摘要: ZJ112卷烟机组是目前国内卷烟工厂应用较为普遍的一种机型，其运行稳定，设备效率高。在生产过程中，卷烟产品的接装纸位置对烟支的外观质量影响重大，ZJ112在生产卷烟过程中，尤其是在接装纸出现换盘搭接时，经常会出现接装纸位置出现偏移的情况，而设备对于这种情况的预防主要是通过人工观察调整的方式来实现。本文提出了一种通过自动检测技术，由电机控制调整的方式实现对接装纸位置的精确控制，大大提高了接装纸的位置控制精度，提高了产品质量。
Abstract:
At present, ZJ112 cigarette unit is widely used in domestic cigarette factories. It has stable opera-tion and high equipment efficiency. In the process of production, the position of the loading paper of cigarette products has a great impact on the appearance quality of cigarettes. In the process of production of cigarettes, especially when the loading paper is replaced with a tray, the position of the loading paper often appears offset, and the device can prevent this situation mainly by manual observation and adjustment. In this paper, an automatic detection technology is proposed to realize the fine-cutting control of the butt loading position by means of motor control adjustment, which greatly improves the precision of the position control of the butt loading position and improves the quality of the product.
1. 引言
卷烟机生产过程中对接装纸的位置控制均由人工调节实现，其实现过程需要操作人员定时地检查一对烟支接装纸的长度，然后根据检查结果对接装纸的位置进行调节，如图1。这样的控制方式主要存在两个问题：① 调节比较滞后，对接装纸的调节需要在发现已经制成的烟支存在接装纸偏差后，才能进行调节，此时已经生产出一定数量的不合格烟支；② 调节精度经验化，发现接装纸位置出现偏差后对其位置的调节仅通过操作人员的经验来实现，不能定量地进行控制，其位置控制精度低；③ 人工调节增加了操作人员的劳动强度，不利于对其他方面烟支质量的检查与控制。这种控制方式会产生大量不合格烟支，增加原辅材料消耗。为了降低原辅材料消耗，保证设备的有效作业率，本文提出了一种通过自动检测技术，由电机控制调整的方式实现对接装纸位置的精确控制，大大提高了接装纸的位置控制精度，提高了产品质量。
Figure 1. Schematic diagram of loading paper supply structure
图1. 接装纸供给结构示意图
2. 现状调查
针对降低ZJ112因接装纸长短而产生的废品率问题，本文进行了详细的调查并进行了总结分析(表1)。
Table 1. Breakdown statistics of scrap rate
表1. 废品率故障统计表
从上表可以看出：在ZJ112卷烟机运行过程中，由于接装纸长短产生的月平均废品率为1.04‰，占总废品率的49.29%，远高于其他原因的废品率，所以接装纸长短问题亟需解决。
针对接装纸位置调节速度慢的问题，提出三种相应的对策，并将三个备选对策工作原理整理如下：
Figure 2. Schematic diagram of the three schemes
图2. 三种方案示意图
对确定的三种解决措施：安装FS2-60P光纤放大器、安装行程开关、安装U型光电开关分别建立模型 [1] 如图2所示。
3. 方案对比
1) 权重系数的确定
针对三个备选对策，分别从运行可靠性、设计可行性、加工难易性、经济性、实施时间性五个方面，利用“灰色关联分析法”确定其权重系数。
Table 2. Determination table of Weight coefficient
表2. 权重系数确定表
根据上表2中的计算结果，对备选的三个对策采用加权的方式进行分析比较，具体计算情况如下表3。
Table 3. Comparative analysis table of countermeasure optimization
表3. 对策优化比较分析表
通过上述的评价，小组选择最优对策为，在接装纸下方两侧分别安装两个FS2-60P进行对接装纸位置的控制。
针对接装纸位置偏移调节速度低的问题，小组同样考虑了改变调节方的思路，利用PLC控制系统控制步进电机转动的方式代替手动调节 [3] [4] ，设计思路如图3所示。
Figure 3. Design idea of PLC control system
图3. PLC控制系统设计思路
4. 方案实施
在完成零件的采购、加工后，在ZJ112机组上进行安装调试工作，流程如表4所示。
Table 4. Schematic diagram of installation and commissioning process
表4. 安装调试流程示意图
对ZJ112卷接机组卷烟机接装纸位置偏移检测报警装置完成投入使用后，对其进行为期三个月的跟踪调查，并与活动前进行了比较(表5)。
Table 5. Statistics table of monthly average scrap rate (Unit: ‰)
表5. 月平均废品率统计表(单位：‰)
通过改进，ZJ112卷烟机运行过程中由于接装纸长短产生的月平均废品率由活动前的2.08‰降低到了活动后的0.83‰，达到预先制定的目标(图4)。
Figure 4. Comparison chart of scrap rate before and after the activity
图4. 活动前后接装纸偏移废品率对比图
5. 结论
通过加装自动检测和调整机构，ZJ112接装纸偏移废品率过高的问题得到了有效控制，减少了设备停机率，降低了设备消耗，同时保证了接装纸的正常使用，降低了设备的质量风险，提高了设备的效率。
参考文献