PROTOS—M5卷煙機(jī)水松紙反折檢測(cè)裝置的研制

王群　陳杰

摘 要：為解決M5卷煙機(jī)對(duì)水松紙反折無(wú)法檢測(cè)剔除等問(wèn)題，通過(guò)增加反射式光纖檢測(cè)器對(duì)水松紙?jiān)谏夏z軌道反折進(jìn)行檢測(cè)。原紙斷裂監(jiān)控裝置B65M僅檢測(cè)膠水加熱器上有無(wú)水松紙，膠水監(jiān)測(cè) B80M/B81M監(jiān)控紙邊沿的涂膠情況對(duì)水松紙反折情況無(wú)法進(jìn)行判斷，增加的反射式光纖檢測(cè)器可以檢測(cè)到水松紙反折并利用控制剔除系統(tǒng)將反折煙支在剔除鼓進(jìn)行剔除。應(yīng)用效果表明，增加的水松紙反折檢測(cè)器穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)了水松紙反折煙支的的自動(dòng)檢測(cè)和剔除，水松紙反折煙支剔除率由改進(jìn)前的22%提高至99.5%以上，水松紙反折煙支市場(chǎng)反饋率由平均0.6條/月減少到0條/月，提高了卷煙包裝品質(zhì)和設(shè)備運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：M5卷煙機(jī)；水松紙；折邊；反射式光纖檢測(cè)器；剔除

2010年開(kāi)始，徐州卷煙廠陸續(xù)從德國(guó)引進(jìn)臺(tái)了八臺(tái)高速M(fèi)5卷煙機(jī)，它具有造型美觀、操作簡(jiǎn)單、故障率低、維修方便、自動(dòng)化程度高、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、適用于大批量卷煙連續(xù)生產(chǎn)等特點(diǎn)，生產(chǎn)速度達(dá)到12000支/分。但是，在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，有時(shí)該卷煙機(jī)出現(xiàn)水松紙反折煙支進(jìn)入下道工序，進(jìn)而進(jìn)入市場(chǎng)，造成市場(chǎng)反饋的情況，嚴(yán)重影響了品牌發(fā)展。由于M5卷煙機(jī)國(guó)內(nèi)引進(jìn)時(shí)間不長(zhǎng)，技術(shù)上仍處于向國(guó)外學(xué)習(xí)階段，因此對(duì)該問(wèn)題的研究報(bào)道較少，為此通過(guò)新增實(shí)現(xiàn)水松紙反折煙支的自動(dòng)檢測(cè)與剔除。

1 存在問(wèn)題

M5卷煙機(jī)水松紙如圖1中1從水松紙輸送機(jī)MAX-BOB輸送過(guò)來(lái)，經(jīng)過(guò)左右兩側(cè)兩對(duì)拉紙輥如圖1中4，6和壓緊輥如圖1中3，7以及卷曲器如圖1中5后以一定的拉力和生產(chǎn)速度運(yùn)行。經(jīng)過(guò)幾個(gè)轉(zhuǎn)向輪如圖2中1和一個(gè)導(dǎo)向裝置如圖2中4使水松紙經(jīng)過(guò)噴嘴頭開(kāi)口如圖2中2的上方，并令其停留在噴嘴頭如圖2中3上均勻涂膠，涂膠后水松紙經(jīng)振蕩器，加熱器，膠水監(jiān)測(cè)器B80M/B81M如圖3中1后輸送至水松紙切割裝置并被切割為等寬水松紙紙片最終卷制成煙支。

該過(guò)程檢測(cè)存在以下缺陷，傳感器 B21M （如圖1所示）監(jiān)控水松紙上是否有接合點(diǎn)但對(duì)拼接段錯(cuò)位無(wú)法檢測(cè)。水松紙經(jīng)噴膠嘴涂膠后輸至膠水傳感器，膠水傳感器B80M/B81M如圖3中1監(jiān)控紙邊沿的涂膠情況，分為里外兩個(gè)檢測(cè)器其通過(guò)止動(dòng)螺栓如圖3中3，4調(diào)整至傳感器發(fā)出控制光形成的光斑如圖3中5應(yīng)落在紙的邊沿上[5]。當(dāng)膠量低于設(shè)定值時(shí)卷制的煙支在剔除鼓剔除，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)從MAX-BOB輸送反折水松紙，在膠量傳感器B80M/B81M如圖3中1處無(wú)法檢測(cè)剔除，分析膠水傳感器發(fā)出控制光形成的光斑落在紙的邊沿上但其光斑過(guò)大水松紙反折后亦能檢測(cè)到高于設(shè)定值的膠量，所以無(wú)法剔除反折煙支。在正常生產(chǎn)過(guò)程中，水松紙因拼接錯(cuò)位，輥?zhàn)诱衬z等造成水松紙反折后，此時(shí)，全靠操作工自檢查到，由于高速車(chē)速度快至12000支/分，即使兩三分鐘查到停車(chē)也會(huì)產(chǎn)生極大浪費(fèi)，不僅影響生產(chǎn)效率和煙支卷制品質(zhì)，也容易造成缺陷煙支流入下游機(jī)，為解決以上缺陷，研制了水松紙反折檢測(cè)裝置。

