研制GDX1包裝機印花在線檢測裝置

摘要：在GDX1包裝機輔機部分設計一種檢測裝置，用于檢測GDX包裝機輔機轉夾入口處煙包的印花并進行相應剔除。該裝置結構簡單，易于實施。能有效檢測出煙包印花的存在并能作相應剔除動作，功能可靠，避免壞煙包流入下道工序，效果好。

關鍵詞：GDX1包裝機 印花 光纖檢測器

GDX1軟盒包裝機組是意大利G.D公司上世紀九十年代生產的卷煙包裝設備，是目前在國內煙草行業的主流機型，被眾多煙草工業企業廣泛應用。在該機型輔機（CH）對煙包進行包裝前，由于沒有對主機輸送過來的煙包進行印花檢測，導致在無印花煙包流入下道工序，給產品質量帶來較大的風險。

1、無印花煙包產生的原因及分析

軟盒煙包分別包括內部煙支、內襯紙、盒片（盒皮）以及印花組成。印花在軟盒煙包中起著封口作用，印花也增加了煙包的美觀，無印花的影響煙包的整體美觀，在行業內屬于A類質量缺陷。軟盒煙包從主機送出，經過由幾段狹長的皮帶并帶有直角轉角的通道輸送至輔機進行包裝。往往由于地域空間的限制，在安裝時該通道有高有低而不是在同一個水平上。

由于主機和輔機之間的煙包輸送不是直線輸送而是有直角轉角的通道進行傳遞的，同時通道還有高有低的起伏，在傳遞過程中煙包難免與通道的側壁發生摩擦、碰撞，一旦印花包裹不牢極易因碰撞而將印花從煙包上刮下，這是造成煙包無印花的原因。

另外，在通道和輔機部分沒有對無印花的煙包進行檢測并產生剔除的裝置。

2、研制方案

2.1設計思路

要求：實時監測煙包上有無印花，當檢測到無印花時能可靠剔出。

根據煙包流向的特點，在煙包的流經方向上進行檢測，煙包之間存在間隔，但間隔相同，可利用這一特定將檢測器進行定位，同時從輔機（CH）的主電機截取一段信號提供給檢測器進行同步檢測，同時進行計數；通過控制器進行同步移位，將控制器發出的信號發送到原機自帶的手動剔除信號上，無印花的產品在剔除站剔除。

1、小圓孔 2、垂直螺紋 3、煙包流向 4、煙包

圖一 印花檢測位置示意圖

5、同步相位盤 6、電感式接近開關

圖二 同步信號裝置示意圖

圖三 煙包檢測俯視示意圖

圖四 控制系統示意圖

圖五 控制系統時序圖

2.2設計實例

如圖一，在輔機轉夾入口前4厘米處開一個圓孔1，插入光纖傳感器檢測探頭，使得光纖傳感器探頭端部正好與內側煙包通道外壁相距2mm，并在其上端攻垂直螺紋2固定光纖探頭；如圖二，正常運行情況下，當電感式接近開關6剛好在同步信號相位盤缺口位置時，煙包的中心位置（印花位置）恰好遮住光纖探頭（圖三），此時，如果煙包存在印花，則光纖探頭探測出的反射光線就弱，光纖放大器無輸出，控制器將不發出剔除信號，如果該煙包無印花，光纖檢測器發出的光線由煙包上的金屬鋁箔紙直接反射，反射光線就強，則光纖放大器有輸出，該輸出被控制器接收，同時通過同步相位盤5對其進行移位跟蹤，當該煙包到達輔機剔除口時，控制器輸出剔除信號（圖四），將該煙包進行剔除。

如圖五所示，模擬出現無印花煙包的情況，此時光纖放大器有輸出，隨即將“1”（高電平）寫入控制器中的移位寄存器，通過同步信號進行移位，移位的計數值取決于煙包從檢測位置到剔除位置之間的工步數；將在設定工步數上由控制器發出剔出信號給執行機構進行剔出。

其中，同步相位盤的作用是提供機械缺口以滿足電感式接近開關所需的檢測距離；電感式接近開關的作用是當相位盤與接近開關達到一定檢測距離時發出信號；它通過固定在輔機主傳動軸上的同步相位盤和電感式接近開關的共同作用而產生；同步信號的作用是提供準確的同步檢測相位和提供給控制器中的移位寄存器準確的時鐘脈沖。

3、運行成效

在GDX1包裝機輔機部分（CH）增加小包印花的檢測剔除裝置后，在對其進行有效性測試時，檢測成功率為100%，剔除成功率高達98%；而且在日常的質檢過程中，小包成品中無印花煙包的概率幾乎為0；在試用半年來，在對煙包質量連續的抽檢過程中，均未發現有無印花的煙包；從消費者反饋來看，自從加裝了該檢測剔除裝之后未有該方面的市場反饋。可見，該裝置的檢測和剔除功能效果明顯，值得推廣。

參考文獻：

[1]劉勇.數字電路（第三版）[M].電子工業出版社 2007

[2]GDX6S電氣說明書.意大利G.D公司，2009