柴可梁

(甘肅煙草工業(yè)有限責(zé)任公司蘭州卷煙廠，甘肅 蘭州 730050)

0 引言

對(duì)于濾棒成型機(jī)來說，濾棒壓降標(biāo)準(zhǔn)偏差影響到濾棒質(zhì)量，對(duì)濾棒壓降控制情況的優(yōu)、差，對(duì)煙支壓降造成直接影響。2016年新版《卷煙工藝規(guī)范》中，又新增了對(duì)濾棒壓降指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)偏差的控制內(nèi)容，提高濾棒壓降控制水平刻不容緩。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于絲束包裝形式和使用形式，會(huì)對(duì)濾棒壓降指標(biāo)造成不良的影響，在絲束使用過程中，無論使用哪個(gè)廠家的絲束，均存在絲束包包裝打包壓痕、絲束包高度降低兩類問題影響濾棒壓降質(zhì)量。如何解決上述兩個(gè)問題帶來的濾棒壓降標(biāo)準(zhǔn)偏差控制難度大的問題，提高濾棒產(chǎn)品質(zhì)量，降低濾棒廢品率，成為一個(gè)難題。

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

1.1 生產(chǎn)原材料

目前濾棒成型車間生產(chǎn)使用的絲束廠家包括安徽雙維絲束廠家(規(guī)格3.0Y/35000)和南通絲束廠家(3.8Y/32000、3.0Y/32000)。

1.2 生產(chǎn)設(shè)備

成型車間ZL26濾棒成型機(jī)。

1.3 材料試驗(yàn)及分析

1.3.1 絲束包包裝打包壓痕的影響

因絲束卷曲能作用，高壓壓縮的絲束包會(huì)產(chǎn)生回彈，導(dǎo)致捆扎的包裝帶在絲束包的邊角處下陷產(chǎn)生勒痕。有勒痕處的絲束之間的拉扯力較大，在制作濾棒時(shí)，會(huì)導(dǎo)致勒痕處絲束喂入量下降，且不穩(wěn)定，造成該處濾棒壓降偏低，標(biāo)準(zhǔn)偏差較大。

1.3.2 絲束包高度降低的影響

濾棒成型機(jī)在生產(chǎn)過程中，隨著時(shí)間的推移，絲束包的高度不斷降低。隨著絲束包高度的降低，現(xiàn)場機(jī)臺(tái)人員根據(jù)檢測出來的濾棒生產(chǎn)數(shù)據(jù)，需要不斷加大成型機(jī)喂料比，以補(bǔ)充填絲量，保證濾棒壓降在生產(chǎn)規(guī)格內(nèi)。對(duì)此，分別統(tǒng)計(jì)了成型車間8臺(tái)ZL26機(jī)組，在保證濾棒壓降指標(biāo)的情況下，成型機(jī)喂料比在絲包包頂、包中、包底的變化情況，具體如表1所示。

表1 成型車間包頂、包中、包底喂料比統(tǒng)計(jì)

由表1統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析得出，隨著絲包高度逐漸降低，絲束帶的提取距離逐漸加大，懸掛段絲束帶自重逐漸增加，加工的濾棒重量會(huì)逐漸減輕，導(dǎo)致濾棒壓降逐漸下降，操作人員需要及時(shí)調(diào)整喂料比用以補(bǔ)足濾棒重量降低而引起的濾棒壓降降低。因此，絲包高度與濾棒壓降之間應(yīng)該存在線性關(guān)系。

在保持成型機(jī)參數(shù)設(shè)置不變的情況下，隨機(jī)抽取2#機(jī)臺(tái)生產(chǎn)檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在絲包高度每隔100 mm間距，測量10支濾棒壓降值，求其平均值，收集數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 成型車間2#機(jī)組絲包高度與壓降統(tǒng)計(jì)

由表2數(shù)據(jù)分析得出，絲束包的高度對(duì)濾棒壓降有不良影響，在生產(chǎn)過程中隨著絲束包高度的不斷降低，需要人工及時(shí)通過調(diào)整成型機(jī)生產(chǎn)參數(shù)來干預(yù)修正。

2 結(jié)果分析

絲束包包裝打包壓痕、絲束帶高度降低對(duì)濾棒生產(chǎn)質(zhì)量的影響，總體來講都是影響絲束喂料穩(wěn)定的因素，如果通過加裝1套吸阻穩(wěn)定裝置，能將絲包勒痕與高度降低造成的影響，在進(jìn)入成型機(jī)前就消化降低，那么，絲帶進(jìn)入成型機(jī)后的穩(wěn)定性將不受絲包勒痕和高度降低的影響，而達(dá)到穩(wěn)定喂料，控制吸阻標(biāo)準(zhǔn)偏差，提高濾棒壓降質(zhì)量的目的。

