一種抽紙包裝在線檢測設備的研制與應用

摘要：文章主要介紹了一種抽紙包裝在線檢測設備。該設備包括輸送帶、視覺傳感器、吹起剔除機構、導向擋板及處理箱，不影響正常生產，可以快速有效地識別包裝的破損、包裝紙用錯或印刷模糊等問題，且通用性較強，經簡單改造后可適用于卷紙和手帕紙的在線檢測。

關鍵詞：抽紙包裝；在線檢測設備；輸送帶；視覺傳感器；吹起剔除機構；導向擋板 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP391 文章編號：1009-2374（2017）10-0005-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.10.003

1 研制背景

抽紙在包裝的過程中，會因為設備故障、操作不當或其他原因造成抽紙的外包裝破裂，這些外包裝破裂的抽紙需要進行再處理才能流向市場，因此有必要對抽紙的外包裝進行檢測。

現有技術中，一般采取人工對抽紙的外包裝進行檢測的方法，這種方法在一定程度上能夠將外包裝破裂的抽紙檢出，但是這種方法一方面耗時耗力，成本較高；另一方面也會因為工人的各種不確定因素導致部分外包裝破裂的抽紙未能檢出。因此，針對上述情況，如何研發一種抽紙包裝檢測設備，從而解決上述缺點，成為本領域技術人員亟待解決的重要技術問題。

2 整體說明

該抽紙包裝檢測設備，包括輸送帶、視覺傳感器、吹氣剔除機構、導向擋板及處理箱，利用視覺傳感器對抽紙的外包裝進行檢測，并通過吹氣剔除機構將外包裝破裂的抽紙噴除至導向擋板，最后落入處理箱的方式，能夠高效精準地將外包裝破裂的抽紙檢測出來。

整體結構如圖1和圖2所示：

3 機構介紹

1.輸送帶線體；2.視覺傳感器；3.吹氣剔除機構；4.剔除導向擋板；5.不良品處理箱；6.線體護欄；7.1.計數器；7.2.顯示屏；7.3.遠程控制模塊

圖2 抽紙包裝檢測設備圖

位于輸送帶線體（1）側面的視覺傳感器（2）對待檢測抽紙的外包裝進行檢測，若檢測結果為外包裝完好，則繼續將抽紙向前輸送；若檢測結果為外包裝破裂，則啟動吹氣剔除機構（3），將破裂的抽紙吹出輸送帶線體（1），進入剔除導向擋板（4）內，并從剔除導向擋板（4）的底部出口掉入良品處理箱（5），完成對待檢測抽紙的檢測。

線體護欄（6）用于確保抽紙在線體上輸送時不會掉落，在吹氣剔除機構（3）與剔除導向擋板（4）之間的位置上設置有缺口，以便不良品落入出理箱。

計數器（7.1）的設置可以方便記錄包裝紙花色不對或包裝破裂抽紙的個數，以便用戶了解抽紙的合格率。

顯示屏（7.2）可以直觀地顯示抽紙包裝檢測設備的運行狀態及各項參數，例如可以顯示破裂抽紙個數、運行時間等參數，還可以實時輸出視覺傳感器（2）的圖像。

遠程控制模塊（7.3）一方面可以及時將抽紙包裝檢測設備的運行數據發送給用戶；另一方面用戶能夠實現對抽紙包裝檢測設備的遠程控制，例如當抽紙包裝檢測設備運行異常時，可以通過遠程控制模塊（7.3）遠程關閉抽紙包裝檢測設備。

4 控制程序與軟件系統

該設備采用了松下PLC控制，松下PLC具有產品體積小、安裝方便、編程簡單等諸多優點，是目前我們采用的主要PLC產品。

控制程序選取了相機觸發和吹氣觸發兩個典型的控制程序進行說明，PLC程序代碼展示如下：

本設備采用了kinco的人機界面，使用方便靈活、可靠性好。

對產品包裝判斷標準是與標準模板對比，對比度達到95%以上判定為合格，否則判定為不良品。設定方式如下：拍一張合格的抽紙照片，設定模板。然后設定判斷工具，本產品設定了1個位置坐標和7個判斷工具。

5 實際應用

抽紙包裝在線檢測設備投入使用已經超過一年的時間，從實際反饋來看，設備對不良品的識別率和誤判率均符合驗收要求，設備運行穩定，為公司節省了大量人力。第一套設備投入使用半年后開始在集團內推廣使用，目前集團內共采用該設備5套，設備運行可靠，無重大不良投訴。

參考文獻

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[2] 李萌，孫鐵波.基于機器視覺的視頻包裝缺陷檢測研究[J].食品研究與開發，2016，（12）.

[3] 楊帆，等.GDX1_X2包裝機組鋁箔紙拼接頭自動檢測剔除系統[J].機械工程師，2017，（1）.

作者簡介：廖暢（1979-），男，廣東梅州人，維達紙業（中國）有限公司助理工程師，研究方向：造紙設備智能檢測與控制、造紙設備智能化設計與制造。

（責任編輯：黃銀芳）