ZJ17卷烟机组烟支重量控制系统的改进

摘要：针对ZJ17卷接机组生产过程中存在的烟支重量标准偏差（SD）不稳定问题，改进烟支重量控制系统的执行机构和吸丝仓导轨，以降低烟支重量标准偏差和系统维护费用。

关键词：重量控制 执行机构 导轨 SD

ZJ17卷接机组是由常德烟草机械有限责任公司生产的滤嘴卷烟自动生产线，是国内卷烟厂烟支卷制的主要生产设备。

机组烟支重量控制系统的工作过程如图1：负压将送来的烟丝吸附在支撑于吸丝仓导轨的吸丝带上，平整器对下端进行修正，把烟丝修正成规定尺寸的横截面为矩形烟条，使成型的烟条符合卷烟目标重量。扫描仪检测烟条平均重量，并与设定的烟支重量比较，如有偏差则发出信号给平整器电机，驱动平整器上下垂直运动，调整烟丝修正量。

图1 烟支重量控制示意图

生产中发现，ZJ17卷接机组普遍存在烟支重量标准偏差（SD）不稳定问题， SD平均值为23mg，很难完成质量管理部下达的重量SD甲等率（SD不大于24mg）要求。

一、原因分析

1、平整器

ZJ17卷接机组的重量控制系统要求平整器高精度上下垂直运动，及时地控制保留烟丝的修正量。而平整器质量超过10千克，反应滞后问题明显，导致烟支重量平均标准偏差稳定性较差。另外，为满足重量控制的要求，需要对平整器各个位置进行精确校准，维护保养要求很高。

2、吸丝仓导轨

吸丝仓导轨采用滚轮支撑吸丝带，点检发现滚轮和销轴易磨损，且靠整器处的磨损最严重。而滚轮和销轴磨损程度的差异导致被支撑的吸丝带在运行时产生跳动，导致烟条成型不均匀，造成烟支重量平均标准偏差不稳定。

1导轨侧板 2滚轮 3销轴

图2 改进前的吸丝仓导轨示意图

二、改进方案

1、重新设计烟支重量执行机构

新的烟支重量执行机构由原来的平整器上下摆动改为用压轮形式使吸丝带上下浮动，机构主要由平整器、吸丝仓导轨、连杆驱动装置等组成。

1吸丝仓导轨 2陶瓷压轮 3压簧 4支架 5支架延长杆 6连杆平台 7平整器 8连杆 9连杆驱动装置 10平整盘

图3 新的重量执行机构

连杆驱动装置9根据检测的烟支平均重量与与设定重量的比较结果，带动连杆8和连杆平台6向上或向下运动。由于支架延长杆5的下部位于连杆平台上，因而连杆平台即能推动支架延长杆进行上下运动。

陶瓷压轮2通过其轮轴与陶瓷压轮支架4前端相连，压簧3位于陶瓷压轮支架前部和吸丝仓导轨之间，支架中部与吸丝仓导轨铰接。在吸丝仓导轨上部的陶瓷压轮通过支架的上下位置来控制与平整器以及平整盘10之间的间距。

2、改变吸丝仓导轨的滚轮形式为直线形式

改进后的导轨中间支撑吸丝带部位采用硬质合金衬板，原导轨滚轮从销轴上卸掉，衬板由销轴及垫片间距固定在导轨上，这种导轨在安装上与原导轨是可以互换的，装配方便，结构简单，免拆卸易清洁。

1垫片 2硬质合金条板 3销轴

图4 改进后的吸丝仓导轨示意图

三、效果总结

由于陶瓷压轮质量仅30克，其调节时反应速度快且误差小，在控制精度上和控制响应上都得到了大幅度提高，从而使到达烟枪的烟条很稳定，烟支重量SD平稳易控。另外由于整个控制陶瓷压轮位置的装置简单且质量小，所以维护难度和费用大大降低。

而吸丝仓导轨由滚轮形式为直线形式后，吸丝带在吸附烟丝束至平整器位置能够呈直线运行，成型前烟丝截面的均匀性有所提高，进入烟枪的烟条相对恒定，烟支重量波动呈下降趋势。

据质量管理部统计，ZJ17卷接机组重量系统改进后，重量SD平均值比改造前下降约1.5mg，SD甲等率也从改造前的72%提高为84%。