鄒傳慶 李強(qiáng)

摘要：通過在BO包裝機(jī)包裝轉(zhuǎn)塔前一固定位置安裝CCD智能相機(jī)并對準(zhǔn)包裝模盒內(nèi)煙支濾嘴端進(jìn)行檢測，將檢測不合格煙包在BO包裝機(jī)的廢包剔除機(jī)構(gòu)進(jìn)剔除，改進(jìn)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(jī)

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)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(jī)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(jī)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(gè)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(gè)端面。當(dāng)壓縮模盒間歇停頓時(shí)，4組質(zhì)量檢測器同時(shí)檢測兩個(gè)壓縮模盒內(nèi)煙支組的煙絲端和濾嘴端，如某個(gè)壓縮模盒內(nèi)煙支有長短、空頭和缺煙支時(shí)，檢測系統(tǒng)發(fā)出電信號給廢煙支剔除機(jī)構(gòu)，廢煙支剔除機(jī)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(gè)缺陷煙支組，煙支檢測系統(tǒng)發(fā)出停機(jī)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(jìn)方案

2.1總體設(shè)計(jì)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(jī)（圖1），當(dāng)待檢測煙支組到達(dá)高速CCD智能相機(jī)正對的檢測區(qū)域并且整個(gè)煙支組進(jìn)入相機(jī)視覺范圍時(shí)，BO主機(jī)PLC給CCD相機(jī)發(fā)送一個(gè)外部觸發(fā)信號，使CCD相機(jī)執(zhí)行檢測工作，CCD相機(jī)把檢測到的實(shí)時(shí)圖像與預(yù)先存入相機(jī)的圖像進(jìn)行比對，然后把比對結(jié)果回送給PLC主機(jī)，PLC主機(jī)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(jī)構(gòu)進(jìn)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(jī)、光源、BO-500主機(jī)PLC三部分組成。

2.2 機(jī)械設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)CCD智能相機(jī)和光源的安裝支架，并安裝在BO-500主機(jī)包裝轉(zhuǎn)塔前方齒輪箱上部，相機(jī)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(jì)

1）BO-500主機(jī)PLC軟件，負(fù)責(zé)控制相機(jī)的使能信號、讀取相機(jī)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(jī)檢測、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能軟件編入BO-500主機(jī)觸摸屏軟件。

2.4 方案實(shí)施

CCD智能相機(jī)和發(fā)光照明裝置安裝在一個(gè)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(jī)器齒輪箱頂部，CCD相機(jī)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(jī)應(yīng)用程序?qū)懭隑O-500包裝機(jī)主機(jī)PLC軟件。

2.4.1 高速CCD智能相機(jī)的選擇

從實(shí)用、有效、經(jīng)濟(jì)性考慮，采用COGNEX智能相機(jī)。具有如下特點(diǎn)：金屬外殼設(shè)計(jì)，640 x 480的分辨率，體積小、易使用的視覺系統(tǒng)；相機(jī)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(jià)格、使用壽命、照相效果、節(jié)能、便于安裝、產(chǎn)生熱量六個(gè)方面綜合評測，最終選定LED燈為CCD智能相機(jī)的光源。

2.4.3 編寫B(tài)O主機(jī)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(jì)等功能；控制相機(jī)的使能信號、讀取相機(jī)的處理結(jié)果、缺支煙包剔除動作等功能。

3 效果驗(yàn)證

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

4 結(jié)論

設(shè)計(jì)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(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1] BO-500軟盒卷煙包裝機(jī)電器說明書[Z].德國斯幕門公司.