研制YJ27烟支切割鼓轮吸风清洁装置(文本).pdf

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前言
YJ27是ZJ17卷接机组的滤棒接装部分,它主要是通过接收鼓
轮将双倍烟支从SE部分吸取传递给烟支切割鼓轮,并由烟支切割鼓
轮将双倍长烟支一切为二,然后接装上嘴棒,粘贴上水松纸,经过搓
接,再次切割,最终卷接成型为合格的烟支。
一、小组概况
课题名称研制YJ27烟支切割鼓轮吸风清洁装置
小组名称兴黔QC小组课题类型创新型
注册时间2013年6月注册登记号2013-ECJ-06
活动时间2014年6月-12月平均TQC受教育时间80学时
工
姓名性别职称文化程度组内分工
龄
罗兴黔男技师24本科设计、实施
田锐男助理工程师8本科组织
尹静女质量工程师25大专检查
陈昌禄男工程师23本科课题指导
卿盛云男技师28高中分析、实施
骆吉华男助理工程师4本科撰稿
常必铼男助理工程师2本科统计、撰稿
魏倩女助理经济师2本科PPT制作、发布
:.
二、课题选择
(一)课题背景
1、问题的提出
YJ27接装机的烟支切割是烟支卷接成型的重要工序,而烟支切
割鼓轮作为该工序的执行机构,其完成烟支切割的好坏就显得至关重
要,然而在生产过程中,该部位由于切割、烟支传输、静电等原因常
常产生大量的烟末沉积于切割鼓轮内部尘槽,导致切刀的运动受到影
响,从而影响设备运行及产品质量。成为困扰我们生产的一个问题。
:.
2、问题的调查
调查一:切割鼓轮内部尘槽积尘量情况
:
小组成员对保养时拆卸的切割鼓
轮刀槽腔体进行了观察,发现腔体完全
被烟末、纸末填充。

