降低PROTOS-M8卷接機接收鼓輪掉煙支故障頻次

郭江 陳卿 楊淼

摘 要：本次改進針對超高速卷煙機接收鼓輪活動爪，活動爪上設有煙條段的煙槽，增加包裹煙條的接觸面，增大了摩擦力，減少因慣性產生向前的滑動，減少煙條段錯位掉落;且在活動爪上設置更大的吸風通道與吸風孔，保證了活動爪調整運動狀態時有足夠吸力，使煙條段不易掉落，并且在活動爪端頭處增加螺紋堵頭，提高清潔吸風通道與吸風孔的工作效率。

關鍵詞：卷接機;接收鼓輪;掉煙支;改進

中圖分類號：TS43 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）12-0124-02

1 存在問題

HAUNI公司設計生產的PROTOS-M8超高速卷煙機，其額定生產能力為20000支/min，是當今世界最快、最先進的卷煙生產設備。杭州卷煙廠“十二五”技改期間，共引進5臺該型號設備，如今已成為卷包車間的主要生產設備。

2017年，杭州卷煙廠PROTOS-M8超高速卷煙機取得平均生產效率88.1%的優異成績，2018年，車間計劃通過設備改造、制度創新等手段，將PROTOS-M8超高速卷煙機的年平均生產效率提升至90%以上，為爭取設備效率行業第一而努力。為了達到設備生產效率提升的目的，車間提出PROTOS-M8超高速卷煙機生產速度提升計劃，要求設備正常運轉速度不得低于19000支/min。而當時設備平均生產速度為18280支/min，部分機臺速度長期低于18000支/min。PROTOS-M8超高速卷煙機生產速度提高，帶來PROTOS-M8卷接機MAX接收鼓輪掉煙支故障頻次明顯增加，MAX接收鼓輪掉煙支故障主要表現為：輕度故障會導致卷煙紙褶皺質量缺陷率大幅升高;嚴重故障會導致煙支掉落，引發設備停機或嚴重質量問題。所以，PROTOS-M8卷接機MAX接收鼓輪掉煙支故障頻次偏高，造成設備穩定性下降與卷煙紙外觀質量缺陷升高，已經成為車間影響生產效率的重要因素，該問題亟待解決。

2 原因分析

接收鼓輪：主要功能是同步接收由SE蜘蛛爪傳遞的兩道雙倍長煙條段，以線性方式傳遞給輸入鼓輪。接收鼓輪主要由活動爪與固定爪組成。

（1）接收過程中，活動爪與固定爪呈水平狀態，活動爪接收SE后道煙條，固定爪接收SE前道煙條，接收從SE轉交呈水平狀態的兩道煙條。（2）輸出過程中，活動爪呈線性分布于固定爪的圓面上，將兩支煙條整理呈先后兩次傳遞的煙條，為后期煙條及煙支的線性傳遞的實現提供基礎。（3）接收鼓輪為MAX后續線性傳遞提供基礎的特性，必須使用較為復雜的運動形式，存在較多的運動形式轉換，相對運動復雜，精度要求較高。（4）MAX接收鼓輪掉煙支故障：是指SE刀盤切割后形成的煙條段，從SE蜘蛛抓轉交給輸入鼓輪開始，到接收鼓輪將煙條傳遞到輸入鼓輪的過程中，相鄰兩鼓輪間煙支（煙條段）無法精確、穩定的傳遞，輕微錯誤會導致卷煙表面有明顯褶皺缺陷，嚴重錯誤會導致煙支（煙條段）掉落、碾軋、停機現象，嚴重影響產品質量與設備效率。

我們以煙條形成流程為研究基礎，根據現場調研以及操作工反饋信息為形式，使用煙條生產流程圖為研究方向，應用頭腦風暴法從“人、機、料、法、環、測”六個方面出發，對造成煙條段掉落進行原因分析。列出一系列可能產生缺陷的因子，如圖1所示。經過小組討論以及研究調查，我們列出了極可能會造成煙支掉落的12個因子。

經過分析，結合日常生產統計結果，接收鼓傳遞故障主要發生在活動爪傳遞失誤上，煙條段掉落原因為接收鼓輪與煙條摩擦力小，因慣性產生向前的滑動，使煙條段錯位掉落;且接收鼓輪缺少足夠吸力，使得煙條段掉落。

3 改進措施

為了解決上述技術問題，本次改進目的是提供一種能夠減少煙條段掉落的頻次，減少鼓輪堵塞，且便于清理的超高速卷煙機接收鼓輪。為了實現上述目標，對接收鼓輪的活動爪采用以下技術方案改進：

