謝志興，李 旻，徐永輝

（江西中煙廣豐卷煙廠，江西上饒 334600）

0 引言

烙鐵是YJ17 卷煙機(jī)卷制成形系統(tǒng)的重要機(jī)構(gòu)，作用是把卷制成形后的煙條搭口上的膠水烘干，使其快速成形，保持煙條直徑穩(wěn)定，避免粘貼不牢，出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。因此烙鐵相對(duì)煙條的位置應(yīng)正確調(diào)整，但現(xiàn)行調(diào)整方式存在煩瑣、調(diào)整精度低的弊端，影響設(shè)備運(yùn)行效率和產(chǎn)品質(zhì)量的提升。為此，通過(guò)對(duì)烘干過(guò)程涉及的機(jī)構(gòu)及調(diào)整過(guò)程進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)一種能夠既保障調(diào)整精度又能節(jié)約調(diào)整時(shí)間的工裝十分必要。

1 存在的問(wèn)題

1.1 烙鐵調(diào)整方式的弊端

本機(jī)電烙鐵由圖1 和圖2 所示的2 套烙鐵裝置組成，結(jié)構(gòu)基本相同，彼此獨(dú)立，每個(gè)烙鐵的調(diào)整方式是相同的。調(diào)整前，拆下煙槍前后壓板，用量棒模擬煙條插入煙槍?zhuān)謩?dòng)把烙鐵壓倒量棒上。如圖2 所示，然后擰松烙鐵座固定螺釘，前后移動(dòng)烙鐵，調(diào)整烙鐵和量棒的相對(duì)位置；轉(zhuǎn)動(dòng)角度定位螺絲，調(diào)整烙鐵相對(duì)量棒中心的角度；分別轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘，調(diào)整烙鐵入口端和出口端的高度。

為了保障卷制成形工作的順利進(jìn)行，烙鐵位置應(yīng)滿(mǎn)足以下要求。

（1）烙鐵相對(duì)煙條搭口的前后位置。烙鐵工作面應(yīng)與煙條帶膠水面的搭口紙邊平行，里側(cè)棱邊應(yīng)與搭口紙邊平齊，但不可超出紙邊，并且完整蓋住煙條搭口。即在長(zhǎng)度方向，烙鐵工作面中心線(xiàn)與煙條中心線(xiàn)對(duì)正。

（2）烙鐵入口端和出口端的高度。烙鐵工作面必須在整個(gè)長(zhǎng)度上輕壓在煙條上（高度=煙支直徑－0.1 mm）。

（3）在垂直于機(jī)器平面的方向，烙鐵相對(duì)煙條中心的角度。烙鐵工作面應(yīng)與煙條中心成90°，才能保證烙鐵工作面在寬度上貼合煙條搭口。

圖1 電烙鐵

圖2 烙鐵裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)

量棒是剛性圓柱體，和烙鐵的接觸是線(xiàn)接觸，不能保證烙鐵工作面在整個(gè)長(zhǎng)度和量棒母線(xiàn)平行并居中，也不能保證烙鐵工作面和量棒中心成90°，在整個(gè)寬度上和量棒中心線(xiàn)平行。僅在高度方向，可以通過(guò)塞尺檢查，避免高低頭現(xiàn)象。

由于沒(méi)有合適的工裝，維修工只能依靠目測(cè)判斷反復(fù)調(diào)整，調(diào)整精度較低，容易出現(xiàn)烙鐵傾斜、偏移、仰頭或耷拉頭現(xiàn)象。

1.2 烙鐵位置對(duì)煙支卷制質(zhì)量和設(shè)備運(yùn)行的影響

烙鐵是將煙條搭口膠水烘干，完成卷制成形的最后保障，因此烙鐵位置調(diào)整是否正確，直接影響卷制質(zhì)量。如果烙鐵位置調(diào)整不當(dāng)，煙條會(huì)搭接不良，煙條圓度和圓周不合格，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生散口，引起跑條。烙鐵對(duì)煙條壓得過(guò)緊，還會(huì)使煙條變形，甚至將搭口燙黃或刮傷煙條搭口處卷煙紙。

2017 年6 月，對(duì)搶修中拆裝調(diào)整過(guò)烙鐵裝置的ZJ17-1#和2#機(jī)組的煙支進(jìn)行了抽樣，采集的煙支圓周均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差（SD）數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

從上表看，盡管圓周均值在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，但SD 值較大，超限煙支較多，說(shuō)明圓周控制不穩(wěn)定，也從側(cè)面說(shuō)明現(xiàn)行調(diào)整方式的局限性和弊端。

表1 卷接機(jī)組煙支圓周抽樣檢測(cè)數(shù)據(jù)

2 問(wèn)題分析

2.1 烙鐵前后位置調(diào)整時(shí)存在的問(wèn)題分析

調(diào)整烙鐵前后位置時(shí)，量棒由于和煙槍槽圓弧吻合，能夠保證自身在煙槍中居中。但松開(kāi)螺釘，烙鐵在量棒上是可以前后移動(dòng)和傾斜的，沒(méi)有其他裝置輔助定位。從正面和上方看，烙鐵外殼對(duì)視線(xiàn)阻擋，無(wú)法判斷烙鐵工作面是對(duì)中還是傾斜。從左右側(cè)面看，烙鐵體和量棒接觸面是一個(gè)點(diǎn)，沒(méi)有相對(duì)基準(zhǔn)，僅憑目視是很難對(duì)中的。只能調(diào)整大致位置，再根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量自檢進(jìn)行反復(fù)調(diào)整。還有一個(gè)不確定因素是在緊固時(shí)稍不留神，烙鐵移位，會(huì)讓前面的工作前功盡棄。

