H1000超高速包装机组差动式模盒机构剖析

为满足卷烟生产设备高速传动的要求,对H1000超高速包装机组的差动式模盒机构的工作原理和运动特性进行了分析。该模盒机构采用凸轮差速传动和交替运动方式,由凸轮机构产生差速,通过行星齿轮差速器与主传动并联,以满足机构的间隙运动需求,降低高速运转时的冲击和噪声;利用两组模盒交替运动方式提高设备的工作效率。结果表明:差动式模盒机构可以较好地满足超高速包装机组的连续稳定运行的要求,加减速柔和,运动冲击小;设备全速运转噪声仅为79 d B,低于中速包装机组的83 d B;3年实测故障率为零,各零部件无明显磨损。对该模盒机构的原理、结构和运行特性研究可为新型超高速包装机组的技术研发提供参考。

超高速小盒包装机多工况过程故障监测与诊断方法

为解决超高速小盒包装机中采用传统数据报表和人工目测等方式进行设备状态监测,无法满足高效卷烟生产等问题,通过运行特性分析,提出了一种基于工况划分和模型匹配的超高速小盒包装机故障监测与诊断方法。离线建模阶段,计算滑动时间窗口内的稳定度因子以识别稳定工况和过渡工况,采用自适应k-means聚类方法对稳定工况数据进行划分形成若干个稳定工况数据类,再利用主元分析方法对每类稳定工况数据建立统计监测模型。在线监测阶段,根据当前滑动窗口内的稳定度因子判断工况类型,若为过渡工况,则将监测统计量赋值为0;若为稳定工况,计算当前有效数据与各个聚类中心的欧式距离,获得匹配的PCA(Principal Component Analysis)监测模型进行实时监测,任一统计量超限时采用贡献图分离故障原因变量。基于设备实际运行数据进行离线验证,结果表明:该方法能够适应超高速小盒包装机的运行工况变化,及时检测出设备故障并有效分离出故障原因变量,提高了小盒包装机多工况过程的故障监测与诊断水平。

新型超高速包装机铝箔纸烟包推手装置建模与运动特性研究

为对新型超高速包装机铝箔纸烟包推手装置的性能优化提供设计依据,研究了其运动特性。基于新型推手装置的解析模型,通过分析其工作原理,计算推手工作点的运动轨迹。采用多刚体动力学理论,建立该装置的仿真计算模型,求解推手工作点的运动轨迹。将运动轨迹的解析解与仿真解进行对比,二者一致性较好,验证了动力学仿真模型的正确性。应用推手装置仿真计算模型,对其位移、速度与加速度等关键运动参数进行分析,并对长臂推手进行加速度测试,将实验结果与仿真计算结果进行对比分析。结果表明:包装速度为1 000包/min时,推手装置能够准确地实现预定的运动轨迹,平稳地将烟包推送到往复模盒中。

条烟装封箱机的工作原理

本文介绍烟草企业中条烟装封箱机的工作原理和过程。条烟通过输入输送带送入堆叠站堆叠,后被推入打开的纸箱中,内箱盖被折叠,被喷上热熔胶,再折叠外折叠盖,最后在箱体上打上号码,完成装封箱。

YB47包装机烟包输出通道的改进

为解决YB47包装机烟包输出过程中由于输送带搭接口开胶造成烟包堵塞和受损现象,对烟包与输送带的运转速度关系进行了分析,并对烟包输出通道进行了改进。拆除了原传动系统的电机、输送带、带轮装置,选用经过麦粒状压纹工艺处理的导板代替烟包通道底部输送带,以减少烟包与导板之间的摩擦力,保证烟包进入气流提升装置的速度,避免对烟包造成损伤。应用效果表明,有效解决了由于输送带搭接口开胶而影响设备运行的问题,保证了烟包质量,导板的使用寿命达24个月,每台设备每年可节省6条输送带,降低了设备的使用成本,提高了设备的有效作业率。

横包机烟包推送机构的运动分析与改造

针对横包机存在的烟包推杆工作不到位等问题,对烟包推送机构进行了运动分析并找出了原因,即曲柄摇杆机构的输入角和极限位置与工艺要求不相符。通过调整凸轮机构从动摆杆的长度和折杆的折曲角,使曲柄的实际输入角和极限位置与理论值一致,确保烟包推杆工作到位。调整方法保持了机构的原设计,操作简便。

硬盒机节约型内卡纸供给装置

介绍了HLP、YB41和YB43硬盒香烟包装机的节约型内卡纸供纸装置的主要结构、传动原理和改进内卡纸尺寸的主要措施 ,以及该产品所具有的节约降耗带来的经济效益和社会效益。

