煙絲異物識別剔除裝置的研制

朱建新 韓明 趙淑華 韓慧丹

摘 要：針對成品煙絲中含有雜物的問題，設計了一種煙絲異物識別剔除裝置，有效提高卷煙產品質量并解決了金屬雜物損壞卷接包設備問題。

關鍵詞：煙絲異物識別剔除裝置;卷煙產品質量

成品煙絲中含有異物若無法及時剔除，一方面，將對成品卷煙的吸味等產品質量產生重大影響，另一方面，若為金屬異物，將直接對卷接包設備造成損傷，目前行業內所使用的剔除設備還存在一定弊端，尚不能達到精準剔除雜物的要求。

1 存在問題

目前，制絲車間煙絲異物剔除多采用激光除雜和CCD攝像煙草異物剔除系統[1-2]，其中激光除雜光路復雜且易被干擾，而CCD攝像煙草異物剔除系統只能對煙絲層表面異物進行剔除，內部異物被錯失造成煙絲異物剔除不徹底。所以，急需尋找一種高效、雜物剔除效果良好且無損煙絲質量的檢測剔除方法。

2 改進措施

2.1 煙絲異物識別剔除裝置總體結構

煙絲異物識別剔除裝置主要由煙絲輸送帶、X射線成像及異物剔除部分組成[3]。其中煙絲輸送帶的功能是將煙絲柜的煙絲輸送至X射線成像位置;X射線成像利用X射線照射煙絲，將接受到的信號進行處理，轉化為0～255之間的灰度數據，繪制灰度圖進行圖像處理識別雜物;異物剔除部分是當異物到達當前位置時，噴吹系統將雜物吹至雜物盒內。

2.2 煙絲異物識別裝置

煙絲異物識別裝置結構如圖1所示，主要由支架、零點推桿、水循環系統、調平結構、X光源、X光機、通訊盒、探測器點陣組成。支架即起支撐作用，支撐整個裝置，保證裝置的穩定性;零點推桿用于系統歸一標定;調平結構調節X射線發射方向使X射線能被探測器點陣準確接收;X光源即裝置的信號源，發射X射線;X光機控制X光源的發射;通訊盒即將采集的信號數據傳輸到PC機;探測器點陣實現A/D轉換等信號處理功能。

當煙絲異物識別裝置開始工作時，首先零點推桿進行歸一標定，其中推桿出端推動鋁板擋住X射線，推桿回端歸位鋁板使X射線射出。當煙絲到達異物識別位置時，X射線照射至煙絲上，探測器點陣接收射過煙絲的X射線，并將其轉化為計算機可識別信號，再由通訊盒傳輸至計算機進行處理。根據不同物質對X射線吸收差異，計算機將接收的信號經算法轉化成0～255之間的灰度數據，繪制灰度圖，再經圖像處理區別煙絲和異物。

2.3 煙絲異物剔除裝置

煙絲異物剔除裝置結構如圖2所示，主要由噴氣除雜系統、接料盒、料筒三部分組成。當雜物位于噴氣除雜系統的噴吹范圍時，啟動噴吹系統，雜物隨之順著料筒落入接料盒中，其中料筒起到引導異物落至接料盒以及封閉防塵的作用。

3 效果分析

通過使用此種煙絲異物剔除裝置，成品煙絲中雜物剔除效果顯著，卷煙產品質量明顯提升，解決了煙絲中金屬雜物損壞卷接包設備問題。

參考文獻

[1]楊俊杰，陶文華.基于激光分揀技術的煙草異物剔除系統[J].機械制造與自動化，2019，48（06）：214-216.

[2]唐向陽，張鶴松，張勇，楊春，丁銳，楊松.基于機器視覺技術的智能煙草異物剔除系統[J].機電工程技術，2006（12）：84-85+99+106.

[3]徐灝.機械設計手冊[M].機械工業出版社，2000.