2.2 烙鐵角度調(diào)整時(shí)存在的問(wèn)題分析

量棒是剛性的，調(diào)整時(shí)烙鐵工作面不可能在整個(gè)寬度壓在量棒上，在寬度上只能是點(diǎn)接觸，不易判斷烙鐵工作面是否豎直。

3 實(shí)施措施

3.1 改進(jìn)思路

通過(guò)上述原因分析，可以得出導(dǎo)致烙鐵反復(fù)調(diào)整、精確度低的主要因素有2 個(gè)。

（1）沒(méi)有對(duì)中定位限制烙鐵的前后移動(dòng)和左右傾斜，不能很好地控制烙鐵的位移，反復(fù)調(diào)整，不能保證精確度。

（2）使用量棒調(diào)整烙鐵時(shí)，不能判斷烙鐵在整個(gè)寬度上工作面是否貼合煙條，用線(xiàn)接觸去判斷面接觸的方法欠妥當(dāng)，容易誤判。

3.2 設(shè)計(jì)依據(jù)

為實(shí)現(xiàn)調(diào)整方便，精確度高的目的，需要設(shè)計(jì)對(duì)中定位、平面貼合以及高度滿(mǎn)足要求的工裝，通過(guò)使用工裝直接獲得較為理想的位置度，減少依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)判斷產(chǎn)生的誤差。

對(duì)中要求是烙鐵工作面長(zhǎng)度方向中心線(xiàn)、工裝調(diào)整面中心線(xiàn)、煙槍半圓槽軸向中心線(xiàn)在軸向（即長(zhǎng)度方向）上的平行和對(duì)正。定位要求是工裝能夠?qū)⒗予F工作面限制在對(duì)中位置，工裝自身除可以沿軸向滑動(dòng)外，不能前后移動(dòng)或晃動(dòng)。平面貼合要求是烙鐵工作面和工裝調(diào)整面完全貼合。高度要求是工裝調(diào)整面高度應(yīng)等于煙支直徑減去合理壓縮量。同時(shí)工裝應(yīng)方便嵌入煙槍半圓槽間。

3.3 材料選用

工裝材料的選擇要考慮到長(zhǎng)期使用不至于很快磨損而失去其精度，保持工裝尺寸的精確和恒定，同時(shí)也要考慮經(jīng)濟(jì)性，所以選用耐磨性、強(qiáng)度較高的碳素工具鋼T10A。

3.4 主要結(jié)構(gòu)

依據(jù)設(shè)計(jì)思路和目的、技術(shù)要求，首先構(gòu)思出工裝的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪數(shù)據(jù)，進(jìn)一步將設(shè)計(jì)結(jié)果確定化和精確化，繪制零件圖3。工裝長(zhǎng)220 mm，寬40 mm，和煙槍、烙鐵有較大的接觸面積，定位穩(wěn)固。工裝橫截面底部是R4 的半圓形，和煙槍?duì)? mm 的半圓槽吻合。工裝頂面成階梯形，第一階梯平面和兩階梯平面交接的豎直面是高度和對(duì)中的定位面，第一階梯平面高度7.7 mm，豎直面偏移軸向中線(xiàn)2 mm。

3.5 使用方法

取下布帶，從煙槍底板上拆下前后邊板，將工裝如圖4所示嵌入煙槍半圓槽中，推到烙鐵處。手動(dòng)壓下烙鐵。松開(kāi)鎖緊螺母，轉(zhuǎn)動(dòng)角度定位螺絲和高度調(diào)節(jié)螺絲，直至烙鐵工作面和工裝上平面完全貼合，擰緊鎖緊螺母。松開(kāi)烙鐵座2個(gè)固定螺釘，向里輕推烙鐵，使烙鐵體里側(cè)面靠緊工裝定位平面，擰緊固定螺釘。

圖3 烙鐵調(diào)整工裝零件

圖4 烙鐵調(diào)整工裝安裝示意

4 實(shí)施效果

使用烙鐵調(diào)整工裝后，減少了調(diào)整的盲目性，減少了調(diào)整的次數(shù)，調(diào)整效率和調(diào)整精度得到提高。由于不再反復(fù)調(diào)整，調(diào)整時(shí)間可以降低50%以上。

反映到卷制質(zhì)量，煙支的圓周指標(biāo)比原來(lái)更好。2017 年9月，采用新工裝對(duì)ZJ17-1#和2#機(jī)組的烙鐵進(jìn)行調(diào)整，對(duì)調(diào)整后的煙支進(jìn)行了抽樣，采集的煙支圓周均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差等數(shù)據(jù)見(jiàn)表2，改進(jìn)前后的數(shù)據(jù)對(duì)比情況見(jiàn)表3 和圖5。

表2 改進(jìn)后卷接機(jī)組煙支圓周抽樣檢測(cè)數(shù)據(jù)

從表3 和圖5來(lái)看，使用新工裝重新調(diào)整過(guò)烙鐵的1#和2#兩個(gè)機(jī)組圓周標(biāo)準(zhǔn)偏差（SD）和超限數(shù)量均大幅下降，說(shuō)明圓周控制比改進(jìn)前更穩(wěn)定，煙支質(zhì)量得到提升。

表3 改進(jìn)前后樣本煙支圓周數(shù)據(jù)對(duì)比

圖5 改進(jìn)前后樣本煙支圓周數(shù)據(jù)對(duì)比

無(wú)論是調(diào)整效率還是調(diào)整效果，使用新的方法都比傳統(tǒng)方法更符合實(shí)際使用場(chǎng)景，更能快速、準(zhǔn)確進(jìn)行檢查、調(diào)整，減少返工造成的原輔材料浪費(fèi)和運(yùn)行效率損失，降低了煙支缺陷率，使產(chǎn)品質(zhì)量得到保障。