卷烟包装机铝箔纸自动涂油控制系统的设计

为了解决卷烟包装机铝箔纸人工涂油存在的缺陷,基于MCU、LCD以及电磁阀控制技术,设计了一种全自动铝箔纸涂油控制系统。该系统可根据不同铝箔纸材质,实时调整涂油量,并通过自动计数烟包的数量来控制涂油的频率。该系统通过控制电磁阀开闭的时间来控制涂油量,该控制方法简便,在实际应用中取得较好的经济效益和节能效果。

GDX2包装机新型硬盒烟内卡纸供给系统

介绍了GDX2包装机新型硬盒烟内卡纸供给系统的主要结构和工作原理 ,通过对决定内卡纸长度尺寸的零件及相关装配零件尺寸的改进 ,以达到缩短内卡纸长度。

原辅材料特性对DT-500包装机生产效率的影响

该试验在一定时间内对ＤＴ－５００ 翻盖包装机的有效作业率进行统计分析，并且根据现场记录的停机次数、停机时间和停机原因，分类研究了原辅材料特性对设备的影响，同时提出解决的途径。

基于未确知有理数滤波方法的涂油量控制系统设计

为了解决在卷烟行业中铝箔纸发脆容易折烂的问题,以AT89C51微控制器为核心,涡轮流量传感器为流量采集装置,采用未确知有理数滤波方法处理采样数据,设计了一套全自动闭环铝箔纸涂油量控制系统。该系统通过给定值与流量采样值比较后进行PID调节,实时控制电磁阀开闭的时间,控制涂油量的多少。未确知有理数滤波方法和闭环控制方式的运用,不但极大的提高了涂油量的精确程度,而且实现了很好的节能降耗和提高经济效益的效果。

FOCKE 800硬盒包装机烟库搅动块装置的改进与仿真研究

为解决FOCKE 800硬盒包装机烟库内烟支堵塞、下烟不顺畅等问题,通过分析烟库形状、烟支流动等因素对烟支下落速度的影响,对烟库搅动块装置进行了改进。将烟库中静止的4个分流圆柱改为两个活动的圆形搅动块,由原驱动搅动辊电机通过四连杆机构驱动圆形搅动块搅动烟支,实现烟支分流。采用离散元仿真模型模拟烟库中烟支流、搅动块的搅动情况。结果表明:1建立的虚拟烟库仿真模型,符合烟支流的实际要求,仿真结果与实际值相比较,二者基本吻合。2将烟库中的搅动块由固定改为运动状态,变形烟支率明显减少;当搅动块摆动频率1.6 Hz,摆动角度11.2°,运行时间9.0 s时,变形烟支率减少2.5%,变形烟支率最小。烟库内烟支流动平稳,受力均匀,包装机运行状态良好。利用该离散元仿真模型可有效分析烟库中烟支分流情况,减小产品开发成本,缩短产品研发周期。

基于深度学习的卷包设备清洁保养质量判别系统设计

为解决烟草行业设备保养人工检查效率低、标准不一等问题,设计了一种基于深度学习的卷包设备清洁保养质量判别系统。系统主要包括三个模型,基于深度学习的保养部位识别模型,判别采集到的图像是否是正确的保养部位;基于深度学习的脏物检测模型,从采集到的保养图像中检测出不合格的脏物;融入工艺知识的保养质量判别模块,根据检测到的脏物和保养部位信息,判别保养是否合格。以武汉卷烟厂卷包车间为例进行现场测试,结果表明:系统对卷包设备的清洁保养质量判别准确率达到86.3%,满足实际生产中对卷包设备清洁保养质量的自动化判别需求,具备良好的泛化性能。

FOCKE 700S硬盒包装机烟库分烟隔板的改进

为解决FOCKE 700S硬盒包装机烟库下烟通道内烟支堵塞、下烟不顺畅等问题,通过分析烟支分布、烟库形状、烟支所受摩擦力等因素对烟支下落速度的影响,对烟库下烟通道内分烟隔板和导烟板的结构进行了改进,以减少与烟支的接触面积,进而减少烟支下落时与分烟隔板的摩擦力;通过增加排烟丝槽使散落的烟丝及时排出下烟通道等措施,提高了烟支下落速度,保证了烟支下落顺畅。改进后FOCKE 700S硬盒包装机烟库因烟支在下烟通道发生堵塞导致的故障停机率由原来的50%～60%降低为25%～35%,有效提高了设备作业率。

GDH1000包装机组烟库线性电机防尘装置的改进

为解决GDH1000包装机组烟库线性电机轴部位易积尘、磨损快、电机更换频次高等问题,对线性电机防尘装置进行了改进。采用压缩空气防尘方式,通过在电机轴端制作并安装环状气腔引入压缩空气,在电机轴周围形成环状气帘和气垫,以隔绝和清洁散落在电机轴上的烟尘。应用效果表明,改进后的防尘装置有效解决了电机轴套部位积尘问题,清洁效果良好,避免了因积尘导致电机轴与轴套磨损的现象。电机更换频次由6个月更换18件减少到更换1件,延长了电机使用寿命,半年节省费用20多万元,提高了设备运行效率。

