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摘 要 ＧＤＸ系列軟包機(jī)在國(guó)內(nèi)得到了廣泛使用，但隨著使用時(shí)間變長(zhǎng)導(dǎo)致設(shè)備性能的下降和包裝輔料技術(shù)的發(fā)展，原有的質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)已不能滿足生產(chǎn)的需要。我們通過(guò)分析研究，在小包透明紙外包機(jī)上設(shè)計(jì)增加了一套新的質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，在生產(chǎn)實(shí)際中有效解決了小包機(jī)上有質(zhì)量缺陷和小油封有包裝缺陷的煙包剔出不凈的問(wèn)題，在目前的ＧＤＸ系列軟包機(jī)型中有很好的推廣價(jià)值?！　￡P(guān)鍵詞 ＧＤＸ軟包機(jī) 小花 檢測(cè)　?。牵模剀洶盗邪b機(jī)在我廠投入運(yùn)行已有十多年的歷史，設(shè)備運(yùn)行性能有所下降。另外，集團(tuán)為了適應(yīng)市場(chǎng)的需要，加大了產(chǎn)品的研發(fā)力度，所使用的包裝材料不斷更新，設(shè)備上原有的檢測(cè)系統(tǒng)已不能正確檢測(cè)新包裝材料。由于上面兩個(gè)方面的原因，ＧＤＸ軟包機(jī)已不能完全將小包外包裝質(zhì)量不合格煙包檢測(cè)和剔出，在生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)小包缺小花、小花歪斜、小花反貼、小花長(zhǎng)短、小包既無(wú)小花又無(wú)商標(biāo)、油封紙接頭剔不干凈等不合格煙包流入下道工序的情況。俗話說(shuō)，產(chǎn)品是企業(yè)的生命，質(zhì)量是產(chǎn)品的生命。如果這些質(zhì)量不合格的產(chǎn)品流入市場(chǎng)，將影響消費(fèi)者的合法利益，有損企業(yè)形象和品牌形象。因此，針對(duì)軟包裝外觀質(zhì)量缺陷問(wèn)題，我們生產(chǎn)部電氣組研究開發(fā)了一種更加可靠的外包裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，為軟包煙生產(chǎn)構(gòu)筑了又一道質(zhì)量防線，有效地提高了軟包煙的包裝質(zhì)量。一 設(shè)計(jì)思路及系統(tǒng)選型　　整個(gè)機(jī)構(gòu)的設(shè)想，首先考慮的是檢測(cè)器，檢測(cè)器的選用本著適應(yīng)能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、操作維護(hù)簡(jiǎn)單、價(jià)錢便宜的思想。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)論證，我們最終選用的光電檢測(cè)器為ＫＥＹＥＮＣＥ—ＬＶ－２１Ａ，光纖為ＫＥＹＥＮＣＥ—ＬＨ４３，該光電檢測(cè)器能夠精確地檢測(cè)我廠所用的軟包商標(biāo)、小花，并且能夠完全檢測(cè)出存在外包裝缺陷的煙包?！　榱烁玫貦z測(cè)煙包，我們必須用相位信號(hào)來(lái)定位煙包的檢測(cè)位置，因此，系統(tǒng)外加一個(gè)相位凸輪，凸輪凹口設(shè)計(jì)寬度為２０度。相位信號(hào)由傳感器ＢＥＳ５１６－１２２－ＢＯ－Ｃ提供。這樣就可以保證系統(tǒng)檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性，不至于產(chǎn)生不必要的誤動(dòng)作?！　≡诳刂齐娐返脑O(shè)計(jì)方面：ＧＤＸ軟包機(jī)有Ｘ１Ｘ１有兩種，一種為邏輯控制；另一種是微Ⅱ型和Ｘ５００微Ⅱ型。