卷烟包装方案

卷烟包装方案
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卷烟包装方案
引言
从20世纪50年代开始，中国烟草机械企业开始自己制造烟草机械，从最开始的生产卷烟机单机、包装机单机，主要的单机产品包括制丝线上的单机产品都已经有能力生产。

但是，当时的机器设备能耗高、劳动强度大，车间生产环境相当不好。

在上世纪90年代初期，中国自己的烟机产品在国内市场的销售份额也就占到25%~30%，现在卷接包已占到80%，制丝线能占到超过30%，逐渐形成了以中国烟草机械集团为核心的技术和生产经营主体。

根据企业的需要设计卷烟包装线，我们在收集卷烟包装部件工作原理的基础上，参考国内同类机械提出卷烟的包装方案。

一、卷烟包装的工艺
卷烟工艺
将烟叶制成卷烟的工艺，包括制丝和烟支卷制、接装、包装两大工序。

为降低卷烟中的焦油量，膨胀烟丝、打孔稀释等新技术在卷烟工艺中得到广泛应用。

卷烟工艺依据所设计的卷烟类型（烤烟型、混合型、香料型）的不同而异。

由于烤烟占烟叶总产量的50％以上，烤烟型卷烟工艺最为常见。

若在切丝前增设加工处理的工序，则成为混合型卷烟工艺。

1、烟卷自动定向如何定向？
卷烟的自动定向是根据卷烟的过滤嘴和烟丝的重量不同来进行定向。

卷烟定向一般是指将卷烟按照相同的方向（过滤嘴朝同一方向）。

图1 图2
烟卷的定向是指烟卷按照一定的方向排列，如图所示。

图1的定向是错误的，烟蒂应朝同一方向，图2的定向则是正确的。

2排列包装
卷烟的排列包装是指将烟卷按照一定的数目包装，一般卷烟是以每盒20支来包装，且卷烟在烟盒内的排列方式是7、6、7的排列方式，即从第一排至第三排分别排列。

图3 卷烟排列的机械设备
如上图机械设备所示，定向后的卷烟由图3中的⑴处进入，在机械内完成卷烟的排列7、6、7然后进行外包装折叠，将排列好的卷烟送入外包装中，再由⑵处产出包装好后的卷烟。

图4 图5
卷烟包装好后就如上图所示。

图4为卷烟过滤嘴的最终方向图，图5为卷烟按照7、6、7的排列方式包装好的烟。

3、包铝箔
烟盒内都有一层铝箔纸，铝箔纸具有防潮、矫形的作用。

图6 图7
一般用于香烟包装的铝箔有两种，如图6、7所示，左图是正常颜色的铝箔，右图则是经过氧化处理的铝箔。

烟盒包装机的铝箔纸悬浮装置：一种烟盒包装机的铝箔纸悬浮装置，包括一悬浮辊，悬浮辊的圆柱面上分布多排径向的气孔，沿悬浮辊的轴心设有中心气腔，在中心气腔的外围还设有多个与中心气腔平行的过渡气腔，每个过渡气腔与一排气孔相连通，过渡气腔的中间位置设有连接通道与中心气腔相连通。

本实用新型通过与中心气腔相连通的过渡气腔为气孔供气，气压分布是更加均衡，保证了铝箔纸可以均衡地悬浮在悬浮锟的表面，避免了铝箔纸会发生与悬浮辊单侧接触磨损的现象，可以延长悬浮辊的使用寿命，也避免了铝箔纸输送位置的偏移和纸张受损。

图8 图9
图8为正在包装铝箔的步骤，图9为铝箔包装完成后的实物图。

4、卷烟外包装纸的包装
卷烟的包装是指将卷烟定向好后按照7、6、7的排列方式排三排，然后送入机械中，用较硬的纸张将卷烟包装，外包装纸在机械中会被折叠。

先是将卷烟放到一张纸上，然后随着纸张一起进入机械中，在机械内部进行外包装的折叠粘贴。

图10
图10为卷烟外包装纸的工作原理图，卷烟由1处进入机械，从3处出来，完成卷烟的外包装。

5、烟标的粘贴
烟标是香烟的一种标志和品牌，不同的烟标可以看出卷烟的产地，焦油含量等。

且我国有历史较为久远的烟标文化，很多烟标收集爱好者都藏有很多老的烟标，许多烟标我们年轻一代从未见过。

烟标文化我们懂了，那么烟标是如何制作的呢，下面将简略介绍现在的一些烟标及其制作机械。

图11
如图11所示就是卷烟的烟标
图12
图12则是粘贴烟标的机器，将纸张放在途中机械的平面内⑴处，通过机械的扫描将设计好的烟标通过打印机打印在纸张上，打印好的烟标从⑵处出来。

