YJ17 型卷烟机烙铁调整工装的设计和运用

谢志兴，李 旻，徐永辉

（江西中烟广丰卷烟厂，江西上饶 334600）

0 引言

烙铁是YJ17 卷烟机卷制成形系统的重要机构，作用是把卷制成形后的烟条搭口上的胶水烘干，使其快速成形，保持烟条直径稳定，避免粘贴不牢，出现质量缺陷。因此烙铁相对烟条的位置应正确调整，但现行调整方式存在烦琐、调整精度低的弊端，影响设备运行效率和产品质量的提升。为此，通过对烘干过程涉及的机构及调整过程进行分析，设计一种能够既保障调整精度又能节约调整时间的工装十分必要。

1 存在的问题

1.1 烙铁调整方式的弊端

本机电烙铁由图1 和图2 所示的2 套烙铁装置组成，结构基本相同，彼此独立，每个烙铁的调整方式是相同的。调整前，拆下烟枪前后压板，用量棒模拟烟条插入烟枪，手动把烙铁压倒量棒上。如图2 所示，然后拧松烙铁座固定螺钉，前后移动烙铁，调整烙铁和量棒的相对位置；转动角度定位螺丝，调整烙铁相对量棒中心的角度；分别转动调节螺钉，调整烙铁入口端和出口端的高度。

为了保障卷制成形工作的顺利进行，烙铁位置应满足以下要求。

（1）烙铁相对烟条搭口的前后位置。烙铁工作面应与烟条带胶水面的搭口纸边平行，里侧棱边应与搭口纸边平齐，但不可超出纸边，并且完整盖住烟条搭口。即在长度方向，烙铁工作面中心线与烟条中心线对正。

（2）烙铁入口端和出口端的高度。烙铁工作面必须在整个长度上轻压在烟条上（高度=烟支直径－0.1 mm）。

（3）在垂直于机器平面的方向，烙铁相对烟条中心的角度。烙铁工作面应与烟条中心成90°，才能保证烙铁工作面在宽度上贴合烟条搭口。

图1 电烙铁

图2 烙铁装置内部结构

量棒是刚性圆柱体，和烙铁的接触是线接触，不能保证烙铁工作面在整个长度和量棒母线平行并居中，也不能保证烙铁工作面和量棒中心成90°，在整个宽度上和量棒中心线平行。仅在高度方向，可以通过塞尺检查，避免高低头现象。

由于没有合适的工装，维修工只能依靠目测判断反复调整，调整精度较低，容易出现烙铁倾斜、偏移、仰头或耷拉头现象。

1.2 烙铁位置对烟支卷制质量和设备运行的影响

烙铁是将烟条搭口胶水烘干，完成卷制成形的最后保障，因此烙铁位置调整是否正确，直接影响卷制质量。如果烙铁位置调整不当，烟条会搭接不良，烟条圆度和圆周不合格，严重时产生散口，引起跑条。烙铁对烟条压得过紧，还会使烟条变形，甚至将搭口烫黄或刮伤烟条搭口处卷烟纸。

2017 年6 月，对抢修中拆装调整过烙铁装置的ZJ17-1#和2#机组的烟支进行了抽样，采集的烟支圆周均值和标准偏差（SD）数据见表1。

从上表看，尽管圆周均值在标准范围内，但SD 值较大，超限烟支较多，说明圆周控制不稳定，也从侧面说明现行调整方式的局限性和弊端。

表1 卷接机组烟支圆周抽样检测数据

2 问题分析

2.1 烙铁前后位置调整时存在的问题分析

调整烙铁前后位置时，量棒由于和烟枪槽圆弧吻合，能够保证自身在烟枪中居中。但松开螺钉，烙铁在量棒上是可以前后移动和倾斜的，没有其他装置辅助定位。从正面和上方看，烙铁外壳对视线阻挡，无法判断烙铁工作面是对中还是倾斜。从左右侧面看，烙铁体和量棒接触面是一个点，没有相对基准，仅凭目视是很难对中的。只能调整大致位置，再根据产品质量自检进行反复调整。还有一个不确定因素是在紧固时稍不留神，烙铁移位，会让前面的工作前功尽弃。

