一种卷烟机烟丝轴向排列的调整方法及装置
技术领域
本发明涉及卷烟机技术领域，尤其涉及一种卷烟机烟丝轴向排列的调整方法及装置。
背景技术
业界对卷烟燃烧性提出了更高要求，“既要好抽，又要好看”。所谓“好抽”，指的是卷烟内在品质，“好看”则是指卷烟燃烧后的外在质量。卷烟燃烧后的外在质量包括：燃烧圈外观质量、燃烧锥高度、黑圈、黑点、歪头、爆花等。
影响卷烟燃烧后的外在质量的因素很多，包括烟丝燃烧速率、卷纸与烟丝燃烧匹配性、烟丝结构、烟丝纯净度、烟丝填充值、烟丝水分、卷烟密度、烟丝轴向排列等等。
在上述影响因素中，行业内对烟丝燃烧速率、卷纸与烟丝燃烧匹配性、烟丝结构、烟丝纯净度、烟丝填充值、烟丝水分、卷烟密度、卷烟纸燃烧速率的研究比较深入，也取得明显成效。但对于烟丝进行轴向排列的研究并不多。
所谓烟丝轴向排列，是指丝状的烟丝顺着烟支的轴向进行的排列。由于烟丝在成型过程中受烟丝结构、卷曲度、填充能力、水分、流量、VE负压、VE正压等因素的影响，烟丝在卷烟中：轴向、横向、斜向的排列均存在。
从理论上来说，烟支中轴向排列的烟丝越多，其不同长度的烟丝填充的均匀性越好，卷烟燃烧时均匀性也越好。但如何提高烟丝轴向排列的比例，在文献中均无相关的描述。
因此，如何提高烟丝轴向排列的比例，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种卷烟机烟丝轴向排列的调整方法及装置，用于解决如何提高烟丝轴向排列的比例的技术问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种卷烟机烟丝轴向排列的调整方法，所述方法包括：
调节针辊回丝量，使得回丝量在34％至36％之间；
调节VE负压风门的VE负压在-85×100pa至-120×100pa范围；
停机，将一次除梗签挡板高度调整至最高位置；
打开全部小风机风门；
开机，调节小风机风门的VE正压在5mbar至6mbar范围；
下调一次除梗签挡板高度；
调整二次除梗签风门大小，使得二次除梗签落料口物料速度在80g/min至86g/min范围。
优选地，所述调节针辊回丝量，使得回丝量在34％至36％之间具体包括：
调节针辊回丝量，检测回丝量是否在34％至36％之间，若是，则停止调节并进入下一步，若否，则返回继续调节。
优选地，所述调节VE负压风门的VE负压在-85×100pa至-120×100pa范围具体包括：
调节VE负压风门的VE负压，检测VE负压是否在-85×100pa至-120×100pa范围，若是，则停止调节并进入下一步，若否，则返回继续调节。
优选地，所述调节小风机风门的VE正压在5mbar至6mbar范围具体包括：
调节小风机风门的VE正压，检测VE正压是否在5mbar至6mbar范围，若是，则停止调节并进入下一步，若否，则返回继续调节。
优选地，所述调整二次除梗签风门大小，使得二次除梗签落料口物料速度在80g/min至86g/min范围具体包括：
调整二次除梗签风门大小，检测二次除梗签落料口物料速度是否在80g/min至86g/min范围，若是，则停止调节并进入下一步，若否，则返回继续调节。
本申请第二方面提供一种卷烟机烟丝轴向排列的调整装置，该装置包括：
针辊回丝量调节模块，用于调节针辊回丝量，使得回丝量在34％至36％之间；
VE负压风门调节模块，用于调节VE负压风门的VE负压在-85×100pa至-120×100pa范围；
一次除梗签挡板高度上调模块，用于停机后将一次除梗签挡板高度调整至最高位置；
小风机风门开启模块，用于打开全部小风机风门；
小风机风门VE正压调节模块，用于开机后调节小风机风门的VE正压在5mbar至6mbar范围；
一次除梗签挡板高度下调模块，用于下调一次除梗签挡板高度；
