透明空腔复合滤棒成型纸恒张力控制系统设计

在滤棒成型过程中,包裹基棒的成型纸的张力稳定性对滤棒中基棒间距的稳定性具有较大影响。为提高透明空腔复合滤棒产品质量,对成型纸的输送进行恒张力控制。针对透明成型纸的材质特殊性,设计了透明空腔复合滤棒卷制成型过程中成型纸恒张力控制系统,采用闭环伺服控制原理,解决了透明成型纸在滤棒卷制过程中,因张力波动大导致的滤棒质量问题。测试结果表明,透明成型纸在10N的拉力作用下长度方向变形率为0.5%,对于120mm滤棒,在急速升速过程中,最大张力波动值0.21N所引起的长度方向变形为0.012mm,对于滤棒±0.8mm的误差许可范围基本没有影响。在生产透明空腔复合滤棒的YL22滤棒成型机组上的生产应用结果显示,成型纸恒张力控制系统实现了成型纸的恒张力控制,提高了基棒定位准确性,消除了因张力引起的滤棒空腔尺寸的波动,提高了产品质量,满足滤棒稳定生产要求。

基于机器视觉的滤棒沟槽位移在线检测系统

由于KDF3E滤棒成型机在生产过程中,需要高效、精确地在线检测间断式沟槽滤棒的沟槽数目和位移量,因此本文设计了一套基于机器视觉技术的在线检测系统。该系统能够集成高性能线阵相机,实时采集生产线上处于运动状态的滤棒图像,并基于GPU加速的深度学习目标检测算法,即时、精准地计算滤棒沟槽数目和位移,并剔除异常。实践证明,该系统不仅满足了沟槽滤棒数量及其位移量的高效检测需求,而且达到了6000支/min滤棒的测量速度,测量精度精确至0.2mm,为滤棒生产的质量控制和效率提升提供了强有力的技术支持。

滤棒成型机加线输送装置的改进

针对ZL22滤棒成型机在改换生产含功能线滤棒时,加装功能线输送装置各部件安装与拆除耗时耗力的问题,设计了一种滤棒成型机快速改装加线输送装置。所设计装置将加装功能线的各部件集成在便于拆装的总成板上,只需要安装该总成板即可实现加装功能线滤棒的生产。该装置由输送装置总成板、调节板块、功能线、若干个引导轮、若干个限位环、功能线转向引导模块以及检测模块构成。应用结果表明,该装置在不改变ZL22滤棒成型机原使用功能的同时,还能实现功能线滤棒规格的快速改装切换,显著提高了生产效率。

KDF-M成型机滤棒圆周CPK值优化研究

在滤棒生产过程中,提高圆周过程能力指数(CPK值)是保证滤棒质量有效的方法之一。该文为提高KDF-M成型机滤棒圆周过程质量控制能力,针对影响滤棒圆周稳定性的部位进行改进。通过加装纸边辅助调节器,使纸边平稳运行从而保障圆周稳定;通过降低鱼雷辊故障频率优化其支撑位置,减少圆周波动;通过改进压板定位螺丝,减少压板位移造成圆周不稳;设计光学直径检测装置(ODM)专用清洁工具,能快速彻底清除积垢提高圆周检测的准确性。结果表明,通过以上改进方法成功提升滤棒圆周CPK值,从而保证卷烟质量。

滤棒输送系统的改进与应用

为解决滤棒生产中因设备过渡转换的不流畅,设备生产配合协调性差而导致的滤棒输送堵塞、牌号错乱及质量缺陷问题。设计了一套滤棒输送系统,系统包含了管道结构和工艺优化、反吹装置、自动拔管技术、无线识别滤棒交换技术四个模块,在应用层面对现有系统缺陷进行整体改进。同时,对改进前后各故障频次、故障停机时间与滤棒次品数量进行统计,验证改进效果。结果表明滤棒输送系统改进后滤棒管道堵塞发生频次从日均7.5次降至日均0次,滤棒输送管道堵塞平均处理时间由263s降至28s,各类故障平均处理时间明显降低,因管道输送而导致的滤棒质量缺陷得到很大改善。该改进系统可以为发射机组的滤棒输送稳定性提供支持,提高生产的精益化程度。

