姜腾飞 郭金梁 周乐亭 徐明 徐均亮
山东中烟工业有限责任公司青岛卷烟厂 制丝车间 山东省青岛 266101
摘要
烟草工业制丝生产过程中，由于烟草作物原料的特殊性，在生产符合工艺标准烟丝的同时会产生大量的烟尘、烟土，烟土经除尘设备送至压棒机进行压棒加工，避免污染环境，保护了员工健康。但是，压棒机在使用过程中，操作工需根据工作经验目测装袋重量，达到40KG后需要人工换袋，由于换袋时压棒机正常压棒出料，这时还会导致烟棒散落在地等问题。针对以上问题对压棒机出口接料装置进行改进，使烟棒装接时具有自动称重功能，达到预定重量后提示，并能进行便捷的换袋操作，以此减轻工人劳动量，提高工作效率。
关键词：烟土、压棒机、自动化、自动称重
一、前言
（一）课题背景
压棒机是目前工业生产中常用的除尘收集设备，尤其在烟草工业制丝生产的过程中作为一款不可替代的除尘设备被应用。它可以将烟厂、打叶复烤厂生产时产生的烟尘固体物压成密实的棒料，提高烟尘收集后的处理、运输效率，减小二次污染，降低劳动强度。
该设备的在烟草工业上的应用进一步提高了烟草生产企业的环保水平，满足生产自动化、管理现代化的需要，提高生产运行集约化程度。[1]在压棒机设备整体高自动水平的生产环境下仍存在待提高环节。液压式压棒机有两个出料口，目前在压棒成型装接烟棒时需用麻袋接压紧后的烟棒，一袋麻袋装40KG左右的物料，接料方式落后，工作人员靠目测的方式，大致确定物料重量，然后取下装足物料的麻袋，迅速套上新麻袋，继续接料。
目前存在问题：物料重量依靠目测，不能及时准确、方便地确定重量；压棒机出料为连续的，而拿下装满物料的麻袋并换上新麻袋时间较长，中间会有部分物料掉落地面。
（二）目标构想
针对以上问题，我们详细了解了压棒后接料过程和操作人员的工作流程，我们希望有一种自动称重的连续接料装置，能够实现对压棒后物料的准确称重待物料达到预定重量后实现自动换袋的操作，以此进一步实现压棒机接料装置的自动化水平，降低操作人员的劳动强度。
本着“以人为本，精益生产”原则，同时为了排除不可抗因素的存在，确定了要实现的目标构想：在压棒机出料口实现连续接料，在称重40KG后实现满料提示功能。
二、方案设计
（一）总体方案
根据对现状和问题需求的分析，整个装置的设计分为两个部分：不间断挂带部分和固定称重提示部分。
不间断挂带部分，用于挂住麻袋，并实现麻袋的便捷更换。采用双挂袋的方式，分一个工作位，一个在等待位，料满后旋转上方框架，可以实现不间断换袋。两端圆弧设计，避免在选装过程中与设备干涉。
固定称重部分用于实现对麻袋内物料重量的称重，达到重量后实现自动提示。采用盒状的平台结构，利用杠杆原理，中心配重将称重平台上盖顶起，此时底部“物料未装满”的标识露出；当物料重量逐渐增加至40KG时，平台内部砝码被抬升，称重平台落下，同时底部“物料未装满”的标识被遮挡。提示工作人员物料重量达标，可以移走。在物料移走后，称重平台自动复位。
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图 1 动作前 图 2 动作后
（二）装置结构
1.挂袋支撑架
挂带支撑架为上方挂麻袋旋转面的支撑支架，起到固定，支撑的作用。考虑到结构强度，采用20mm*40mm方管焊接而成，两侧增加支撑梁。
2.双挂袋架
挂袋架采用双位置设计，便于实现在一侧接料的同时，一侧更换麻袋。材质上选用直径20mm的不锈钢圆管，折弯后均匀焊接不锈钢挂钩。
3.称重平台
称重平台为盒状结构，上部分为称重盖，下部分为称重盒体，防止烟尘进入的同时，实现称重盖沿称重盒体的上下移动，保证满料提示动作的实现。采用3mm不锈钢板焊接而成。称重盒体上刻有“物料未装满”的标志，当受麻袋重物料的压力后，称重盖下移，改文字被遮挡，提醒工作人员。
4.L型杠杆
称重杠杆是整个称重部分的最重要的一部分，共有4组同样的称重杠杆，安装在秤重平台内的对角线上，以便于最大化实现对称重盖的支撑。杠杆两端与盖子盒配重盘接触的地方均为滚轮接触，以便于其移动，杠杆中心旋转部分采用轴承连接，保证装置性能。
5.配重盘
配重盘用于配合杠杆，称量称重平台上的物料重量。配重盘用直线轴承固定在圆柱导轨上，做上下移动，当物料重量乘力矩大于配重重量乘力矩后，配重盘连带配重一起被抬起，而称重平台降下；当物料重量较低时，配重盘下降，称重平台被抬高。配重盘上配重重量可根据实际情况调整。
本装置的各结构组成如以下图片所示：
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图3装置主视图 图4装置剖视图
其中1. 下称重盒体，2.支撑架，3. 底座，4.挂袋架，5. L型杠杆，6.托轮，7.称重平台，8. 滑杆，9.直线轴承，10.销，11.上称重盖子。
三、实施效果
本设计在不影响压棒机的正常工作功能的情况下，与此装置相比传统工作方式有了重大改善：
（1）连续接料。借鉴了旋转双工位的设计，可实现无间隙接料；
（2）固定称量。根据使用需求，采用调整配重的方式，实现固定重量下，料满有提示动作；
（3）自动平衡。采用四杠杆支撑城中平台的四角，即便是重量分布的情况下，重量仍然累加后传递到配重块上，解决了重量分布不均导致称重平台歪斜的问题。
四、结束语
改造完成后，经过一段时间的跟踪与观察，现场试验发现该方案满足设计要求。其内部的四组称重杠杆运行良好，提高了压棒机接料装置的自动化水平，降低了员工的劳动量，保证了作业生产效率。同时借助该项目培养了一批踏实肯干，努力钻研的技术人才，实现了技术创新和人才培养的双突破，
参考文献
[1]邹炜，《烟草企业的液压式压棒机及其关键技术》[J],轻工机械,2006.