二次除梗签风门大小调整模块，用于调整二次除梗签风门大小，使得二次除梗签落料口物料速度在80g/min至86g/min范围。
优选地，所述针辊回丝量调节模块包括：
针辊回丝量调节子模块，用于调节针辊回丝量；
回丝量检测模块，用于检测回丝量是否在34％至36％之间，若是，则发送第一停止信号至针辊回丝量调节子模块。
优选地，所述VE负压风门调节模块包括：
VE负压风门调节子模块，用于调节VE负压风门的VE负压；
VE负压检测模块，用于检测VE负压是否在-85×100pa至-120×100pa范围，若是，则发送第二停止信号至VE负压风门调节子模块。
优选地，所述小风机风门VE正压调节模块包括：
小风机风门VE正压调节子模块，用于调节小风机风门的VE正压；
VE正压检测模块，用于检测VE正压是否在5mbar至6mbar范围，若是，则发送第三停止信号至小风机风门VE正压调节子模块。
优选地，所述二次除梗签风门大小调整模块包括：
二次除梗签风门大小调整子模块，用于调整二次除梗签风门大小；
二次除梗签落料口物料速度检测模块，用于检测二次除梗签落料口物料速度是否在80g/min至86g/min范围，若是，则发送第四停止信号至二次除梗签风门大小调整子模块。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本申请提供了一种卷烟机烟丝轴向排列的调整方法，该方法包括：调节针辊回丝量，使得回丝量在34％至36％之间；调节VE负压风门的VE负压在-85×100pa至-120×100pa范围；停机，将一次除梗签挡板高度调整至最高位置；打开全部小风机风门；开机，调节小风机风门的VE正压在5mbar至6mbar范围；下调一次除梗签挡板高度；调整二次除梗签风门大小，使得二次除梗签落料口物料速度在80g/min至86g/min范围。本申请通过将回丝量、VE负压、VE正压、二次除梗签风门大小按照一定的顺序调整至合适范围，能够提高烟丝轴向排列的比例。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例中应用的卷烟机示意图；
图2为本申请提供的一种卷烟机烟丝轴向排列的调整方法的流程图；
其中，附图标记为：
1、小风机 2、小风机风门 3、正压风室 4、正压风室玻璃罩 5、一次除梗签挡板 6、螺旋输送器 7、二次除梗签风门 8、VE负压风门 9、吸丝臂 10、螺旋输送出口 11、抛丝辊。
具体实施方式
本发明提供了一种卷烟机烟丝轴向排列的调整方法及装置，用于解决如何提高烟丝轴向排列的比例的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
应理解，本申请应用于卷烟机，请参阅图1，图1为本申请实施例中应用的卷烟机示意图，具体地，可以是PROTOS-70卷烟机，如图1所示，图1中包括小风机1、小风机风门2、正压风室3、玻璃罩4、一次除梗签挡板5、螺旋输送器6、二次除梗签风门7、VE负压风门8、吸丝臂9、螺旋输送出口10、抛丝辊11。
卷烟中的烟丝是通过卷烟机供丝系统和成型系统完成成型的。从理论上来讲，供丝系统提供的烟丝越少，单根烟丝在吸丝带处受相近的烟丝影响也就越小，烟丝在接触吸丝带的瞬间，在吸丝带的快速运行和VE正、负压的作用下，烟丝顺着吸丝带方向的排列几率也就越大。但烟丝过少对卷烟物理指标、端部落丝量、外观都会带来负面作用，因而，供丝系统所提供的烟丝量(注明：供丝系统所提供的烟丝量＝卷烟烟丝用量+回丝量)，在确保卷烟物理指标、外观的前提下需进行优化。
本申请设计了一种卷烟机烟丝轴向排列的调整方法，用于控制如图1所示的卷烟机，通过特定顺序调节参数范围，实现提高烟丝轴向排列的比例。