我們?cè)谠O(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，采用與原機(jī)同樣的控制方式，因此設(shè)計(jì)了兩種控制方式：一是邏輯電路控制；二是外控制單元控制，即對(duì)微Ⅱ型軟包機(jī)增加ＣＰＭｌＡ可編程控制器一臺(tái)?！　√蕹鰴C(jī)構(gòu)：為了簡(jiǎn)化改造手續(xù)，降低改造成本，不合格品剔出采用原機(jī)剔出機(jī)構(gòu)。　　接頭紙?zhí)蕹觯河捎谠絹?lái)越多的品牌使用白色金拉線，原機(jī)的檢測(cè)器不能同時(shí)檢測(cè)出拉線歪斜和油封紙接頭。為此，在用原機(jī)檢測(cè)拉線歪斜的情況下，另加一個(gè)傳感器來(lái)檢測(cè)油封紙接頭，從而保證能夠同時(shí)剔除拉線歪斜的煙包和油封紙接頭。二 控制方案　　該系統(tǒng)主要由小花檢測(cè)部分、油封接頭紙檢測(cè)部分、系統(tǒng)控制和剔出機(jī)構(gòu)四大部分組成。在控制上，我們?cè)O(shè)計(jì)了兩種控制方式，這是為了適應(yīng)ＧＤ所有軟包機(jī)型，具體用哪種控制方式，則由相應(yīng)機(jī)型的控制方式?jīng)Q定，邏輯電路控制機(jī)型的就選用邏輯控制方式；微Ⅱ型機(jī)型就選用控制器控制方式，其它外圍控制電路都是一樣的?！　∵壿嬰娐房刂品绞椒桨钢饕怯糜谶壿嬰娐房刂频陌b機(jī)。為了降低改造成本，簡(jiǎn)化改造方案，邏輯控制電路設(shè)計(jì)選用原機(jī)剩余的控制通道和元器件組成?！　∮头饨宇^紙檢測(cè)是在原檢測(cè)相同的位置處增加一個(gè)傳感器來(lái)檢測(cè)油封接頭紙，檢測(cè)信號(hào)與原信號(hào)采用邏輯或的關(guān)系。檢測(cè)信號(hào)并入原機(jī)小油封紙接頭信號(hào)，移位剔出采用原機(jī)控制電路?！　?duì)于微Ⅱ型控制機(jī)型，系統(tǒng)控制采用外控制單元控制，走線盡量采用原機(jī)剩余線路，原機(jī)不外掛任何控制單元。這樣方便簡(jiǎn)單，大大簡(jiǎn)化了改造程序并保持了原機(jī)的整潔、完整。三 控制原理（一）檢測(cè)系統(tǒng)組成　　所有ＧＤＸ軟包系列機(jī)型，系統(tǒng)的組成基本一致，只是在信號(hào)處理方式上有所區(qū)別，外圍檢測(cè)電路都一樣，只是在接線位置上有所區(qū)別。系統(tǒng)的檢測(cè)是由小花、商標(biāo)檢測(cè)器、油封紙接頭檢測(cè)傳感器、相位傳感器組成。小花、商標(biāo)檢測(cè)傳感器的作用是檢測(cè)小包存在缺小花、小花反貼、小花歪斜或小包即無(wú)小花又無(wú)商標(biāo)的不合格品，相位傳感器的作用是為小花、商標(biāo)檢測(cè)器提供檢測(cè)相位。接頭紙檢測(cè)不需要相位限制，不同控制方式的機(jī)型，采用不同的信號(hào)處理方式。 （二）邏輯電路控制　　如圖１所示，檢測(cè)信號(hào)、相位信號(hào)送至光電隔離器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，首先經(jīng)過(guò)第一級(jí)邏輯處理，它們的邏輯關(guān)系如表１所示。　　從表１中可以看出，第一級(jí)邏輯處理的作用是確保相位檢測(cè)信號(hào)和檢測(cè)器信號(hào)都為“１”時(shí)，邏輯輸出為“０”才起作用。然后第一級(jí)的邏輯輸出信號(hào)再送至第二級(jí)的邏輯處理電路，如圖２所示，該級(jí)邏輯電路作用是將第一級(jí)信號(hào)與小油封接頭紙信號(hào)進(jìn)行或的關(guān)系，邏輯關(guān)系如表２?！　∮蓤D３可知，當(dāng)置位信號(hào)為低信號(hào)時(shí)邏輯移位器被置位，從表２可以看出檢測(cè)信號(hào)和接頭紙信號(hào)，只要任何一個(gè)信號(hào)為“０”或兩個(gè)信號(hào)都為“０”時(shí)，邏輯移位器被置位，剔出置位信號(hào)在邏輯移位器里經(jīng)過(guò)三個(gè)單包煙移位和四個(gè)雙包煙的移位后，最終在小包剔出位將不合格的煙包剔出。