条盒包偏自动检测剔除装置的设计与应用

条盒包偏自动检测剔除装置的设计与应用

张永，杜恒

山东中烟工业有限责任公司滕州卷烟厂

1 提出问题

日常生产中，因材料上机适应性、设备故障等方面的影响，不可避免会出现如图所示条盒包偏缺陷，严重影响产品质量。条盒包偏缺陷主要依靠封箱机入口处条盒成像检测器进行检测，现阶段卷包车间一台成像检测装置需要完成多台套包装机组条烟的检测工作，当多台包装机同时开动时，封箱机入口处烟条流量较大，这样极容易造成包偏烟条的漏检漏剔，从而造成剔除率下降。

条盒包偏缺陷的发生随机性大，不易监控，人工辅助检验难度大，为提高产品质量控制水平，有必要设计出一种条盒包偏检测剔除装置。该装置实现烟条单条均匀检测，准确识别出包偏缺陷并可精准剔除缺陷烟条。

2 提出方案

方案一：借助ccd摄像机对烟条表面特征进行实时监控，并与标准图像对比，实时图像超限时，剔除烟条。

方案二：借助色标传感器对烟条外观特定区域颜色进行实时监控，发生颜色变化时，剔除烟条。

经过方案比选，最终选择方案二为最佳方案。

2.1 确定最佳方案

正确安装调整烟舌，安装好后用塞尺测量两侧间隙，用专用的量规检查入口和出口位置。启动前要检查卷烟纸上是否有布带压痕，确认后才可以正常启动。如有布带压痕，及时联系维修工调整烟舌位置。

通过对安装位置选择、电气系统、机械部件和控制系统的比选，最终确定了实施的最佳方案。

3 方案实施

通过以上分析产生造成烟条皱纹质量缺陷的原因，利用故障树工具绘制了烟条皱纹故障树图（如图1所示）。根据树图和工作经验，总结出了引起烟条皱纹质量缺陷快速判断的方法。

（一）确定条盒包偏自动检测剔除装置的安装位置

经过现场测量和模拟实验，安装位置最终在条烟出口1m处，在欧亨带侧边预布气路和线路安装管，并设置机架安装孔（螺纹孔径Ｍ8）。

（二）安装与调试剔除气缸

采购SCJB10-70型号气缸，安装气缸并连接气路，通气试验检测气缸响应情况及剔除效果。

（三）安装与调试色标传感器

备件库领取施克色标传感器（KTX-WB911425Uzzz）并安装，依据卷烟牌号设定初始检测颜色，设置信号放大器的数值确定合理的灵敏度，确保颜色发生变化时能准确识别，并发出色差信号。

（四）定位传感器的安装与调试

采购电容式距离传感器（CR-18-8DN），并安装调试。定位传感器两个为一组，分别用于界定色标传感器工作范围和确定剔除相位，通电调试，确保两个检测定位传感器同时遮挡时色标传感器能介入工作；两个剔除定位传感器同时遮挡时，剔除气缸动作将包偏烟条予以剔除。

（五）控制电路连接及调试

依据电路图进行电路连接，通过预设线路安装管将装置与电控柜进行连接；最后进行通电调试，确保各触点连接可靠，各部件运行稳定，检测剔除功能顺利实现。

4 效果检查

为进一步验证装置有效性，对条盒包偏自动检测剔除装置的实际运行情况进行了跟踪统计。

从统计结果分析得出，100次模拟实验过程条盒包偏缺陷烟条自动检测率为100%，自动剔除率为100%，初步证明该装置运行可靠稳定。

参考文献：

 [1]杨冬梅,侯鹏娟,李江彩君,等.软包商标脱色性能检测装置的设计与研究[J].设备管理与维修,2023(15):58-60.DOI:10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2023.08.22.

 [2]丁樯,刘俊,郑淮棱.商标纸色差自动检测装置的研制[J].机械制造与自动化,2024,53(02):271-273.DOI:10.19344/j.cnki.issn1671-5276.2024.02.056.

[3]李超,范多青,李娥贤,等.基于机器视觉识别的高光性镭射商标纸色差测量方法研究[J].昆明学院学报,2019,41(03):30-33.DOI:10.14091/j.cnki.kmxyxb.2019.03.006.