卷接机组水松纸自动对位控制初探
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【摘 要】 在烟支的卷接生产工艺中，水松纸的上胶量直接影响最终产品的质量。目前，国内许多卷烟生产厂家采用加宽水松纸、激光打孔等工艺技术，由于传统水松纸涂胶不理想引起的烟支稀释度缺陷完全靠卷烟机的CID部分进行检测将变得更加困难和不可靠，而水松纸涂胶不稳定引起的烟支稀释度质量缺陷在整个稀释度质量缺陷中所占比重较大。因此，提高卷接机组水松纸的涂胶质量，对于提高卷接机成品合格率有非常重要的现实意义。本文针对此问题对卷烟机水松纸自动对位控制进行了探讨。
【关键词】 卷接机组 水松纸 自动对位控制装置 水松纸涂胶
1 前言
水松纸，又名接装纸，是过滤嘴外结合烟支包裹着的一层水浆纸，因传统水松纸外观类似松木纹而得名。在烟草行业的卷接机组中，水松纸自动对位控制是一项很重要的功能。水松纸自动对位控制完成的好坏，对提高整个烟机系统的有效运行效率，保证产品的质量，降低生产消耗有很大的影响。当前国内主力ZJ17（PROTOS）、ZJ19（PASSIM）卷接机组的水松纸拼接都为动态拼接，拼接前要对备用水松纸盘进行加速，使之与在用水松纸保持同速瞬间进行拼接，每次加速过程中都要预运行大量的水松纸，这些水松纸不可以重复利用，造成了很大的浪费。
新式激光打孔水松纸卷烟新工艺应用到卷烟产品上时可降低烟气碱含量，减少对人体的损害。对涂胶方式由全面涂胶改为间隔涂胶，其涂胶相位及位置准确精度要求极高。要确保水松纸切刀准确的切割到涂胶后水松纸无胶区切割线上。
2 卷接机组水松纸自动对位控制背景技术
国内目前在用主力卷接机组ZJ19（PASSIM）、ZJ17（PROTOS）70，其胶辊涂胶器运转方式（见图1驱动方式）由交流异步电机（M3）带动机械减速机构通过超越离合器（15）和主机主轴传动齿轮耦合到下胶轮（8）和上胶辊（7）。通过上胶辊（7）将胶液均匀的涂抹到水松纸内面上。在卷接机组停机时，超越离合器（15）通过（M3）驱动作用，下胶轮（8）和上胶辊（7）转动，防止上胶辊（7）表面胶液干结。机器在工作方式时，下胶轮（8）和上胶辊（7）转动由机器主轴齿轮传动驱动。
原机涂胶器需每班生产完成后由操作人员拆卸清洗并重新安装胶辊，每次安装时要进行手动对位（图2：下胶辊8，上胶辊7）。
在开机生产时要通过手动调节跳动电机间歇来保证水松纸切刀准确切割在涂胶后水松纸切割线上。激光打孔水松纸卷烟新工艺的应用，对传统全面涂胶方式提出了新的挑战，新式间隔涂胶技术应运而生，其涂胶相位及位置准确精度要求极高（误差要小于0.25MM），必须确保水松纸鼓轮和水松纸切刀准确的切割到涂胶后水松纸无胶区切割线上，这样在生产过程中既能保证烟支透气度好，又能保证搭接头位置无爆口、翘边等产品质量缺陷。
3 传统涂胶方式问题分析及改进方案
3.1 传统涂胶方式问题分析
（1）人工对位方法需在机器生产时手动调整，造成开机产品全部为废品，使卷烟产品原辅材料极大浪费。（2）机器在正常生产过程中有错位现象（烟支爆口、翘边等缺陷），使不合格烟支输送到下游成品中，造成产品质量问题。
3.2 传统涂胶方式的改进方案
（1）以“位置修正”为出发点，取代以往“速度修正”的观念，无论所控制的电机处在任何位置都可以直接启动（启动前机械无需对零位）。（2）可以设定两个对位信号之间的偏移补偿量，极大的提高了系统精度和稳定性。（3）运动控制器与伺服驱动器结合为一体，取代了执行此功能的专用控制器+PLC+高速计数器的配置需要，节省调整工时，安装，采购的成本。
4 自动对位控制解决方案
测量机器胶辊轮与主传动关系及齿轮比，切刀轮与主传动关系及齿轮比，胶辊轮与切刀轮传动齿轮比，原机涂胶方式与水松纸切割关系。重新制作同步切刀凸轮（图3）为5齿，安装在切刀传动齿轮背向平面上，调整切刀凸轮任意一凸耳对准TS1接近开关（并调整好距离，使开关输出指示灯亮起）。胶辊凸轮（图4）为7齿，安装在上胶滚轮（7）前端轴上，调整其中一凸耳对准胶棍轮切割线上。然后调整接近开关距离使其输出指示灯亮起，这时水松纸鼓轮切割刀正好在切割位置。拆除原机（15）超越离合器，原电机（M3），安装新750W伺服电机在原M3电机位置。机器速度及位置信号由编码器输出，编码器安装在水松纸切割齿轮后面与切刀凸轮同轴向。胶滚轮相位与切刀轮相位同步依照编码器输出脉冲信号由伺服器经过运算控制胶滚轮同步追踪切刀轮。位置误差通过TS1与TS2采集信号修正。
5 结语
新式水松纸间歇涂胶有效解决卷烟产品激光打孔新工艺在烟草行业应用，加快卷烟新工艺、新产品试验到产品上市。参数的修正能在不停机的状态下进行，操作简单、方便，使水松纸拼接直径大小稳定且易于调整，减少了水松纸的浪费，同时保证了设备运行的可靠性，有效的降低了水松纸的剩余量，取得了较好的经济效益。节约型企业通过采取各种相应的措施来提高资源的利用效率，以最少的资源消耗来获取最大的收益，保障企业的可持续发展。
参考文献：
[1]杨盘洪.最新集成运算放大器应用手册[Z].山西科学技术出版社.
[2]刘迎春，叶湘滨.传感器原理设计与应用[M].国防科技大学出版社.