图13
当完成烟标粘贴后就可以进行塑料薄膜的包装了，图13所示则为卷烟外包装和烟标粘好后的实物图。

6、塑料薄膜的包装
为了防止烟支受潮及水分和香气散失，美化产品外观，在卷烟小盒及条盒外包裹了一层膜，称为卷烟透明包装材料。

卷烟透明包装材料具有阻隔性、透明性、热封性等
这就是包装在香烟外盒上的薄膜
图14
图15
图15就是两种给香烟包装薄膜的机械。

从图中可知，包装后的卷烟由⑴处进入机械设备中，到达⑵处时进行薄膜的包装，包装完毕后由⑶处输出。

图中⑷为控制面板，在此处可进行薄膜包装的速度调整。

⑸处则是包装完薄膜后的卷烟。

图16
上图就是香烟外盒包装了薄膜后的样子
图17
如图17，香烟的的整条包装多为10包一条，也有礼品包装的，但在此处我们说的则是10
包/条的标准。

图18
图18就是卷烟整条包装的机械.图中⑴处是传送整包香烟的传送带，卷烟由此处传入机械设
备内；⑵处则是此机械的控制面板，可用于调速；⑶处是控制整条香烟包装薄膜；⑷处则是
整条香烟包装完并包装薄膜后的出口。

图19
图19就是卷烟整箱包装后的实物图
二、包装部件工作原理
1.卷烟的定向控制（采用积极定向）
卷烟的定向就是要求卷烟按照一定的方向进行传送，这样便于之后的卷烟排列及包装。

一般来说卷烟定向是要求烟蒂在烟盒的上方位置，因此将采用如下方法将卷烟同一定向，其采用的是积极定向法。

下面将介绍其原理。

如图所示：原理根是据胶囊的定向控制机构，因为过滤嘴的重量比烟的重量大则此机构会
将烟嘴的一端进行排列。

2，根据推板定长计数将香烟进行叠装
将烟盒打开我们可以看到卷烟整齐划一的排列在烟盒内，那么这样的排列是怎么做出来的，还有其烟卷是按照什么规律来排列的？下面我们一起来看看烟卷排列叠装的方法及原理。

此处我们采用的是推板定长的方法来进行卷烟的排列。

下面介绍其工作原理。

第1,3行摆7根，中间的一行摆6根，工3列为一盒，在此过程中，推板的长度应满足大于（n-1）b而小于nb,一般取L=(n-0.5)b(mm)。

推板的高度H=(0.8到1.2)h，h为物料的高度。

在此过程中，推板每第2次推时，必需要稍微倾斜一点这样就可使包装时第2层为6根，且在包装盒中有间隙,则再重新退回到原先的位置。

待包装的规则块状物料5经定向排列后由输送装置4到达挡板1,2之间，然后计数推板3推送物料到包裹工位。

挡料1,2之间的间隔尺寸就是推板3一次计量的物料件数的总宽度，可表示为B=nb+△式中B为挡板1,2之间的距离(mm) ; b为每件规则物料在定向排列方向的宽度(mm) ; n 为推板一次定量物料的件数; △为余隙，常取△大于1而小于1/2b(mm)
3.铝箔，包装盒的折叠
如图，当圆柱筒2在纸1的负方向位置时，纸1与折叠下垂物距离a为5mm，并能通过松螺钉3和移动折叠的底端来调节。

根据折叠棍4能把空白值得一边折叠，被折叠后，空白纸就被定位。

折叠棍6将被棍4调整，黑得突起部分5将被定为，以致下垂底面被向下弯大概1mm,当纸1在包裹位置时，折叠棍6将接触下底垂物，折叠棍6必须一开始就折叠，折叠棍就能通过黑得突起部分。

