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卷煙包裝工藝流程是將散裝煙支通過(guò)多種包裝形式，經(jīng)加工制成包裝優(yōu)美的卷煙產(chǎn)品所需的工藝過(guò)程。減少包裝機(jī)停機(jī)時(shí)間，提高臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，不僅能夠保障生產(chǎn)任務(wù)的順利完成，還能夠降低萬(wàn)箱卷煙的能源消耗、物料消耗[1]。

1. 包裝機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量及停機(jī)狀況的調(diào)查

通過(guò)卷包車間TSPM(全員標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)維護(hù)體系)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)采集[2]，發(fā)現(xiàn)3#包裝機(jī)產(chǎn)量比其他機(jī)組產(chǎn)量低。本文就以其為研究對(duì)象，通過(guò)頭腦風(fēng)暴法找出影響產(chǎn)量的原因并給出相應(yīng)的解決方案，以求實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的提升。該包裝機(jī)產(chǎn)量分布概率如圖1所示，產(chǎn)量均值約為7.3箱/h。

圖1 3#包裝機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量概率分布表1 包裝機(jī)故障停機(jī)記錄

由于每班次的總時(shí)間是固定的，必須降低設(shè)備的故障停機(jī)時(shí)間，才能提高包裝機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。表1列舉了該包裝機(jī)故障停機(jī)的主要類型、時(shí)間及次數(shù)[3]。

2. 關(guān)鍵因素的分析及改進(jìn)

通過(guò)表1中包裝機(jī)的故障停機(jī)記錄，可以得出煙庫(kù)下煙道缺煙、模盒缺支為其主要停機(jī)因素。分析導(dǎo)致煙庫(kù)下煙道缺煙、模盒缺支的故障源，然后采取相應(yīng)的對(duì)策，能夠有效地減少設(shè)備故障停機(jī)時(shí)間，提高包裝機(jī)產(chǎn)量。

1. 1. 煙庫(kù)下煙道缺煙

卷煙卷接機(jī)生產(chǎn)的散支煙通過(guò)煙支輸送線輸送至煙庫(kù)處，包裝機(jī)利用推煙板將煙庫(kù)中的煙支輸送至模盒內(nèi)。這個(gè)過(guò)程中如果煙支散亂，將造成下煙道缺支，連續(xù)缺煙支將導(dǎo)致停機(jī)。導(dǎo)致下煙道缺煙的因素主要包括兩類，一類是煙庫(kù)下煙道處各零部件的磨損或位置不當(dāng)，另一類是來(lái)自煙庫(kù)上方煙支輸送線上的亂煙。表2列舉了煙庫(kù)下煙道缺煙的主要影響因子。

表2 煙庫(kù)下煙道缺煙的主要影響因子

通過(guò)FMEA方法進(jìn)行分析，將上述影響因子進(jìn)一步篩選，得出煙庫(kù)下煙道缺煙故障主要是在煙支輸送過(guò)程中檢測(cè)棒阻擋煙支造成的。針對(duì)這一問(wèn)題，我們將接觸式檢測(cè)的檢測(cè)棒改為光電傳感器檢測(cè)，將接觸式檢測(cè)方式改為了分離式檢測(cè)，從而從根本上杜絕了檢測(cè)器阻擋煙支的現(xiàn)象，也減少了煙支觸頭缺陷。另外，在煙庫(kù)上方設(shè)置煙支報(bào)警器，一旦煙庫(kù)上方有亂煙進(jìn)入，傳感器就會(huì)發(fā)出信號(hào)報(bào)警，以便于操作人員及時(shí)處理，避免設(shè)備停機(jī)。

1. 2. 模盒缺支

包裝機(jī)煙庫(kù)中的煙支經(jīng)過(guò)下煙裝置一排排地進(jìn)入到模盒內(nèi)，由模盒輸送到下一工序進(jìn)行煙支的包裝。進(jìn)入到模盒內(nèi)的煙支會(huì)按照設(shè)計(jì)的排列方式進(jìn)行排列，煙支排列會(huì)由傳感器進(jìn)行檢測(cè)，出現(xiàn)錯(cuò)位、缺支等不正常情況會(huì)引起設(shè)備停機(jī)。表3列舉了會(huì)造成模盒內(nèi)缺支的主要影響因子。

表3 模盒缺支的主要影響因子

通過(guò)FMEA方法分析，將上述影響因子進(jìn)一步篩選， 得出模盒缺支故障主要是由于模盒不能按照設(shè)計(jì)位置順利承載及輸送煙支造成的，模盒的磨損以及亂煙的擠壓都會(huì)造成模盒位置的偏移。為此我們需要在設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)期間，對(duì)模盒的位置偏移進(jìn)行糾正，并更換磨損量較大的模盒。煙支進(jìn)入模盒時(shí)，讓模盒處于正確的工作位置， 有助于減少模盒內(nèi)缺煙支的狀況。

3. 效果評(píng)價(jià)

改進(jìn)方案實(shí)施后，對(duì)包裝機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)調(diào)查。通過(guò)收集樣本，繪制了改進(jìn)前后的I-MR控制圖進(jìn)行對(duì)比分析。改進(jìn)后，包裝機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高到7.6箱/ h。通過(guò)控制圖，我們可以清晰地發(fā)現(xiàn)控制線變窄，說(shuō)明包裝機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量更加地穩(wěn)定可靠。

4. 結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一款帶有光學(xué)腔的LED光功率采集模塊。其中，光學(xué)腔不僅可以抑制光信號(hào)采集時(shí)的光線干擾，而且能為LED提供散熱組件，可降低LED的溫升速度，并保障其正常工作。選用的硅PIN光電二極管可將采集的LED 光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?hào)，再經(jīng)過(guò)基于AD8304的對(duì)數(shù)放大電路，進(jìn)一步將電流信號(hào)放大并轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)。該電壓信號(hào)在MCU的定時(shí)控制下被A/D轉(zhuǎn)換器處理成數(shù)字信號(hào)，并實(shí)時(shí)上傳至計(jì)算機(jī)軟件。在計(jì)算機(jī)軟件中，采集的電壓數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)平滑處理后，可進(jìn)一步濾除信號(hào)噪聲，并通過(guò)焊點(diǎn)溫度為“紐帶”，將采集電壓數(shù)據(jù)與相同LED(含散熱器)在積分球中的光功率測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)，并完成擬合校準(zhǔn)處理。

本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，且易于校準(zhǔn)和上手操作，能快速跟蹤采集快速溫升過(guò)程中的LED光功率變化， 并對(duì)不同工作狀態(tài)下的LED均具有較明顯的光功率分辨度，有助于學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握L ED光學(xué)和熱學(xué)性能分析的基本趨勢(shì)和原理，滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的技能培養(yǎng)要求，具有良好的應(yīng)用前景和繼續(xù)開(kāi)發(fā)優(yōu)化的參考價(jià)值。

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