为了便于理解，请参阅图2，图2为本申请实施例中一种卷烟机烟丝轴向排列的调整方法的流程图，如图2所示，具体为：
101、调节针辊回丝量，使得回丝量在34％至36％之间；
需要说明的是，该卷烟机一般生产圆周24.2mm规格卷烟；针辊回丝量设定值在重量控制系统中设定。
102、调节VE负压风门8的VE负压在-85×100pa至-120×100pa范围；
不同品牌烟丝因烟丝结构、填充值、水分的差异，其需要的负压也不相同，圆周24.2mm规格卷烟，用3.0kg砝码检测填充值在4.5cm3/g～4.7cm3/g区间，其VE负压约-110～-115×100pa左右。
103、停机，将一次除梗签挡板5高度调整至最高位置；
调整一次除梗签挡板5高度时，可以先打开正压风室3玻璃罩4，将一次除梗签挡板5高度调整至最高位置，确保挡板两边高度差一致，然后关上正压风室3玻璃罩4。
104、打开全部小风机风门2；
105、开机，调节小风机风门2的VE正压在5mbar至6mbar范围；
即降低VE正压，使正压风室3处烟丝能够顺利进入抛丝辊11，并确保正压风室3处无上下扰动的烟丝，通常调整后的正压为5～6mbar范围。
106、下调一次除梗签挡板5高度；
下调一次除梗签挡板5高度，确保梗签顺利通过挡板进入螺旋输送器6内。
107、调整二次除梗签风门7的大小，使得二次除梗签落料口物料速度在80g/min至86g/min范围。
即调整二次除梗签风门7的大小，使二次除梗签进行有效的梗、丝分离。
本申请通过将回丝量、VE负压、VE正压、二次除梗签风门7的大小按照一定的顺序调整至合适范围，能够提高烟丝轴向排列的比例。
进一步地，所述调节针辊回丝量，使得回丝量在34％至36％之间具体包括：
调节针辊回丝量，检测回丝量是否在34％至36％之间，若是，则停止调节并进入下一步，若否，则返回继续调节。
通过对叶丝填充值在4.5cm3/g～4.7cm3/g范围的纯叶丝品牌“A烟”回丝量的测试：卷烟机回丝量由42％逐步降至40％、38％、36％、34％、32％、30％、28％。从实测过程中，回丝量检测结果并不能得到整数值，其针辊回丝量对应的回丝量实测结果为：
通过不同回丝量卷出的卷烟外观和物理指标检测分析，发现回丝量过大时含末率增加、空头烟增加；回丝量过小时，卷烟重量稳定性变差的特点，综合分析认为，回丝量在34％～36％区间，A烟的卷烟质量的综合表现最优。(注明：针辊回丝量设定值在重量控制系统中设定。不同机台针辊回丝量所对应的回丝量是不同的。受烟丝结构、水分、填充值等因素的影响，同一机台、相同针辊回丝量、不同品牌的回丝量也存在差异)
进一步地，所述调节VE负压风门8的VE负压在-85×100pa至-120×100pa范围具体包括：
调节VE负压风门8的VE负压，检测VE负压是否在-85×100pa至-120×100pa范围，若是，则停止调节并进入下一步，若否，则返回继续调节。
需要注意的是，可以通过图1中的除尘管道风门调节负压大小。
VE负压由-85×100pa逐一上调至-95×100pa、-105×100pa、-115×100pa、-125×100pa、-135×100pa、-145×100pa，VE正压10mbar保持不变。结果发现，A烟的VE负压在-110～-115×100pa区间，卷烟的物理指标、端部落丝量、外观相对于其他参数更稳定，但卷烟密度稳定性的检测结果变化不明显，卷烟点燃端4～7个点的密度标准偏差基本都＞20mg，最大值35.2mg。从卷烟搭扣剥开卷烟纸，烟丝随即蓬松开来，观察烟丝的排列比较凌乱。在实验过程中，通过认真观察，发现卷烟机正压风室3处许多烟丝在上下扰动的情况，初步分析为烟丝从正压风室3输送至抛丝辊11的过程正压风过大，风力受阻、烟丝被反吹回来。因此需要结合前期对回丝量、VE负压的测试结果对VE正压的范围进行调整。
