应需而变 追求最佳——西门子Simotion和Sinamics S120系统在烟草行业高速接纸机的应用

2013/6/18 9:06:47

项目背景
 

随着烟草行业的发展,为了提高生产效率,国内众多卷烟厂通过技术改造和引进高速卷烟设备提升卷烟机的卷烟速度。在烟机高速运转情况下,卷烟纸容易出现搭接错位、断裂等问题。

为解决上述生产过程中的难题,西门子将Simotion和Sinamics S120系统成功应用于烟草行业高速接纸机。该机型通过使用全伺服控制方案和无胶粘接技术,能对高速运行的纸道进行在线不停机粘接,并极大简化机器结构,提升烟纸粘接成功率。

西门子高速接纸机的成功开发,将会取代当前我国各大烟厂的机械式供纸设备,有着巨大的市场潜力。



挑战与困难
 

在我国传统的香烟生产中,滤棒成型机和卷烟机都需要在前道工序供应滤棒纸或卷烟纸。由于供应滤棒纸或卷烟纸的速度达到了600-800m/min,在该速度下要保证连续生产,在我国一直都使用机械辅助设备完成不停机在线粘接。然而,国内传统的机械式涂胶粘接技术存在以下缺陷:

  • 机械设备结构复杂,维护繁琐,运行不稳定,易出现粘接失败或粘接后新带和旧带不重合等故障,最高运行速度只能达到600m/min;
  • 传统放卷方式为被动放卷,通过磁粉离合器或磁阻刹车完成放卷工艺,该方式不可能达到800m/min运行速度,且维护流程复杂,刹车构件易磨损;
  • 胶料使粘接部位厚度增加,在送进卷烟机后易造成断裂,严重时会损坏卷烟机;

传统机械式涂胶粘接,对零部件的加工和装配要求极高,我国现今加工水平难以达到零部件的量产。



西门子产品、技术或解决方案的应用
 

由于各大烟厂生产的需要,客户对西门子提供的接纸机提出了较高的要求,即在800m/min运行速度下,需保证烟纸粘接成功。

为确保高速运行速度下的成功粘接率,西门子提供的高速接纸机运用了Simotion和Sinamics S120驱动系统,1FK7和1FT6电机,同时采用收放卷标准应用软件包Simotion Winder。该高速接纸机具有以下优点:

  • 采用全伺服无胶粘接技术,该技术使用机械压痕的方式将新纸带和旧纸带通过压印粘接在一起,无需涂胶,可避免卷烟机损坏;
  • 机械结构大大减少,避免由于机械加工的不一致造成设备不稳定;
  • 伺服电机主动放卷技术,运行速度大大提升,可以达到800m/min甚至于达到1000m/min的水平;
  • 可以配套目前国外顶级的高速卷烟机生产。



性能及效益
 

经过测试,西门子提供的高速接纸机放卷纸带速度为800m/min,能完成在线不停机粘接,完全符合客户的需求,并能帮助客户节省成本,提升产能:

  • 此机型可取代国内目前所有烟厂现有的放卷辅助设备,使烟厂生产更稳定可靠,大幅减少机械结构和机械加工成本;
  • 可以配套目前世界最先进的高速卷烟机,有效提升烟厂的生产能力;

大量节省了工程师放卷应用编程工作,可将工作精力集中在无胶粘接工艺研发上。

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