降低卷煙單支克重偏差研究

摘" 要：為提高卷煙重量控制精度，降低單支克重偏差，該文通過分析卷煙成型過程中可能造成煙支克重偏差波動的主要影響因素，針對影響單支克重偏差的平準(zhǔn)器磨損、吸絲腔瓷輪磨損、煙舌磨損進(jìn)行分析研究，確定平準(zhǔn)器更換標(biāo)準(zhǔn)，改進(jìn)吸絲腔導(dǎo)軌運行方式，確定煙舌更換標(biāo)準(zhǔn)，有效降低卷煙單支克重偏差，為卷煙機(jī)重量控制相關(guān)設(shè)備參數(shù)優(yōu)化設(shè)置提供數(shù)據(jù)參考。

關(guān)鍵詞：卷煙;重量;克重偏差;卷煙機(jī);參數(shù)優(yōu)化

中圖分類號：TS452" " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2023）18-0157-04

Abstract： In order to improve the accuracy of cigarette weight control and reduce the gram weight deviation of single cigarettes， this paper analyzes the main factors that may cause the fluctuation of cigarette weight deviation in the process of cigarette forming. In this paper， the wear of leveler， ceramic wheel of suction cavity and wear of cigarette tongue are analyzed and studied， the replacement standard of leveler is determined， the operation mode of guide rail of suction cavity is improved， and the standard of replacement of cigarette tongue is determined. It can effectively reduce the gram weight deviation of single cigarette and provide data reference for the optimization of equipment parameters related to cigarette machine weight control.

Keywords： cigarette; weight; gram weight deviation; cigarette machine; parameter optimization

對于卷煙企業(yè)而言，單支煙克重偏差作為重要生產(chǎn)工藝指標(biāo)，不僅對卷煙硬度、吸阻等其他物理指標(biāo)的穩(wěn)定具有重要影響，同時在企業(yè)成本控制上，也對單箱耗絲量產(chǎn)生一定影響[1]。在實際生產(chǎn)過程中，卷接設(shè)備各部件尺寸、位置的調(diào)整及人員的操作方法等均會影響煙支克重偏差的控制精度[2]。本文通過找出影響卷煙煙支克重偏差的癥結(jié)，制定相應(yīng)的對策，達(dá)到降低單支克重偏差，提高卷煙質(zhì)量控制水平，降低煙絲消耗的目的。

1" 控制現(xiàn)狀

抽取本企業(yè)A牌號卷煙2021年1—6月份單支煙克重偏差進(jìn)行調(diào)查分析，見表1，可以看出該牌號卷煙煙支重量控制不穩(wěn)定，單支克重偏差在16.86～17.57 mg之間波動（表1），過程能力指數(shù)（CPK）低于0.74，過程控制能力不高。

2" 影響單支克重偏差的主要癥結(jié)

生產(chǎn)A牌號卷煙的主要設(shè)備為ZJ17卷接機(jī)組。針對該卷接機(jī)組的工藝流程認(rèn)真審視，逐個分析煙絲來料、煙絲供給、吸絲成型、煙條成型和煙支成型5個流程的輸入因子，對有可能影響到關(guān)鍵輸出的流程因子進(jìn)行失效模式分析（即FMEA），通過FMEA分析從中篩選出了3個關(guān)鍵因子對卷接過程單支煙克重偏差產(chǎn)生了重要影響[3-4]。

3" 影響單支克重偏差的主要因素分析

3.1" 平準(zhǔn)器劈刀磨損

ZJ17卷接機(jī)組的平準(zhǔn)器主要由劈刀、刷絲輪、劈刀傳動裝置組成，平準(zhǔn)過程中，劈刀根據(jù)煙支密度變化自動調(diào)節(jié)平準(zhǔn)器的高度而上下移動，通過改變煙絲束厚度獲得理想的煙支平均重量指標(biāo)，而平準(zhǔn)器使用時間較長造成邊緣磨損，劈刀間隙增大，煙支克重偏差也就相應(yīng)增加。

在同一設(shè)備其他參數(shù)不變的情況下對平準(zhǔn)器（新）直徑103.2 mm和（舊）直徑102.8 mm 2種狀態(tài)下所生產(chǎn)的卷煙單支克重數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（表2），判斷其差異是否顯著。

結(jié)果表明，P=0.000lt;0.05，拒絕原假設(shè)，說明平準(zhǔn)器新舊不同，單支克重偏差差異顯著。

3.2" 吸絲腔瓷輪磨損

吸絲帶導(dǎo)軌中的瓷輪在吸絲帶摩擦力作用下做高速旋轉(zhuǎn)運動，瓷輪和支撐其旋轉(zhuǎn)運動的合金軸易磨損，在運動過程中存在縱向竄動，使瓷輪兩端面與側(cè)軌表面摩擦，造成前后導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)面磨損，造成吸絲帶運行不平穩(wěn)。同時，磨損的吸絲帶易纏繞進(jìn)瓷輪與導(dǎo)軌的間隙內(nèi)，造成瓷輪抱死，導(dǎo)致吸絲帶上下振動加劇，受振脫落的煙絲透過破損的吸絲帶間隙進(jìn)入負(fù)壓除塵裝置，被負(fù)壓吸風(fēng)吸走，在煙支卷制成型過程中造成支重標(biāo)準(zhǔn)偏差不穩(wěn)等質(zhì)量問題。

