KDF4 成型机滤棒隐形追溯防伪识别技术研究

刘 程，魏人权

（湖南中烟工业有限责任公司 常德卷烟厂，湖南 常德415000）

1 成型机滤棒追溯防伪识别技术现状

目前各卷烟工业所使用的滤棒成型机无论是进口的还是国产的，都没有在线印刷装置，无法在自动化作业环境下，给卷烟滤棒上印刷标识，这导致滤棒质量无法进行追溯和考核。如何实现滤棒的质量追溯和防伪识别，同时不造成卷烟滤棒的污染，为企业降低滤棒使用质量风险，是当前卷烟工业面临的热点难题[1]，因此，研究滤棒隐形追溯防伪识别技术具有重要现实意义。通过研究，完成了对KDF4 成型机牵引辊结构的改造：设计出带有防伪识别码的钢印辊代替传统的牵引辊，完成了滤棒成型纸压印装置支架、支座和锁紧环的设计，开发了控制压印装置字符深浅的调节机构。该研究实现了KDF4 成型机滤棒的质量追溯和防伪识别，解决了卷烟行业滤棒质量追溯的难题，为企业创造可观的经济效益与社会效益。

2 滤棒隐形追溯防伪识别压印装置主要研究内容

2.1 可行性分析

KDF4 成型机如图1 示，想要达到滤棒追溯识别的目的，只能从成型纸上想办法。由于成型纸不能采用油墨识别，拟在成型纸通道上对成型纸进行压印，从而在成型纸上形成隐性钢印，达到滤棒质量追溯识别的目的。

图1 KDF4 成型机

成型机牵引辊的结构如图2 所示，牵引辊由伺服电机驱动。设备启动前成型纸穿过牵引辊，成型纸在一定压力下被引导前行，实施涂胶工序。因此，研究使用防伪追溯识别压印装置取代牵引辊，完成防伪追溯钢印的打印和成型纸的牵引。

图2 KDF4 成型机牵引辊结构图

2.2 防伪追溯识别压印装置的研究

如图3 和图4 所示，所设计的防伪追溯识别压印装置由压纸辊、钢印辊、操纵杆、端盖、支座、支架等零件组成。引纸辊由伺服电机驱动，钢印安装在引纸辊上，随引纸辊一起转动。其中，在钢印的外圆上，设有4 个沿圆周连续排列的向外凸出的识别码，识别码代表机台、生产班次、生产时间等信息。压纸辊为橡胶辊，其作用是将成型纸压至钢印，保证钢印上的信息能压印到成型纸上。

图3 防伪追溯识别压印装置图

图4 防伪追溯识别压印装置图

（1）钢印辊

钢印辊如图5 所示，为保障每根分切滤棒上都有一个钢印，在辊子周围刻有4 个可追溯识别钢印如A-1（按照要求可以改变识别字符），沿圆周均匀分布。为提高零件耐磨性和使用寿命，钢印辊淬火至硬度为HRC56。

图5 钢印辊

（2）支座和支架

支座（图6）与机器相连，其上安装有支架（图7）、调节杆。支架用于支撑轴、橡胶辊、操纵杆，压辊通过支架安装在引纸辊处。

图6 支座

图7 支架

（3）调节装置

调节装置主要由锁紧环、调节螺杆组成。调节螺杆如图8 所示，锁紧环如图9 所示。调节装置可以通过调整压辊和钢印辊的间距调节压辊的压紧度，从而控制压印字符深浅。

图8 调节螺杆

图9 锁紧环

2.3 工作原理简介

如图10 所示，工作时，成型纸4 从钢印3 和压纸辊2 之间穿过，通过调节螺杆1 来调节压纸辊2，使得钢印辊3 上的识别码印在成型纸4 上，被“压印”了识别码的成型纸进入滤棒成型入口，和滤棒纤维包装成滤棒。至此，每台成型机所生产的滤棒上都会产生一个独有的识别码，从而能追溯卷烟设备的滤棒是哪台成型机生产的。成型纸厚度0.07 mm，调节压纸辊和钢印辊的间隙，使得压印深度控制在0.03 ～0.04 mm 之间，达到既不穿孔又印有隐形钢印识别码。滤棒成型后，滤棒对隐形钢印识别码纵向和横向都会产生拉力，再加上滤棒纸自身的反弹力，使得隐形钢印识别码可以长达2～3 月不会消失，满足了滤棒质量追溯和防伪的需求。

图10 滤棒在线压印防伪识别装置安装图

2.4 应用效果与分析[2]

滤棒在线压印防伪识别装置研制出来并进行实物装配后，在1#KFD4 成型机上进行上机实验，通过调整压辊和钢印辊间隙，可以看到压印出来的钢印（图11）清晰可见，滤棒成型纸上的字体大小均匀、深浅一致、无穿孔，具备实用性和可推广性。 项目组将2 盘带防伪识别码的滤棒，在18#卷烟机进行卷烟生产，实践证明对设备无影响，不影响嘴棒搓接和产品质量。

图11 钢印效果图

3 结束语

通过对KDF4 成型机滤棒隐形追溯防伪识别技术的研究，设计出了一种成型纸压印防伪识别追溯装置并应用于实际生产，应用效果证明该装置可以满足工艺要求并保证产品质量，有效地解决了滤棒质量追溯和防伪问题，对行业内嘴棒追溯防伪具有借鉴作用，并为今后工作中类似的设备改造提供了经验。