《T/UNP 560-2025 爆珠滤棒成型生产系统技术规范》主要内容的详细总结:
核心目标: 规范用于生产嵌入爆珠的烟草滤棒的生产系统的设计、建设、运行和维护,确保产品质量、效率、安全、卫生和环保符合要求。
一、 适用范围 (Scope)
- 适用于爆珠滤棒成型生产系统(以下简称“系统”)的设计、建设与运维。
- UNSPSC 分类代码为 50.21.16 (食品和饮料产品 > 烟草和吸烟产品及替代品 > 烟草制品配件和用品)。
二、 规范性引用文件 (Normative References)
- GB/T 5226.1: 机械电气安全通用技术条件。
- GB/T 12348: 工业企业厂界环境噪声排放标准。
- GB/T 16754: 机械安全急停功能设计原则。
- GB/T 18597: 危险废物贮存污染控制标准 (隐含引用 GB/T 18599)。
三、 关键术语与定义 (Terms and Definitions)
- 爆珠 (Capsule): 包裹香精液体的球状颗粒(凝胶/塑料),嵌入滤棒后破裂释放香味。
- 滤棒 (Filter Rod): 由醋酸纤维素、纸基等纤维材料制成的圆柱状过滤组件。
- 爆珠滤棒成型生产系统 (Capsule Filter Rod Production System): 用于将爆珠植入并成型为滤棒的设备组合及工艺流程体系。
四、 总体要求 (General Requirements)
- 协同要求 (Coordination):
- 系统各设备需通过统一控制模块联动,实现工序无缝衔接。
- 设备间信号传输延迟 ≤ 50ms,联动响应误差 ≤ ±0.5%。
- 支持与烟用滤棒成型机组联机,切换时间 ≤ 10s,切换过程不影响连续生产。
- 生产效率 (Production Efficiency):
- 系统运行速度范围:50m/min ~ 200m/min,连续运行时速度波动 ≤ ±1%。
- 单班次(8小时)有效运行时间占比 ≥ 95%,故障停机率 ≤ 0.5%。
- 支持四珠、六珠、八珠等配方快速切换,切换时间 ≤ 5min,切换后首件合格率 ≥ 99%。
五、 系统构成 (System Composition)
- 基础设备 (Basic Equipment):
- 成型机 (Moulding Machine): 核心设备,将植入爆珠的丝束与成型纸卷制成滤棒。
- 开松机 (Opener): 位于成型机进料侧,对丝束进行开松处理,使其均匀分散便于爆珠植入。
- 装盘机 (Rod Packing Machine): 位于成型机出料侧,将成型滤棒整理装盘。
- 关键机构 (Key Mechanisms):
- 高速植珠机构 (High-Speed Bead Implanting Mechanism): 安装在成型机前侧丝束入口处,负责向丝束精确植入爆珠。
- 视觉检测机构 (Vision Inspection Mechanism): 安装在成型机前侧滤棒出口处,实时检测爆珠植入情况(缺失、位置)。
- 编码器跟随机构 (Encoder Following Mechanism): 安装在开松机上,与丝束输送辊同步,测量丝束速度/位置信息并反馈。
- 相位调节控制机构 (Phase Adjustment Control Mechanism): 与植珠机构、视觉机构、编码器机构信号连接,协调控制保证系统同步和精度。
六、 设备要求 (Equipment Requirements) - 详细技术指标
(注:以下为各设备/机构的核心指标要求)
设备/机构 | 关键要求 |
---|---|
6.1 成型机 | |
尺寸精度 | 滤棒长度偏差 ≤ ±0.5mm; 直径偏差 ≤ ±0.2mm |
成型质量 | 端面平整无毛刺/压痕; 密度偏差 ≤ ±2% |
生产能力 | ≥ 400 支/min |
爆珠破损率 | ≤ 0.5% |
6.2 开松机 | |
开松辊 | 材质:合金钢/表面硬化处理 (硬度 ≥ HRC55); 表面无缺陷; 涂层均匀无锈蚀。 |
送丝设备 | 关键部件同轴度偏差 ≤ 0.1mm; 送丝速度误差 ≤ ±1% |
6.3 装盘机 | 装盘数量偏差 ≤ ±1支; 滤棒间距均匀度误差 ≤ ±0.5mm; 关键部件运行稳定。 |
