時尤其費時費力。

4)沒有專用的量具可以快速、準(zhǔn)確將浮圈一次性調(diào)整到位。通常需要開機(jī)試運行，反復(fù)調(diào)整。

3 解決方案

3.1 游標(biāo)卡尺測量

使用游標(biāo)卡尺測量滾輪臂在其軸上的位置，通過加減5 mm數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)桿進(jìn)行調(diào)整。此方案具有較好的實施性、經(jīng)濟(jì)性，但是，調(diào)整精度難以保證，多次調(diào)整后存在較大累計誤差。以59 mm、64 mm兩種規(guī)格互相切換為例進(jìn)行外側(cè)調(diào)節(jié)桿調(diào)整試驗，測量數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 試驗統(tǒng)計

使用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量的方法雖然簡單，但容易產(chǎn)生人員誤差，多次調(diào)整后誤差不易控制。方案予以否定。

3.2 制作專用量棒

將量棒放入鼓輪槽中，中間的定位片置于煙支切割鼓輪中間刀槽中，盤動設(shè)備，使量棒處于兩浮圈最窄處，即兩滾輪相對處，調(diào)整內(nèi)外浮圈至輕輕接觸量棒兩端。

圖1 量棒示意圖(單位：mm)

加工量棒后，以目標(biāo)為64 mm煙長規(guī)格為例，使用量棒進(jìn)行10次調(diào)整試驗，結(jié)果如表2所示。

表2 試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計

由表2可知，浮圈間隙調(diào)整精度得到有效保證，但是耗時均值為25 min，時間較長。另外，59 mm煙長切換為64 mm煙長時，應(yīng)先調(diào)寬兩浮圈間隙，否則極易損壞量棒中間定位片。本方案可以作為精調(diào)的基礎(chǔ)。

3.3 制作專用浮圈輔助裝置

3.3.1 制作調(diào)整塊

如圖2所示，在設(shè)備切換時無需對調(diào)整桿進(jìn)行調(diào)節(jié)，直接使用調(diào)整塊改變滾輪臂軸向位置。

圖2 調(diào)節(jié)塊示意圖

前提條件說明：在設(shè)備切換過程中，如圖2所示，調(diào)節(jié)桿4位置保持不變，加或減固定厚度的調(diào)整塊(例如5 mm)，可以達(dá)到調(diào)整兩浮圈間隙的目的。但同時存在問題是在設(shè)備切換過程中，需要拆卸外浮圈，因而需要將滾輪臂脫離浮圈，增加多余操作步驟和調(diào)整工作。

3.3.2 緊固方法的確定

采用旋轉(zhuǎn)緊固環(huán)的方法，可以旋轉(zhuǎn)滾輪臂脫離浮圈，而緊固環(huán)上有兩個頂絲進(jìn)行固定，取消靠近鼓輪一方的頂絲，更換另一頂絲為M6內(nèi)六角螺釘以加強固定。

圖3 頂絲位置

主要存在問題是緊固環(huán)帶動滾輪臂旋轉(zhuǎn)后不能精確恢復(fù)到原來位置，需要重新測量調(diào)整。

3.3.3 設(shè)計制作定位套

定位套緊貼緊固環(huán)，對緊固環(huán)軸向定位[3]。

圖4 定位套

該設(shè)計思路造成的問題則是定位套只能起到軸向定位的作用，滾輪臂旋轉(zhuǎn)后角度和軸向位置不能精確定位，影響切割質(zhì)量。

3.3.4 定位套的定位

在定位套上安裝定位螺釘，將緊固環(huán)上的圓柱銷延伸到定位螺釘位置。

圖5 定位套定位螺釘

本方案在拆卸外浮圈時無需拆卸外調(diào)節(jié)桿，僅需松開緊固環(huán)上的固定螺釘旋轉(zhuǎn)滾輪臂；恢復(fù)時有定位套進(jìn)行軸向、縱向雙定位，保證恢復(fù)到原來位置。浮圈的間隙調(diào)整也無需旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿，僅需按壓滾輪臂加減定位塊。由此提高了煙支切割鼓輪浮圈拆裝的便利性，縮短了浮圈間隙調(diào)整時間，保證了調(diào)整精度，保持了設(shè)備原有功能的完整性。

4 方案實施

4.1 設(shè)計制作定位塊

根據(jù)煙支長度規(guī)格差異性，選擇相應(yīng)厚度的材料。例如：64 mm與59 mm煙長之間設(shè)備切換時，選擇64-59=5 mm材料。最終選擇5 mm厚度的有機(jī)玻璃(也可選用尼龍、鋁、鋼等)?，F(xiàn)場測量相關(guān)尺寸，設(shè)計圖紙(如圖6所示)制作了定位塊[3]。

圖6 定位塊

4.2 緊固環(huán)的改進(jìn)

將外側(cè)緊固環(huán)上的圓柱銷沿軸向向內(nèi)側(cè)移動10 mm，將緊固環(huán)上靠近鼓輪一側(cè)的緊固頂絲取消，將另一個緊固頂絲更換為M6內(nèi)六角螺釘。

