C600條透明紙接頭剔除裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

劉旸 李生輝 趙艷妮 張晟 王鑫

摘 要：結(jié)合提升煙機(jī)設(shè)備智能自動(dòng)化水平、降低一線人員工作強(qiáng)度的需求，提出針對(duì)C600卷煙包裝機(jī)的條透明紙包裝機(jī)（CV部分）研制一種條透明紙接頭100%剔除裝置，設(shè)計(jì)剔除裝置為電容式條外透明紙接頭剔除裝置，由檢測(cè)單元、控制單元和剔除單元三部分組成，對(duì)油封接頭檢測(cè)傳感器、計(jì)數(shù)傳感器、歐姆龍PLC等進(jìn)行依次設(shè)計(jì)。完成C600條透明紙接頭剔除裝置的設(shè)計(jì)和制作后，將裝置投入使用，條透明紙接頭剔除率達(dá)100%，同時(shí)，該裝置適用于多機(jī)型推廣。

關(guān)鍵詞：C600 ; 條透明紙 ; 接頭;? 剔除 ; 檢測(cè)

C600卷煙包裝機(jī)是目前國(guó)內(nèi)卷煙包裝的主流設(shè)備之一，該設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，操作簡(jiǎn)便，通過C600包裝機(jī)條外透明紙包裝機(jī)（CV部分）能夠?qū)崿F(xiàn)條盒煙的條外透明紙包裹，起到防污、防潮、保濕等作用，是卷煙生產(chǎn)中必不可少的環(huán)節(jié)。

0 存在問題及原因

目前國(guó)內(nèi)C600卷煙包裝機(jī)的條透明紙包裝機(jī)（CV部分）均未設(shè)計(jì)有條透明紙接頭檢測(cè)裝置，當(dāng)操作工更換條透明紙卷筒時(shí)產(chǎn)生的透明紙接頭，或條透明紙卷筒內(nèi)部存在的透明紙接頭，設(shè)備均不能自動(dòng)檢測(cè)，需要人工手動(dòng)剔除，容易造成條煙的外包裝質(zhì)量隱患。

由于CV部分未設(shè)計(jì)有條透明紙接頭剔除檢測(cè)裝置，人工手動(dòng)剔除條外透明紙接頭時(shí)，操作工不慎忘記人工剔除時(shí)，則需要到封箱機(jī)處翻箱尋找?guī)в袟l外透明紙接頭煙條，甚至帶有條外透明紙接頭的煙條可能會(huì)進(jìn)入市場(chǎng)。

1.解決方法

提出研制一種在生產(chǎn)全過程中對(duì)條外透明紙接頭進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的自動(dòng)化裝置;能對(duì)實(shí)時(shí)檢測(cè)條外透明紙接頭，并在進(jìn)入下一個(gè)工序前進(jìn)行有效剔除，保證條外透明紙接頭的百分百剔除干凈。要求利用原機(jī)電氣設(shè)備、實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)剔除接頭、避免設(shè)備停機(jī)、切刀對(duì)剔除率的影響、100%剔除率等。

2.C600條透明紙接頭剔除裝置的設(shè)計(jì)

2.1總體構(gòu)成

條透明紙接頭剔除裝置由檢測(cè)單元、控制單元和剔除單元三部分組成。檢測(cè)單元通過安裝檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)條外透明紙接頭識(shí)別;控制單元通過原機(jī)可編程邏輯控制器實(shí)現(xiàn)接頭信號(hào)的采集和移位處理;剔除單元通過剔除裝置和指示裝置實(shí)現(xiàn)接頭剔除和剔除信號(hào)指示。

提出圖像式條外透明紙接頭剔除裝置和電容式條外透明紙接頭剔除裝置兩種方案并做對(duì)比，最終選擇電容式條外透明紙接頭剔除裝置，通過安裝電容式感器實(shí)現(xiàn)條包裝大油封接頭識(shí)別，電容信號(hào)被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過計(jì)數(shù)傳感器計(jì)數(shù)，經(jīng)可編程邏輯控制器歐姆龍PLC移位處理，通過接頭剔除單元的人工拾條出口剔除條透明紙接頭。

2.2油封接頭檢測(cè)傳感器設(shè)計(jì)

油封接頭檢測(cè)傳感器的設(shè)計(jì)涉及到檢測(cè)器型號(hào)選擇、安裝位置選擇和油封接頭傳感器支架組件設(shè)計(jì)。

油封接頭檢測(cè)傳感器優(yōu)選WL150-P430反射式光電傳感器，具有檢測(cè)靈敏度高、精度高，檢測(cè)距離較遠(yuǎn)，感應(yīng)范圍大，成本低廉，檢測(cè)不受大油封厚度影響，能夠檢測(cè)條包裝透明大油封的黑色、白色或藍(lán)色接頭，可檢測(cè)透明物體，同時(shí)，完成檢測(cè)到的條包裝大油封接頭結(jié)果與正常大油封透明紙進(jìn)行比較，確定大油封包裝是否合格，并能將條包大油封接頭信號(hào)輸入至設(shè)備現(xiàn)有歐姆龍PLC。

