卷烟盘纸自动取穿装置的设计与应用

段群超

（许昌烟草机械有限责任公司，许昌 461000）

卷烟盘纸自动取穿装置的设计与应用

段群超

（许昌烟草机械有限责任公司，许昌 461000）

盘纸自动取穿装置基于机械、气动技术的巧妙结合，对盘纸封口的领边进行自动捕捉并撕开封口，然后沿着既定的路径穿过各个过纸辊。应用效果表明，该装置成功替代了人工手动启封、穿纸的传统工作模式，自动启封、穿纸动作稳定、可靠。解决了人工频繁启封、穿纸的工作，有效降低了操作人员的劳动强度，提高了设备的自动化程度。

YF71型卷烟盘纸自动更换机取穿装置自动启封穿纸

YF71型盘纸自动更换机的主要作用是为了给单枪和双枪机器全自动提供卷烟纸、水松纸、滤棒纸而设计制造的［3］，该设备既可以与卷烟机、接装机对接［2］，也可以与滤棒成型机对接。卷烟盘纸自动取穿装置是该机上的一个重要功能部件。目前，国内外烟机的技术发展日趋先进，烟机生产速度和自动化程度越来越高，常用的单枪式卷接机组的生产速度为7000支/分、8000支/分、10000支/分和12000支/分；而双枪式卷接机组已经进入市场，其生产速度为14000支/分、16000支/分，生产速度最高的已经达到20000支/分。受卷接设备结构空间的限制，每盘卷烟纸的长度大约为5000m、每盘水松纸的长度大约为2500m，在烟支长度为64mm、生产速度 10000支/分的生产情况下，每隔7.8分钟需要更换一次盘纸、每隔18.5分钟需要更换一次水松纸，随着卷接设备生产速度的升高，其辅料的用量也越来越大，盘纸更换时间越来越短，手工启封盘纸、穿纸动作频繁，人工劳动强度越来越大。根据卷烟企业的生产需求，实现盘纸自动启封、自动穿纸功能，可代替人工手动操作，从而提高了设备的自动化程度，降低了操作人员的劳动强度。

1　取纸机构

取纸器组成主要包括启封刀、带胶套的压纸杆、前后支撑架、左旋扭簧、扭簧调节盘、缓冲转轴和双联微型气缸等。取纸器主要作用是完成对盘纸的自动启封。如图1所示，在盘纸取穿装置旋转到取纸位后，随着纸盘轴传动装置的驱动，进而驱动着未开封盘纸绕纸盘轴旋转，旋转一定角度后，盘纸领边即可进入启封刀口内，此时分布于启封刀口的负压即可吸附盘纸领边于启封刀口上，同时负压传感器发出信号，通过电控系统控制电磁阀动作，双联气缸顶出，使得固定于双联气缸上的压纸杆压紧纸头领边于取纸刀口凹槽内。考虑到取纸摆臂的旋转惯性和电控的反应周期，启封刀在触到盘纸外圆及封口时由于受力需要很少的缓冲转动让位，因此在此设了扭簧调节盘、左旋扭簧和缓冲转轴，扭簧调节盘可调整扭簧的预紧力，以满足取纸器的柔性让位，同时保证启封刀背面在扭簧预紧力的作用下紧靠在盘纸外圆上。其结构如图2所示。

图1

2　穿纸机构

穿纸装置的主要作用是卡紧启封后的盘纸领边，穿绕各个过纸辊，把盘纸领边牵引到加速辊上，以备盘纸拼接更换使用［4-5］。如图3所示，卡紧器1卡紧盘纸领边，在电机的驱动下沿穿纸运行轨迹2把盘纸送到加速辊8附近，夹紧器1松开盘纸领边，然后在废纸收集器7上的负压及压纸辊9作用下把盘纸领边压紧到加速辊8上，加速辊8在电机驱动下逆时针转动，依靠压纸辊9与加速辊8之间产生的摩擦力把盘纸源源不断地送到废纸收集器，以便对拼接加速产生的盘纸进行集中处理。

图2

3　关键技术实现

盘纸自动取穿装置的关键技术是实现适用于任何形式的盘纸启封，且不受盘纸纸头封口形式的限制，也就是说，取纸机构的结构设计是该装置的技术关键。其结构如图4所示，该机构采用机械、气动技术相结合［1］。摆动式启封刀6及压纸杆8安装在摆臂一端，摆臂另一端安装在旋转轴上，旋转轴与驱动电机相连，以便在驱动电机带动下，使旋转轴转动后，带动取纸摆臂摆动位移，实现盘纸启封的同时将盘纸拉出，并沿既定路线轨迹，绕过各个过纸辊完成穿纸功能。压纸杆8安装在气缸7上，压纸杆8依靠气缸7伸缩而水平移动，以实现压纸杆8压住盘纸领边3。启封刀6上设置有负压吸气孔5和凹槽4，吸气孔5沿盘纸宽度方向设置，其大小、数量可根据盘纸类型和宽度做相应调整，以便更好地吸附盘纸领边3，凹槽4增加压纸杆8与盘纸领边3的接触面积和摩擦力。吹气杆9固定安装在与启封刀6上的吸气孔5相对的位置，使其上的吹气口2与启封刀上的吸气孔5相对，以便形成导流气区域。吹气口2与吹气杆9上的气流通道连通，气流通道通过连接管与气源相连，形成正压通道向外吹气，以展平折叠、翘边的盘纸领边，以便盘纸领边 3吸附于启封刀6上，通过压纸杆8使盘纸领边3与启封刀6一起摆动位移，从而将盘纸拉出完成盘纸的启封。

4　应用效果

该方案可在负压式启封刀和吹气杆之间形成一个导气式气流区域带，用于展开折卷的盘纸领边，避免了因盘纸领边折卷而出现失败。启封刀主动完成了盘纸领边的吸附、启封及穿纸功能，提高了自动启封的稳定性、可靠性，整体结构简单，便于安装、调试和维护，工作效率高，启封准确，且不受盘纸封口方式的限制，适宜于任何形式的盘纸，替代了人工手动操作，降低了劳动强度和人工成本，提高了产品的自动化程度，提高了卷烟企业现场管理水平。

［1］成大先.机械设计手册［M］.北京：化学工业出版社，1993.

［2］许昌烟草机械有限责任公司.YJ19-YJ29卷接机组培训教材［G］.1997.

［3］德国HAUNI公司.BOB-ME使用说明书［G］.2010.

［4］孙贵梅，吴改玲.YJ19A卷烟机新型换纸器的设计与应用［J］烟草科技.2003（7）：16-17

The Design and Application of Cigarette Paper Bobbin Taking and Wearing Device

DUAN Qunchao
（XuchangTobaccoMachineryCo.，Ltd.Xuchang，461000，Henan，China）

In high-speed cigarette making combination and filter rod making combination，the replacement period of paper bobbins is very short and the paper bobbins have to be unsealed and worn frequently，which cost increasingly high labor intensity.To solve this problem，we researched and developed the automatic paper-bobbin taking and wearing device.Through the ingenious combinationof mechanics and pneumatics technology，it automatically catches and pulls apart the seal of the paper collar and wears it into each paper roller through the fixed path.The application results proves that the device successfully replaces the traditional labor working of unsealing and wearing the paper bobbins，and unseals and wears the paper bobbins stably andreliably，whichresolvesthemanualproblems，decreases labor intensity and improves the machine’s automation level.

YF71cigarette paper bobbin automatic changer；taking and wearing device，automatically unseal and wear