高速卷接機(jī)組一般采用雙煙道卷煙技術(shù)，這類型機(jī)組利用切刀將雙倍寬的卷煙紙?jiān)诰€分切成兩條等寬的卷煙紙，分別輸送到前后煙道上與煙絲組合形成煙條。卷煙紙?jiān)谏a(chǎn)過程中可能出現(xiàn)橫向偏移的情況，導(dǎo)致卷煙紙出現(xiàn)分切不均和毛邊等問題，影響卷煙質(zhì)量和設(shè)備運(yùn)行效率，因此在高速卷接機(jī)組生產(chǎn)過程中，必須在分切前糾偏卷煙紙。

以ZJ116型卷接機(jī)組為代表的第一代國產(chǎn)雙煙道卷接機(jī)組主要通過機(jī)械式調(diào)整裝置對卷煙紙的位置進(jìn)行限位糾偏。機(jī)械式調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)相對簡單，對于來料穩(wěn)定的卷煙紙，手動調(diào)整即可使卷煙紙保持相對穩(wěn)定。

但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，設(shè)備更換盤紙后可能出現(xiàn)前后盤紙中心不一致的情況，另外，設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行后零件表面會積灰，這些細(xì)節(jié)都可能導(dǎo)致分切前的卷煙紙出現(xiàn)橫向偏移、毛邊等現(xiàn)象，影響卷煙質(zhì)量。出現(xiàn)這類問題時(shí)，完全依賴操作人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不當(dāng)操作還可能造成原輔材料的浪費(fèi)。

因此，在高速卷接機(jī)組上添加卷煙紙的自動糾偏功能已成為眾多卷煙工業(yè)企業(yè)的迫切需求。新技術(shù)的開發(fā)將減少設(shè)備停機(jī)維護(hù)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)卷煙品質(zhì)與生產(chǎn)效率的雙提升。

近年來，常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司在充分了解客戶需求基礎(chǔ)上，結(jié)合市場現(xiàn)狀和未來趨勢，決定在新一代國產(chǎn)雙煙道卷接機(jī)組——ZJ119型卷接機(jī)組上開發(fā)卷煙紙自動糾偏功能。

接到這一任務(wù)后，常德煙機(jī)公司高級工程師李小平第一時(shí)間召集研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行技術(shù)討論?！癦J119型卷接機(jī)組卷煙紙輸送路徑與ZJ116系列機(jī)組類似，要想把機(jī)械式調(diào)整裝置升級成自動糾偏裝置，首先，我們需要確保糾偏動作的穩(wěn)定性；其次，精準(zhǔn)地檢測卷煙紙的偏移情況；最后，保證執(zhí)行動作響應(yīng)迅速?！崩钚∑缴钏际鞈]后總結(jié)道。

自動糾偏裝置主要由卷煙紙糾偏執(zhí)行機(jī)構(gòu)和位置檢測系統(tǒng)組成，當(dāng)位置檢測系統(tǒng)檢測到卷煙紙偏移時(shí)，它將偏移信號通過控制系統(tǒng)發(fā)送至卷煙紙糾偏執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的電機(jī)收到指令后帶動絲桿轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動連桿機(jī)構(gòu)移動。連桿機(jī)構(gòu)的移動使轉(zhuǎn)臂繞銷軸旋轉(zhuǎn)，推動擺動輥偏轉(zhuǎn)一定角度，讓卷煙紙返回至正確位置，保證盤紙的中心對準(zhǔn)切刀。

滑塊在絲桿上做直線運(yùn)動，轉(zhuǎn)臂以銷軸為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動，滑塊與銷軸之間的連線在產(chǎn)生角度變化時(shí)也會出現(xiàn)距離變化。那么怎么來實(shí)現(xiàn)呢？李小平巧妙地設(shè)計(jì)了一種連桿機(jī)構(gòu)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了這兩種變化。連桿機(jī)構(gòu)中連接板的一端設(shè)計(jì)為開口滑槽并插入滑輪的凹槽中，通過產(chǎn)生位移滿足滑塊與銷軸之間距離的變化要求；利用向心關(guān)節(jié)軸承可以實(shí)現(xiàn)連桿機(jī)構(gòu)與滑塊間的活動連接，滿足滑塊與銷軸之間連線角度的變化要求。

