煙支濾嘴夾末的控制

徐友良，袁長剛

（安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司滁州卷煙廠，安徽 滁州239000）

1 煙支濾嘴夾末介紹

所謂濾嘴夾末，按照GB5606.3-2005《卷煙外觀的指標(biāo)要求》第6條規(guī)定[1]，指卷煙表面有長度大于2.0 mm的夾末，缺陷類別為C類。煙支濾嘴夾末是行業(yè)存在的共同問題，特別是早期制造的設(shè)備的問題更嚴(yán)重，如ZJ19卷接機(jī)組、ZJ17卷接機(jī)組。為此設(shè)備制造企業(yè)和各卷煙生產(chǎn)廠都在設(shè)法解決。

2012年某中煙工業(yè)有限責(zé)任公司質(zhì)量監(jiān)督抽查濾嘴出現(xiàn)質(zhì)量缺陷比率為0.021%，其中濾嘴夾末外觀質(zhì)量缺陷所占比重最大。為此，公司制造部要求下屬5家工業(yè)企業(yè)對濾嘴外觀質(zhì)量缺陷進(jìn)行立項(xiàng)攻關(guān)，項(xiàng)目完成后，濾嘴外觀質(zhì)量缺陷率降低50%。

項(xiàng)目組連續(xù)10個(gè)工作日，按每天4次，每次抽取5盤，每盤4000支，對1#卷接機(jī)組在線生產(chǎn)抽取80萬支樣本量，檢測濾嘴外觀質(zhì)量缺陷數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表1：（檢測條件：關(guān)閉稀釋度檢測功能）。

表1 1#卷接機(jī)組濾嘴外觀質(zhì)量缺陷項(xiàng)殘次品煙支所占比率統(tǒng)計(jì)表

由統(tǒng)計(jì)表看出，濾嘴夾末質(zhì)量缺陷所占比例最大，為77.273%，為主要問題。

2 煙支濾嘴夾末問題分析

項(xiàng)目組運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法，從5M1E即人、機(jī)、料、法、環(huán)、測[2]六方面，全面分析各種可能造成煙支濾嘴夾末的原因，見圖1，逐條排除人為因素、來料因素、操作規(guī)程因素、環(huán)境因素、測量因素為非要因，確定機(jī)器設(shè)備因素為主要因素，對機(jī)器設(shè)備存在的主要因素分析如下。

圖15 M1E原因分析結(jié)構(gòu)圖

2.1 煙支端部存在煙末的必然性

由卷煙機(jī)傳輸?shù)浇友b機(jī)的雙倍長煙棒，在前切割鼓輪處被旋轉(zhuǎn)的圓刀分切成單長煙支，在切割過程中，煙支端部必然存在較短的煙末。

2.2 煙支在鼓輪之間傳遞時(shí)煙末飛濺的必然性

匯合鼓輪和靠攏鼓輪凹槽對正時(shí)，兩鼓輪凹槽底部的間距為8.1 mm，生產(chǎn)的煙支直徑為7.8 mm，說明“煙組”在鼓輪上傳遞時(shí)，在兩鼓輪之間將發(fā)生0.3 mm的位移。當(dāng)匯合鼓輪負(fù)壓吸風(fēng)切斷時(shí)，煙支在離心力的作用，脫離匯合鼓輪而“飛向”靠攏鼓輪；當(dāng)“煙組”到達(dá)靠攏鼓輪時(shí)，靠攏鼓輪負(fù)壓吸風(fēng)吸附煙支。正是因?yàn)橛须x心力的存在，才是造成煙支端部煙末被甩出的原因，見圖2。

圖2 煙支傳遞受力示意圖

2.3 煙末被粘附在涂膠水松紙片上的必然性

煙支端部甩出的煙末隨靠攏鼓輪運(yùn)轉(zhuǎn)方向運(yùn)動(dòng)，水松紙片隨水松紙鼓輪運(yùn)轉(zhuǎn)方向運(yùn)動(dòng)，兩者作反向運(yùn)動(dòng)[3]。由于設(shè)備上沒有煙末清潔裝置，煙末向涂膠水松紙片運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中的煙末易粘附于涂膠水松紙片上。

靠攏鼓輪、水松紙鼓輪、搓板位置關(guān)系示意圖見圖3。

圖3 鼓輪位置示意圖

2.4 煙支形成濾嘴夾末的必然性

“煙組”在從匯合鼓輪傳遞到靠攏鼓輪上時(shí)——離心力對“煙組”的作用——煙棒端部煙末甩出——甩出的煙末作拋物線運(yùn)動(dòng)——設(shè)備上靠攏鼓輪處沒有煙末清潔裝置——運(yùn)動(dòng)中的煙末被涂膠水松紙片粘附——煙支搓接時(shí)，水松紙鼓輪、搓板共同作用——“煙組”在搓板上作純滾動(dòng)——煙末被搓接在水松紙表面或內(nèi)部，從而產(chǎn)生濾嘴夾末質(zhì)量缺陷的煙支。

