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中支煙包裝機(jī)是一種煙包成型設(shè)備，主要功能是將煙支、包裝用錫箔紙、商標(biāo)紙等卷煙主輔料，按卷煙包裝所設(shè)定的工藝流程，最后得到所要求煙包規(guī)格的卷煙產(chǎn)品。在整個工藝流程中，中支包裝機(jī)負(fù)責(zé)的工藝部分是煙支形成煙組的全過程——煙支成組成型、鋁箔紙包裹、白卡紙支撐、商標(biāo)紙成型和煙包輸出等 5 個部分，如圖 1 所示

圖 1  中支包裝機(jī)主機(jī)工藝流程圖

根據(jù)某卷煙廠 2019 年第二季度對中支包裝機(jī)生產(chǎn)非必要停機(jī)的原因進(jìn)行統(tǒng)計分析，繪制中支包裝機(jī)生產(chǎn)非必要停機(jī)原因排列圖，如圖 2 所示。圖 2 中左縱坐標(biāo)表示停機(jī)原因所在百分比，右縱坐標(biāo)表示停機(jī)頻率，分析線表示累計百分比，柱狀圖表示各項非必要停機(jī)因素。按貢獻(xiàn)率從大到小從右到左排列，依次為商標(biāo)紙吸取故障

（1）、煙庫少煙（2）、五號輪堵塞（3）、出口堵塞（4）、白卡紙缺失（5）、商標(biāo)紙缺失（6）、其他原因（7）。由該組統(tǒng)計排列圖可知，商標(biāo)紙吸取故障和煙庫少煙占 中支包裝機(jī)生產(chǎn)非必要停機(jī)貢獻(xiàn)率超過 50%。因此，解決商標(biāo)紙吸取故障和煙庫少煙，能有效降低 GDX2 中支包裝機(jī)工作中非必要停機(jī)的頻率和提高有效作業(yè)率。

圖 2 中支包裝機(jī)生產(chǎn)非必要停機(jī)原因統(tǒng)計排列圖

2. 商標(biāo)紙吸取故障原因分析

商標(biāo)紙吸取過程中，真空吸盤通過軸驅(qū)動上升至商標(biāo)紙位置，接觸并利用真空吸盤的吸力抓取商標(biāo)紙，然后下降將已吸取的商標(biāo)紙放置到輸送帶上，同時頂桿將彈簧片頂起，真空被釋放，完成商標(biāo)紙的吸取過程 [3]，如圖 3 所示。在工作中，商標(biāo)紙底面與 3 個吸盤相接觸，

負(fù)壓不足或者真空吸盤與商標(biāo)紙接觸面積過小，都會導(dǎo)致吸取力不夠，引起商標(biāo)紙吸取故障 [4]。在平時的生產(chǎn)維修中，商標(biāo)紙抓取不穩(wěn)定導(dǎo)致非必要停機(jī)占商標(biāo)紙吸取故障的 87% 左右。

3. 煙庫少煙原因分析

正常生產(chǎn)時，煙支均勻平順勻速進(jìn)入下煙通道。當(dāng)煙支進(jìn)入下煙通道過程由勻速運(yùn)動變?yōu)闇p速運(yùn)動甚至靜止?fàn)顟B(tài)時，煙庫會因為少煙報錯導(dǎo)致非必要停機(jī)。經(jīng)典力學(xué)理論可知，物體在合外力為零時保持原有狀態(tài)不變。煙支在進(jìn)入下煙通道過程中，受力分析如圖 4 所示?？梢?，煙支在進(jìn)入下煙通道過程中，由于互相作用會受到擠壓、彎曲以及扭曲等外力。

4.煙庫少煙故障探究與設(shè)備的優(yōu)化與改進(jìn)

通過前面煙支進(jìn)入下煙通道過程中的受力分析表明， 力的作用使煙支發(fā)生彎曲變形。在煙支進(jìn)入下煙通道過程中，煙支受力方向和力對煙支的作用點(diǎn)基本固定，力的大小隨外界的環(huán)境改變發(fā)生變化，對生產(chǎn)過程進(jìn)行影響要素統(tǒng)計，結(jié)果如表 2 所示。由統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以得知，煙支流寬度超標(biāo)、分離器上部煙支過密以及分離器頂部阻礙煙支下滑占了導(dǎo)致煙支變形因素的 96.9%。

表 2 導(dǎo)致煙支彎曲變形因素統(tǒng)計表

煙支從卷煙機(jī)到包裝機(jī)下煙通道的過程中，由于受到摩擦力的作用，會導(dǎo)致煙支流發(fā)生紊亂，從而使煙支流寬度超標(biāo)。此時，可在煙支流易發(fā)生紊亂的點(diǎn)加裝滾筒糾偏器。煙支在分離器上部的密度主要由煙支流速和分離器上部通道的橫切面積控制，可采用增加束流器控制煙支流速和調(diào)整分離器上部通道的面積，從而達(dá)到降低煙支在分離器上部密度的目的。通過對分離器頂部改造，將分離器頂部改為槽式無動力滾輪，能大幅改善分離器阻礙煙支下落問題。如圖 6 所示，通過對煙庫裝置的優(yōu)化與改進(jìn)，非必要停機(jī)頻率從原來的 8.75 次 /h 下降到 0.1 次 /h，明顯降低了包裝機(jī)生產(chǎn)煙庫少煙非必要停機(jī)的頻率。

5.結(jié)語

本文對中支包裝機(jī)在生產(chǎn)中非必要停機(jī)的原因進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計分析，得出商標(biāo)紙吸取故障和煙庫少煙是中支包裝機(jī)在生產(chǎn)中非必要停機(jī)的兩個主要因素。通過對商標(biāo)紙吸取故障和煙庫少煙進(jìn)行分析，得出吸風(fēng)嘴吸力不足是商標(biāo)紙吸取故障的主要原因，煙支受力變形彎曲是煙庫少煙的主要原因。通過加裝滾筒糾偏器、束流器、將分離器頂部改為槽式無動力滾輪，有效解決了煙庫少煙的導(dǎo)致的非必要停機(jī)問題；通過增加真空吸盤數(shù)量的方法，解決了因為商標(biāo)紙吸取故障導(dǎo)致的非必要停機(jī)的問題。這些研究對中支卷煙的生產(chǎn)和質(zhì)量控制有重要的現(xiàn)實(shí)意義，也對其他規(guī)格的卷煙生產(chǎn)設(shè)備改造升級具有一定的參考價值。

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