“因?yàn)檫B桿機(jī)構(gòu)并不完全是剛性連接，所以我們在轉(zhuǎn)臂處增加了一個(gè)彈簧，有效消除了連桿機(jī)構(gòu)在轉(zhuǎn)動時(shí)可能產(chǎn)生的間隙，保證了擺動輥轉(zhuǎn)動時(shí)的穩(wěn)定性?！崩钚∑浇榻B道，“通過我們對絲桿的設(shè)計(jì)，電機(jī)轉(zhuǎn)動角度與擺動輥擺動角度比達(dá)到386.4：1，即電機(jī)轉(zhuǎn)動了386.4°，擺動輥才轉(zhuǎn)動1°，這樣可以避免卷煙紙?jiān)诩m偏過程中偏移量過大，從而確保調(diào)節(jié)過程的平穩(wěn)性。”

要實(shí)現(xiàn)對卷煙紙位置的精準(zhǔn)檢測，選擇適合的傳感器至關(guān)重要?！拔覀兺ǔ２捎霉怆娛竭吘墏鞲衅鲗頍熂埖奈恢眠M(jìn)行檢測，綜合對比不同品牌傳感器的檢測精度、尺寸大小和安裝方式后，我們最終選擇了Baumer公司的光電式邊緣傳感器，這款傳感器在糾偏裝置中發(fā)揮了關(guān)鍵作用?！盳J119項(xiàng)目電氣工程師鄭先波介紹道。

該傳感器含有一個(gè)紅外線發(fā)射器和接收器，傳感器的發(fā)射器發(fā)射光線照射在分切后的卷煙紙上，卷煙紙后面有一塊反光板，未被卷煙紙遮住的光線被反光板反射回檢測開關(guān)的接收器，一旦卷煙紙內(nèi)側(cè)或外側(cè)邊緣位置出現(xiàn)變化，傳感器接收到的反射光線也會隨之變化，并發(fā)送信號給電機(jī)來驅(qū)動糾偏裝置工作，直到卷煙紙兩側(cè)邊緣再次回到正確位置。

“在卷煙紙糾偏裝置上，我們選用了西門子伺服驅(qū)動電機(jī)，借助高精度伺服驅(qū)動技術(shù)成功將糾偏響應(yīng)時(shí)間提高至毫秒級別，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)糾偏?！编嵪炔ㄗ院赖卣f道。

為了驗(yàn)證卷煙紙自動糾偏裝置的使用效果，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對實(shí)驗(yàn)室中的一組ZJ119型卷接機(jī)組進(jìn)行了長達(dá)一個(gè)月的測試驗(yàn)證。測試結(jié)果顯示，采用卷煙紙自動糾偏裝置的ZJ119型卷接機(jī)組成功實(shí)現(xiàn)了卷煙紙的自動糾偏，顯著減少了卷煙紙毛邊的出現(xiàn)頻率以及人工調(diào)節(jié)的次數(shù)。這一技術(shù)的應(yīng)用大大降低了操作人員的工作強(qiáng)度，同時(shí)保證了設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。

目前，該裝置已成功應(yīng)用在ZJ119型卷接機(jī)組中，并成了該機(jī)型的標(biāo)準(zhǔn)配置，在國內(nèi)各卷煙工業(yè)企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。卷煙紙自動糾偏裝置的成功研發(fā)為行業(yè)實(shí)現(xiàn)提質(zhì)降耗帶來了積極意義。常德煙機(jī)公司表示，將繼續(xù)致力于技術(shù)創(chuàng)新，不斷提升國產(chǎn)煙機(jī)的技術(shù)水平和市場競爭力。

名稱：卷煙紙自動糾偏裝置

作用：對卷煙紙進(jìn)行在線自動糾偏，使卷煙紙中心與切刀對正，提升卷煙質(zhì)量和設(shè)備運(yùn)行效率。

技術(shù)攻關(guān)關(guān)鍵點(diǎn):ZJ119型卷接機(jī)組運(yùn)行速度高達(dá)12000支/分鐘，卷煙紙輸送速度達(dá)到了420米/分鐘，在設(shè)備高速運(yùn)行狀態(tài)下，如何提高自動糾偏動作的穩(wěn)定性、檢測的精準(zhǔn)度和執(zhí)行動作敏捷性。