进一步地，所述调节小风机风门2的VE正压在5mbar至6mbar范围具体包括：
调节小风机风门2的VE正压，检测VE正压是否在5mbar至6mbar范围，若是，则停止调节并进入下一步，若否，则返回继续调节。
需要说明的是，调节小风机风门2的VE正压可以通过图2所示的小风机风门2进行调节。
由于VE正压大小与一次除梗签量息息相关，从PROTOS-70说明书描述的范围8-12mbar进行调整范围的考虑，对比VE正压10mba、9rmbar和8mbar卷出的烟支，检测烟支密度的变化趋势不明显，正压风室3处烟丝上下扰动变化不明显。通过50支卷烟剥开卷烟纸检查，大部分卷烟烟丝束松散，整支蓬松的为48支，占总检测数的96％；说明烟丝的排列凌乱。
当将VE正压调整至7mbar时，正压风室3处上下扰动的烟丝量开始减小、卷烟机二次除梗签处物料开始增多，偶然出现堵料情况，此时一次除梗签挡板5位于最低位置。检测发现卷烟点燃端密度标准偏差＞20mg的点和值同时在减少。重复做样检测，结果依然一致。统计结果为：各点密度标准偏差超标点1～4点，最大值29.2mg。剥开卷烟纸，发现烟丝的排列依然凌乱、卷纸剥开瞬间，部分烟丝随即蓬松开并成段装排列，散开的烟丝束表面呈现波浪状。剥开检查50支卷烟，整支蓬松的为31支，占总检测数的62％；说明烟丝束状态已开始发生变化，间接也说明烟丝轴向排列比例在发生变化。
当将VE正压调整至6mbar时，卷烟机二次除梗签处物料增加明显，每次停机时，在二次除梗签处都会出现堵料，正压风室3处烟丝上下扰动量现象消失，一次除梗签挡板5位于最低位置。通过50支卷烟剥开卷烟纸检查，烟丝基本已成束状，大部分卷烟烟丝束紧实、不松散，部分卷烟蓬松的点减少也很明显，蓬松的点为8点，占总检测数的16％；
继续进行VE正压6mbar的测试。为了解决二次除梗签处物料增加、停机堵料问题，考虑一次除梗签挡板5位于最低位置，有调整的空间。于是将挡板高度先调至最高位，已确保挡板两端高度处于同一水平。然后开机，发现二次除梗签的物料大幅度减小，梗夹丝比例同时也降低了。于是逐步下调挡板高度，二次除梗签落料口从40g/min逐步增加至120g/min都未出现停机堵料的情况。通过检测，二次除梗签落料口在80～86g/min时，烟支中烟丝梗签含量在2.8％～3.4％之间，梗签含量明显较正常产品(注明：A烟梗签含量在5.7％左右)有大幅度降低，说明通过VE正压的调整和一次除梗签挡板5的提高，并未对烟支中的梗签含量带来负面影响，相反，梗签含量得到了明显改善。
取样剥开烟支检查烟丝束情况如下：
从烟支中的烟丝束来看，烟丝排列明显发生了改变(注明：目前没有仪器进行量化)，而检查结果说明了VE正压与烟丝束状比例密切相关，通过梗签含量、烟丝束平均蓬松的点检和卷烟密度测结果分析，VE正压的下降，对烟支中梗签含量、烟丝轴向排列比例增加和卷烟密度均匀性都得到明显改善。
继续下调VE正压5mbar,检测样品与6mbar趋势一致：卷烟中烟丝基本成束状，大部分卷烟烟丝束紧实、不松散，只有部分卷烟出现蓬松点，蓬松的点实测6点，占总检测数的12％，烟支中烟丝梗签含量在2.4％～2.8％之间，卷烟密度各点标准偏差＞20mg的超标点数平均值为1.0点。
当VE正压下调至4mbar,一次除梗签挡板5在最高位时，停机也会出现二次除梗签处堵料的情况，说明VE正压在4mbar或以下时，已经对生产带来了负面影响。
通过上述的测试和结果得到一个结论：卷烟机正压大小是影响烟丝轴向排列的关键因素。要提高烟丝轴向排列的比例，必须在保障卷烟质量的前提下，按步骤一一调整、确认，方能达到最佳效果。
