KDF4 成型機(jī)濾棒隱形追溯防偽識(shí)別技術(shù)研究

劉 程，魏人權(quán)

（湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司 常德卷煙廠，湖南 常德415000）

1 成型機(jī)濾棒追溯防偽識(shí)別技術(shù)現(xiàn)狀

目前各卷煙工業(yè)所使用的濾棒成型機(jī)無(wú)論是進(jìn)口的還是國(guó)產(chǎn)的，都沒(méi)有在線印刷裝置，無(wú)法在自動(dòng)化作業(yè)環(huán)境下，給卷煙濾棒上印刷標(biāo)識(shí)，這導(dǎo)致濾棒質(zhì)量無(wú)法進(jìn)行追溯和考核。如何實(shí)現(xiàn)濾棒的質(zhì)量追溯和防偽識(shí)別，同時(shí)不造成卷煙濾棒的污染，為企業(yè)降低濾棒使用質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，是當(dāng)前卷煙工業(yè)面臨的熱點(diǎn)難題[1]，因此，研究濾棒隱形追溯防偽識(shí)別技術(shù)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)研究，完成了對(duì)KDF4 成型機(jī)牽引輥結(jié)構(gòu)的改造：設(shè)計(jì)出帶有防偽識(shí)別碼的鋼印輥代替?zhèn)鹘y(tǒng)的牽引輥，完成了濾棒成型紙壓印裝置支架、支座和鎖緊環(huán)的設(shè)計(jì)，開發(fā)了控制壓印裝置字符深淺的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。該研究實(shí)現(xiàn)了KDF4 成型機(jī)濾棒的質(zhì)量追溯和防偽識(shí)別，解決了卷煙行業(yè)濾棒質(zhì)量追溯的難題，為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

2 濾棒隱形追溯防偽識(shí)別壓印裝置主要研究?jī)?nèi)容

2.1 可行性分析

KDF4 成型機(jī)如圖1 示，想要達(dá)到濾棒追溯識(shí)別的目的，只能從成型紙上想辦法。由于成型紙不能采用油墨識(shí)別，擬在成型紙通道上對(duì)成型紙進(jìn)行壓印，從而在成型紙上形成隱性鋼印，達(dá)到濾棒質(zhì)量追溯識(shí)別的目的。

圖1 KDF4 成型機(jī)

成型機(jī)牽引輥的結(jié)構(gòu)如圖2 所示，牽引輥由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。設(shè)備啟動(dòng)前成型紙穿過(guò)牽引輥，成型紙?jiān)谝欢▔毫ο卤灰龑?dǎo)前行，實(shí)施涂膠工序。因此，研究使用防偽追溯識(shí)別壓印裝置取代牽引輥，完成防偽追溯鋼印的打印和成型紙的牽引。

圖2 KDF4 成型機(jī)牽引輥結(jié)構(gòu)圖

2.2 防偽追溯識(shí)別壓印裝置的研究

如圖3 和圖4 所示，所設(shè)計(jì)的防偽追溯識(shí)別壓印裝置由壓紙輥、鋼印輥、操縱桿、端蓋、支座、支架等零件組成。引紙輥由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，鋼印安裝在引紙輥上，隨引紙輥一起轉(zhuǎn)動(dòng)。其中，在鋼印的外圓上，設(shè)有4 個(gè)沿圓周連續(xù)排列的向外凸出的識(shí)別碼，識(shí)別碼代表機(jī)臺(tái)、生產(chǎn)班次、生產(chǎn)時(shí)間等信息。壓紙輥為橡膠輥，其作用是將成型紙壓至鋼印，保證鋼印上的信息能壓印到成型紙上。

圖3 防偽追溯識(shí)別壓印裝置圖

圖4 防偽追溯識(shí)別壓印裝置圖

（1）鋼印輥

鋼印輥如圖5 所示，為保障每根分切濾棒上都有一個(gè)鋼印，在輥?zhàn)又車逃? 個(gè)可追溯識(shí)別鋼印如A-1（按照要求可以改變識(shí)別字符），沿圓周均勻分布。為提高零件耐磨性和使用壽命，鋼印輥淬火至硬度為HRC56。

