PROTOS70布帶輪直徑快速調整工具設計

侯樂

摘要：PROTOS70卷煙機組上的布帶輪在設備運行一段時間后，布帶的磨損會使其松緊度發生變化，這將影響卷煙紙的顫動和撕裂，從未影響產能效率。而布帶輪的調整則可以緩解該類問題，但同時又存在調整費時費力，物耗大的問題，本文從布帶輪相關分析入手，設計了一款直徑調整工具，為布帶輪直徑快速準確調整提供了技術解決方案。

關鍵詞：PROTOS70;煙草工業;布帶輪;卷煙

一、背景

PROTOS70卷接機組引進自德國虹霓（HAUNI）公司，因設計能力為7000支/min，故稱PROTOS70，國產型號為YJ17-YJ27。該機組主要由VE供絲機、SE卷煙機、MAX濾嘴接裝機三大部分組成。

濟南卷煙廠卷包車間目前有該機型14臺，主要承擔泰山（白將軍）、泰山（金將中支）等產品的生產任務。

在生產過程中，新更換的布帶由于磨損等原因，使用一段時間后松緊度就會發生變化，為了滿足生產要求，需要調整布帶輪的松緊度，以改變布帶的松緊度，保證煙條速度同布帶速度同步，同時保證煙支成型質量。調整時，若布帶輪直徑偏小會導致設備跑條，直徑偏大則會造成斷紙。

布帶輪調整基準為直徑180mm，包括防滑帶在內。調整過程無刻度及參照點，若要使用精準量具則需拆除布帶輪周圍三塊擋板，增加調整時間及維修人員負擔，影響設備有效作業率。

二、現狀

1.現有流程

開始→斷開布帶張緊力→松開螺釘→松開夾緊環→調節螺母→調節布帶輪直徑至180mm→測量→測試卷煙紙松緊度→緊固螺釘和夾緊環→施加布帶張緊力→試運行→檢驗煙支質量煙支質量不合格時，重新調整，順時針減小直徑，逆時針增大直徑。

2.現狀統計

經過對1-6月份PROTOS70卷接機組的維修記錄、各機臺交接班記錄的查閱以及相關維修工和操作工反饋問題匯總，得知布帶輪直徑調整耗時很長，占用了大量生產時間，降低了設備產能。經統計分析，每月每臺PROTOS70機組布帶輪直徑調整平均1次。平均耗時達38.8分鐘/次，且由于人為因素影響，調整時間波動較大，少則30分鐘，多則49分鐘，相差19分鐘，對設備的生產效率及生產能力造成了很大的影響。

3.現狀分析

根據生產實際情況及設備運行情況，經調研分析后，于6月12日在13、14號機臺進行了實驗，并對調節布帶輪直徑方法中各個步驟進行了耗時統計。

經統計，松螺釘、夾緊環平均耗時2.9分鐘，調節布帶輪平均耗時3.0分鐘，緊固螺釘、夾緊環平均耗時2.8分鐘，試運行平均耗時5.45分鐘，加上反復調試2-3次，總耗時平均40.25分鐘。

三、提出方案

經過分析后，發現調整布帶輪直徑的關鍵點在于一次成功，不能反復調整，否則耗時耗力。那么只需要設計一種布帶輪直徑調節工具，即可一次準確定位到標準刻度，無需再反復調試并觀察煙支情況，這樣就省去了占比最大的調試時間，再在調節布帶輪環節加以優化，可大大縮短調整布帶輪時間。

四、方案細化

1.確定方案

經過縝密分析，決定設計固定刻度為180mm帶把手的新工具輔助測量。即在原調整方法的基礎上，在調整布帶輪直徑的步驟上增加一步工具輔助，將調整工具放置于布帶輪處，將布帶輪調整到不能漲緊，同時又能使該工具方便的取下即可，其余步驟不變。

2.改進后流程

開始→斷開布帶張緊力→松開螺釘→松開夾緊環→借助工具調節布帶輪直徑至180mm→緊固螺釘和夾緊環→試運行→檢驗煙支質量

3.方案要求

一是具體刻度上，參考標準參數可知標準的直徑應為180mm，其他刻度并不使用，因此只需固定一個刻度即可。二是在工具上設計一個方便安裝和取下的把手，還需要能卡在布帶輪上，讓維修工在使用時更加方便。三是材料上需要能夠穩定承受布帶輪調整時帶來向外的張力，且必須耐用。

經過分析論證，決定采用45鋼制作該工具，主要由把手、卡板、連接板等組成，并確定出了方案示意圖及模型。

4.優缺點分析

優點：工具結構簡單，便于制作，且準確度高，一次成功，省時省力。

缺點：工具的制作增加了成本，需要簡單的專項培訓。

五、方案實施

1.制作把手

根據事先畫好的示意圖和立體圖，結合人體工學和使用方便度進行尺寸的確認，然后按照圖的相關設計要求用45#鋼加工制作把手。

把手的主要功能是在測量布帶輪直徑時，方便對測量板的控制。另外不能對調整過程產生影響。制作好之后，我們對把手也進行了拋光打磨，使其美觀好用。

加工完成后的把手進行了檢驗，通過請維修人員體驗試用，評價良好，達到了設計目標的要求。

2.制作卡板

卡板的主要功能是在測量布帶輪直徑時，能將測量板固定在布帶輪上，這樣便于觀察和調整。在采用不銹鋼制作完卡板后，對卡板也進行了一定的處理，使其配合整個工具，用起來舒適且美觀，并將卡板在布帶輪上進行了對比。

3.制作測量板

測量板的主要功能是測量布帶輪直徑，設計的180mm正好與布帶輪正常運行時的標準直徑相同。測量板尺寸為180mm*35mm*4mm，加工完成后進行了現場試驗，測量板精確美觀，達到了使用要求。

4.連接部件

首先分步驟按順序依次將測量板，卡板進行焊接，再與把手用螺絲連接。其次在工具加工完成后，仔細對各連接處打磨測量，尤其是兩卡板的內間距距離，確保180mm無誤差。最終確認，工具的各項參數均符合使用要求。

5.測試

工具加工完成后，在PROTOS70卷煙機組上進行測試。為了保證測試結果的可靠性，首先對維修人員進行了簡單的培訓，然后在設備運行過程中對需要調整布帶輪直徑的機臺進行跟蹤記錄，6月21日—7月3日兩個星期內共陸續記錄了5臺卷煙機組布帶輪調整時工具的使用情況，經統計平均耗時13.8分鐘，維修人員評價良好，效果良好。

六、結論

結合車間的實際情況及布帶輪調整的特殊性（周期長，耗時長），陸續在一個月內對投入生產的十一臺PROTOS70卷煙機組的布帶輪調整耗時情況進行了統計，發現在使用新研制的布帶輪直徑調整工具后，調整耗時由原來的平均38.8min下降到如今的13min，下降了66.5%，取得了非常可觀的成效。

除此之外，由于ZJ112、PROTOS1-8等機型SE部分的結構及工作原理與PROTOS70類似，在PROTOS70卷接機組SE70布帶輪直徑快速調整工具研制成功后，對于解決相關機型的此類問題的提供了借鑒意義，有一定的推廣價值。

參考文獻：

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