透雕滤棒成型喷嘴装置仿真分析及改进设计

为解决传统拉丝成型滤棒截面成型受限问题,对透雕滤棒成型喷嘴装置进行仿真分析及改进设计研究。基于计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真软件,对3类典型的透雕滤棒成型喷嘴结构的蒸汽流速和温度进行模拟分析,得到透雕滤棒喷嘴成型过程的流体力学变化规律,试验结果表明:倾斜环状分布式喷嘴的综合性能最佳,改进透雕滤棒成型喷嘴装置的结构设计,使其成型效率得到有效提高,为工业成型装备领域的分析与改进提供参考。

KDF2滤棒成型机导轨改进设计与应用

KDF2滤棒成型机的滤棒条导轨毛刷在剔除滤棒时,会因弯曲和摩擦导致变形和严重磨损,使得毛刷约束导向能力下降,可能会造成滤棒在进入分烟轮时产生皱头、跑条等问题,会严重影响滤棒的品质和生产效率。为解决上述问题,该文设计一种新型KDF2滤棒成型机导轨。设计负压装置与所设计导轨相连接,通过导轨上设置的负压孔的吸附作用代替原有毛刷的纵向导向功能,并由负压控制装置对负压装置进行调控。另外,所设计导轨设置剔除气孔,保证横向剔除功能正常运行。实例结果表明,所设计导轨符合设备稳定运行要求的同时克服在滤棒生产过程中频繁出现的滤棒触头、卡棒、滤棒跑条问题和调整精确度难以控制的缺陷,提升设备有效作业率,并且降低滤棒废品率。

ZL29滤棒成型机组滤棒加速轮轮廓参数的确定及优化

为了优化ZL29滤棒成型机组的加速轮凸轮轮廓参数,对ZL29滤棒成型机组的加速轮结构进行了运动学分析。根据ZL29滤棒成型机组的加速原理和滤棒加速输送的工艺流程,确定了加速轮凸轮轮廓参数的条件设置,得出了确定加速轮凸轮轮廓参数的一种近似计算方法,确定了加速轮凸轮轮廓参数。以滤棒长度为100、120、132 mm为例进行近似计算,采用近似算法确定德国Hauni公司提供的加速凸轮轮廓参数。在近似算法的基础上,对Hauni公司给定的加速轮凸轮轮廓参数进行了优化,结果表明,优化后的加速轮凸轮轮廓速度匹配更加合理。该设计方法满足了滤棒成型机组的凸轮加速轮的自主研发设计。

基于CNN-LSTM混合神经网络的卷烟滤棒质量预测

为了在卷烟生产数据中挖掘出滤棒生产过程的有效信息,解决各批次产品质量检测困难的问题,结合卷积神经网络的特征提取能力与长短期记忆网络处理时序数据的有效性,提出了基于CNN-LSTM混合神经网络的卷烟滤棒质量预测模型。该模型通过卷积层提取输入数据的局部特征,然后在LSTM层中捕捉特征之间的时序关系,分层结构使其具有同时处理不同时间维度信息的能力,从而提升了预测精度。将滤棒的质量定义为圆周值与吸阻值两个物理量,利用卷烟厂6万余条实时生产数据进行模型训练和预测,结果表明:以平均绝对百分误差(MAPE)作为评价标准,圆周指标预测误差为0.078%,吸阻指标预测误差为1.42%,对比各类传统机器学习方法,CNN-LSTM混合神经网络表现出了更高的精确性。该方法可为快速准确地预测卷烟滤棒质量提供技术支持,提升烟草工业的自动化水平。

