在线综合测试台烟支废料自动回收装置的设计

在线综合测试台烟支废料自动回收装置的设计

黄宇王强王志红

（四川中烟工业有限责任公司什邡卷烟厂卷包车间 618400）

摘要：卷烟机综合测试台是卷包车间管控产品质量不可或缺的检测仪器，在生产中使用频率极高，每天会产生较多的测量废烟堆积在废料斗内需要及时清理，由于废料斗在测试台下部，经常会疏忽造成废料堆积，影响测试台正常使。本文设计了一种对烟支进行二次检测分选的在线回收装置，该装置将废料进行传输回收至机台通道前方大废料箱内进行统一回收，或者用于取样烟支的收集, 大大提高了烟支废料的回收效率和质量，同时降低了人力成本和环境污染。

关键词：卷烟机；综合测试台；烟支；回收

0前言

传统的在线综合测试台在烟支废料回收方式存在一些问题，如回收效率低、回收质量差、人力成本高、环境污染等。针对这些问题，本文设计了一种在线综合测试台烟支废料自动回收装置，该装置采用了先进的传感技术和自动控制技术，能够实现烟支废料的自动回收和分类，大大提高了烟支废料的回收效率和质量，同时降低了人力成本和环境污染。

1 当前现状

目前，为保证烟支产品的质量达到要求，即保证烟支产品的重量、吸阻、滤嘴和烟纸的通风度以及其硬度和直径在规定的误差范围内，工厂采用Sodiline系列和SODIQUBE质量测量系统来对烟支进行检测。该测试台在工作时，对一组烟支进行测量，检测完成后对烟支进行排出工作。当烟支从综合测试台排出后，会从综合测试台底部落入下方的废料斗内等待回收。

通过对卷烟设备操作人员进行走访调查和观察，得到综合测试台的使用频率、烟支检测数量以及综合测试台下方废料斗的回收频率如表1所示：

表1  综合测试台使用情况调查表

根据调查情况，操作人员会根据烟支的测量数据决定测试的频率，即测试烟支测量数据不稳定或者偏差较大时，则会增加测试台的使用频率，多次进行测试以保证烟支的质量稳定、优良；当测试烟支数据稳定且偏差较小时，则会保持原有的使用频率2-3次/小时。经过在线综合测试台检测的烟支或落到废烟斗内，每天会有回收人员对对废烟斗内的废烟进行回收处理，当回收人员还未及时进行回收而废烟斗内烟支装满的情况下，则需要操作人员对其进行清理，集中收集等待回收。但是，也会出现操作人员没有及时回收，导致废烟支从废料斗内溢出到地面的情况。

2 自动回收装置设计

为了优化回收方式，减轻工作人员的劳动强度，同时避免烟支堆积，影响综合测试台使用和跌落地面，减少破坏生产环境的情况，设计团队设计了以下两种方式进行废烟支回收：

（1）方案一：固定式

本方案采用一个使用输送带的输送装置来进行烟支的自动回收。该输送带采用一个直流电机来进行驱动，光栅传感器来检测是否有烟支落下，同时使用控制板来采集综合测试台的状态，并接收光栅传感器的信号，控制直流电机的停转，当无测试烟支下落时，电机停止转动，保证能量的有效利用。输送带两端安装导条限制烟支的滚动，以免跌落，其优点：结构简单，方便维护，成本相对较低；缺点：无法区分废料和标准棒，装置如图1所示。

图1固定式烟支自动回收装置

（2）方案二：可动式

采用带有两块倾斜导板的输送装置，利用光栅传感器检测烟支下落信号并传递到控制板处，再由控制板来控制直流电机的转动对下落的烟支进行输送。同时，输送装置采用倾斜式，输送带起始位置上方安装一个可旋转的弧形导烟管。正常工作状态下，烟支经导烟管能更好落入输送装置；反向工作状态下，烟支经过导烟管落入与大废料箱相反的方向，进行收集。其优点：维护便捷，能区分废料和标准棒；缺点：成本相对较高，结构相对较复杂。装置如图2所示。

图2 可动式烟支自动回收装置

通过对两个方案从经济性、可行性、功能性和维护性四个方面综合对比分析，得出的结果如表2所示：

表2 方案综合评价表

通过对比评分，团队选择方案二进行实施。

2.1 装置的基本组成

整个装置如图一所示，其基本组成包括：接烟模块、检测控制模块、传输模块组成。

1、接烟模块；2、检测控制模块；3、传输模块

（1）接烟模块：接烟模块是与在线综合测试台烟支下落出口对接的单元。其主要包括进烟倾斜直滑道，固定连接装置和滑道支架等。进烟倾斜直滑道内壁光滑，当综合测试台废烟支下落通过滑道时，其速度不会受到太大影响。正常工作状态下，烟支经导烟管能更好落入输送装置；反向工作状态下，烟支经过导烟管落入与大废料箱相反的方向，进行收集。

（2）检测控制模块：检测模块主要是对烟支是否存在的检测，当废烟支经由进烟倾斜直滑道下落至输送带处，该段输送带两端安装导条限制烟支的滚动，以免跌落。同时在输送带两端安装有光栅传感器，用来检测是否有烟支落下，同时使用控制板来采集综合测试台的状态，并接收光栅传感器的信号，控制直流电机的停转，当无测试烟支下落时，停止转动，保证能量的有效利用。

（3）传输模块：传输模块是将检测到的烟支传输到废烟收纳箱内的装置。当光栅传感器检测到烟支来临时，启动电机，同时传送带在电机的带动下，将废烟支稳定传输到收纳箱中。

3 现场实验

上述实验室实验是通过测定反应时间来验证装置的动态特性，而现场实验则是将装置真实应用于现场，测试所有模块的功能和稳定性。

对12#综合测试台自动回收装置的工作情况进行随机观察和统计。统计方式采用随机5天内，每天随机观察3次装置的工作情况，每次观察时间持续至本次烟支检测结束，以每次回收烟支数量作为判断依据。其统计结果如表3所示。

表3 自动回收装置工作情况统计表

从统计表中可得出烟支自动回收装置工作稳定，能完成烟支从综合测试台到废烟收集箱内的输送工作，达到预期目标。

烟支自动回收装置设计和安装后，测试烟支收集问题得到解决，工作环境得到显著改善，操作人员无需时刻关注测试烟支的堆积情况，大大减少了操作人员的劳动强度，增强了产品的生产效率，保证烟支产品的质量。

4结语

通过对在线综合测试台烟支废料自动回收装置的研究和设计可知，该装置能有效的处理在线综合测试台的废烟，能够实现烟支废料的自动回收和分类，从而有效降低了测试烟支的浪费。该设备的运行成本低，回收效率高，能够极大的减少烟支回收时的人力，物力。同时，该装置安装方便，体积小巧，可与综合测试台的硬件与软件实现完美对接，维修简单，并且不对综合测试台正常运行产生任何不利影响。