6.4 高速植珠机构 | |
生产效率 | 生产速度 ≥ 8000 支/min; 有效运行率 ≥ 95%; 换型时间 < 30min |
植入质量 | 植入位置偏差 ≤ ±0.2mm; 爆珠破损率 ≤ 0.5%; 植入深度偏差 ≤ ±0.15mm |
6.5 视觉检测机构 | 检测准确率 ≥ 99%; 检测速度需与成型机生产能力匹配(实时检测)。 |
6.6 编码器跟随机构 | |
基本要求 | 伺服电机速度跟随误差 ≤ 0.5%; 支持多轴同步控制(左上料盘、右上料盘、下料盘电机); 具备零位标定功能。 |
性能要求 | 检测精度: 分辨率 ≤ 0.01mm, 重复定位精度 ≤ ±0.02mm。 响应速度: 信号延迟 ≤ 1ms。 抗干扰: 信号波动 ≤ ±0.1%。 |
6.7 相位调节控制机构 | |
相位精度 | 静态精度 ≤ ±0.05mm; 连续运行2小时后精度偏差增量 ≤ ±0.1mm; 重复定位误差 ≤ 0.03mm。 |
加工精度 | 齿轮传动精度等级 ≥ 6级; 直线导轨运动直线度误差:100 mm±0.02 mm。 |
动态响应 | 额定负载下相位调整响应时间 ≤ 100ms。 |
兼容性 | 支持滤棒规格:长度 50mm~150mm; 直径 5mm~8mm。 |
七、 安全要求 (Safety Requirements)
- 电气要求 (Electrical): 符合 GB/T 5226.1,良好接地,具备过载保护。
- 防护要求 (Protection):
- 运转部件需设置防护栏/罩。
- 设备外壳防护等级 ≥ IP54 (符合 GB/T 4208)。
- 紧急停止按钮符合 GB/T 16754。
八、 卫生与环保 (Hygiene and Environmental Protection)
- 卫生要求 (Hygiene):
- 操作人员穿戴工作服、帽、口罩、手套。
- 环境每日清扫、消毒,保持无尘、无杂物、无菌。
- 设备/工具每日清洁、消毒、维护,无污垢/油渍/锈迹。
- 环保要求 (Environmental):
- 粉尘控制: 配备有效粉尘收集系统(集尘罩、除尘器等);定期清洁设备粉尘。
- 噪声控制: 切割设备噪声声压级符合 GB/T 12348。
- 固废处理: 废滤棒、废包装、废机油等固体废弃物处理符合 GB/T 18597 和 GB/T 18599。
九、 运行与维护 (Operation and Maintenance)
- 运行要求 (Operation):
- 运行前检查: 检查各模块有无异常(振动、异响、泄漏);检查电气、气动、润滑系统是否正常。
- 运行监控:
- 参数监控: 实时监控生产速度、爆珠破损率、相位精度等关键参数,异常报警;定期校准视觉检测阈值。
- 过程干预: 每2小时检查滤棒成型质量(长度、密度、爆珠位置),调整相位参数;发现爆珠堵塞/植入偏差,立即停机清理并校准植珠机构。
- 维护要求 (Maintenance):
- 日常维护: 每日清理开松辊、成型鼓轮、植珠导轨的丝束残留及粉尘;用无水酒精擦拭视觉镜头及编码器光栅尺。
- 定期维护:
- 周维护: 检查相位机构齿轮磨损(≤0.1mm,否则更换);校验编码器位置精度,调整伺服PID参数。
- 月维护: 更换热熔胶喷嘴(防堵塞);检测植珠机构推送杆直线度(误差≤0.05mm,超差返修)。
- 年维护: 对成型机传动链进行激光对中校准(振动值≤2.5mm/s)。
十、 参考文献 (References)
- [1] GB/T 5605-2011 醋酸纤维滤棒
- [2] GB/T 22838.13-2009 卷烟和滤棒物理性能的测定 第13部分:滤棒圆度
总结要点:
该技术规范是一个覆盖爆珠滤棒生产系统全生命周期的详细标准,核心在于通过高精度协同控制(相位调节、编码器跟随)实现高速、高合格率、柔性化(多配方快速切换)生产。它对系统及各核心设备/机构提出了严格且量化的性能指标(如速度、精度、破损率、合格率、响应时间等),并强调了安全防护、卫生管理、环保控制以及标准化、可操作的运行维护规程。其目标是确保生产出的爆珠滤棒符合质量要求,生产过程安全可靠、高效环保,并助力企业融入国际采购体系。
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