YJ17 型卷煙機烙鐵調整工裝的設計和運用

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 卷煙機卷制成形系統的重要機構，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，保持煙條直徑穩定，避免粘貼不牢，出現質量缺陷。因此烙鐵相對煙條的位置應正確調整，但現行調整方式存在煩瑣、調整精度低的弊端，影響設備運行效率和產品質量的提升。為此，通過對烘干過程涉及的機構及調整過程進行分析，設計一種能夠既保障調整精度又能節約調整時間的工裝十分必要。

1 存在的問題

1.1 烙鐵調整方式的弊端

本機電烙鐵由圖1 和圖2 所示的2 套烙鐵裝置組成，結構基本相同，彼此獨立，每個烙鐵的調整方式是相同的。調整前，拆下煙槍前后壓板，用量棒模擬煙條插入煙槍，手動把烙鐵壓倒量棒上。如圖2 所示，然后擰松烙鐵座固定螺釘，前后移動烙鐵，調整烙鐵和量棒的相對位置；轉動角度定位螺絲，調整烙鐵相對量棒中心的角度；分別轉動調節螺釘，調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行，烙鐵位置應滿足以下要求。

（1）烙鐵相對煙條搭口的前后位置。烙鐵工作面應與煙條帶膠水面的搭口紙邊平行，里側棱邊應與搭口紙邊平齊，但不可超出紙邊，并且完整蓋住煙條搭口。即在長度方向，烙鐵工作面中心線與煙條中心線對正。

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

（3）在垂直于機器平面的方向，烙鐵相對煙條中心的角度。烙鐵工作面應與煙條中心成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 烙鐵裝置內部結構

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

由于沒有合適的工裝，維修工只能依靠目測判斷反復調整，調整精度較低，容易出現烙鐵傾斜、偏移、仰頭或耷拉頭現象。

1.2 烙鐵位置對煙支卷制質量和設備運行的影響

烙鐵是將煙條搭口膠水烘干，完成卷制成形的最后保障，因此烙鐵位置調整是否正確，直接影響卷制質量。如果烙鐵位置調整不當，煙條會搭接不良，煙條圓度和圓周不合格，嚴重時產生散口，引起跑條。烙鐵對煙條壓得過緊，還會使煙條變形，甚至將搭口燙黃或刮傷煙條搭口處卷煙紙。

2017 年6 月，對搶修中拆裝調整過烙鐵裝置的ZJ17-1#和2#機組的煙支進行了抽樣，采集的煙支圓周均值和標準偏差（SD）數據見表1。

從上表看，盡管圓周均值在標準范圍內，但SD 值較大，超限煙支較多，說明圓周控制不穩定，也從側面說明現行調整方式的局限性和弊端。

表1 卷接機組煙支圓周抽樣檢測數據

2 問題分析

2.1 烙鐵前后位置調整時存在的問題分析

調整烙鐵前后位置時，量棒由于和煙槍槽圓弧吻合，能夠保證自身在煙槍中居中。但松開螺釘，烙鐵在量棒上是可以前后移動和傾斜的，沒有其他裝置輔助定位。從正面和上方看，烙鐵外殼對視線阻擋，無法判斷烙鐵工作面是對中還是傾斜。從左右側面看，烙鐵體和量棒接觸面是一個點，沒有相對基準，僅憑目視是很難對中的。只能調整大致位置，再根據產品質量自檢進行反復調整。還有一個不確定因素是在緊固時稍不留神，烙鐵移位，會讓前面的工作前功盡棄。

2.2 烙鐵角度調整時存在的問題分析

量棒是剛性的，調整時烙鐵工作面不可能在整個寬度壓在量棒上，在寬度上只能是點接觸，不易判斷烙鐵工作面是否豎直。

3 實施措施

3.1 改進思路

通過上述原因分析，可以得出導致烙鐵反復調整、精確度低的主要因素有2 個。

（1）沒有對中定位限制烙鐵的前后移動和左右傾斜，不能很好地控制烙鐵的位移，反復調整，不能保證精確度。

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

3.2 設計依據

為實現調整方便，精確度高的目的，需要設計對中定位、平面貼合以及高度滿足要求的工裝，通過使用工裝直接獲得較為理想的位置度，減少依賴經驗判斷產生的誤差。

對中要求是烙鐵工作面長度方向中心線、工裝調整面中心線、煙槍半圓槽軸向中心線在軸向（即長度方向）上的平行和對正。定位要求是工裝能夠將烙鐵工作面限制在對中位置，工裝自身除可以沿軸向滑動外，不能前后移動或晃動。平面貼合要求是烙鐵工作面和工裝調整面完全貼合。高度要求是工裝調整面高度應等于煙支直徑減去合理壓縮量。同時工裝應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，同時也要考慮經濟性，所以選用耐磨性、強度較高的碳素工具鋼T10A。

3.4 主要結構

依據設計思路和目的、技術要求，首先構思出工裝的結構，然后根據現場測繪數據，進一步將設計結果確定化和精確化，繪制零件圖3。工裝長220 mm，寬40 mm，和煙槍、烙鐵有較大的接觸面積，定位穩固。工裝橫截面底部是R4 的半圓形，和煙槍Φ8 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。手動壓下烙鐵。松開鎖緊螺母，轉動角度定位螺絲和高度調節螺絲，直至烙鐵工作面和工裝上平面完全貼合，擰緊鎖緊螺母。松開烙鐵座2個固定螺釘，向里輕推烙鐵，使烙鐵體里側面靠緊工裝定位平面，擰緊固定螺釘。

圖3 烙鐵調整工裝零件

圖4 烙鐵調整工裝安裝示意

4 實施效果

使用烙鐵調整工裝后，減少了調整的盲目性，減少了調整的次數，調整效率和調整精度得到提高。由于不再反復調整，調整時間可以降低50%以上。

反映到卷制質量，煙支的圓周指標比原來更好。2017 年9月，采用新工裝對ZJ17-1#和2#機組的烙鐵進行調整，對調整后的煙支進行了抽樣，采集的煙支圓周均值和標準偏差等數據見表2，改進前后的數據對比情況見表3 和圖5。

表2 改進后卷接機組煙支圓周抽樣檢測數據

從表3 和圖5來看，使用新工裝重新調整過烙鐵的1#和2#兩個機組圓周標準偏差（SD）和超限數量均大幅下降，說明圓周控制比改進前更穩定，煙支質量得到提升。

表3 改進前后樣本煙支圓周數據對比

圖5 改進前后樣本煙支圓周數據對比

無論是調整效率還是調整效果，使用新的方法都比傳統方法更符合實際使用場景，更能快速、準確進行檢查、調整，減少返工造成的原輔材料浪費和運行效率損失，降低了煙支缺陷率，使產品質量得到保障。