来源：网络转载更新时间：2020-06-11 09:09:02点击次数：2709次
0 引 言
机组是德国某公司推出的新一代硬盒高速包装机组， 额定生产速度 700 包/min， 主要由小盒包装机（703）、小盒透明纸包装机（753）和条盒包装机（779）组成。该机型采用高度集成化与自动化相结合的开放式数控系统——— TwinCAT 控制系统[2]，使用双轨包装形式，具有伺服电机控制、高速运动原理设计、 气动制动器烟包制动和同步齿形带传动等技术特点， 是目前国内烟草工业企业在设备升级中选用的主要高速包装机型之一，也是目前国际上最为先进的包装设备之一。使用过程中，机组存在单箱条盒消耗过高的问题，调查
发现，原因是机组没有无透明纸烟条回收功能造成（无透明纸烟条即尚未包裹透明纸的烟条）。 为了不断挖掘设备潜能， 保障运行可靠性和质量稳定性， 各工业企业针对同机型或类似机型展开了许多研究，如条烟透明纸整形装置改进[5]、包装材料改进[6,7]、条烟排出机构改进[8]等，然而，对于无透明纸烟条回收装置的研究尚未见报道。 因此，在烟草企业大力推行精益管理、高质量发展的背景下，对原机回收装置进行结构改进，增加无透明纸烟条回收功能， 旨在为回收装置功能多样化和精益物耗控制提供一种方法，降低条盒纸材料的单箱消耗，同时也为相关功能的研发应用提供参考。
条盒包装机的生产工艺流程由烟包输入系统、烟条成型系统（转塔 1）、条盒纸输送及上胶成型系统、透明纸及拉线供给切割系统、透明纸包装成型与热封系统（转 塔 2）、烟条输出系统等组成。 其中，烟包输入系统主要负责接收从上游机输送过来的烟包。 烟包由上、下 2 根输送带进行驱动输送， 在通道尽头由 2 个输入推子交替从 2 个轨道中推入转运台，然后由转塔输入推子将烟包组推入到转塔 1 中，完成烟包的供给。
条盒包装机的回收装置位于烟包输入系统， 主要完成小盒烟包的回收，由烟包料槽、烟包输出推杆、气缸、烟包输送导轨等部件组成。在生产过程中，操作人员可以将小盒烟包手动加入料槽的 2 个槽中， 在上游机器停止供应烟包或断续供应烟包时，气缸移动输出推杆，将小盒烟包推入后导轨中，由该装置自动将料槽中的烟包传递到烟包输送后导轨中， 并向下游包装工序传送，实现小盒烟包的自动回收利用。
从回收工作流程发现，烟包输送通道有内、外 2 个导轨，而原有回收装置仅使用了内侧导轨，受空间结构制约，该回收装置无法对无透明纸烟条进行回收。另一方面，基于产品质量在线抽检的需要，无透明纸烟条的产生不可避免，因而该回收功能的缺失直接导致条盒纸消耗的增加和生产成本的上升， 不利于精益物耗控制。 表 1 是某月机组的条盒纸消耗情况统计结果。其中，条盒耗损率计算公式为耗损率=（实际消耗-理论消耗）/理 论消耗×100%，单箱理论条盒消耗为 250 张。
增加对无透明纸烟条进行回收的功能，即增加了一种生产模式（正常生产模式和烟条回收模式）。 这需要解决 2 个问题： 一是对原有生产模式不产生影响，且 2 种模式能够轻松切换； 二是烟条能够轻松添加进产品输送通道内， 完成无透明纸的包裹工序。
根据条盒包装机双轨包装输送通道的结构特点，通过改变回收装置结构，新增烟条“添加入口”结构，同时 为保证烟条的正常输送，新增“通道调整”装置，将外侧导轨改造为可对无透明纸烟条进行回收的形式，且不影响对小盒烟包的正常输送， 使之成为可满足烟包和烟条 2 种产品顺利输送的结构， 以此增加烟条的回收功能。
根据包装机预置的软件功能设置列表，发现用于设备出厂调试时分析各种辅料供应情况的“条盒”功能键，正好可以实现 2 种模式的功能要
由于原机没有相应的开口结构，因此为了增加烟条“添加
最大高度 H 为 80 mm），方便烟条的添加。 此时，由于上输送带尚未接触烟条， 无法实现其正常输送， 为了保证烟条的顺利输送， 需要给输送带一定的下压力， 保证输送带能够驱动烟条前进。因此在上输送带的中间带轮处增加 1 个弹性压板结构，由气缸驱动。 气缸的行程通过DOE 因子实验设计的方法获得，型号为FESTO AEVC-20-5-I-P。 在气缸工作时，可以抵消上输送带抬起造成的位置变化，同时给予烟条合适的下压力，保证烟条能够顺利输送、无卡顿或打滑。
项目数值烟条滑板右侧与下输送带边入口”，将前导轨的外侧固定导条改为“平开窗”式活动导条结上输送带抬起段长度 L1 1300缘间距 L5200构：由 3 段导条组成，导条 1 与导条 2 用铰链销轴（Φ10 mm×16 mm）相连，导条 2 与导条 3 用永磁铁（Φ10 mm×5 mm）相烟条长度 L2 281.5 上输送带抬起点最大高度 H 80下输送带轮与烟条滑板连，3 段导条连接长度、形成通道位置与原导条相同。 活动导条左侧间距 L3400 烟条回收模式通道高度 H3 46在正常生产模式下保持固定，满足小盒烟包的正常输送；烟条回收模式下则可轻松打开，形成烟条回收时的“添加入口”。 此外，基于“TRIZ 矛盾矩阵理论”，在烟条“添加入口”下方增加 1块烟条滑板（330 mm×190 mm），位置与下输送带保持平行，保证回收时的添加烟条的快速便捷。
烟条的回收过程与烟包的加工过程共用同一套输送通道， 正常生产时需保证上、下输送带均接触烟包，且存在一定的预压力。 由于产品尺寸的差异（烟包堆垛高度 H1 为 46 mm，烟条高 度 H2 为47.5 mm）， 切换至烟条回收模式时， 无法烟条滑板长度 L4 330 烟条高度 H4 47.5
2 种生产模式的切换逻辑
回收烟条时，需要打开一道入口防护罩，并将前导轨右侧活动端抬起， 故对附加功能做出以下设置和改进：①在进行安全合规性检验无隐患的前提下，对防护罩及抬起点的连锁控制线路用导将其推入输送线进行短接，屏蔽联锁功图 5 模式切换逻辑通道 。因此， 需要将原输送通道高度加大。基 于 通道的结构特点，以原机预置抬起点作为烟条输送改进后 779 烟条“添加入口”结构能， 满足在打开防护罩条件下， 设备可启动进行回收操作的要求；②选取原机CPX 阀岛上预置的空闲电磁阀作为压缩空气控制接口，控制回收模式的气缸压缩空气供应；③将“条盒” 功能键的信号与上述连锁控制及气缸气源控制连通， 实现 2 种生产模式的状态自动切换。
4 改进效果
条盒包装机回收装置改进后，增加了对无透明纸烟条进行回收的通道的工作位置（抬起后不同模式下所需通道高度对比示意功能，正常生产模式和烟条回收模式均能稳定运行，模式切换。
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