FOCKE硬盒包装机烟组推耳静动态特性对比研究

为探究FOCKE硬盒包装机烟组输送元件烟组推耳的结构优劣性,在分析烟组推耳的结构布局及特征的基础上,课题组建立了FOCKE 701推耳、FOCKE FC800推耳和FOCKE SSB推耳的三维模型。通过分析烟组推耳在额定速度工况下的工作载荷与约束条件,利用ANSYS Workbench对3种结构的烟组推耳进行了静力学及模态分析,获得了3种烟组推耳的仿真试验最大位移量及修正计算最大位移量、最大应力值及位置以及前6阶固有频率及振型,并分别计算静、动态比刚度效能。其结果表明:当竖直筋上部连接处采用半径大于9 mm的圆角,下部连接处宽度与固定端等宽时,可以有效减小应力集中;SSB推耳的静态比刚度效能为96. 5,分别比701与FC800高30倍和39倍;3种推耳的前6阶振型基本相同,其中SSB推耳动态比刚度效能为14. 9,分别比701与FC800高68. 6%和68. 9%;SSB烟组推耳是最优支撑结构。文中研究能为卷烟直包机的烟组推耳设计提供有价值参考。

单支剔除技术在包装机下烟库中的应用

目前包装机使用的空头烟支检测与剔除装置均设置在小包模盒部位进行检测,为剔除几支不合格烟支而将整包烟全部剔除,即出现"好烟陪绑"现象,从而造成原辅材料浪费,降低设备有效作业率。为此开发了单支剔除技术。单支剔除系统主要由主电控箱、人机界面屏、工作台罩壳、检测器、剔除机构等组成,检测系统安装于下烟库下烟通道中进行采样,判断烟支是否合格并在剔除口将不合格烟支剔除。通过改变检测剔除工位,单支剔除技术实现了空头烟支的单支剔除,解决了"好烟陪绑"问题。实际应用效果表明,单支剔除系统运行检测稳定,结构简单,操作方便,剔除率达83.7%。与传统的整包烟剔除技术相比,当生产量为561.3万包时(4个月产量)可节约11205包,有效降低了消耗,提高了设备生产效率。

基于ANSYS的烟组推手有限元分析和优化设计

为改善FOCKE FX硬盒包装机组烟组推手的推烟效果,采用ANSYS软件对烟组推手进行了有限元分析,通过导入CREO三维模型用于静态分析得到烟组推手的应力值和位移变形量,采用试验设计确定影响烟组推手的主要参数,根据敏感度分析的结果对烟组推手进行了优化。改进后烟组推手应用于FOCKE FX硬盒包装机组进行测试,结果表明:(1)优化后在不增加推手质量的前提下,推手的应力值和变形量分别降低23.0%和32.5%;(2)机组的推手变形量及磨损情况明显改善,使用寿命由14.3个月延长到20.5个月。该方法为提高卷烟包装设备的生产性能提供了技术支持。

卷烟包装机组下烟通道的设计改进

为提升粘附力较强烟支在下烟通道中的下落效率,减少包装机意外停机时间,提高烟包质量及机组运行效率,对卷烟包装机组下烟通道的连接板和下烟导板进行了改进。通过减少烟支与下烟导板接触面积及扩大通道面积,降低烟支下落过程中与下烟导板壁不均匀接触而出现烟支粘滞、歪斜现象的概率,提高烟支下落速度,保证烟支的顺利下落。改进后下烟通道应用于出口印度尼西亚的ZB45型硬盒硬条包装机组上,机器运行状况良好,与原设计相比较,有效提高了烟支下落顺畅度及稳定性,因下烟不畅问题导致的停机时间减少了约36%,整机运行效率提高了约3%,提升了卷烟包装质量。

烟包喷码图像自动检测控制系统的设计与应用

在卷烟包装过程中,喷码机连续喷码时会出现数码漏喷、模糊、缺字、移位等现象,而卷烟包装机无法将不合格喷码烟包剔除。为此设计了烟包喷码图像自动检测控制系统,该系统利用智能照相机采集喷印在包装膜上的数码,对采集到的数码进行智能化处理判断,并将检测结果信号传送至PLC控制系统,对不合格喷码烟包进行剔除。ZB43硬盒包装机安装烟包喷码图像自动检测控制系统后,实现了对烟包防伪数码的实时检测,能够及时发现喷码不合格烟包并进行报警和剔除,喷码不合格烟包返修频次由每月约12次/台减少为0次,喷码不合格烟包剔除率达到了99%以上,保证了卷烟产品质量。