4.3 設(shè)計制作定位套

現(xiàn)場測量相關(guān)尺寸，設(shè)計圖紙，制作定位套[4]。

4.4 安裝與調(diào)試

首先拆卸外側(cè)滾輪臂、外側(cè)浮圈，拆卸分離鼓、進(jìn)煙鼓、切刀、煙支切割鼓輪左上導(dǎo)軌及鼓輪，取出外側(cè)緊固環(huán)兩個緊固頂絲，取下緊固環(huán)；然后將定位套裝到支撐軸上；安裝煙支切割鼓輪及左上導(dǎo)軌、分離鼓、進(jìn)煙鼓、外側(cè)浮圈，安裝外側(cè)緊固環(huán)、滾輪臂；將定位塊安裝到內(nèi)側(cè)調(diào)節(jié)桿上，用方案2中的專用量棒調(diào)整浮圈間隙為128 mm，鎖緊外側(cè)緊固環(huán)緊固螺釘；移動定位套緊貼外側(cè)緊固環(huán)，逆時針旋轉(zhuǎn)定位套至定位螺釘緊貼緊固環(huán)上的圓柱銷，鎖緊定位套緊固螺釘；松開外側(cè)緊固環(huán)螺釘，取下緊固環(huán)及滾輪臂組件，鎖緊定位套定位螺釘，再安裝外側(cè)緊固環(huán)及滾輪臂組件；外側(cè)緊固環(huán)及滾輪臂組件沿軸向緊貼定位套，周向順時針緊貼定位套定位螺釘；取出專用量棒，安裝切刀，完成安裝。

圖7 定位套

圖8 改進(jìn)后結(jié)構(gòu)示意

改進(jìn)后，下次設(shè)備切換時只需松開外側(cè)緊固環(huán)螺釘，逆時針旋轉(zhuǎn)緊固環(huán)及滾輪臂組件，即可取下外側(cè)浮圈及煙支切割鼓輪拆卸；煙支切割鼓輪安裝后，緊貼定位套順時針旋轉(zhuǎn)外側(cè)緊固環(huán)及滾輪臂組件，使之緊貼定位套定位螺釘，隨后鎖緊緊固環(huán)螺釘；然后將定位塊從內(nèi)測調(diào)節(jié)桿上取下，安裝到外側(cè)調(diào)節(jié)桿上，即可實現(xiàn)浮圈由64 mm到59 mm煙長的切換。

4 效果驗證及結(jié)論

項目改進(jìn)后，進(jìn)行了10次模擬試驗，測量數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 改進(jìn)后試驗數(shù)據(jù)

由表3可知，單次不同煙支長度規(guī)格的YJ27接裝機(jī)設(shè)備切換中，煙支切割鼓輪浮圈間隙的調(diào)整時間由原來的25 min縮短為0.99 min，調(diào)整精度誤差平均0.04 mm，不存在累計誤差情況。

因此，可以得出2個結(jié)論：1)定位套雙定位作用可以使浮圈滾輪臂在拆裝后快速準(zhǔn)確恢復(fù)到原來位置；2)定位裝置可以快速準(zhǔn)確調(diào)整直線尺寸。根據(jù)結(jié)論1)，繼續(xù)制作了相同的定位套，安裝于靠攏鼓緊固環(huán)處，設(shè)備規(guī)格切換時，更換靠攏鼓后能夠快速準(zhǔn)確調(diào)整浮圈間隙到要求尺寸。根據(jù)結(jié)論2)，制作了濾嘴切割裝置導(dǎo)軌支架定位套，大大縮短了濾嘴切割裝置改造、調(diào)整在設(shè)備規(guī)格切換時的時間。

[1]常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司技術(shù)開發(fā)部.ZJ17備件清單[Z].常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司，2015.

[2]常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司技術(shù)開發(fā)部.ZJ17(A)卷接機(jī)組備件圖冊[Z].常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司，2011：762-769.

[3]高鐘秀.鉗工基本技術(shù)[M].北京：北京金盾出版社，2006：183-256.

[4]焦守家，趙顯祿.機(jī)械制圖[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012：186-197.

Improvement of Cigarette Specification Switching Method for Cigarette Equipment

ZENGFeng,WUFuqiang

(Hebei Baisha Tobacco Co.,Ltd.Baoding cigarette factory,Baoding 071000,China)

When ZJ17 products are changed in different specifications,equipment needs to be replaced and adjusted accordingly.The cigarette cutting drum float adjustment is difficult to ensure accuracy due to the operation space and adjust position,operation methods and other reasons,which is time-consuming and has the impact on the quality of cigarettes.In order to solve this problem,a number of schemes are designed.Through experiments and comparisons,an optimum scheme is selected,and a set of positioning sleeves and positioning blocks for floating rings are made.When the installation is completed,the adjustment error of the floating ring is within 0.2mm,and the adjustment time is reduced from 25 minutes to 1 minutes.By summing up the experience,the filter cutting device,the closer drum,the floating ring and other parts are also improved.

cigarette cutting drum;floating ring;locating sleeve;locating block

10.13542/j.cnki.51-1747/tn.2017.02.009

2017-05-20

曾峰(1979—),男，工程師，學(xué)士，研究方向：煙機(jī)設(shè)備管理與維修，電子郵箱：hljlusk@sina.com。 吳富強(1979—),男，工程師，學(xué)士，研究方向：煙機(jī)設(shè)備管理與維修。

TS452

A

2095-5383(2017)02-0038-05