烟末密度ρ鼓轮内部积尘腔体重量(g)
(kg/m3)体积V(m3)M=ρv
×10-3155

2014年6月,按照车间规定对烟支切割鼓轮进行保养(1次/周),
小组成员对切割鼓轮刀槽腔体内积尘情况进行了统计:
调查
烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表
内容
日期机组运行时间(h)积尘量(g)统计人
6月3日2#113145常必铼
6月3日3#135165常必铼
6月3日4#104130常必铼
6月3日5#94148常必铼
6月3日6#118142常必铼
6月3日7#133134常必铼
6月10日2#121147常必铼
6月10日3#134158常必铼
6月10日4#116153常必铼
6月10日5#127132常必铼
6月10日6#111111常必铼
6月10日7#138145常必铼
平均120142
制表人:骆吉华时间:2014年6月6日
积尘量占鼓轮刀槽腔体空间的比例:142÷155×100%=92%
结论切割鼓轮内部尘槽积尘严重:.
调查二:烟支切割鼓轮保养对生产的影响
保养
流程
2014年6月,小组成员对修理工针对烟支切割鼓轮的保养耗
时进行了统计:
日期机组维护保养时间(min)维护保养人确认人
6月3日2#81罗兴黔田锐
6月3日3#92罗兴黔田锐
6月3日4#89罗兴黔陈昌禄
6月3日5#85卿盛云陈昌禄
6月3日6#93卿盛云徐玉林
调查
6月3日7#78卿盛云徐玉林
内容6月10日2#92罗兴黔
陈昌禄
6月10日3#91罗兴黔陈昌禄
6月10日4#88罗兴黔田锐
6月10日5#79卿盛云陈昌禄
6月10日6#92卿盛云陈昌禄
6月10日7#87卿盛云徐玉林
平均87
制表人:骆吉华时间:2014年6月17日
保养烟支切割鼓轮耗时87分钟,对生产效率造成了很大的影响,
结论存在较大的改善空间。:.
(二)提出课题
为了解决以上问题,经过小组成员讨论制定了以下三个备选课题:
课题课题一课题二课题三:
研制烟支切割鼓研制带清洁功能的新研制烟支切割鼓轮
名称
轮拆卸工装型烟支切割鼓轮吸风清洁装置
在现有鼓轮上设计
研制烟支切割鼓将烟支切割鼓轮进行
一套装置,在负压
轮拆卸工装,使重新设计,使鼓轮腔
的作用下将刀槽内
思路拆卸变得便捷,体存在自动清洁功
的烟末、纸末不定
减少维护保养时能;节约鼓轮刀槽拆
时的吸走,从而达
间。卸维护保养时间。
到清洁的目的。
(三)课题选择
针对以上三个课题,项目组成员经过讨论决定采用“价值工程法”
对其进行分析:
1、课题功能权重的确定
小组采用“功能比值评分法”来确定课题功能权重,具体评分情况如下:
修正
功能及描述F1F2F3F4F5得分权重
得分
F1:减少维护保养时间及
×0010122/15=
维护次数
F2:清洁效果1×010233/15=
F3:不影响产品质量11×11455/15=
F4:操作的难易程度000×0011/15=
F5:不影响其它设备运行1101×344/15=
合计:
评分原则:1、两功能比较,对课题实际影响程度较大的视为重要功能得“1”分,反之视
为不重要功能得“0”分;
2、为避免“0”分项,需对每项得分“+1”得到修正值,再进行权重计算。:.
2、各课题的功能评价
小组通过现场调查并结合方案分析,对三个课题进行功能评价
课题一课题二课题三
功能及描述研制烟支切割鼓轮研制带清洁功能的新型烟研制烟支切割鼓轮吸风清洁
拆卸工装支切割鼓轮装置
经过分析发现:工装新型鼓轮初步考虑了重新设在现有鼓轮上设计吸风装置,烟
F1:减少维不能减少拆卸步骤,只计刀槽腔体,让腔体内的烟末纸末纸末在负压的作用下能很好
护保养时间能节约每个步骤少量的末在气压的作用下完成自动清的被带走,从而能减少维护保养
次数时间理次数
效果一般效果优效果优
得分5分9分9分
小组分析发现:烟末
小组通过分析认为:腔体的重
纸末进入腔体内的渠道经过分析:烟末纸末由于质量
F2:清洁效新设计,能从根本上解决积尘问
未发生改变,同时对进轻体积小,有利于被负压吸出。
果题
入的烟末也无法处理
效果差效果优效果优
得分0分9分8分
新型鼓轮处理重新设计刀槽装置动力来源于吸风负压,因
拆卸工装不会影响产
F3:不影响腔体外,不改变鼓轮其它结构,此不会出现烟末纸末扬尘,同时
品质量
产品质量因此可以避免产品质量隐患避免影响产品质量
效果优效果优效果优
得分9分9分9分
F4:操作的需要人工操作不需要人工操作不需要人工操作
难易程度效果一般效果优效果优
得分9分9分9分
通过分析:该装置不属通过分析认为:新型鼓轮是以
F5:不影响通过讨论:该装置可以避免对
于附属设备和***设原鼓轮为基础而进行的设计,完
其它设备运其它设备的影响
备,不影响设备运行全可以消除对其它设备的影响
行
效果优效果优效果优
得分9分8分9分
加权得分
Wa===
(W)
总加权得分
W总=Wa+Wb+Wc=
(W总)
功能系数
Fa===
(F)
1、评价效果:9~10分为优,7~8分为良,5~6分为一般,0~4分为差;
备注2、加权得分Wn=各功能得分分别与该功能的权重相乘之和;
3、功能系数Fn=课题加权得分/总加权得分;:.
3、各课题的成本系数
小组通过咨询备件采购厂家及查询相关资料,对三个课题的成本预算
如下:
课题成本系数统计表
课题一课题二课题三
备选课题合计
研制烟支切割鼓研制带清洁功能的研制烟支切割鼓轮
轮拆卸工装新型烟支切割鼓轮吸风清洁装置
预计成本(万元)
成本系数(C=预计
Ca===
成本/合计成本)
4、评估课题价值系数
评估课题价值系数表
价值系数
备选课题功能系数(F)成本系数(C)结论
(V=F/C)
课题一研制烟支切割鼓

