BO包裝機小包煙支質(zhì)量檢測系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

鄒傳慶 李強

摘要：通過在BO包裝機包裝轉(zhuǎn)塔前一固定位置安裝CCD智能相機并對準(zhǔn)包裝模盒內(nèi)煙支濾嘴端進行檢測，將檢測不合格煙包在BO包裝機的廢包剔除機構(gòu)進剔除，改進后的小包煙支質(zhì)量檢測系統(tǒng)統(tǒng)檢測準(zhǔn)確、使用方便。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量檢測系統(tǒng)；質(zhì)量缺陷；CCD相機

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）33-0162-02

BO-500型軟盒卷煙包裝機是德國斯幕門公司1996年生產(chǎn)制造的設(shè)備，其煙支質(zhì)量檢測系統(tǒng)只檢測識別模盒內(nèi)煙支長短、空頭和缺支三種煙支質(zhì)量缺陷，而對于模盒內(nèi)煙支組受擠壓變形或煙支組排列不規(guī)范等質(zhì)量缺陷煙支組則不能識別為缺陷，不滿足產(chǎn)品質(zhì)量控制要求。

1 BO包裝機煙支檢測系統(tǒng)分析

煙支質(zhì)量檢測器采用的是光電式傳感器，在壓縮轉(zhuǎn)塔一個固定工位壓縮模盒兩側(cè)安裝有4組煙支質(zhì)量檢測器，單組煙支質(zhì)量檢測器上裝有20只傳感器，20只傳感器分別對應(yīng)壓縮模盒內(nèi)20只煙的一個端面。當(dāng)壓縮模盒間歇停頓時，4組質(zhì)量檢測器同時檢測兩個壓縮模盒內(nèi)煙支組的煙絲端和濾嘴端，如某個壓縮模盒內(nèi)煙支有長短、空頭和缺煙支時，檢測系統(tǒng)發(fā)出電信號給廢煙支剔除機構(gòu)，廢煙支剔除機構(gòu)將不合格煙支組剔除。該檢測系統(tǒng)存在如下缺陷：

1.1煙支檢測系統(tǒng)檢測到連續(xù)3個缺陷煙支組，煙支檢測系統(tǒng)發(fā)出停機指令后，可能模盒內(nèi)有缺陷的煙支組越過煙支檢測器，從而造成缺陷的煙包流入下道工序。

1.2 壓縮模盒的兩端有斷殘的煙支擋住了模盒內(nèi)缺煙支的空隙，煙支檢測器沒有檢測到壓縮模盒內(nèi)缺煙支的煙支組，從而造成含有煙支缺陷的煙支組流入下道序。

2 改進方案

2.1總體設(shè)計思路

在包裝轉(zhuǎn)塔包裝模盒前方（煙支的慮嘴端面）安裝一臺高速CCD智能相機（圖1），當(dāng)待檢測煙支組到達(dá)高速CCD智能相機正對的檢測區(qū)域并且整個煙支組進入相機視覺范圍時，BO主機PLC給CCD相機發(fā)送一個外部觸發(fā)信號，使CCD相機執(zhí)行檢測工作，CCD相機把檢測到的實時圖像與預(yù)先存入相機的圖像進行比對，然后把比對結(jié)果回送給PLC主機，PLC主機根據(jù)將判定為不合格的煙支組將在干燥轉(zhuǎn)塔廢包剔除機構(gòu)進行剔除。（見圖2）該系統(tǒng)的電氣部分主要由高速CCD智能相機、光源、BO-500主機PLC三部分組成。

2.2 機械設(shè)計

設(shè)計CCD智能相機和光源的安裝支架，并安裝在BO-500主機包裝轉(zhuǎn)塔前方齒輪箱上部，相機鏡頭對準(zhǔn)需檢測的包裝模盒內(nèi)煙支組的濾嘴端。

2.3 軟件設(shè)計

1）BO-500主機PLC軟件，負(fù)責(zé)控制相機的使能信號、讀取相機的處理結(jié)果、發(fā)出缺支煙包剔除信號等功能。

2）CCD智能相機檢測、數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能軟件編入BO-500主機觸摸屏軟件。

2.4 方案實施

CCD智能相機和發(fā)光照明裝置安裝在一個金屬方盒內(nèi)，金屬方盒朝向包裝轉(zhuǎn)塔的一面安裝一塊無色透明玻璃。玻璃對面安裝線纜插座，便于電源的輸入和數(shù)據(jù)信號的輸出，金屬方盒固定于包裝轉(zhuǎn)塔前方機器齒輪箱頂部，CCD相機鏡頭對準(zhǔn)包裝轉(zhuǎn)塔內(nèi)襯紙輸入工位前一工位的包裝模盒內(nèi)煙支組。將用于CCD智能相機應(yīng)用程序?qū)懭隑O-500包裝機主機PLC軟件。

2.4.1 高速CCD智能相機的選擇

從實用、有效、經(jīng)濟性考慮，采用COGNEX智能相機。具有如下特點：金屬外殼設(shè)計，640 x 480的分辨率，體積小、易使用的視覺系統(tǒng)；相機調(diào)試軟件In-Sight操作簡單。

2.4.2 光源選擇

對白熾燈、節(jié)能燈、LED燈三種照明設(shè)備從價格、使用壽命、照相效果、節(jié)能、便于安裝、產(chǎn)生熱量六個方面綜合評測，最終選定LED燈為CCD智能相機的光源。

2.4.3 編寫B(tài)O主機觸摸屏與PLC控制控制程序

分別負(fù)責(zé)檢查功能的打開或關(guān)閉，數(shù)據(jù)統(tǒng)計等功能；控制相機的使能信號、讀取相機的處理結(jié)果、缺支煙包剔除動作等功能。

3 效果驗證

連續(xù)多包缺支試驗即連續(xù)多個模盒中出現(xiàn)缺支：（見表1）

4 結(jié)論

設(shè)計的小包煙支質(zhì)量檢測系統(tǒng)檢測準(zhǔn)確、使用方便，有效防止了煙支排列不整齊、煙支擠壓變形、煙支倒置、煙支嘴棒端有雜物的煙包流入市場，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，具有較好的使用與推廣價值。

參考文獻：

[1] BO-500軟盒卷煙包裝機電器說明書[Z].德國斯幕門公司.