針對(duì)油封接頭檢測(cè)傳感器固定安裝位置，提出松緊輥輪安裝、定輥輪安裝和油封輸送平臺(tái)安裝等三種安裝方式并進(jìn)行比選，最終選擇油封接頭檢測(cè)傳感器安裝在定輥輪。

根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備結(jié)構(gòu)空間、油封接頭檢測(cè)傳感器選型和安裝固定位置，在不影響機(jī)器正常生產(chǎn)工作的情況下，對(duì)支架進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，保證支架安裝于機(jī)器上為垂直狀態(tài)，油封接頭傳感器支架組件位置可調(diào)，便于檢測(cè)靈敏度和精度調(diào)節(jié)。

2.3計(jì)數(shù)傳感器設(shè)計(jì)

計(jì)數(shù)傳感器完成煙條的移位計(jì)數(shù)和配合歐姆龍PLC完成移位處理。油封接頭檢測(cè)傳感器檢測(cè)到帶有條透明紙接頭的煙條出現(xiàn)時(shí)，PLC運(yùn)行控制下，計(jì)數(shù)傳感器開始對(duì)煙條數(shù)量進(jìn)行檢測(cè)，歐姆龍PLC進(jìn)行編號(hào)和移位處理，當(dāng)檢測(cè)到的煙條數(shù)量達(dá)到PLC設(shè)定值時(shí)，PLC指令剔除單元進(jìn)行剔除。

計(jì)數(shù)傳感器要求排除一切干擾因素，實(shí)現(xiàn)條外透明紙接頭可被100%精準(zhǔn)剔除，計(jì)數(shù)傳感器完成記錄帶有條透明紙接頭煙條出現(xiàn)時(shí)的煙條數(shù)量編號(hào)，通過設(shè)定固定產(chǎn)量的方式進(jìn)行歐姆龍PLC編程，優(yōu)選計(jì)數(shù)傳感器、計(jì)數(shù)傳感器支架安裝在CV第一提升器出口，若有停機(jī)（如CV第一提升器堵塞），在提升器入口前或后取條都不會(huì)對(duì)移位計(jì)數(shù)造成影響，同時(shí)有足夠的安裝空間，裝拆方便。

根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備結(jié)構(gòu)空間、計(jì)數(shù)傳感器安裝固定位置，在不影響機(jī)器正常生產(chǎn)工作的情況下，對(duì)計(jì)數(shù)傳感器支架進(jìn)行設(shè)計(jì)制作。

2.4 PLC設(shè)計(jì)

通過查閱C600包裝設(shè)備技術(shù)手冊(cè)，結(jié)合C600包裝設(shè)備電氣柜可用I/0模塊、可用電源端口、數(shù)據(jù)通信方式、PLC控制器分布位置、可用存儲(chǔ)器容量、可用I/O點(diǎn)數(shù)、反射式光電傳感器、條盒移位傳感器、蜂鳴器、報(bào)警燈等因素對(duì)歐姆龍PLC控制器進(jìn)行確定和編程。最后對(duì)程序代碼進(jìn)行模擬調(diào)試（硬件模擬和軟件模擬）、單機(jī)調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試，根據(jù)裝置要求對(duì)控制參數(shù)調(diào)整，檢查和試運(yùn)行代碼。

3.使用效果

完成C600條透明紙接頭剔除裝置的設(shè)計(jì)和制作后，對(duì)三組C600卷煙包裝機(jī)的條透明紙包裝機(jī)（CV部分）應(yīng)用條透明紙接頭檢測(cè)裝置，并進(jìn)行為期三個(gè)月的條透明紙接頭剔除情況跟蹤調(diào)查，在為期三個(gè)月的追蹤調(diào)查中，安裝有條外透明紙接頭剔除裝置的三組包裝機(jī)的條透明紙接頭剔除率為100%，卷筒內(nèi)部接頭剔除率達(dá)100%，設(shè)計(jì)應(yīng)用效果極其理想。

4.結(jié)束語(yǔ)

基于C600包裝設(shè)備的條透明紙接頭剔除裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)用為煙草行業(yè)內(nèi)首創(chuàng)，運(yùn)用該裝置后，通過定期設(shè)備維保的方式，確保了條外透明紙接頭剔除率達(dá)100%，切實(shí)有效提升設(shè)備自動(dòng)化、智能化水平，降低了一線人員工作強(qiáng)度，極低地改造成本實(shí)現(xiàn)了條透明紙接頭的有效剔除。目前國(guó)內(nèi)主流的卷煙包裝設(shè)備，如GDX1、GDX2、GDX500等機(jī)型，CV條外透明紙包裝機(jī)均未設(shè)計(jì)有條透明紙接頭檢測(cè)裝置，下一步該裝置可以進(jìn)行多機(jī)型的推廣應(yīng)用。

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