卷烟滤棒成型加工区域集控系统实现

针对滤棒成型作业区分散、设备种类多、制造厂家和数量多、接口协议复杂且不统一以及海量数据变量难识别等问题,设计并开发了基于OPC UA架构和实时内存数据库的就地滤棒加工区数采和监控系统。自主开发OPC服务器,实现了滤棒成型主、辅设备的实时数据采集,并通过高效内存数据库服务器对生产及设备信息进行海量存储,进而实现了对滤棒成型车间生产过程信息的全面、准确迁移集成,以及对滤棒生产、产量、质量、机台效率、设备状态等信息的可视化区域集控。

滤棒直接加香装置改进设计研究

近年来滤棒加香技术由于具有不发生热降解、添加香料种类多样等优点,已成为烟草企业重要的研究方向。然而,滤棒加香工艺中存在滤棒喷嘴易堵塞和香料加注流量不稳定等问题。本研究对滤棒直接加香装置的结构和工艺流程进行了优化,解决了喷嘴易堵塞等问题,并通过定压控制保证了香料加注流量的稳定性。同时本研究采用双称重传感器差值的方法,对小流量的测量起到一定补充作用,提高了滤棒加香工艺的精度,本研究为滤棒加香技术的发展和应用提供了参考。

YJ 36型中支滤棒装盘机装盒改造

为彻底解决中支滤棒生产过程中物耗异常、装盘机装盒时滤棒溢出,需要人工捧出多余滤棒,进而导致操作人员工作量大且容易造成滤棒折弯、褶皱等问题,根据当前的设备和技术,对YJ36型中支滤棒装盘机、塑料盘、内盒、白盖和纸箱进行分析、计算和改造,并对改造后的装盒效果进行跟踪验证。结果表明:通过对YJ36型中支滤棒装盘机、塑料盘、内盒、白盖和纸箱进行改造,中支滤棒的装盒数量、质量完全满足车间生产要求,彻底解决了中支滤棒生产过程中物耗异常和装盒过程中滤棒溢出的问题,同时减少了工作量,有效避免了因人工捧滤棒造成的滤棒褶皱、折弯等外观质量问题。

滤棒成型机接收鼓轮负压调节装置的设计

在成型机生产过程中,滤棒接收和转移是一道重要工序,其中滤棒接收是由接收鼓轮完成。基于接收鼓轮表面积灰问题研制一种滤棒成型机接收鼓轮负压调节装置,其包括吸风孔盖板、连接板、滑台机构、控制器。吸风孔盖板为与鼓轮盖板的外表面相贴合的弧形板,用于封盖吸风孔;连接板的一端与滑块相连,另一端与吸风孔盖板相连。使用装置后无需停机就能够方便地实现对接收鼓轮的负压风量的调节。

基于机器视觉的滤棒缺陷检测算法研究

针对目前滤棒生产过程中容易出现的胶孔、黑点等缺陷问题,需人工对滤棒整盒端面进行复看确认。在复看过程中,由于整盒滤棒数量大,部分缺陷问题不易被发现,长时间复看容易造成视觉疲劳等问题。为了提高滤棒缺陷检测的效率、减少人工劳动强度,采用基于机器视觉的算法对滤棒整盒端面进行离线检测,通过摄像头获取滤棒整盒端面信息,对整盒滤棒端面缺陷进行定位和识别,提高检测滤棒端面缺陷的速度与精度。

AF/KDF4滤棒成型机组远程监控与风险预警系统的设计应用

为提升滤棒生产的加工控制水平和产品质量稳定性,设计开发了AF/KDF4滤棒成型机组远程监控与风险预警系统。采用ADS及工业以太网协议,使用C#语言编程,实现了AF/KDF4滤棒成型机组运行参数的远程读取。通过对采集的数据进行处理、分析和可视化呈现,实现了滤棒成型机组实时运行状态的远程监控、关键工艺参数的预警及预警信息的推送等功能。应用结果表明:使用该系统后,实现了对滤棒成型机组的远程监控以及参数的读取,预警准确率为99.1%,滤棒质量综合管控水平得到了有效提升。