2 改進(jìn)方法

根據(jù)水松紙反折無(wú)法有效檢測(cè)剔除的缺點(diǎn)，增加一個(gè)反射式光纖檢測(cè)器即水松紙反折檢測(cè)裝置，反射式光纖檢測(cè)器具有靈敏度高、精度高、智能化、可實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量、使用簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)[3]。經(jīng)過(guò)反復(fù)觀察，絕大多數(shù)反折情況都是在水松紙加熱器之前發(fā)生的，如水松紙荷葉邊或在拼接的前后，均會(huì)產(chǎn)生水松紙反折的煙支如圖4所示。

為此，選取了檢測(cè)點(diǎn)，在水松紙加熱器前的紙斷裂監(jiān)控裝置B65M后蓋上加裝里外兩個(gè)光纖檢測(cè)探頭如圖5所示，分別檢測(cè)水松紙的里外邊沿的位置[2]。光纖檢測(cè)器選擇PNP常開(kāi)輸出類(lèi)型[1]。

正常情況下，反折光纖檢測(cè)器均應(yīng)檢測(cè)到水松紙的存在，表現(xiàn)為放大器上的數(shù)值高于設(shè)定值，當(dāng)水松紙發(fā)生反折時(shí)，將有一個(gè)光纖檢測(cè)器無(wú)法檢測(cè)到水松紙的存在。即放大器上的數(shù)值低于設(shè)定值，即被剔除，相應(yīng)增加硬件電路圖，如圖6所示。

水松紙反折檢測(cè)裝置包括一連接卷接機(jī)PLC控制系統(tǒng)的AMK控制器-A3，該控制器還通過(guò)2信號(hào)線分別連接有第一、第二繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)，第一、第二繼電器連接第一、第二放大器，第一、第二放大器分別連接有第一、第二光纖檢測(cè)裝置；第一、第二光纖檢測(cè)裝置包括一光線聚焦頭和一與該光線聚焦頭匹配的光纖頭[4]，當(dāng)水松紙通過(guò)卷接機(jī)水松紙反折檢測(cè)裝置的光線聚焦頭下方，卷接機(jī)水松紙反折檢測(cè)裝置的放大器和AMK控制器利用光強(qiáng)度變化的監(jiān)測(cè)來(lái)判斷水松紙是否反折；如檢測(cè)出水松紙反折，由AMK控制器向卷接機(jī)PLC控制系統(tǒng)輸入一個(gè)高電平，由卷接機(jī)PLC控制系統(tǒng)指令煙支剔除裝置剔除煙支；沒(méi)有檢測(cè)出水松紙反折時(shí)，AMK控制器不輸出電壓給卷接機(jī)PLC控制系統(tǒng)，煙支剔除裝置不動(dòng)作，煙支不會(huì)被踢除。進(jìn)一步，卷接機(jī)PLC控制系統(tǒng)設(shè)置有煙支剔除數(shù)預(yù)置值，當(dāng)煙支剔除裝置剔除的煙支數(shù)量超過(guò)預(yù)置值時(shí)，卷接機(jī)PLC控制系統(tǒng)指令設(shè)備停機(jī)。

3 改進(jìn)效果

M5卷煙機(jī)通過(guò)增加水松紙反折檢測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)反折水松紙煙支的自動(dòng)檢測(cè)與剔除，檢測(cè)過(guò)程穩(wěn)定可靠。通過(guò)正確的安裝和調(diào)試調(diào)整后，對(duì)連續(xù)1個(gè)月水松紙反折剔除情況進(jìn)行觀察和統(tǒng)計(jì)，剔除率由改進(jìn)前的22%提高到99.5%以上，市場(chǎng)反饋率降為0%，杜絕了水松紙折邊煙支流向市場(chǎng)，提升了企業(yè)形象和品牌形象。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣景強(qiáng).GDX6S包裝機(jī)商標(biāo)紙定位檢測(cè)器的改進(jìn)[J].煙草科技，2013（8）：27-28.

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[4]俞阿龍.傳感器原理及其應(yīng)用[D].南京：南京大學(xué)出版社，2010.

[5]德國(guó)虹霓公司.PROTOSM5維修手冊(cè)[S].2008.