激光傳感器在GD卷煙包裝機小盒拉線檢測上的應用

摘 要：利用激光的高方向性、高單色性和高亮度等特點，激光傳感器可以對透明或非透明小盒拉線進行有效檢測，當透明或非透明小盒拉線存在偏移或缺失時，激光接收器收到的激光信號由強變弱，控制單元將收到的激光信號與設定靈敏度值進行比較，從而判別出透明或非透明小盒拉線存在偏移或缺失。GD卷煙包裝機安裝以激光傳感器為檢測元件的檢測裝置后，可以準確檢測剔除透明或非透明小盒拉線缺失、偏移的小盒煙包，保證產品質量。

關鍵詞：GD卷煙包裝機；激光傳感器；小盒拉線；檢測裝置

GD卷煙包裝機組是煙草行業包裝機的主流機型，該機組包括：X小盒包裝機、CH盒外透明紙包裝機、CT硬條包裝機和CV條外透明紙包裝機。CH盒外透明紙包裝機使用的小盒拉線檢測器TA30采用的是透射檢測法[1]。

1 存在問題

隨著煙草行業的發展，各煙草廠家在卷煙包裝方面不斷的推陳出新，使用各種新的卷煙材料以適應市場的需要。所廣泛使用的各種新型拉線如：透明拉線，白拉線，激光燙銀，彩色拉線等；TA30透射檢測法對這些新型透明拉線的靈敏度明顯不足，甚至無法檢測，導致誤檢，漏檢的情況出現，嚴重影響產品的質量[2]。

2 設計方案及原理

為了能對透明或非透明小盒拉線進行有效檢測，選用激光傳感器[3]作為檢測元件，利用激光的高方向性、高單色性和高亮度等特點[4]，實現對透明紙、透明拉線的識別。

檢測裝置由一個激光傳感器、一個光電傳感器和1個控制單元組成。激光傳感器由一個激光發射器和一個激光接收器組成；控制單元由輸入電路、可編程邏輯控制器PLC和輸出電路組成。激光發射器和激光接收器安裝在CH透明紙輸送裁切裝置的右支座上，檢測已粘貼在透明紙上的拉線，如圖1所示。光電傳感器安裝在CH透明紙輸送裁切裝置的左支座上，光電傳感器的檢測面與透明紙輸送方向平行。將GD卷煙包裝機電柜內的CH編碼器信號接至控制單元，控制單元安裝在GD卷煙包裝機電柜后部的卡槽上，控制單元利用CH編碼器信號實現檢測相位設置及剔除移位功能。

1.小盒透明紙 2.光電傳感器 3.小盒 4.CH透明紙輸送裁切裝置

5.小盒剔除口 6.激光接收器 7.激光發射器 8.小盒拉線

圖1 檢測裝置結構示意圖

激光傳感器檢測示意圖如圖2所示，激光發射器發出的激光束經小盒拉線反射回激光接收器，激光發射器發出的激光束在激光發射器、小盒拉線與激光接收器所形成的夾角為30度至45度，激光發射器發出的激光與透明紙上的小盒拉線垂直。

檢測裝置的原理為：通過激光發射器發出的激光在透明紙、小盒拉線上反射的激光強弱不同，激光接收器將收到的激光強弱信號轉為電信號輸送至控制單元，由控制單元進行信號比校，從而判別出透明或非透明拉線是否存在偏移或缺失。由光電傳感器檢測拉線是否存在接頭，當拉線有接頭時，光電傳感器輸出的信號從0變為1，從而判別出拉線存在接頭。檢測出透明或非透明小盒拉線存在偏移、缺失或有接頭后，由控制單元的PLC軟件程序進行移位處理，將檢測到的缺陷煙包在CH小盒剔除口進行剔除，圖3為檢測原理框圖。

圖3 檢測原理框圖

3 使用效果

采用激光傳感器作為小盒拉線的檢測元件，利用激光的特性，可對透明或非透明小盒拉線進行有效檢測，且激光傳感器發出的激光為可見光，可以利用可見光斑進行檢測位置校準。GD卷煙包裝機安裝以激光傳感器為檢測元件的檢測裝置后，可以準確檢測剔除透明或非透明小盒拉線缺失、偏移的小盒煙包，保證產品質量。

參考文獻

[1]上海煙草機械有限責任公司.ZB45型硬盒硬條包裝機組[Z].2006.

[2]劉慶偉，信明陽.新型香煙小包拉線檢測器的設計[J].中國科技信息，2011，05.

[3]鮑丙豪.傳感器手冊[M].北京：化學工業出版社，2008.

[4]趙繼聰，周盼，秦魏.激光傳感器原理及其應用[J].科技向導，2011.09.

作者簡介：潘安岳（1972-），本科學歷，廣西中煙工業有限責任公司南寧卷煙廠電氣技師，主要從事卷煙設備的電氣維護管理工作。