聚乙烯醇水基胶对卷烟中空滤棒的粘接强度影响因素研究

为了提高卷烟滤棒生产过程中成型纸与滤棒中空丝束段间的中线胶粘接效果,从性能、施胶方式等全过程各因素探究特定烟用水基胶对上机适用性的影响规律,通过流变研究了不同规格水基胶的流变特性,分析了水基胶膜的热性能和力学性能,进一步评价各水基胶的干燥速度和润湿性能,对水基胶的粘接强度进行测试,推测了最终粘接强度的影响因素。结果表明,在固含量相近的条件下,各水基胶均表现出良好的抗剪切能力,黏度较高的水基胶具有更高的强度和韧性,制备得到的胶膜也具有更高的强度;但水基胶过高的黏度会降低其干燥速度和对滤棒的润湿性,进而影响水基胶的粘接。因此,黏度适中的水基胶具有最好的粘接效果。

ZL28型滤棒成型机组刀盘喇叭嘴机构模型的建立及应用

为了将引进的ZL28型双通道纤维滤棒成型机组技术消化吸收,分析了ZL28型纤维滤棒成型机组滤棒切割装置的结构原理,根据切刀、喇叭嘴、滤条之间的位置关系,利用Creo软件仿真模拟出ZL28型纤维滤棒成型机组双通道滤棒切割装置的运动规律,建立ZL28型纤维滤棒成型机组滤棒切割装置的几何模型,从而推导出ZL28型纤维滤棒成型机组滤棒切割装置的数学模型,得出常用的滤棒长度与刀盘倾角、喇叭嘴旋转直径之间的关系和数值。将求解得到的数值与转让技术参数进行对比,等于或接近修正后的设计技术参数,证明所述方法正确,可以为生产多品规的滤棒提供技术支持。

便携式滤棒爆珠位置测量装置的设计

为了及时发现爆珠滤棒中爆珠位置缺陷,减少不合格品的生产或不合格品的误用,设计了便携式滤棒爆珠位置测量装置。该装置利用正投影原理,以及反光器横截面为抛物线时,通过抛物线焦点的光线经反射可变为平行光的光学原理,主要包括反光器、光源、测量尺、调光线路、测量尺、遮光板、电源、机壳等部分。通过试验研究便携式滤棒爆珠位置测量装置的重复性和再现性,结果表明:该装置的重复性为0.159mm,与德国进口的微波密度水分仪MW4420的接近,再现性为0.187mm,具有很高的检测准确度;装置总重量680.23g(不含充电器),外形尺寸:17cm(长)*17cm(宽)*12.5cm(高),携带方便,可充分满足生产车间、检验室、仓库等多种场所的应用。

滤棒成型机导丝舌漏丝的原因分析与维修方法

开松后的纤维丝通过导丝舌送入烟枪是烟草行业醋酸纤维滤棒成型机普遍采用的方式,当设备车速达到550 m/min以上时,导丝舌漏丝造成滤棒爆口现象较为常见。为保证滤棒产品的品质和设备高效生产,本文结合滤棒成型机生产工艺原理,深入分析滤棒生产过程中导致漏丝爆口的因素,并提出漏丝爆口解决方法,为解决漏丝爆口问题提供思路。

滤棒成型机甘油过滤装置的设计

滤棒生产过程中需要定期对甘油箱进行清洗,以避免杂质堵塞过滤器、甘油喷嘴,影响滤棒硬度、吸阻的稳定性。目前采用的清洗、过滤方式费时费力、效果不佳,且存在浪费及污染环境的问题。文中设计了甘油抽吸、加注及过滤装置,可将甘油箱内的甘油抽出、过滤后储存到临时储存箱内,待甘油箱清洗完毕后,再将临时储存的甘油二次过滤后,加注到甘油箱中。该装置提升了清洗效率和过滤效果,避免了甘油的浪费和环境污染,改进后,清洗步骤由原来的7步减少到4步,清洗时间由平均72 min降低到30 min左右,1人可完成过去需要3~4人才能完成的工作。