ZL26C 成型機干濕棒取樣程序優化改進

牛志強，曾 運，蘭芳斌，饒慶華

（江西中煙工業有限責任公司贛州卷煙廠，江西贛州 341000）

0 引言

在卷煙濾棒成型工序的質量控制過程中，甘油酯添加量作為一個重要的工藝參數，對濾棒的物理指標及濾棒的外觀質量有較大的影響。三乙酸甘油酯施加量的多少直接影響其硬度、單支重量和吸阻的大小[1-2]，施加加量過少會造成濾棒硬度不足[3-4]，滿足不了后續加工要求。過多則會造成溶洞[3-4]，嚴重影響濾棒質量。因此，對甘油酯添加量的控制尤為重要，但取樣是否準確，將直接影響檢測結果的準確性。而目前Zl26C 成型機無法自動中斷中線膠噴灑及自動剔除廢品，需人工隔離中線膠、手動捧除廢品，存在工作量大、浪費原輔料和質量隱患等問題。近年來，對干濕棒取樣裝置及取樣方法已進行了較多的研究，王湘玲等[5]對在線取樣裝置進行了優化，實現了從輸送通道上抽取樣品。劉會杰等[6]通過加裝自動剔除裝置，確保了取樣規范與準確。但對ZL26C 成型機干濕棒精準自動取樣及剔除廢品的研究尚未見到報道，為此，設計出一套自動取樣取樣程序，完成自動中斷中線膠噴灑及自動剔除廢品和檢測樣品的自動取樣。

1 現狀分析

優化改進前，干濕棒取樣時需2 人配合：一人先手動拔出中線膠氣管，隔離中線膠，另一人在裝盤機處手動捧除疑似無中線膠濾棒。如果配合不到位或檢驗不合格時，需再次進行手動取樣。捧除無中線膠濾棒時，只能靠操作工肉眼估測，無法準確判斷，極有可能將無中線膠濾棒放行，混入至合格濾棒中，存在一定質量隱患。為確保取樣準確，并杜絕不合格品混入合格品中，取樣過程需報廢大量濾棒，造成原輔材料的浪費。

分析可知，實現自動中斷中線膠噴灑及自動剔除廢品和檢測樣品的自動取樣是解決問題的關鍵。

2 改進方案

2.1 程序設計開發

繪制干濕棒取樣程序流程，定義取樣程序分為無中線膠濾棒干采樣、無中線膠濾棒濕采樣2 個模塊。設置軸編碼器參數、FM352-5 狀態參數和各高速輸入點類型及分辨率，編寫PLC 程序指令，對FM352-5 通信地址進行分配，完成與成型機PLC 程序通信，實現程序自動剔除采樣前后質量隱患濾棒功能和中線膠泵自動斷電、斷氣功能（圖1、圖2）。

圖1 PLC 程序功能指令表（程序段58～59）

圖2 PLC 程序功能指令表（程序段60～63）

2.2 剔除參數設定

中線膠噴嘴至分煙輪前端距離為2.9 m，分煙輪至剔除閥位置輪槽數為30 個，取樣剔除支數=2.9/濾棒長度+30，實現精準剔除50 支144 mm 濾棒廢品。為確保廢品剔除到位，保證產品質量，在設定預剔除支數、后剔除支數時，將在測算支數的基礎上適當增加支數。取樣過程中，將調用成型機原有程序，通過刀頭脈沖進行計數，刀盤旋轉一圈為128 個脈沖，記為2 支濾棒。設定預剔除支數、后剔除支數，剔除閥啟動后，確保樣品剔除到位，保證產品質量。預剔除結束后，啟動取樣剔除，確保取樣準確性。

2.3 程序性能測試

將改造后的程序下載到成型機后，設備運行正常，進行采樣時，中線膠泵自動斷電、電氣停止工作，可自動剔除廢品。已進行干濕棒取樣程序優化機組生產的濾棒規格為144 mm，設定剔除支數為300 支，進行測試，從裝盤機取濾棒，進行中線膠檢查，經檢查無中線膠濾棒未流入裝盤機中，質量隱患濾棒剔除到位。將剔除支數設定為200 支，從裝盤機取濾棒，再次進行中線膠檢查，經檢查無中線膠濾棒未流入裝盤機中，質量隱患濾棒剔除到位。為保證產品質量，杜絕有質量隱患的濾棒流入下道工序，將144 mm 規格濾棒剔除支數設定為200 支，比實際測算支數增加150 支。

3 改進效果

3.1 經濟效益

由圖3 可知，按自產144 mm 醋纖濾棒計算，濾棒單支克重為0.89 g/支，單價為408.11 元/萬支，經干濕棒取樣程序優化改進后，濾棒取樣重量由7.029 kg/（班·臺）降低至2.600 kg/（班·臺）。濾棒取樣成本由354 元/（班·臺）降低為119 元/（班·臺），平均每臺班醋纖濾棒取樣成本可節省235 元。按照全年工作日240 d，每工作日2 個生產班，每班5 組成型機生產計算，每年可為企業節省近56 萬元。

圖3 改善后經濟效益

3.2 隱形效益

通過程序改造，借助PLC 程序，使取樣廢品剔除方式從人工捧除轉變為程序量化，實現精準計算、精準剔除，杜絕了有質量隱患的不合格濾棒混入合格濾棒中，消除了質量隱患。取樣時中線膠泵停止工作，停止中線膠噴灑，杜絕了膠污染，有利于保持現場環境和車間現場管理工作的順利開展。取樣由原來的2 名操作工合作完成到優化后的只需1 名操作工就可以獨立完成，取樣時間從優化改進前的8 min 降低至優化后的20 s，減少了操作工繁瑣的操作工序，降低了勞動強度，提高了工作效率。

4 結論

通過ZL26C 成型機干濕棒取樣程序優化改進，使取樣程序更加簡單、方便與快捷，節約了取樣時間，，取樣時間從優化改進前的8 min 降低至優化改進后的20 s。有效降低了干濕棒取樣過程中的勞動強度和成品的浪費，濾棒取樣成本由354 元/（班·臺）降低為119 元/（班·臺），平均每臺班醋纖濾棒取樣成本可節省235 元。消除了取樣過程中的質量隱患，提高了工作效率，適合在同類型的成型機進行推廣使用。