3 解決濾嘴夾末問題的方案

3.1 解決問題的方案選擇

根據(jù)濾嘴夾末產(chǎn)生的原因，總結(jié)為：

煙末散播源——煙支在從匯合鼓輪傳遞到靠攏鼓輪上時(shí)，由于離心力的作用，促使煙支端部煙末甩出。

煙末傳遞途徑——甩出的煙末作拋物線運(yùn)動(dòng)。因?yàn)樵O(shè)備上沒有煙末清潔裝置，可以考慮增設(shè)一套裝置。

易粘附煙末的涂膠水松紙片——煙末和涂膠水松紙片作反向運(yùn)動(dòng)，造成涂膠水松紙片上粘有煙末。

通過分析，選擇切斷煙末傳播途徑，為目前解決濾嘴夾末煙支質(zhì)量缺陷的最佳方案。

針對切斷煙末傳播途徑，正壓吹風(fēng)、負(fù)壓吸風(fēng)均能夠起到對煙末的清潔作用，只不過是它們的作用方式、作用效果不同。經(jīng)試驗(yàn)，確定采用負(fù)壓吸風(fēng)的方式清除煙末。

3.2 解決問題的方案實(shí)施

3.2.1 方案設(shè)計(jì)

以金屬板材加工成吸風(fēng)裝置，將吸風(fēng)裝置固定到水松紙鼓輪軸承座外框架上；以金屬管材加工成吸風(fēng)管，連接到接裝機(jī)墻板吸風(fēng)口；中間以軟管連接，組成一套煙末清潔裝置。

設(shè)計(jì)思路為：接裝機(jī)主負(fù)壓吸風(fēng)壓力較大，為了防止吸風(fēng)裝置吸風(fēng)槽入口處負(fù)壓吸風(fēng)對煙支在靠攏鼓輪上傳遞的影響，以及對飛濺的煙末的清潔程度，把吸風(fēng)槽開口寬度設(shè)計(jì)為可調(diào)式；設(shè)備停機(jī)時(shí)，操作工需要對搓板清潔，為防止水松紙片等雜物阻塞吸風(fēng)槽、吸風(fēng)通道，停機(jī)時(shí)，吸風(fēng)裝置內(nèi)的負(fù)壓吸風(fēng)應(yīng)被切斷；機(jī)器運(yùn)行時(shí)，當(dāng)煙支到達(dá)前第一分離鼓輪時(shí)，閘閥打開，接通吸風(fēng)裝置內(nèi)的負(fù)壓吸風(fēng)。煙末清潔裝置結(jié)構(gòu)示意圖見圖4。

圖4 煙末清潔裝置結(jié)構(gòu)示意圖

3.2.2零部件尺寸設(shè)計(jì)

在不改變設(shè)備主要結(jié)構(gòu)布局的情況下，設(shè)計(jì)吸風(fēng)裝置，具體尺寸設(shè)計(jì)如下。

（1）吸風(fēng)裝置：總長 310 mm，總寬 40 mm，總厚20 mm，內(nèi)開一直徑為φ16的孔，底部開一吸風(fēng)槽，見圖5。

圖5 吸風(fēng)裝置示意圖

（2）吸風(fēng)槽：長70 mm，寬10 mm。

3.2.3 零部件材料選擇

對各部件的材料選擇如下：吸風(fēng)裝置、吸風(fēng)管采用LY12鋁合金，連接塊采用45#鋼，連接軟管采用帶鋼絲的塑料軟管。

3.2.4 安裝調(diào)試

圖紙?jiān)O(shè)計(jì)好后，交由協(xié)作單位加工配件，配件到貨并檢驗(yàn)合格后，將配件安裝到1#卷接機(jī)組上。

3.3 效果檢查

設(shè)備改造前后對比照片如圖6所示。

圖6 設(shè)備改造前后對比照片

設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，觀察靠攏鼓輪、水松紙鼓輪、搓板交接處，煙末在吸風(fēng)裝置處被清除。

項(xiàng)目組連續(xù)10個(gè)工作日，同樣按每天4次，每次抽取5盤，每盤4000支，再次對1#卷接機(jī)組在線生產(chǎn)抽取80萬支樣本量，檢測濾嘴外觀質(zhì)量缺陷數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表2（檢測條件：關(guān)閉稀釋度檢測功能）。

表21 #卷接機(jī)組濾嘴外觀質(zhì)量缺陷項(xiàng)殘次品煙支所占比率統(tǒng)計(jì)表

參考改造前后1#卷接機(jī)組在線生產(chǎn)濾嘴外觀質(zhì)量缺陷項(xiàng)殘次品煙支所占比率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，吸風(fēng)裝置改造后，濾嘴外觀質(zhì)量缺陷殘次品煙支占樣本量的比率由0.022%下降為0.0045%；濾嘴夾末質(zhì)量缺陷煙支數(shù)由改造前的136支下降到12支，下降了124支，下降的比例約為91.2%。

4 結(jié)束語

項(xiàng)目組運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法，從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測六方面，分析造成煙支濾嘴夾末的原因，制定相應(yīng)對策并采取措施，優(yōu)化了裝備的性能，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，為其他廠家解決這一問題提供可借鑒的方案。

本吸風(fēng)裝置采用電器控制、正壓伺服、機(jī)械動(dòng)作、負(fù)壓除末的原理，完成對煙末的清除。項(xiàng)目組自主設(shè)計(jì)、外協(xié)加工一套吸風(fēng)裝置，安裝在靠攏鼓輪上方、水松紙鼓輪軸承座外框架上，對“煙組”中心線附近飛濺的煙末，以負(fù)壓吸風(fēng)的方式清除，切斷煙末的傳播途徑，阻止煙末粘附到涂膠水松紙片上，極大地降低煙支濾嘴夾末質(zhì)量缺陷比率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，達(dá)到對煙支濾嘴夾末質(zhì)量缺陷控制的目的。