劉俊強(qiáng) 蔣健

摘 要 在日常生產(chǎn)過(guò)程中，條煙存在條盒紙包裹不規(guī)則外觀變形、條透明紙折疊包裹不完整等質(zhì)量缺陷。缺陷條煙在輸送通道中如果操作工不及時(shí)取出，則會(huì)造成通道堵塞條煙嚴(yán)重變形報(bào)廢，甚至?xí)斐傻诙嵘龂?yán)重錯(cuò)位變形而損壞設(shè)備。通過(guò)在第二提升器的后面和條煙加熱美容器的前面，安裝凸起檢測(cè)傳感器，當(dāng)有任何凸起缺陷信號(hào)產(chǎn)生，則立即停機(jī)并顯示“條包機(jī)第二提升故障”，通過(guò)加裝PLC編寫(xiě)程序引入連鎖控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)外觀缺陷能夠正常停機(jī)，減少產(chǎn)品質(zhì)量缺陷流入市場(chǎng)，提高了設(shè)備運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞 成品條煙;外觀缺陷;檢測(cè)裝置;設(shè)計(jì)應(yīng)用

1成品條煙外觀產(chǎn)生缺陷的原因分析

條外透明紙包裝機(jī)主要是完成成品條煙外面的透明紙包裝工藝的設(shè)備，成品條煙外透明紙上粘貼有一條撕帶，用于把透明紙快速地撕開(kāi)、扯掉，方便取出條盒包裝內(nèi)的成品條煙。

條外透明紙包裝機(jī)涉及的原材料有兩種：①是條透明紙，透明紙厚22微米，寬340毫米;②是撕帶，條透明紙撕帶成品也是成卷供應(yīng)，拉線寬2.5毫米。這兩種原材料經(jīng)過(guò)多個(gè)機(jī)構(gòu)的輸送，最終黏合在一起，再由切刀把粘有撕帶的透明紙裁切成一張張成品透明紙。當(dāng)條煙輸送到固定位置上后，一張張透明紙剛好與條煙結(jié)合在一起，開(kāi)始包裹條外透明紙的包裝。

包裹條外透明紙時(shí)首先包裹透明紙的最長(zhǎng)封口的部分，把長(zhǎng)邊完全折疊好，再把長(zhǎng)邊透明紙接頭封口處進(jìn)行加熱黏合在一起。向下級(jí)輸送到條煙兩個(gè)透明紙端面折疊部位，由機(jī)械手同時(shí)折疊兩個(gè)端面的透明紙封口，再把兩個(gè)端面封口加熱黏合在一起，完成了整個(gè)條外透明紙的包裹工藝過(guò)程。

在整個(gè)條外透明紙的包裹工藝過(guò)程中，一張薄薄的透明紙與撕帶黏合在一起前經(jīng)過(guò)多級(jí)傳動(dòng)輸送，不可避免產(chǎn)生漂移、錯(cuò)位、摩擦靜電，在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)逢封口折疊、加熱，兩個(gè)端面折疊加熱，也同樣會(huì)引起錯(cuò)位、折疊不良的條透明紙外觀包裹質(zhì)量缺陷。在條外透明紙包裹的整個(gè)工藝過(guò)程中，只有一個(gè)傳感器對(duì)透明紙是否到位進(jìn)行檢測(cè)識(shí)別，在其他折疊、輸送過(guò)程中就再也沒(méi)有任何檢測(cè)傳感器，由此產(chǎn)生的成品外觀質(zhì)量缺陷，將會(huì)流入下一道工序中，屬于不合格產(chǎn)品。

透明紙外觀缺陷屬于產(chǎn)品質(zhì)量缺陷，缺陷較小時(shí)，會(huì)流入下一道工序或者市場(chǎng)上，各種外觀質(zhì)量缺陷的產(chǎn)品可能會(huì)引起市場(chǎng)反饋。外觀缺陷如果粘連在一起，可能會(huì)在下一道工序的提升機(jī)處，引起設(shè)備擠塞錯(cuò)位，造成提升機(jī)停機(jī);缺陷較大的透明紙凸起外觀質(zhì)量缺陷，不能順利通過(guò)條煙二次加熱器，造成通道阻塞，如果操作工發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，將引起輸送通道內(nèi)的數(shù)十條煙擠塞變形，造成更大的浪費(fèi)。

2成品條煙外觀缺陷檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)