圖5 鋼印輥

（2）支座和支架

支座（圖6）與機(jī)器相連，其上安裝有支架（圖7）、調(diào)節(jié)桿。支架用于支撐軸、橡膠輥、操縱桿，壓輥通過(guò)支架安裝在引紙輥處。

圖6 支座

圖7 支架

（3）調(diào)節(jié)裝置

調(diào)節(jié)裝置主要由鎖緊環(huán)、調(diào)節(jié)螺桿組成。調(diào)節(jié)螺桿如圖8 所示，鎖緊環(huán)如圖9 所示。調(diào)節(jié)裝置可以通過(guò)調(diào)整壓輥和鋼印輥的間距調(diào)節(jié)壓輥的壓緊度，從而控制壓印字符深淺。

圖8 調(diào)節(jié)螺桿

圖9 鎖緊環(huán)

2.3 工作原理簡(jiǎn)介

如圖10 所示，工作時(shí)，成型紙4 從鋼印3 和壓紙輥2 之間穿過(guò)，通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿1 來(lái)調(diào)節(jié)壓紙輥2，使得鋼印輥3 上的識(shí)別碼印在成型紙4 上，被“壓印”了識(shí)別碼的成型紙進(jìn)入濾棒成型入口，和濾棒纖維包裝成濾棒。至此，每臺(tái)成型機(jī)所生產(chǎn)的濾棒上都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)有的識(shí)別碼，從而能追溯卷煙設(shè)備的濾棒是哪臺(tái)成型機(jī)生產(chǎn)的。成型紙厚度0.07 mm，調(diào)節(jié)壓紙輥和鋼印輥的間隙，使得壓印深度控制在0.03 ～0.04 mm 之間，達(dá)到既不穿孔又印有隱形鋼印識(shí)別碼。濾棒成型后，濾棒對(duì)隱形鋼印識(shí)別碼縱向和橫向都會(huì)產(chǎn)生拉力，再加上濾棒紙自身的反彈力，使得隱形鋼印識(shí)別碼可以長(zhǎng)達(dá)2～3 月不會(huì)消失，滿足了濾棒質(zhì)量追溯和防偽的需求。

圖10 濾棒在線壓印防偽識(shí)別裝置安裝圖

2.4 應(yīng)用效果與分析[2]

濾棒在線壓印防偽識(shí)別裝置研制出來(lái)并進(jìn)行實(shí)物裝配后，在1#KFD4 成型機(jī)上進(jìn)行上機(jī)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)調(diào)整壓輥和鋼印輥間隙，可以看到壓印出來(lái)的鋼?。▓D11）清晰可見，濾棒成型紙上的字體大小均勻、深淺一致、無(wú)穿孔，具備實(shí)用性和可推廣性。 項(xiàng)目組將2 盤帶防偽識(shí)別碼的濾棒，在18#卷煙機(jī)進(jìn)行卷煙生產(chǎn)，實(shí)踐證明對(duì)設(shè)備無(wú)影響，不影響嘴棒搓接和產(chǎn)品質(zhì)量。

圖11 鋼印效果圖

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)KDF4 成型機(jī)濾棒隱形追溯防偽識(shí)別技術(shù)的研究，設(shè)計(jì)出了一種成型紙壓印防偽識(shí)別追溯裝置并應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，應(yīng)用效果證明該裝置可以滿足工藝要求并保證產(chǎn)品質(zhì)量，有效地解決了濾棒質(zhì)量追溯和防偽問(wèn)題，對(duì)行業(yè)內(nèi)嘴棒追溯防偽具有借鑒作用，并為今后工作中類似的設(shè)備改造提供了經(jīng)驗(yàn)。