超高速卷煙機接收鼓輪，包括輪體、限位套、連接件和活動爪，限位套設固定在輪體上，且限位套的外壁設有多個支撐爪，多個活動爪分別通過連接件設置在輪體上，活動爪與支撐爪形成用來夾持煙條段的夾持腔，活動爪包括固定部和煙條包裹段，煙條包裹段內設有吸風通道，且煙條包裹段的端部還螺紋連接有堵頭，煙條包裹段的一側為弧形工作面，弧形工作面上設有多個與吸風通道連通的吸風孔。

（1）增大活動爪的煙槽接觸面。活動爪的煙槽接觸面成弧面狀，與蜘蛛爪的弧面交接時，能夠包裹煙條表面，煙條傳遞時起到固定作用，實現煙條在相對穩定的狀態下交接。煙條段在交接時，連接件帶動活動爪轉動，將活動爪與支撐爪之間的煙條段撥出傳遞至下個工序。為了增大了摩擦力，減少因慣性產生向前的滑動，保持傳遞時的穩定性，增大活動爪的槽接觸面，使煙條在有效包裹的情況下交接，具體改進設計圖與實物圖如圖2～圖3所示。

（2）改進吸風孔的直徑。吸風孔為4個間隔分布，孔徑為3mm。通過擴大接收鼓活動爪吸風孔孔徑的改進，產生更大的吸力。將吸風孔的孔徑由原值3mm擴大至5mm，保證活動爪調整運動狀態時有足夠吸力。同時，孔徑增大后，由于煙絲、煙沫造成堵塞的頻率也會減少，能夠更為穩定的產生吸力，改進設計圖4～圖5所示。

（3）設計活動爪的端頭部位，使用螺紋堵頭方式提高吸風通道堵塞故障的維護效率。接收鼓與煙條段切割鼓相鄰，切割過程中產生的煙灰、煙沫較多，在負壓的吸力作用下，吸風孔與吸風通道堵塞的故障時有發生，導致活動爪的吸風壓力減小，煙條出現跳動或掉落，引發傳遞故障，很大程度上降低了接收鼓的穩定性。將原來工藝孔的堵頭設計成螺紋堵頭方式，在活動爪堵塞時，擰開螺紋堵頭對吸風通道進行清潔，改進設計圖與實物圖6～圖8所示。

4 改進效果

通過活動爪與支撐爪的配合實現煙條段的傳遞，活動爪上設有煙條包裹段，增大了摩擦力，減少因慣性產生向前的滑動，減少煙條段錯位掉落;且在活動爪上設置吸風通道與吸風孔，保證了活動爪調整運動狀態時有足夠吸力，進一步使得煙條段不易掉落，改進的活動爪端部的堵頭采用螺紋配合連接，當吸風通道堵塞時，可將堵頭擰開，進行清潔，使用方便。

綜上所述，本次改進能增強接收鼓輪工作的穩定性，減少因接收鼓傳遞造成煙條段掉落的故障，減少設備維護維修時間，增加設備生產效率，本實用新型在卷包車間A4機臺試用一年期間，接收鼓傳遞造成煙條段掉落的故障發生1次，比改進前平均5.3次/年有大幅減少，且維修時間成本從1h/次減少致15min/次，全年減少設備停機5.05h/年。將節約的5.05h，按該年91%生產效率轉化成煙支生產，每年可為企業多生產（50000支/箱）利群新版成品煙，銷售價值高達358.45萬元人民幣，除去煙草稅、生產成本等因素，能為企業帶來20多萬元收益。

經過該項目的改進后，我們對其進行檢查，以PROTOS-M8停機記錄與操作工交班記錄本為統計依據，分別統計出2018年9月1日至2018年9月15日，這段時間PROTOS-M8卷接機MAX接收鼓輪掉煙支故障頻次。

由圖9所示可知，改進后，統計PROTOS-M8卷接機MAX接收鼓輪掉煙支故障頻次為0，小于目標值1。本次QC活動，取得預期效果，圓滿完成設定的目標。

5 結語

經過不懈努力，設計更為穩定的接收鼓，通過增大活動爪的煙槽接觸面，改進吸風孔的直徑，設計活動爪的端頭部位的方法，成功降低PROTOS-M8卷接機MAX接收鼓輪掉煙支故障頻次，將卷接機MAX接收鼓輪掉煙支故障次數有效降低，提高進口超高速PROTOS-M8卷接機的生產速度，提升車間運行效率，為實現廠部提出的M8運行效率力爭達到90%以上的目標，為公司要求的利群“四百萬箱工程”的發展戰略服務，得到了一致好評。