2.1 成品條煙外形缺陷檢測(cè)裝置安裝位置分析

針對(duì)成品條煙包裹完整后，到二次加熱美觀條透明紙前，有4個(gè)工位的位置。通過(guò)反復(fù)論證，在這4個(gè)工位的位置上，安裝一種條煙外觀缺陷檢測(cè)傳感器是比較合適的位置，即可以保證對(duì)每條煙外觀缺陷進(jìn)行檢測(cè)識(shí)別，又能夠及時(shí)停機(jī)，防止更大的缺陷造成通道阻塞。這給安裝成品條煙外觀缺陷檢測(cè)裝置的發(fā)明提供了可靠地依據(jù)。

2.2 傳感器的選型分析

煙機(jī)上日常使用的外觀檢測(cè)傳感器中，能夠識(shí)別產(chǎn)品外觀的有兩種傳感器。①攝像式傳感器，需要安裝有攝像鏡頭，還要有安裝空間，能夠正確識(shí)別缺陷物體，并且配備有工控機(jī)和相關(guān)軟件支撐，造價(jià)較高。條煙外觀缺陷中透明紙的缺陷占總?cè)毕莸谋壤哌_(dá)95以上，透明紙本身是透明的，攝像式檢測(cè)裝置就無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別，因此不采用攝像式傳感器。②光電式傳感器，光電式傳感器對(duì)有遮擋的物體都能夠正確識(shí)別，所以是最佳選擇類(lèi)型，光電式傳感器又分為對(duì)射式和反射式傳感器，由于反射式傳感器對(duì)條盒本身能夠識(shí)別，可能會(huì)造成誤檢測(cè)，所以選擇對(duì)射式光電傳感器。

2.3 選擇合適的光電傳感器安裝并投入使用

通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇出合適的對(duì)射式光電傳感器，最終確定采用對(duì)射式光電傳感器選型：放大器型號(hào)為E3X-DA11-S，檢測(cè)探頭型號(hào)為FU-77V。并在條煙輸送通道的第二、第四位置上分別安裝一對(duì)對(duì)射式光電傳感器。通過(guò)加裝可編程序控制器，引入原機(jī)運(yùn)行、停機(jī)信息，編寫(xiě)合理的控制程序，最終在設(shè)備上投入使用，從而杜絕條煙外觀缺陷引起的設(shè)備故障和市場(chǎng)反饋[1]。

3成品條煙外觀缺陷檢測(cè)裝置的安裝應(yīng)用

3.1 條煙外觀缺陷檢測(cè)原理

通過(guò)試驗(yàn)，最終確定選擇放大器型號(hào)為E3X-DA11-S，檢測(cè)探頭型號(hào)FU-77V，進(jìn)行安裝使用。

3.2 傳感器、控制器的安裝

在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)條煙輸送通道的左側(cè)機(jī)器墻板上，安裝光導(dǎo)纖維發(fā)射頭，在右側(cè)機(jī)器墻板上，安裝光導(dǎo)纖維接收頭，發(fā)射頭和接收頭的安裝位置要高于成品條煙平面3毫米，并且處在一個(gè)水平面上，這樣可以確保檢測(cè)的靈敏度準(zhǔn)確可靠，從而達(dá)到最佳的檢測(cè)效果。把光導(dǎo)纖維發(fā)射頭、光導(dǎo)纖維接收頭的另一段接到放大器（型號(hào)為E3X -DA11-S）上，再把放大器信號(hào)引到配電柜內(nèi)加裝的可編程序控制器上?？删幊绦蚩刂破鬟x擇西門(mén)子系列的CPU222PLC，安裝在包裝機(jī)的電器控制柜內(nèi)，把各種電纜線全部安裝到位，并把相關(guān)連鎖控制信號(hào)也全部連接到加裝的可編程序控制器上。

3.3 調(diào)試并投入使用

通過(guò)在條煙輸送通道的第二、第四位置上分別安裝一對(duì)對(duì)射式光電傳感器（見(jiàn)條煙輸送機(jī)構(gòu)側(cè)面輸送結(jié)構(gòu)示意圖）。通過(guò)加裝可編程序控制器，引入原機(jī)運(yùn)行、停機(jī)信息，編寫(xiě)合理的控制程序，當(dāng)條煙輸送通道工位上，如果出現(xiàn)條煙外觀缺陷（包含透明紙和條盒），則必然導(dǎo)致條煙變形，變形信息被兩對(duì)光電對(duì)射式傳感器立即捕捉到，控制程序立即停機(jī)并顯示外觀缺陷信息，操作人員人工取出后，再正常開(kāi)機(jī)。最終在設(shè)備上投入使用，從而杜絕條煙外觀缺陷引起的設(shè)備故障和市場(chǎng)反饋。目前已經(jīng)在車(chē)間所有同類(lèi)型設(shè)備上全部進(jìn)行了推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓戰(zhàn)濤.西門(mén)子S-200PLC功能指令應(yīng)用詳解[M].北京：電子工業(yè)出版社，2014：217.