轮拆卸工装
课题二研制带清洁功能

的新型烟支切割鼓轮
课题三研制烟支切割鼓

轮吸风清洁装置
通过对以上三个课题的价值工程分析,得出课题三的价值系数最高,
因此小组最终确定此次QC活动课题为:
:.
活动计划
序2014年2015年
项目
号6789101112123
选择课题
1
2设定目标
提出方案并确
3
定最佳方案
4制定对策
5对策实施
6效果检查
7标准化
总结与下一步
8
打算
计划完成时间:实际完成时间:
三、设定目标
1、设定目标值
小组经过召开小组会议反复研究,在车间现有的保养规定下(切
割鼓轮刀槽保养要求1次/周),依据QC活动中解决问题80%的原则,
决定设定目标值为:切割鼓轮刀槽腔体中烟末沉积量小于28克/周:.
制图:骆吉华时间:
2、目标值可行性分析
模拟实验:小组成员在烟支切割鼓轮处进行加工。
人员兴黔QC小组地点2#-7#
目的验证YJ27烟支切割鼓轮刀槽腔体内的烟末沉积量小于28g/周
示意图
模拟实验
可
小组成员引入吸风管道,在日
行保养内容中增加了烟支切割鼓
轮刀槽腔体的烟末、纸末的吸附
性
保养,运行一周后腔体内的烟
末、纸末的沉积量统计如下:
分
:.
析2014年6月,小组成员针对模拟试验进行了统计,结果如下:
烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表
日期机组运行时间(h)积尘量(g)统计人
6月17日2#10333常必铼
6月17日3#11540常必铼
6月17日4#12728常必铼
6月17日5#10533骆吉华
6月17日6#11327骆吉华
6月17日7#12619骆吉华
6月24日2#10032常必铼
6月24日3#13243常必铼
6月24日4#11138常必铼
6月24日5#10417骆吉华
6月24日6#11225骆吉华
6月24日7#12230骆吉华
平均11430
制表人:骆吉华时间:2014年6月25日
统计结果看出:在设备正常运行的前提下,模拟实验出现5次
腔体内积尘量小于目标值28g/周。目标值可行!
结论通过分析与模拟实验得出:课题目标值可行!
四:提出方案并确定最佳方案
(一)提出方案
研制
方案一设计鼓轮刀槽腔体镶嵌式自动吸风清洁装置
YJ27
烟支
切割
鼓轮方案二设计烟支切割鼓轮的专用吸风清洁工具
吸风
清洁
装置
方案三设计烟支切割鼓轮***式自动吸风清洁装置
:.
(二)方案筛选
为了对方案进行量化分析,以选出最优方案,小组成员查阅相关资料
结合车间生产现状,通过小组讨论会议,确定了以下筛选条件
序号设计满足需求依据
1清洁效果腔体内积尘量≤28克/周课题目标值
2可实施性车间有加工设备、原材料《车间QC管理办法》
3安全性对设备、人员无安全隐患《安全管理要求》

时间2014年8月地点2#/3#卷烟机负责人罗兴黔
利用鼓轮刀槽腔体内空间,在
腔体内设计清洁装置,在负压吸风
原理
的作用下将烟末、纸末吸走,从而
分析
达到清洁的目的
.
试验
。
步骤
#、3#卷烟机设备上。:.
2014年8月,小组人员罗兴黔设计模型进行了试验,结果如下:
烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表
日期机组运行时间(h)积尘量(g)统计人
8月4日2#11022常必铼
8月4日3#11321常必铼
试验
8月11日2#12018常必铼
8月11日3#10725骆吉华
分析
8月18日2#11724骆吉华
8月18日3#12215骆吉华
平均11520
制表人:骆吉华时间:2014年8月20日
结果分析:小组成员针对试验数据进行分析:鼓轮刀槽腔体内存
在的积尘主要由于烟末在离心力的作用下悬浮在腔体内以及整
体式的腔体不利于烟末的清洁
目标验证试验值目标值是否满足结论
清洁效果20克/周积尘量≤28克/周满足
可实施性有车间有加工设备、原材料满足采用
安全性无对设备、人员无安全隐患满足