同時(shí)剔出置位信號(hào)還將點(diǎn)亮剔出指示燈，便于觀察和分析小包剔出原因。（三）微Ⅱ型控制機(jī)型　　微Ⅱ型控制機(jī)型的外圍檢測(cè)電路與邏輯控制的一樣，只是控制部分由邏輯控制改為控制單元控制，檢測(cè)信號(hào)與小油封紙接頭信號(hào)經(jīng)控制單元處理后由小油封紙接頭信號(hào)處送入原機(jī)控制系統(tǒng)，由原機(jī)控制系統(tǒng)處理并將不合格的煙包剔出，詳細(xì)的控制電路如圖４、圖５所示。ＰＬＣ控制程序如下：ＬＤ ０００００ＡＮＤ ００００１ＯＲ ００００２ＬＤ ＴＩＭ ０００ＫＥＥＰ ２００００ＬＤ ２００００ＴＩＭＨ ０００ ＤＡＴＥ ＃０００２ＯＵＴ ０１０００ＥＮＤ（四）油封接頭紙檢測(cè)　　該檢測(cè)能適應(yīng)所有ＧＤＸ軟包系列機(jī)型，檢測(cè)信號(hào)與原機(jī)接頭紙信號(hào)通過(guò)串二極管并聯(lián)，這樣接頭紙經(jīng)過(guò)兩次檢測(cè)，檢測(cè)的可靠性得到了提高，使機(jī)器能夠完全將有接頭紙的煙包剔出。五 系統(tǒng)安裝（一）相位盤的安裝　　微Ⅱ型機(jī)型相位盤安裝在ＣＨ的左側(cè)面，邏輯控制機(jī)型的相位盤則安裝在ＣＨ后面的相位軸上，相位傳感器頭與相位盤之間的距離在３ｍｍ左右，并保證傳感器不在凹槽處時(shí)，指示燈點(diǎn)亮，傳感器在凹槽處時(shí)指示燈熄滅。在信號(hào)線聯(lián)接方面，微Ⅱ型機(jī)型用原機(jī)３Ｘ２５０剩余電纜線；邏輯控制機(jī)型用原機(jī)３Ｘ１０９剩余電纜線。（二）檢測(cè)器安裝　　對(duì)于小花、商標(biāo)檢測(cè)器的安裝，所有機(jī)型的安裝位置都一樣，傳感器通過(guò)支架安裝在ＣＨ小包輸送帶上方即ＣＨ雙包傳送鏈上有機(jī)玻璃蓋板上，有機(jī)玻璃蓋板上開一個(gè)長(zhǎng)３ｃｍ、寬２ｃｍ的長(zhǎng)方形窗口，窗口開在正對(duì)煙道上煙包的小花位置。機(jī)器在運(yùn)行過(guò)程中，煙道上煙包的小花正好通過(guò)窗口，便于檢測(cè)。放大器固定在檢測(cè)頭后的機(jī)身上，這樣便于檢測(cè)器的調(diào)校。油封接頭紙檢測(cè)器與金拉線檢測(cè)器安裝在同一位置，與原機(jī)檢測(cè)點(diǎn)相同。該安裝位置適合ＧＤ的所有機(jī)型。（三）控制系統(tǒng)安裝　　邏輯控制電路由Ｎ５５、Ｎ５９、Ｎ６１、Ｎ６２板上剩余電路通過(guò)重新連線組成，與原機(jī)電路融為一體，成本非常低廉。　　微Ⅱ型機(jī)型，新加的控制器安裝于電控柜內(nèi)，沒(méi)有外掛在機(jī)器上，不影響機(jī)器的美觀。六 系統(tǒng)調(diào)試（一）邏輯控制機(jī)型的調(diào)試　　邏輯控制機(jī)型的調(diào)試比較簡(jiǎn)單，系統(tǒng)控制電路不需要作任何調(diào)整，只要保證接線正確，線頭焊接牢靠，控制系統(tǒng)就能正常工作，外圍電路的調(diào)試如下：１ 檢測(cè)外圍電路、控制電路的接線是否正確。２ 給機(jī)器上電。３ 檢查相位傳感器、小花檢測(cè)器、接頭紙檢測(cè)器的工作是否正常；檢查控制電路、控制器的工作是否正常。４ 將小花檢測(cè)器放大器的工作方式置暗動(dòng)方式，接頭紙檢測(cè)器的工作方式置暗動(dòng)方式。５ 相位調(diào)整。首先在ＣＨ小包輸送帶上放一包沒(méi)有小花的煙包，然后手動(dòng)盤車，讓煙包以機(jī)器運(yùn)行方向移動(dòng)，當(dāng)煙包移至小花檢測(cè)器正下方時(shí)，前后調(diào)整檢測(cè)頭的位置，讓檢測(cè)頭的光圈正好照在商標(biāo)上，粘貼小花處、長(zhǎng)方形的標(biāo)記內(nèi)。