3.3" 煙舌磨損

煙舌是煙條成型的關(guān)鍵零件之一，使煙絲合攏、收縮。煙舌的磨損使出口的煙條直徑變大，造成煙條重量不穩(wěn)定。

在同一設(shè)備其他參數(shù)不變的情況下對煙舌（新）1.0 mm和磨損（舊）0.5 mm 2種狀態(tài)下所生產(chǎn)的卷煙單支克重數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（表3），判斷其差異是否顯著。

結(jié)果表明，P=0.000lt;0.05，拒絕原假設(shè)，說明煙舌磨損程度不同，單支克重偏差差異顯著。

4" 改進(jìn)方案

針對影響單支克重偏差的平準(zhǔn)器磨損、吸絲腔瓷輪磨損、煙舌磨損進(jìn)行分析研究，尋找并確定最佳方案[5-6]。

4.1" 確定平準(zhǔn)器更換標(biāo)準(zhǔn)

在其他參數(shù)條件不變的情況下，運用Minitab 16進(jìn)行方差分析（表4）及繪制殘差圖（圖1）、箱線圖（圖2）對平準(zhǔn)器劈刀磨損程度（不同直徑：102.5、102.6、102.8、103和103.2 mm）與單支克重偏差進(jìn)行驗證，找到最佳參數(shù)并標(biāo)準(zhǔn)化。

結(jié)論：不同磨損程度平準(zhǔn)器的單支克重偏差殘差圖呈現(xiàn)正態(tài)分布，且均值為0，方差恒定，Plt;0.05，說明平準(zhǔn)器劈刀磨損程度（不同直徑）至少有一個水平與單支克重偏差存在顯著差異。結(jié)合單支克重偏差單值圖可以看出，平準(zhǔn)器磨損至直徑小于102.8 mm時，卷煙單支克重偏差明顯升高且數(shù)據(jù)分布狀態(tài)離散。因此確定標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)平準(zhǔn)器磨損至直徑小于102.8 mm時，必須更換。

4.2" 吸絲腔導(dǎo)軌運行方式改進(jìn)

在保證吸絲帶導(dǎo)軌原有的工藝需求及加工精度前提下，通過延長導(dǎo)軌，取消導(dǎo)向塊及采用具有高硬度和耐磨性的硬質(zhì)合金YG8制作成支撐片取代瓷輪等一系列結(jié)構(gòu)參數(shù)的調(diào)整和改進(jìn)，補(bǔ)償了原有設(shè)備的工藝缺陷。對吸絲腔導(dǎo)軌運行方式改進(jìn)后進(jìn)行連續(xù)5 d數(shù)據(jù)追蹤，卷煙單支克重偏差明顯降低（表5）。

4.3" 確定煙舌更換標(biāo)準(zhǔn)

在其他參數(shù)條件不變的情況下，運用Minitab 16進(jìn)行方差分析（表6）及繪制殘差圖（圖3）、正態(tài)分布圖（圖4）對煙舌磨損程度（1.00、0.85、0.70、0.55和0.40mm）與單支克重偏差進(jìn)行驗證，找到最佳參數(shù)并標(biāo)準(zhǔn)化。

結(jié)論：不同磨損程度煙舌的單支克重偏差殘差圖呈現(xiàn)正態(tài)分布，且均值為0，方差恒定，Plt;0.05，說明至少有一個水平的煙舌磨損程度與單支克重偏差存在顯著差異。結(jié)合單支克重偏差正態(tài)分布直方圖可以看出，磨損程度大于0.70 mm時，卷煙單支克重偏差明顯升高。因此確定標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)煙舌磨損至0.70 mm時，必須更換。

5" 結(jié)束語

通過對改進(jìn)后的項目進(jìn)行驗證（表7），改進(jìn)后卷煙單支克重偏差從17.14 mg降低至15.60 mg，改進(jìn)效果明顯。

綜上，本文通過測量、分析、改進(jìn)和控制等手段對卷煙單支克重偏差重要影響因素進(jìn)行相關(guān)研究論證，提高了單支煙重量控制精度，為卷煙機(jī)重量控制相關(guān)設(shè)備參數(shù)優(yōu)化設(shè)置提供數(shù)據(jù)參考。

參考文獻(xiàn)：

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[6] 魏燕林.提高ZJ17卷煙機(jī)煙支重量控制精度的方法[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（13）：255.