时间2014年8月地点4#/5#卷烟机负责人罗兴黔
示意图
根据鼓轮直径,及R槽半径,制作
一件贴合鼓轮较好的吸风装置。操作人
原理
员利用车间时段保养对YJ27烟支切割
分析
鼓轮进行吸尘。
;
#/5#机组对切割鼓轮进行吸尘;
(2min/次,3次/班),将装置对
步骤准鼓轮切割刀槽吸尘,间隔测量机组运行一周后鼓轮腔体内的积
尘量。:.
2014年8月,小组人员设计模型进行了试验,结果如下:
烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表
日期机组运行时间(h)积尘量(g)统计人
试验8月4日4#11628常必铼
8月4日5#10529常必铼
分析8月11日4#12231常必铼
8月11日5#10335骆吉华
8月18日4#11736骆吉华
8月18日5#12027骆吉华
平均11431
制表人:骆吉华时间:2014年8月20日
目标验证试验值目标值是否满足结论
清洁效果31克/周积尘量≤28克/周不满足
可实施性有车间有加工设备、原材料满足不采用
安全性无对设备、人员无安全隐患满足
***式自动吸风清洁装置
时间2014年8月地点6#/7#卷烟机负责人卿盛云
设计一个***式自动吸风清洁装置,让
吸风口正对刀槽,在吸风的作用下,使
原理
烟末从刀槽腔体中被吸出。从而达到自
分析
动清洁的效果
1、小组成员设计加工自动负压吸风装置;
实验
2、将装置安装于6#/7#设备上,使吸风口对准鼓轮切割刀槽;
3、该装置正常运行后,间隔测量机组运行一周后鼓轮腔体内的
步骤
积尘量。:.
2014年8月,小组人员常必铼设计模型进行了试验,结果如下:
烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表
运行时间
日期机组积尘量(g)统计人
(h)
8月4日6#11578常必铼
试验
8月4日7#11284常必铼
8月11日6#10996常必铼
分析
8月11日7#11376骆吉华
8月18日6#12397骆吉华
8月18日7#12179骆吉华
平均11585
制表人:骆吉华时间:2014年8月20日
目标验证试验值目标值是否满足结论
85克/周积尘量≤28克/周不满足
清洁效果
有车间有加工设备、原材料满足
可实施性不采用
无对设备、人员无安全隐患满足
安全性
结论:设计鼓轮刀槽腔体镶嵌式自动吸风清洁装置
(三)确定初步方案:.
(四)方案的验证
通过现状调查,结合我车间实际情况,小组决定对课题初步方案中的
三级方案逐一验证:
1、负压位置的选择:.
地点2#/3#
项
风套圆周45度角位置风套圆周60度角位置风套圆周90度角位置
目
示
意
图
小组成员通过讨论分析得到:
、纸末受重力作用,因此风套在安装位置0~180度区域积尘
理
论
量较集中。
分
析
,端部如果存在负压,容易造成烟支空头,
因此选择在0~90度区域
2014年9月小组成员参照示意图,对风套进行了开口,观察腔体
积尘量,统计结果如下:
烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表
试2#卷烟机积尘量(g)
日期开口角度平均
验白班中班夜班









满足条件45度60度角90度


满足满足满足
求

结论负压位置为开口90度最佳,采用:.
2、风套负压开口尺寸
地点2#/3#
项目开口宽度3mm开口宽度6mm开口宽度9mm
图示
1、根据吸尘器原理,风套负压开口的截面口风速应大于烟沫与纸
屑的速度,由分析可知烟沫与纸屑进入尘槽内的速度与切割鼓轮
的线速度应相等或相近;。
根据同步关系原则,各交接处鼓轮的线速度应相等或相近,
各鼓轮在单位时间内烟支的传输量相等,满足相互同步关系,即
有
kmn常数
v2rn
k:鼓轮成槽数
r:鼓轮半径
m:槽内承烟数
v:切割线速度
理论n:鼓轮转速
依据于是带入公式有v=2πr*常数/Km其中r=216/2=108mm常数
=7000支/分m=18×2=36mm(切割鼓轮有18个承烟槽,每槽2
支烟)
将上述数据带入公式得v=
于是风套处风速必须满足:风速>。
2、吸风量与吸口截面存在如下关系:Q=3600AV式中:Q为吸风
量,A为吸口所对应截面面积,v为所处截面风速m/s。
风套负压口直径为D=80mm,风量为A=1200m³/h,A=1/4πD×d,所
以Q=3600*1/4Dd,于是通过计算得d>4mm,又由于受鼓轮承烟槽
吸风口影响,风套口开口宽度不宜过大,以免造成不良影响。
分析<4mm>4mm>6mm
在满足开口>4mm的情况下,风套开口宽度越小,负
结论
压消耗越小,因此选择6mm
:.
3、分隔区间数量设计
地点2#/3#
项目区间数3个区间数6个区间数9个
示意
图
小组成员通过制作模型,经过试验得出:
烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表
运行时分隔区积尘量(g)
日期平均
间(21h)间数2#卷烟机3#卷烟机















