PROTOS是各大卷烟厂都广泛使用的卷接机,其优异的性能一定程度上提高了烟草公司的生产效率。但是现有的机型无法完成跑条、废烟支、烟末三种废料的分离,导致生产中的烟丝消耗量居高不下,增加了企业的生产成本。本文针对PROTOS-M5型卷接机无法分离废料的问题,设计了一套分时自动分选回收装置并对其中的关键技术进行研究。本文首先对气吹式分离法和振动分离法的基本理论进行了阐述,同时对振动筛中物料进行了动力学分析,在此基础上确定了实验的方案。结合卷接机的实际工作情况选择了分时段分选的工作方案,在对三种物料分离的关键技术进行研究的基础上完成了配套的自动回收箱的整体设计并在SolidWorks中建立了三维实体模型。基于分选系统的工作方案选择了西门子S7-200系列的PLC作为控制硬件并完成了控制系统的设计。在Adams中建立烟末振动筛的仿真模型,通过仿真实验研究振动筛的四组工作参数(激振力大小、弹簧刚度、振动方向角、振动频率)对烟末振动筛筛分性能的影响。用颗粒物料的透筛个数占总颗粒个数的百分比来表示物料的透筛率,通过一一实验法研究每组参数组合对透筛率的影响。分析表明,对物料的透筛率影响较大的是激振力和振动频率,影响较小的是振动方向角和弹簧刚度。通过动力学仿真研究四组参数对振动筛质心速度和加速度的影响规律,结合透筛实验得到了能使振动筛工作效率提高的参数组合。利用有限元分析软件ANSYS对回收箱的整体结构进行模态分析和谐响应分析,通过模态分析确定了振动筛正常工作时不会发生共振现象,通过谐响应分析确定了回收箱的整体结构满足烟末振动筛的工作要求。结合实机的运行测试,证明了该回收系统工作情况良好,能够有效完成三种物料的分离。本文对跑条、废烟支、烟末三种物料的分离提出了一种新的方案,通过本课题的研究,可以为废烟支回收系统提供有价值的参考。