3 解決方法

通過加裝吸阻穩(wěn)定裝置，消除絲包包裝及高度降低對(duì)濾棒壓降指標(biāo)的影響。

3.1 實(shí)現(xiàn)方法

由于絲包包裝方式及運(yùn)行過程中絲包高度不斷降低是客觀存在的，為消除其影響，只有通過在絲束送絲過程中消除拉扯力。為此，設(shè)計(jì)一套吸阻穩(wěn)定穩(wěn)定裝置，通過這個(gè)裝置將絲束先拉升再送入成型機(jī)中，同時(shí)在送入過程中通過傳感器實(shí)時(shí)采集絲束的張力，并以此來調(diào)節(jié)絲束拉升的速度，保證絲束送入成型機(jī)時(shí)的張力保持在一定的范圍內(nèi)。

3.2 實(shí)現(xiàn)原理

濾棒吸阻穩(wěn)定裝置的生產(chǎn)控制方法，包括如下步驟。

1)系統(tǒng)初始化，利用人機(jī)交互裝置顯示數(shù)據(jù)以及鍵入控制指令。

2)主控制器對(duì)人機(jī)交互裝置輸入的指令、速度采集裝置采集的數(shù)據(jù)以及張力傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

3)主控制器根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果向伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送驅(qū)動(dòng)參數(shù)。

4)伺服驅(qū)動(dòng)器根據(jù)驅(qū)動(dòng)參數(shù)驅(qū)使絲束牽引裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而控制絲束的傳送速度以及絲束的張緊度。

3.2.1 機(jī)械電氣結(jié)構(gòu)(見圖1、圖2)

圖1 吸阻穩(wěn)定裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)

圖2 吸阻穩(wěn)定裝置電氣結(jié)構(gòu)

3.3 運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(見表3)

表3 運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

3.4 吸阻穩(wěn)定裝置考評(píng)指標(biāo)

1)完成后，絲包有勒痕部位和無勒痕部位等方差檢驗(yàn)值大于0.05，即絲包有勒痕部位和無勒痕部位的濾棒壓降標(biāo)準(zhǔn)偏差間無顯著差異。

2)完成后，絲包高度與濾棒壓降相關(guān)分析結(jié)果為不顯著，即相關(guān)分析結(jié)果檢驗(yàn)值大于0.05。

3.5 數(shù)據(jù)分析

1)檢查在使用有勒痕部位和無勒痕部位濾棒壓降標(biāo)準(zhǔn)偏差的差異性。結(jié)果顯示F檢驗(yàn)P值為0.339>0.05，因此應(yīng)該接受標(biāo)準(zhǔn)偏差相等的原假設(shè)，即說明絲束包有、無勒痕2個(gè)水平下的標(biāo)準(zhǔn)偏差無顯著差異。

2)檢查同包絲內(nèi)絲包高度與濾棒壓降指標(biāo)的相關(guān)性。

應(yīng)用Mintab軟件相關(guān)分析結(jié)果為：

相關(guān)：絲包高度、濾棒壓降(改后)。

絲包高度和濾棒壓降(改后)的Pearson相關(guān)系數(shù)=0.580P值=0.079

檢驗(yàn)P值=0.079，大于0.05，即認(rèn)為絲包高度與濾棒壓降(改后)的相關(guān)性是不顯著的。

3.6 結(jié)論

安裝吸阻穩(wěn)定裝置完成既定的考評(píng)指標(biāo)，可以解決改進(jìn)吸阻標(biāo)準(zhǔn)偏差的目的。

3.7 效果驗(yàn)證

3.7.1 考評(píng)指標(biāo)1

吸阻穩(wěn)定裝置安裝完成后，在5#機(jī)組上連續(xù)使用10包絲束，在使用至有勒痕部位和無勒痕部位時(shí)，分別檢測濾棒30支，應(yīng)用Mintab軟件作等方差檢驗(yàn)，記錄P值如表4所示。

表4 等方差檢驗(yàn)P值記錄

得出P值均大于0.05，完成考評(píng)指標(biāo)1。

3.7.2 考評(píng)指標(biāo)2

在5#機(jī)組上，抽查5包絲束記錄絲包位置和相應(yīng)的吸阻值如表5所示。

表5 絲包位置與濾棒壓降記錄

檢驗(yàn)P值均大于0.05，絲包高度與濾棒壓降的相關(guān)性是不顯著的，完成考評(píng)指標(biāo)2。

4 結(jié)語

絲束包裝及絲包高度對(duì)濾棒壓降標(biāo)準(zhǔn)偏差是客觀存在的，通過加裝吸阻穩(wěn)定裝置進(jìn)行改進(jìn)后，徹底解決吸阻標(biāo)準(zhǔn)偏差控制難的問題，降低了設(shè)備運(yùn)行過程中濾棒壓降標(biāo)準(zhǔn)偏差的波動(dòng)，提高濾棒生產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定性，提升了產(chǎn)品質(zhì)量，為后續(xù)工序加工的穩(wěn)定性提供了保障，提升了濾棒質(zhì)量的過程控制能力。