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        激光傳感器在GD卷煙包裝機小盒透明紙飛包檢測上的應(yīng)用

        2016-12-28 11:29:50周寶軍趙強李成龍
        中國科技博覽 2016年24期
        關(guān)鍵詞:檢測裝置

        周寶軍++趙強++李成龍

        [摘 ?要]為了解決現(xiàn)有GD卷煙包裝機小盒包裝部分,不能把透明紙飛包變形的小盒煙包全部檢出的問題,本文提供了一種用激光傳感器作為檢測元件,PLC作為控制單元,對小盒香煙外部透明紙飛包進行檢測的檢測裝置。利用激光的高方向性、高單色性和高亮度等特點,激光傳感器可以對單層透明紙或多層透明紙進行有效檢測,當飛包煙中褶皺的透明紙遮擋住激光發(fā)射器發(fā)出的激光時,激光接收器接收的激光信號由強變?nèi)?,激光傳感器的信號放大器將收到的激光信號與設(shè)定靈敏度值進行比較,從而判斷小包透明紙飛包是否超出工藝要求的允許的范圍。GD卷煙包裝機安裝以激光傳感器為檢測元件的飛包檢測裝置后,可以準確檢測剔除透明紙飛包的小盒煙包,確保產(chǎn)品質(zhì)量。

        [關(guān)鍵詞]GD卷煙包裝機 ?激光傳感器 ?小盒透明紙飛包 ?檢測裝置

        中圖分類號:TM76;TM63 文獻標識碼:B 文章編號:1009-914X(2016)24-0365-01

        1、原設(shè)備情況

        GD卷煙包裝機已成為煙草行業(yè)的主流機種[1],該機組包括:X小盒包裝機、CH小盒透明紙包裝機、CT硬條包裝機和CV條外透明紙包裝機。CH小盒透明紙包裝機對小盒透明紙的內(nèi)外偏移有檢測,在CH透明紙包裝轉(zhuǎn)塔的出口前一個工位上安裝了兩個光纖檢測器,一個是YB55A透明紙位置/存在前部頂端檢測3B229,一個是YB55A透明紙位置/存在后部頂端檢測3B230。這兩個光纖雖然能檢測透明紙內(nèi)外偏移,但是由于包好透明紙的煙包還沒有被烙鐵燙過,所以煙包在模盒中高速傳遞時,透明紙可能被刮爛而產(chǎn)生飛包煙包??墒荊D卷煙包裝機在后續(xù)的包裝過程中沒有設(shè)計對此飛包煙包進行檢測的裝置,這些小盒透明紙飛包的煙包就會被包裝到條盒中,從而造成小盒透明紙飛包的煙包流入市場,對品牌榮譽造成影響。沒有小盒透明紙飛包檢測,這是該機型最大的缺陷。

        2、設(shè)計方案及原理

        為了能對小盒透明紙飛包進行有效檢測,選用激光傳感器作為檢測元件,利用激光的高方向性、高單色性和高亮度等特點,實現(xiàn)對小盒透明紙是否存在飛包現(xiàn)象的識別??刂茊卧獮榭删幊踢壿嬁刂破鱌LC??删幊踢壿嬁刂破鱌LC選用歐姆龍的CJ1M系列的CPU21[2]。激光傳感器選用基恩士公司的高端智能LV-H系列產(chǎn)品,激光傳感器由兩個激光發(fā)射器和兩個反射帶組成。其檢測控制原理框圖見圖1,如圖所示,PLC的控制方式為:將原設(shè)備編碼器信號和激光傳感器的信號放大器的信號引入本控制系統(tǒng),設(shè)備運行一個周期,檢測相位觸發(fā)一次,檢測裝置對通過激光傳感器的小盒煙包透明紙進行一次檢測,檢測相位內(nèi),當激光傳感器檢測到小盒透明紙存在飛包現(xiàn)象時(經(jīng)過上、下飛包激光傳感器的小盒煙包其透明紙高出煙包表面,遮擋激光傳感器),PLC進行移位處理,當檢測到的小盒透明紙飛包煙包移位到達原車剔除裝置時,PLC輸出指令給原車手動剔除信號得電,從而將飛包煙包從生產(chǎn)線上剔除下來。剔除過程不需要停機,剔除準確,不影響原設(shè)備的正常生產(chǎn)效率。

        3、激光傳感器的特點及工作原理

        激光傳感器[3]:利用激光技術(shù)進行測量的傳感器。它由激光器、激光檢測器和測量電路組成。

        特點:激光傳感器是新型測量儀表,它的優(yōu)點是能實現(xiàn)無接觸遠距離測量,速度快,精度高,量程大,抗光、電干擾能力強等。

        工作原理:激光傳感器工作時,先由激光發(fā)射二極管對準目標發(fā)射激光脈沖。經(jīng)目標反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器,被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器,因此它能檢測極其微弱的光信號,并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號。

        4、激光式小盒透明紙飛包檢測裝置的結(jié)構(gòu)

        激光式小盒透明紙飛包檢測裝置,包括核心控制單元、智能檢測單元和剔除單元??刂茊卧獮榭删幊炭刂破鳎x用歐姆龍的CJ1M系列的CPU21。檢測單元由激光式傳感器,激光傳感器反射帶,激光傳感器信號放大器,檢測單元用機械組件組成。選用基恩士公司的高端智能LV-H系列產(chǎn)品,該產(chǎn)品具有檢測速度快、檢測精度高、設(shè)定方便、防塵防污染等特點。剔除單元為原設(shè)備的剔除機構(gòu)。

        5、具體實施方式

        在CH透明紙包裝輪出口處安裝兩個激光發(fā)射器和兩個反光帶。其機械組件和激光傳感器的信號放大器可對檢測靈敏度進行調(diào)節(jié)。用來檢測小盒透明紙飛包。將GD卷煙包裝機電柜內(nèi)的CH編碼器信號接至控制單元,控制單元安裝在GD卷煙包裝機電柜后部的卡槽上,控制單元利用CH編碼器信號實現(xiàn)檢測相位設(shè)置及剔除移位功能。激光傳感器安裝在CH透明紙包裝輪出口處位置,小盒煙包的上下表面的透明紙已封好,透明紙在小盒煙包上已定位。如果小盒煙包的透明紙的任意一側(cè)高出煙包的表面,且高于激光檢測頭的光線,則相應(yīng)一側(cè)的激光傳感器就會被觸發(fā),傳感器的輸出信號給核心控制單元(PLC),PLC經(jīng)過內(nèi)部程序置位、移位處理,輸出信號給提出機構(gòu),將不合格煙包在CH剔除口剔出包裝生產(chǎn)線。飛包檢測原理示意圖見圖2。

        6、結(jié)束語

        GD包裝機安裝小盒透明紙飛包檢測裝置后,可在包裝機不停機的情況下準確剔除小盒透明紙飛包的煙包。本裝置具有以下優(yōu)點:成本低;安裝簡單,調(diào)整方便;與包裝機程序互不干擾;不用改動包裝機傳動機構(gòu),不影響設(shè)備外觀;檢測可靠,能有效防止小盒透明紙飛包產(chǎn)生的缺陷煙包流入市場。

        參考文獻:

        [1] 《ZB45型包裝機組》 ?中國科學(xué)技術(shù)出版社出版 ?主編 ?黃德良

        [2] 《OMRON可編程控制器編程手冊》

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