ZJ17 卷烟机第二分切刀在线清洁控制系统的研制

杨乔智，普林

（云南中烟工业有限责任公司玉溪卷烟厂，云南 玉溪 653100）

目前，随着消费者对卷烟外观需求的不断提升，使用印刷转移型烟用接装纸成为卷烟设计新的特点、亮点与卖点，已成为一种大趋势。目前我厂采用的是ZJl7 卷烟机进行印刷转移型卷烟的生产，运行速度为5000 支/min。为了保证第二分切刀切割质量，我厂采用的是擦拭式清洁装置，如图1 所示。但是，在设备运行一段时间后，清洁毛毡上的清洁剂会挥发，容易造成滤嘴端面染色的质量缺陷。

图1 ZJ17 卷烟机擦拭式清洁方式示意图

于是，设计了一款ZJ17 卷烟机圆盘切刀清洁系统，从而能在不停机取出切刀进行清洁的情况下，时时有效清洁滤嘴烟支圆盘切刀，避免其在切割水松纸、滤嘴、烟支时，由于水松纸掉色、滤嘴材料加糖、加香、烟支焦油、胶水附着造成的切刀锋面污染积垢，从而进一步避免因切刀锋面污染积垢造成产品切割品质下降，形成对产品的二次污染。

1 第二分切刀清洁装置改进的探索

该清洁装置改进前在实际使用过程中，主要存在的问题是清洁时间间隔短，需要停机人工喷射清洁剂，设备运行效率低。

清洁装置的清洁功能主要是通过清洁媒介来实现，而清洁媒介中需要添加清洁液，需要清洁液供给系统，清洁液的供给量、供给频次又需要一个控制系统精确控制，可以借鉴GDX2000 型包装机的内衬系统。该系统采用的是石蜡油桶储存、系统控制喷射，喷嘴喷射石蜡油在毛毡上，内衬运行过程可将石蜡油涂抹在内衬上的方式进行。基于借鉴思路，我们设计了第二分切刀在线清洁控制系统方案，如图2 所示。

图2 第二分切刀在线清洁控制系统方案

2 第二分切刀在线清洁装置的设计

2.1 硬件部件的选型制作

相比s7-200PLC 控制器，80C51 单片机可精确完成相应控制、系统稳定，成本低，线路可直接集成在控制板上，便于安装，所以采用单片机作为主控芯片。根据借鉴，采用压力桶存储清洁剂，采用电磁阀控制的清洁喷射装置进行喷射。根据功能设计的需求，控制系统需要集成三个按键，分别是总气压启停按键、自动模式按键和手动模式按键，分别用于控制总气压控制电磁阀的工作状态，清洁控制电磁阀的自动工作状态，清洁控制电磁阀的手动工作状态。所述控制系统还集成了5 个状态指示灯，分别是控制系统电源状态指示灯、ZJ17 启停状态指示灯、压力桶料位状态指示灯、总气压控制电磁阀状态指示灯、清洁控制电磁阀状态指示灯。根据功能设计要求，运用Proteus 软件设计控制电路并仿真。

2.2 程序编写

根据流程图编写程序，部分代码如图3 所示。

图3 部分程序代码

2.3 “正交实验”确定最优参数

为了保证清洁取得最佳的效果，需要往清洁毛毡上喷射清洁液，需要对清洁液喷射参数进行确定，喷射因素为：①清洁液喷射位置；②清洁液喷射周期；③清洁液喷射量。如果喷射的间隔时间过长，或者单位时间的喷射量过少，切刀得不到有效的清洁，如果喷射过于频繁或者单次喷射量过大，则可能在刃口上积累清洁液，污染烟支滤嘴端面。影响喷射因素为喷射位置、喷射周期、喷射量三个因素，喷射参数最终会影响清洁间隔时间，需要通过正交实验选择最优值确定喷射参数。

（1）试验目的：通过正交试验优选出喷吹参数的最佳参数组合。

（2）要考察的指标：清洁后滤嘴端面染色时间。

（3）要考察因素：①喷射位置；②喷射周期；③喷射量。

（4）选位级（如表1）。

表1 因素位级表

（5）选用L9（34）正交表，共做9 次试验，生产上允许。

（6）实施实验方案（如表2）。

表2 交试验表

（7）实验结果分析。

①极差分析：C 为主要因素，A、B 为次要因素且影响程度A>B；②“看一看”分析：较好的方案是第2 号实验结果，其组合为C2A1B2；③“算一算”分析：可以看出较优方案是C2A1B2；④结论：“看一看”的最佳方案与“算一算”的最佳方案一致，可以看出最佳方案为C2A1B2；⑤由实验得最优解同为C2A1B2，为验证实验效果，用此组做了五次实验，结果如表3。

表3 最优组合验证表

通过以上实验，最终确定清洁喷射压位置为毛毡正下方，喷射周期为15s,喷射量为1mL。

采用清洁液，有可能产生二次污染，ZJ17 卷烟机目前安装有烟支外观在线检测系统，首先进行模拟油渍烟调整检测器，发现可以100% 剔除油渍烟，试验结束查看剔除统计，发现无油渍烟剔除记录，说明该系统未引入其他质量缺陷。

3 结语

ZJl7 卷烟机第二分切刀在线清洁控制装置，实现了第二分切刀的在线清洁功能，提高了产品质量。使用该套在线清洁装置后，ZJ17 卷烟机设备运行效率大大提升，经过近一年的使用测试，目前已经推广至GD121、PROTORS 2C 等卷烟设备上。