劉兵勝

摘要： GDX2包裝機(jī)在包裝過程中會偶爾出現(xiàn)煙盒無上蓋的缺陷產(chǎn)品，并且機(jī)器檢測系統(tǒng)檢測不到。為了解決這個問題研制了以西門子S7-200 PLC為控制核心，用同步傳感器產(chǎn)生同步信號，用可以辨別顏色的光電傳感器作為檢測元件的檢測裝置，對每個煙盒進(jìn)行檢測，把不合格的煙盒剔除掉。保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 煙盒上蓋； 檢測； PLC； 剔除

GDX2包裝機(jī)在包裝過程中會偶爾出現(xiàn)煙盒無上蓋的缺陷產(chǎn)品，由于機(jī)器包裝速度非常高，這種煙盒不容易被發(fā)現(xiàn)，很可能會流入市場，造成嚴(yán)重的質(zhì)量問題。對企業(yè)信譽(yù)造成不良影響。為了解決這個問題，我們決定加裝一套煙盒上蓋檢測裝置。

1.原因分析

GDX2包裝機(jī)共有八個包裝輪。商標(biāo)紙是在五輪進(jìn)行包裝的，包裝好后整個煙盒就包裝好了，包裝好的煙盒傳遞到六輪。六輪是一個過渡輪，煙包通過六輪再傳遞給七輪進(jìn)行加熱干燥。通過觀察，在這個過程中，煙盒無上蓋主要是因?yàn)樵谖遢啺b過程中或在五六輪和六七輪傳遞過程中商標(biāo)紙被掛爛造成的。

2.檢測的組成和原理

由原因分析可知缺陷煙包是在七輪以前形成的，因?yàn)闊熀猩仙w的顏色和鋁箔紙顏色是不一樣的，沒有上蓋的煙盒鋁箔紙是露在外面的。根據(jù)這種現(xiàn)象選擇一種可以識別顏色的光電傳感器，把這個傳感器裝到七輪一個合適的位置上，機(jī)器運(yùn)行時，它可以檢測七輪上每一包從它面前經(jīng)過的煙盒。這種光電傳感器可以通過對顏色的識別來改變輸出狀態(tài)，當(dāng)他檢測到預(yù)先設(shè)定的顏色時輸出高電平，檢測到其他顏色則輸出低電平。把煙盒上蓋顏色設(shè)定為預(yù)先設(shè)定的顏色，這樣當(dāng)檢測到煙盒上蓋時光電傳感器輸出高電平，否則輸出低電平。光電傳感器輸出信號輸入到PLC，PLC程序通過識別高低電平信號判定煙盒是否缺上蓋。當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺上蓋煙盒時，PLC通過程序控制，在八輪剔除口把這盒煙剔掉。

檢測裝置是有上蓋檢測光電傳感器，同步傳感器和西門子S7-200 PLC組成的。其構(gòu)成原理框圖如圖1所示。

同步傳感器是用來產(chǎn)生同步信號的。這個同步信號有兩個作用，一個是在產(chǎn)生同步信號時PLC控制程序處理上蓋檢測光電傳感器輸入信號，另一個是作為PLC控制程序中移位指令的移位信號。

圖1 檢測構(gòu)成原理框圖

因?yàn)樵跈z測過程中PLC控制程序必須知道什么時候煙包到檢測位置，從而判斷煙盒是否缺上蓋。所以需要一個同步信號。這個同步信號是由同步傳感器檢測五輪下面的商標(biāo)紙托桿產(chǎn)生的。商標(biāo)紙托桿由接近到離開同步傳感器時產(chǎn)生同步信號。當(dāng)產(chǎn)生同步信號時，七輪正好處于停頓狀態(tài)，上蓋檢測光電傳感器正好對準(zhǔn)它前面的煙盒，如果此時煙盒正常，則光電傳感器輸出高電平。如果檢測到無上蓋煙盒，則光電傳感器輸出低電平，這時PLC程序中移位寄存器被置位，然后在同步信號的作用下，煙包每向前走一步，移位寄存器也向前移一位。當(dāng)缺陷煙盒走到八輪剔除口時，移位寄存器正好達(dá)到設(shè)定的步數(shù)。這時程序就會控制PLC輸出一個信號，這個信號使八輪剔除電磁閥動作。把缺陷煙盒剔除。

3.PLC控制程序流程

控制程序流程框圖如圖2所示：

圖2煙盒上蓋檢測程序流程框圖

由圖2可知，當(dāng)同步信號產(chǎn)生時，如果上蓋檢測光電傳感器檢測到無上蓋煙盒時，這時就會置位移位寄存器，然后移位寄存器在同步信號作用下移位，當(dāng)移到設(shè)定步數(shù)時，移位寄存器就會輸出一個信號作為剔除信號。

在程序中移位寄存器是通過一個左移位指令和一個字存儲器實(shí)現(xiàn)的。 因?yàn)閺纳仙w檢測光電傳感器的安裝位置到八輪剔除口之間有15盒煙，所以程序中采用了一個字存儲器作為移位寄存器，移位步數(shù)設(shè)定為15。程序中采用了一個左移位指令，同步信號作為左移位指令的移位信號。每接到一個移位信號，移位寄存器中的數(shù)據(jù)就會向左移一位。如圖3所示：

無上蓋煙盒信號

0

0 0 0 0 0 0 1

0

0 0 0 0 0 0 0

剔除信號

圖3 剔除移位框圖

在正常情況下移位寄存器中的數(shù)據(jù)都是0，當(dāng)檢測到無上蓋煙盒時，移位寄存器的零位就會被置為1。煙包每向前走一步，在移位信號的作用下，這個信號“1”便向左移一位，當(dāng)移夠15位時，無上蓋煙盒正好移動到八輪剔除口，程序便產(chǎn)生一個剔除信號，用這個信號控制八輪剔除電磁閥驅(qū)動模塊，使剔除電磁閥動作。把無上蓋煙盒剔除掉。

4.使用效果

把這套檢測裝置安裝到機(jī)器上以后，通過測試和一段時間的觀察，缺陷煙盒都能被準(zhǔn)確無誤地剔除掉，大大地提高了產(chǎn)品質(zhì)量，挽回了質(zhì)量缺陷對企業(yè)信譽(yù)造成的影響。