再在ＣＨ小包輸送帶上放一包小花質(zhì)量完好的煙包，手動(dòng)盤車，使煙包移至檢測(cè)頭下，繼續(xù)盤車，讓檢測(cè)頭的光圈移離煙包小花前沿到３ｍｍ左右處，停止盤動(dòng)機(jī)器，擰松相位盤的止頭螺絲，轉(zhuǎn)動(dòng)相位盤，使相位盤凹槽接近傳感器，并使相位傳感器的指示燈剛好熄滅，擰緊相位盤止頭螺絲。６ 繼續(xù)緩慢手動(dòng)盤車，直至相位傳感器的指示燈再次點(diǎn)亮?xí)r停止盤動(dòng)機(jī)器，觀察此時(shí)檢測(cè)頭的光圈是否還落在煙包上的小花內(nèi)，若光圈仍然在小花內(nèi)，說(shuō)明相位調(diào)校基本正確，緊固相位盤的止頭螺絲，若光圈不在小花內(nèi)，那么從新調(diào)對(duì)檢測(cè)相位。７ 反復(fù)２～３次５、６步驟，確保檢測(cè)相位落在煙包小花的寬度內(nèi)。８ 檢測(cè)頭放大器的靈敏度調(diào)整。在ＣＨ煙道上放一包小花完好的煙包，手動(dòng)慢慢盤車，讓煙包通過(guò)檢測(cè)頭，觀察放大器上的所顯示的靈敏度數(shù)值，記下在整張小花寬度內(nèi)放大器所顯示的最高數(shù)值。然后在煙道上再放一包沒(méi)有小花的煙包，手動(dòng)慢慢盤車，當(dāng)煙包通過(guò)檢測(cè)頭時(shí)，同樣記下放大器上所顯示的靈敏度的最大值，最后確定放大器靈敏度的設(shè)定值如下：檢測(cè)小花時(shí)最大值×２≤設(shè)定值＜檢測(cè)商標(biāo)的平均值９ 正常運(yùn)行機(jī)器，觀察煙包剔出情況，若機(jī)器亂剔煙包，可適當(dāng)增加靈敏度的數(shù)值，若機(jī)器運(yùn)行正常，可適當(dāng)減小靈敏度的數(shù)值，根據(jù)各機(jī)器的實(shí)際情況，確定最佳的靈敏度數(shù)值。１０ 測(cè)試。開機(jī)運(yùn)行機(jī)器，若機(jī)器亂剔出煙包，重復(fù)５～９步驟。若機(jī)器不亂剔煙包，說(shuō)明系統(tǒng)靜態(tài)調(diào)整基本正常。人為測(cè)試系統(tǒng)，在機(jī)器煙道上，人為放一包無(wú)小花的煙包，觀察機(jī)器是否能夠準(zhǔn)確地將它剔出，若是則系統(tǒng)調(diào)試完畢，系統(tǒng)工作正常。１１ 油封接頭紙檢測(cè)靈敏度的調(diào)整。人為做一個(gè)與實(shí)際相附合的油封接頭，手動(dòng)盤車，接頭盤至正對(duì)檢測(cè)器，調(diào)整檢測(cè)器上靈敏度旋鈕，直至檢測(cè)器上紅燈為止，反復(fù)上述方法調(diào)整２～３次即可。（二）微Ⅱ型機(jī)型的調(diào)試微Ⅱ型機(jī)型調(diào)試方法與邏輯控制機(jī)型的調(diào)試方法基本一致，這里不再重復(fù)。七 效果檢查　　　　經(jīng)過(guò)生產(chǎn)驗(yàn)證，此系統(tǒng)可以將小包上無(wú)小花、小花反貼、小花長(zhǎng)短、小花歪斜、小包無(wú)商標(biāo)、小包油封紙有接頭的不合格煙包準(zhǔn)確地檢測(cè)和剔出，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。　　該系統(tǒng)完全自行開發(fā)、設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試，構(gòu)思靈巧，造價(jià)低廉，在實(shí)際運(yùn)用中效果十分顯著，適應(yīng)范圍寬，剔出類型廣，能夠有效保障和提高軟包煙外包裝質(zhì)量，在ＧＤＸ系列軟包機(jī)型中有很大的推廣價(jià)值。    作者/王繼宏 李洪林玉溪紅塔煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司生產(chǎn)二部