KDF4 成型機濾棒隱形追溯防偽識別技術研究

劉 程，魏人權

（湖南中煙工業有限責任公司 常德卷煙廠，湖南 常德415000）

1 成型機濾棒追溯防偽識別技術現狀

目前各卷煙工業所使用的濾棒成型機無論是進口的還是國產的，都沒有在線印刷裝置，無法在自動化作業環境下，給卷煙濾棒上印刷標識，這導致濾棒質量無法進行追溯和考核。如何實現濾棒的質量追溯和防偽識別，同時不造成卷煙濾棒的污染，為企業降低濾棒使用質量風險，是當前卷煙工業面臨的熱點難題[1]，因此，研究濾棒隱形追溯防偽識別技術具有重要現實意義。通過研究，完成了對KDF4 成型機牽引輥結構的改造：設計出帶有防偽識別碼的鋼印輥代替傳統的牽引輥，完成了濾棒成型紙壓印裝置支架、支座和鎖緊環的設計，開發了控制壓印裝置字符深淺的調節機構。該研究實現了KDF4 成型機濾棒的質量追溯和防偽識別，解決了卷煙行業濾棒質量追溯的難題，為企業創造可觀的經濟效益與社會效益。

2 濾棒隱形追溯防偽識別壓印裝置主要研究內容

2.1 可行性分析

KDF4 成型機如圖1 示，想要達到濾棒追溯識別的目的，只能從成型紙上想辦法。由于成型紙不能采用油墨識別，擬在成型紙通道上對成型紙進行壓印，從而在成型紙上形成隱性鋼印，達到濾棒質量追溯識別的目的。

圖1 KDF4 成型機

成型機牽引輥的結構如圖2 所示，牽引輥由伺服電機驅動。設備啟動前成型紙穿過牽引輥，成型紙在一定壓力下被引導前行，實施涂膠工序。因此，研究使用防偽追溯識別壓印裝置取代牽引輥，完成防偽追溯鋼印的打印和成型紙的牽引。

圖2 KDF4 成型機牽引輥結構圖

2.2 防偽追溯識別壓印裝置的研究

如圖3 和圖4 所示，所設計的防偽追溯識別壓印裝置由壓紙輥、鋼印輥、操縱桿、端蓋、支座、支架等零件組成。引紙輥由伺服電機驅動，鋼印安裝在引紙輥上，隨引紙輥一起轉動。其中，在鋼印的外圓上，設有4 個沿圓周連續排列的向外凸出的識別碼，識別碼代表機臺、生產班次、生產時間等信息。壓紙輥為橡膠輥，其作用是將成型紙壓至鋼印，保證鋼印上的信息能壓印到成型紙上。

圖3 防偽追溯識別壓印裝置圖

圖4 防偽追溯識別壓印裝置圖

（1）鋼印輥

鋼印輥如圖5 所示，為保障每根分切濾棒上都有一個鋼印，在輥子周圍刻有4 個可追溯識別鋼印如A-1（按照要求可以改變識別字符），沿圓周均勻分布。為提高零件耐磨性和使用壽命，鋼印輥淬火至硬度為HRC56。

圖5 鋼印輥

（2）支座和支架

支座（圖6）與機器相連，其上安裝有支架（圖7）、調節桿。支架用于支撐軸、橡膠輥、操縱桿，壓輥通過支架安裝在引紙輥處。

圖6 支座

圖7 支架

（3）調節裝置

調節裝置主要由鎖緊環、調節螺桿組成。調節螺桿如圖8 所示，鎖緊環如圖9 所示。調節裝置可以通過調整壓輥和鋼印輥的間距調節壓輥的壓緊度，從而控制壓印字符深淺。

圖8 調節螺桿

圖9 鎖緊環

2.3 工作原理簡介

如圖10 所示，工作時，成型紙4 從鋼印3 和壓紙輥2 之間穿過，通過調節螺桿1 來調節壓紙輥2，使得鋼印輥3 上的識別碼印在成型紙4 上，被“壓印”了識別碼的成型紙進入濾棒成型入口，和濾棒纖維包裝成濾棒。至此，每臺成型機所生產的濾棒上都會產生一個獨有的識別碼，從而能追溯卷煙設備的濾棒是哪臺成型機生產的。成型紙厚度0.07 mm，調節壓紙輥和鋼印輥的間隙，使得壓印深度控制在0.03 ～0.04 mm 之間，達到既不穿孔又印有隱形鋼印識別碼。濾棒成型后，濾棒對隱形鋼印識別碼縱向和橫向都會產生拉力，再加上濾棒紙自身的反彈力，使得隱形鋼印識別碼可以長達2～3 月不會消失，滿足了濾棒質量追溯和防偽的需求。

圖10 濾棒在線壓印防偽識別裝置安裝圖

2.4 應用效果與分析[2]

濾棒在線壓印防偽識別裝置研制出來并進行實物裝配后，在1#KFD4 成型機上進行上機實驗，通過調整壓輥和鋼印輥間隙，可以看到壓印出來的鋼印（圖11）清晰可見，濾棒成型紙上的字體大小均勻、深淺一致、無穿孔，具備實用性和可推廣性。 項目組將2 盤帶防偽識別碼的濾棒，在18#卷煙機進行卷煙生產，實踐證明對設備無影響，不影響嘴棒搓接和產品質量。

圖11 鋼印效果圖

3 結束語

通過對KDF4 成型機濾棒隱形追溯防偽識別技術的研究，設計出了一種成型紙壓印防偽識別追溯裝置并應用于實際生產，應用效果證明該裝置可以滿足工藝要求并保證產品質量，有效地解決了濾棒質量追溯和防偽問題，對行業內嘴棒追溯防偽具有借鑒作用，并為今后工作中類似的設備改造提供了經驗。