2.2 烙铁角度调整时存在的问题分析

量棒是刚性的，调整时烙铁工作面不可能在整个宽度压在量棒上，在宽度上只能是点接触，不易判断烙铁工作面是否竖直。

3 实施措施

3.1 改进思路

通过上述原因分析，可以得出导致烙铁反复调整、精确度低的主要因素有2 个。

（1）没有对中定位限制烙铁的前后移动和左右倾斜，不能很好地控制烙铁的位移，反复调整，不能保证精确度。

（2）使用量棒调整烙铁时，不能判断烙铁在整个宽度上工作面是否贴合烟条，用线接触去判断面接触的方法欠妥当，容易误判。

3.2 设计依据

为实现调整方便，精确度高的目的，需要设计对中定位、平面贴合以及高度满足要求的工装，通过使用工装直接获得较为理想的位置度，减少依赖经验判断产生的误差。

对中要求是烙铁工作面长度方向中心线、工装调整面中心线、烟枪半圆槽轴向中心线在轴向（即长度方向）上的平行和对正。定位要求是工装能够将烙铁工作面限制在对中位置，工装自身除可以沿轴向滑动外，不能前后移动或晃动。平面贴合要求是烙铁工作面和工装调整面完全贴合。高度要求是工装调整面高度应等于烟支直径减去合理压缩量。同时工装应方便嵌入烟枪半圆槽间。

3.3 材料选用

工装材料的选择要考虑到长期使用不至于很快磨损而失去其精度，保持工装尺寸的精确和恒定，同时也要考虑经济性，所以选用耐磨性、强度较高的碳素工具钢T10A。

3.4 主要结构

依据设计思路和目的、技术要求，首先构思出工装的结构，然后根据现场测绘数据，进一步将设计结果确定化和精确化，绘制零件图3。工装长220 mm，宽40 mm，和烟枪、烙铁有较大的接触面积，定位稳固。工装横截面底部是R4 的半圆形，和烟枪Φ8 mm 的半圆槽吻合。工装顶面成阶梯形，第一阶梯平面和两阶梯平面交接的竖直面是高度和对中的定位面，第一阶梯平面高度7.7 mm，竖直面偏移轴向中线2 mm。

3.5 使用方法

取下布带，从烟枪底板上拆下前后边板，将工装如图4所示嵌入烟枪半圆槽中，推到烙铁处。手动压下烙铁。松开锁紧螺母，转动角度定位螺丝和高度调节螺丝，直至烙铁工作面和工装上平面完全贴合，拧紧锁紧螺母。松开烙铁座2个固定螺钉，向里轻推烙铁，使烙铁体里侧面靠紧工装定位平面，拧紧固定螺钉。

图3 烙铁调整工装零件

图4 烙铁调整工装安装示意

4 实施效果

使用烙铁调整工装后，减少了调整的盲目性，减少了调整的次数，调整效率和调整精度得到提高。由于不再反复调整，调整时间可以降低50%以上。

反映到卷制质量，烟支的圆周指标比原来更好。2017 年9月，采用新工装对ZJ17-1#和2#机组的烙铁进行调整，对调整后的烟支进行了抽样，采集的烟支圆周均值和标准偏差等数据见表2，改进前后的数据对比情况见表3 和图5。

表2 改进后卷接机组烟支圆周抽样检测数据

从表3 和图5来看，使用新工装重新调整过烙铁的1#和2#两个机组圆周标准偏差（SD）和超限数量均大幅下降，说明圆周控制比改进前更稳定，烟支质量得到提升。

表3 改进前后样本烟支圆周数据对比

图5 改进前后样本烟支圆周数据对比

无论是调整效率还是调整效果，使用新的方法都比传统方法更符合实际使用场景，更能快速、准确进行检查、调整，减少返工造成的原辅材料浪费和运行效率损失，降低了烟支缺陷率，使产品质量得到保障。