因此，可以得到进一步方案为，所述调整二次除梗签风门7的大小，使得二次除梗签落料口物料速度在80g/min至86g/min范围具体包括：
调整二次除梗签风门7的大小，检测二次除梗签落料口物料速度是否在80g/min至86g/min范围，若是，则停止调节并进入下一步，若否，则返回继续调节。
根据上述实施例，本申请还提供应用例为：将本申请应用于某一高附加值品牌烟对应的卷烟机，卷烟机正压采用采用6mbar。从实施的前后数据对比来看，卷烟物理指标保持稳定，剥开烟支卷烟纸后，烟丝束紧实。通过重量控制系统统计数据和离线检测，结果为：
1、卷烟机废品剔除率控制在0.2％以内，较调整前平均值0.35％下降了0.15％，卷烟废品率得到一定的下降。
2、在二次除梗签处每分钟少剔除40g梗夹丝物料，不仅烟支中梗签得到大幅度降低，而且也为生产节约了一定的成本。
3、烟支中平均含梗签率在3.0％左右波动，较实施前的5.7％下降2.7％左右，卷烟含梗签率得到明显改善。
4、通过20组随机取样检测卷烟密度，每组各点标准偏差超标点数均≤2点，各点密度标准偏差平均超标点数为1.22点，卷烟密度均匀性也得到明显提升。
5、卷烟中烟丝的轴向排列发生了明显变化，在20组(每组50支)随机取样样品中，剥开卷烟纸后，烟丝束蓬松的点，最多一组为9点，最少一组为3支，如表所示：
根据上表可知，烟丝轴向排列明显改善，与测试结果保持较好的一致性。
另外，在生产过程中，通过对正压风室3罩观察，我们发现以前在正压风室3内堆积的烟末不再出现，烟丝在正压风室3入口运行顺畅，再未出现烟丝上下扰动问题。
以上是对本申请提供的一种卷烟机烟丝轴向排列的调整方法进行详细的描述，以下将对本申请提供的一种卷烟机烟丝轴向排列的调整装置进行详细的描述。
本申请提供的一种卷烟机烟丝轴向排列的调整装置，该装置包括：
针辊回丝量调节模块，用于调节针辊回丝量，使得回丝量在34％至36％之间；
VE负压风门调节模块，用于调节VE负压风门的VE负压在-85×100pa至-120×100pa范围；
一次除梗签挡板高度上调模块，用于停机后将一次除梗签挡板高度调整至最高位置；
小风机风门开启模块，用于打开全部小风机风门；
小风机风门VE正压调节模块，用于开机后调节小风机风门的VE正压在5mbar至6mbar范围；
一次除梗签挡板高度下调模块，用于下调一次除梗签挡板高度；
二次除梗签风门大小调整模块，用于调整二次除梗签风门大小，使得二次除梗签落料口物料速度在80g/min至86g/min范围。
进一步地，所述针辊回丝量调节模块包括：
针辊回丝量调节子模块，用于调节针辊回丝量；
回丝量检测模块，用于检测回丝量是否在34％至36％之间，若是，则发送第一停止信号至针辊回丝量调节子模块。
进一步地，所述VE负压风门调节模块包括：
VE负压风门调节子模块，用于调节VE负压风门的VE负压；
VE负压检测模块，用于检测VE负压是否在-85×100pa至-120×100pa范围，若是，则发送第二停止信号至VE负压风门调节子模块。
进一步地，所述小风机风门VE正压调节模块包括：
小风机风门VE正压调节子模块，用于调节小风机风门的VE正压；
VE正压检测模块，用于检测VE正压是否在5mbar至6mbar范围，若是，则发送第三停止信号至小风机风门VE正压调节子模块。
进一步地，所述二次除梗签风门大小调整模块包括：
二次除梗签风门大小调整子模块，用于调整二次除梗签风门大小；
二次除梗签落料口物料速度检测模块，用于检测二次除梗签落料口物料速度是否在80g/min至86g/min范围，若是，则发送第四停止信号至二次除梗签风门大小调整子模块。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