4.烟标的粘贴
利用摩擦滚轮式供纸装置进行包装（将有字的一面向上放置在纸槽中）
等速的回转的拨纸棍11在顶纸针9的配合下，将底层的纸片逐张拨出，进入输送棍2，再被导向板3引入台面下方的接纸钩6，成竖立状态，等候水平方向输送来的块状物品，以完成折叠后续的包裹作业。

5.塑料薄膜的包装
当香烟盒沿水平方向被送至翻转工位时，正好进入翻包叶轮片10之上，并绕叶轮泵逆时针向上运动，借固定弧形折纸板9折叠烟盒内陈纸的一边，在固定导向板11的限制下叶轮10迫使烟盒成竖直姿态，进入上位水平输送板。

此时，摆动式吸嘴3从料槽内吸取一张封签纸，转动一定角度后正好送到一对输送棍4之间，进而被真空转鼓5吸住，转鼓转动的同时封签背面被上胶凸轮6涂上黏胶，转到烟盒上方时，转鼓充气，封签纸就被粘到烟盒的封口处。

随后，在摆动式折角爪13的作用下，完成烟盒上封签纸的向下折角并紧贴于侧面（前一包封签纸后折角和后一包封签纸的前折角同步完成。

）
三、国内同类产品分析
利用PLC的通讯功能和高级指令把上位机PLC及显示器联接成一有机整体。

因此产品受到用户，特别是操作工人的欢迎。

数百台此类包装机工作在全国几十家大中小型卷烟厂的生产线上。

系统简介
1．系统方框图（图2）
控制系统由PLC,变频器，人机界面，I/O接口等部分组成。

2．机床对控制系统的主要工艺要求
⑴主电机平滑起动，无级调速，运行速度为120-140包/分（约为38-40Hz）。

点动速度15-20Hz。

⑵低速时有转矩提升，快速制动。

⑶机床可以长期运行，要求安全可靠。

⑷机床润滑系统的注油电机每2小时自动注油5秒（时间可调），也可手动加油。

⑸干燥鼓两侧电热丝（2*360W）恒温加热，控制精度 50±0.05度。

⑹发生故障时，应该能够显示故障名称以及发生的部位。

⑺由于各种原因造成的不合格产品（烟包），应该在同一指定工位准确剔除。

⑻对不合格烟包的处理及停机故障应该区别以下情况。

①油位低，离合器过载，挤烟等15种故障发生时必须立即停机。

②烟支空头，滤咀缺少等故障造成的不合格产品不停机，只发出声光报警信号，到指定的工位将其剔除。

③铝纸漏装，内衬漏装等故障造成的不合格产品，需要立即停机，但可以点动运行并在指定的工位将其剔除。

3．控制方案的实现
当车间工人把84毫米长的过滤咀香烟码放在烟库内并起动机器，机器就以每分钟120-140包的速度生产出按一定规律排放好的硬盒香烟，然后封装好透明纸贴好金黄色的拉线。

尽管机器的生产速度很高，工艺动作要求复杂，只要充分利用PLC本身的特点，再结合生产实践，完全满足所有工艺要求。

系统中使用了35个开关量输入信号，10个开关量输出信号。

程序中应用了9种基本指令，10种功能指令（如 INC,MOV,BMOV,CMP,SFTL,ADD等），8个定时器，6个计数器，8个指针，28个数据寄存器（含断电保持型），共1100条语句。

整个程序不仅实现了全部工艺要求，而且还增加了许多辅助功能，如生产时间和停机时间的统计显示，故障频次的统计，成品产量与废品剔除数量统计，日期时间显示，日产量班产量报表的生成打印输出等功能。

此外还允许操作工人对一部分运行数据进行在线修改，利用人机界面上的触摸开关即可实现。

由于PLC本身的可靠性高，抗干扰能力强及有在线修改的能力，使我们的控制系统联机调试调整时间大大缩短，几乎省去了现场服务，一般操作工人或维修电工均可胜任调试工作。

四、方案图机械原理排版图
机械设备排版图
五、总结
经过此次的卷烟自动线方案的设计，让我了解了很多关于自动线方面的知识。

六、参考文献。