降低环切型烟组成型质量缺陷率

郑国华,魏超

广东中烟工业有限责任公司梅州卷烟厂  514400

摘  要：

本论文针对公司在“环切型”超高端产品的研发及试制过程中遇到的产品接装纸翘边质量缺陷行业共性问题，通过系统分析设备结构与产品质量的关联关系，梳理可能导致缺陷的原因。针对问题创新性地提出在原有的推烟板基础上进行改进，将凹槽结构优化为平面结构，同时科学地设计相关结构及参数，从而保证在推烟的过程中，推烟板能够将上层烟支轻微抬起，避免最下层烟支和与相邻的上层烟支发生接装纸相互剐蹭的问题，高效解决了接装纸翘边问题，同时提升了设备多样化生产制造能力，为公司产品多元化及柔性化营销需求夯实了设备技术基础。

关键词：推烟板；接装纸质量缺陷；卷烟产品

1 前言

随着卷烟产品的快速发展，市场竞争日趋激烈，品牌发展困难增加的环境下，为了能够跟得上局那样产品发展的步伐，更好地适应消费者多元化的需求和占据烟产品市场，公司顺应潮流推出了由复合滤嘴（即滤嘴段增加填充物）制作的新型“环切型烟支”制品。在卷烟成型过程中，复合滤嘴填充段是没有接装纸包裹的，导致整个滤嘴段的直径不一，使填充段在烟支表面形成环形的凹槽。环切型烟组成型过程中，很容易因上下层烟支接装纸相互剐蹭导致出现接装纸翘边产品质量缺陷。

据统计，车间现已联合公司技术中心完成40多种不同规格的“环切型烟支”产品试制，相关研发成果也在公司超高端产品中得到应用。在产品试制投产过程中，梅州卷烟厂卷接包车间严苛产品质量每一个细节。如针对环切型烟支接装纸翘边的问题，车间以问题为导向，成立专门攻关小组，力求保证产品的质量。

2 现状及原因

2.1 “接装纸翘边”问题：烟支滤嘴填充段左右两端接装纸出现翘边等质量方面缺陷的现象，易对消费者产生负面影响，不利于产品的市场推广。

2.2 影响因素分析

（1）搅动辊转速影响：烟支搅动辊由烟库搅动辊电机独立控制驱动的，搅动辊共有22个，其作用是使烟支下落顺利[1]。小组根据摩擦力计算公式f=μN，对烟支运动和受力进行分析，烟支受到自身重力G、上层烟支压力F3，也有来自搅动辊推力F1,F2（受力分析图如下所示），因此搅动辊的转速决定单位时间内收到推力的频次，根据设备正常运行需求搅动辊转速不低于1000r/min，否则烟支不能均匀、顺利地下落。经测试，将电机转速从额定2000r/min降至1400r/min时效果最好，但缺陷率仍比较高，该因素对烟支接装纸翘边缺陷影响程度不大。

图1 烟库下烟道烟支受力分析图

（2）左右烟支挤紧器的影响：根据工作原理，当烟支推烟板向前推送时，烟支的左右挤紧器合拢，将下落的烟支挤紧，保证烟支顺利进入烟支模盒。当烟支后退时，烟支左、右挤紧器打开，让烟支下落。当烟支左压板和右压板处于第一行程终点时，其距离等于烟支数乘以烟支直径d减1.0mm[2]。当左压板和右压板打开时，检查相对于下烟通道的侧腔是否凸出，如果凸出将造成烟支下落不畅。检查左、右挤紧器完全闭合时，左、右挤紧器与相应模盒是否对中，必须对所以模盒与压板位置进行检查，避免出现烟支破损的现象。经检查，挤紧器与模盒相对位置正确，挤紧器表面磨损正常，与烟支接装纸成型缺陷关系不大。

（3）烟库防护罩与烟支滤嘴间的间距影响：设备正常运行时，烟库安全防护罩处于闭合状态，其有机玻璃板的平面与下烟通道的烟支滤嘴端面平行，有机玻璃板的作用是使烟支在下落过程中，对烟支进行缓冲，从而让烟支均匀、顺利地下落。根据上述烟支受力分析，小组尝试将有机玻璃板形状由平面改为锲形，使烟支在下落过程中得到更多的缓冲。在保证不对烟支造成二次伤害的基础上，分别将玻璃板最底端距烟支滤嘴距离2mm、1.8mm......0.8mm进行测试，根据统计情况可知将有机玻璃板最底端距离烟支端面1mm时，效果较佳，但缺陷率仍比较高，该因素对烟支接装纸翘边缺陷影响程度不大。

（4）接装纸上胶辊无胶区间隙的影响：根据成型原理可知，当上胶辊无胶区足够小时，烟支滤嘴段接装纸分切后将粘贴的更加可靠。小组尝试将上胶辊上无胶区的间隙设计为1.5mm，1.2mm，1mm，0.8mm，0.5mm进行测试，经测试得知，无胶区间隙缩小能够显著降低接装纸成型不良率，但也引起了新的问题，如接装纸切刀与胶水接触容易产生胶垢影响切割效果，同时当间距太小时也容易产生胶水溢出问题。因此，在保证产品质量稳定受控的工况下，将无胶区间隙设计为0.8mm。

图2 上胶辊实物图及尺寸改进示意图

3 改进思路及分析

针对上述分析，在优化搅动辊转速、优化上胶辊无胶区间隙、优化有机玻璃挡板与滤嘴段间隙的基础上，虽然对问题症结有一定解决，但是还不能根本上解决问题。本文在受力分析的基础上，结合烟支成型的工作原理，紧紧围绕降低摩擦力这一主线，提出推烟板结构改进方案。

4 改进措施

   如下图所示，重新设计新型推烟板结构，一方面增加推烟板厚度，并在其前端增加倒圆角；另一方面将推烟板凹槽结构变为平面结构。通过改进推烟板能够在推烟前进过程中将上层烟支轻轻顶起，达到上下层烟支良好分离，同时平面结构设计也大大降低了推烟板回程过程中与烟支间摩擦力，避免相互剐蹭的可能。

图3 推烟板结构设计示意图

5 效果验证

本文提出的方案有效解决了环切型烟支成型过程中出现的“接装纸翘边”行业共性质量问题，质量缺陷率从4.89%基本降至0，基本杜绝了环切型烟支接装纸翘边质量缺陷，大大提升了产品质量。

参考文献

[1]《烟机设备修理工基础知识》编写组. 烟机设备修理工基础知识[M]. 北京出版社, 2013.

[2]《烟机设备修理工包装专业知识》编写组. 烟机设备修理工包装专业知识[M]. 河南科学技术出版社, 2013.