制表人:骆吉华时间:2014年9月25日
采用Minitab对分隔区间数6和9的实验数据分析如下:
1、数据正态性检验2、数据的稳定性检验:.
分隔区间6个的I-MR控制图分隔区间9个的I-MR控制图
结论:各水平中的数据没有发现异常点,可以继续往后分析
3、等方差检验
满足条件区间数3个区间数6个区间数9个
扇形开口≤90度
120度60度40度
(风套开口)
结构简单简单一般复杂
清洁效果(积尘

量)
结论分隔区间数为6个
4、分隔块形状设计:.
地点2#/3#
项目长方形三角形
图示
理论小组成员查阅《通风除尘设计手册》得出:截面风速的分布与截面扩张
角有关,扩张角度越小,风速分布越均匀,且扇环形尘槽里各部分风速均
依据匀,除尘不会出现死角。
阻力小,两三角形组成扇形,有
优点结构简单,易加工制造
利于烟末纸末排除
缺点阻力大,不利于烟末纸末排除结构相对复杂,但加工难度不大
结论不采用采用
5、装置材料的选择
地点2#/3#
目标费用≦500;断裂韧性系数>
项目铸铁合金钢
图示
费用280380
断裂韧性
180415
系数
结论合金钢不仅费用满足目标,而且断裂韧性系数满足目标:.
(五)最佳方案的确定
方案实施流程
小组成员根据最佳方案制作了实施流程图
:.
五、制定对策
序号对策目标措施地点完成时间负责人

设计详细车间办罗兴黔
1率100%
图纸公室骆吉华

1按照图纸要求
加工,必要时制
、检测尺车间机罗兴黔

检测寸合格率100%修班骆吉华

车,高度尺测量

、游罗兴黔
率100%车间生

≤28克/产现场
量装配骆吉华
周
六、对策实施
实施一设计详细图纸
负责人罗兴黔、
%
目标

实施过程小组成员利用CAD软件绘制出装置主要部件图纸,具体如下:
1、烟支切割鼓轮风套(GDJYC-QC-YJ27-2014A)
负压位置:风
负压开口宽度
套圆周90°处
6mm
2、烟支切割鼓轮清洁腔体零件(GDJYC-QC-YJ27-2014B):.
6个区间分隔
3、烟支切割鼓轮内侧半轮装配图(GDJYC-QC-YJ27-2014C)
分隔块为
三角形
4、烟支切割鼓轮外侧半轮装配图(GDJYC-QC-YJ27-2014D)
5、烟支切割鼓轮总装配图(GDJYC-QC-YJ27-2014):.
°处;
;
实施检查
;
;
结论实施一目标完成
实施二零件加工检测

、检测尺寸合格率100%
实施过程1、小组成员根据图纸,利用SolidWork软件对零件进行建模,
同时对加工进行仿真模拟,制作符合图纸的零件。
:.
2、小组成员利用游标卡尺对零件加工精度进行仔细检验。
装置材料为合金钢;
实施检查
加工、检测尺寸合格率100%,满足要求。
结论实施二目标完成
实施三安装测试

%;≤28克/周:.
实施过程小组成员对加工完毕后的零件进行现场安装调试工作
实施检查2014年9月,小组成员对安装有吸风清洁装置的2#/3#卷烟
机设备进行了5天测试,设备运行正常,积尘量统计结果如
下:
烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表
积尘量(g)
日期
2#卷烟机3#卷烟机
9月25日00
9月26日00
9月28日00
9月29日00
9月30日00
平均00
%
<28克/周
结论实施三目标完成
:.
七、效果验证
(一)目标完成情况
2014年4季度烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表
单位(克)
卷烟机组
日期
2#3#4#5#6#7#
第二周000000
10月第三周000000
第四周000000
第一周000000
第二周000000
11月
第三周000000
第四周000000
第一周000000
第二周000000
12月
第三周000000
第四周000000
平均000000
制表人:骆吉华日期:2015年1月15日
制图:骆吉华日期:2015年1月15日
从上图表看出:本课题目标完成!
:.
(三)巩固期验证
结合改进成果,小组成员讨论决定对烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量
按照1次/月进行验证,经过如下:
2015年1~3月烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表
单位(克)
卷烟机组
日期平均
2#3#4#5#6#7#
1月0000000
2015年2月0000000
3月0000000
平均0000000
制表:骆吉华日期:2015年4月1日
结论:活动后的烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量为0克/月,远远低
于目标值的28克/周。
(四)鼓轮维护保养情况
针对以上数据统计结果,小组成员以合理化建议的方式,建议车间
将“烟支切割鼓轮的保养时间1次/周”变更为“烟支切