煙箱清潔度檢測和剔除裝置設計與應用

【摘? 要】本文講述了一種鋼制周轉煙箱的內部清潔度檢測和剔除裝置，包括帶有精確定位功能的鏈條機站臺，智能相機檢測和信號處理器，PLC和具有頂升和移栽功能的鏈條機。煙絲裝箱前，每個煙箱去蓋后都要經過清潔檢測裝置，當煙箱到達位置后，智能相機根據煙絲顏色和煙箱內部背景顏色差異，實現對煙箱內部清潔度檢測，如果不需要清掃，煙箱自動送至裝箱生產線上下一個鏈條機站臺;如果煙箱需要清掃，PLC接到相機處理器的信號后輸出頂起鏈條機，和側面的移栽鏈條機將煙箱送往清掃裝置，清掃干凈的煙箱返回到裝箱生產線進行裝箱。確保鋼制周轉煙箱內部清潔、干凈，進而確保成品煙絲質量。

【關鍵詞】清潔度;剔除裝置;顏色差異;PLC

引言

目前，根據煙草行業發展需要，異地供絲逐漸在全國范圍內廣泛使用，根據卷煙工藝，煙絲裝載和運輸過程中要保溫保濕，多層設計的鋼制周轉箱和立體庫得到廣泛的應用。 使用自動化生產設備，將煙絲成品從儲絲柜輸送到裝箱線，分別裝到一個個鋼制周轉箱里，然后加蓋、入庫儲存，出庫、裝車，發往目的地，從目的地送回的空箱入庫儲存，再根據系統自動出庫，裝滿不同種類、牌號的煙絲，在開始裝煙絲之前，必須確保煙箱內部清潔，沒有雜物，以免影響卷煙質量。

1.設計方案

首先選定剔除鏈條機站臺即第一鏈條機站臺，站臺的內部安裝一個帶升降功能的第二鏈條機，第二鏈條機的運行方向與所選定剔除站臺第一鏈條機的運行方向垂直，以便將煙箱移出裝箱生產線，第一鏈條機站臺的四個角分別安裝垂直等高的立柱，四個立柱的最高點為平面，安裝在有線槽和卡規的頂棚，頂棚的中心安裝有智能相機，旁邊裝有補光燈，第一鏈條機側面支架上安裝有兩個漫反射式光電開關，當鋼制周轉箱進入到第一鏈條機，第一個漫反射式光電開關信號觸發后，PLC系統發出指令使鏈條機減速，第二個漫反射式光電信號被觸發后，停止鏈條機。此時鋼制周轉煙箱處于智能相機的正下方，智能相機按照設定區域對周轉箱內部進行拍照，拍照后將數據傳輸至控制器進行處理，利用煙絲或煙葉顏色和煙箱內部背景顏色差異，實現對煙箱內部清潔度檢測，如果煙箱清潔度高于基準值，則不需要清掃，如果煙箱內部清潔度低于基準值則需要清掃，相機處理器將處理結果通過網路及時傳輸給PLC控制器，PLC控制器經過循環掃描，根據接收到的數據進行判斷，如果煙箱內部清潔度低于基準值則需要清掃，第二鏈條機自動頂起，頂起到位后第二鏈條機和第三鏈條機同時啟動，將煙箱送往清掃裝置。如果煙箱清潔度高于基準值，則不需要清掃，系統會將煙箱沿原運行方向自動送至第四鏈條機，直接進入裝箱系統進行裝箱。清掃完成的煙箱通過第二鏈條機和第三鏈條機的反轉又送回到裝箱系統。

2.實施方法

如圖1所示，煙箱清潔度檢測和剔除裝置中帶頂的支架1頂部有高清攝像機9和補光燈10，對煙箱內部區域進行拍照，第一鏈條機一側支架上安裝有漫反射式光電開關7和6，分別用于第一鏈條機減速和停止，第二鏈條機3帶有升降和平移功能，第三鏈條機4、第四鏈條機5和第五鏈條機8只具有平移功能。所有鏈條機都由變頻器控制。

當鋼制周轉煙箱去蓋后經第五鏈條機8被輸送至支架1正下方的鏈第一鏈條機2上，并觸發漫反射光電開關7信號時，變頻器降低輸出頻率，第一鏈條機2的速度下降，以低速原方向運行，當漫反射光電開關6信號觸發后，變頻器停止輸出，第一鏈條機2停止運行，此時鋼制周轉煙箱處于在智能相機的正下方，智能相機按照設定區域對周轉箱內部進行拍照，拍照后將數據傳輸至控制器進行處理，利用煙絲或煙葉顏色和煙箱內部背景顏色差異，實現對煙箱內部清潔度檢測，如果接收到的值是10煙箱表示內部清潔度低于基準值需要清掃，第二鏈條機3自動頂起，頂起到位后第二鏈條機3和第三鏈條機4同時啟動，將煙箱送往清掃裝置方向。 如果PLC接收到的信號是01表明煙箱內部清潔度高于基準值不需要清掃，系統會將煙箱沿原運行方向自動送至第四鏈條機5，直接進入裝箱系統進行裝箱。清掃完成的煙箱通過第二鏈條機3和第三鏈條機4的反轉又送回到裝箱系統。

3.結束語

煙箱清潔度檢測和剔除裝置在使用過程中，智能相機自動根據煙絲顏色和煙箱內部背景顏色差異實現對煙箱內部清潔度檢測，系統判斷出需要清掃的煙箱并進行剔除，經清掃裝置清掃干凈的煙箱重新送回到生產線使用，確保了異地供絲鋼制周轉煙箱內部干凈，進而確保裝箱、運輸過程中成品煙絲的質量， 為打造特色中式卷煙加工企業做出自己應有的貢獻。

參考文獻

[1]肖海蓉、任民宏《數據庫原理與應用》清華大學出版社

[2]賀力克《自動控制技術》科學出版社

[3]廖常初《S7-300/400PLC應用技術》機械工業出版社

作者簡介：房廣順（1980.06-），男，河南汝南人，本科，河南中煙工業責任有限責任公司許昌卷煙廠維修電工。