GDX2型包裝機小盒側邊開口質量自動檢測裝置研究

鄭 珂 丁 力 李志強

（河南中煙有限責任公司安陽卷煙廠，河南 安陽 455004）

1 問題分析

為了防范傳統上人工抽檢小盒側邊開口問題所帶來的時間滯后性，必須要開發設計出一套自動檢測裝置，可以實時地檢測監控小盒側邊開口的狀態，若發現側邊開口，該裝置將自動報警和停機，防止有缺陷的產品流入下一工序，達到實時檢測的目的。

圖1 樣品缺陷

2 解決方案

2.1 控制邏輯

圖2 控制邏輯

自動檢測裝置檢測到小盒側邊開口部位后，發出高電平輸出信號，輸出信號經中間繼電器隔離轉換后被中央PLC接收，同時中央PLC采集設備運行信號，并將此信號與設備運行信號相結合，判斷是否存在小盒側邊開口煙包；主控程序作出報警判斷后，將報警信號傳輸至電控柜輸入板內，產生報警信號并控制主機停機；操作工通過OPC可找到報警信息并排除設備故障。

2.2 技術方案

自動檢測裝置安裝在高于標準煙包的小盒開口位置，滿足自動檢測僅僅對開口部位進行識別的要求，避免出現頻繁無檢測的情況發生；自動檢測器選擇往返式紅外光電傳感器，小盒開口部位可及時阻擋反射光線，實現精準檢測；電控設計邏輯需要實現自動識別設備運行與保養、檢修等多種狀態時對檢測裝置的影響。

2.3 安裝實施

S7-200系列PLC是西門子公司生產的小型的可編程序控制器，在集散自動化系統中充分發揮其強大功能。使用范圍可覆從替代電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。應用領域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關的工業及民用領域，包括各種機床、機械、電力設施、民用設施、環境保護設備等等。如：沖壓機床，磨床、印片機械，橡膠化工機械，中央空調，電梯控制，運動系統。根據實際需要，選用S7-200系列PLC中的CPU222型PLC。CPU 222型PLC具有8個輸入點和6個輸出點，能夠滿足本系統的使用要求。

該自動檢測裝置的自動檢測器為KEYENCE FU-6F型光纖和KEYENCE FS2-60P型光纖放大器，其傳感器屬PNP型高電平輸出，滿足中央PLC對輸入信號的要求；其最佳使用距離為2-10cm，滿足煙包輸送通道的要求；小盒側邊開口質量自動檢測裝置安裝在小盒由主機通往輔機的橫向通道末端且照射光柱的下邊緣位置高于標準煙包2mm，安裝于此的目的在于，小盒經過輸送通道的過程中會發生撞擊情況，煙包經過撞擊后容易產生小盒側邊開口質量缺陷，安裝在末端可有效防范此類缺陷的發生，經模擬測試2mm是保證不發生誤檢測的情況下的最佳 距離。

2.4 程序設計

自動檢測器檢測到小盒側邊開口部位后，反饋給PLC，主控程序作出報警判斷后，將報警信號傳輸至電控柜輸入板內，產生報警信號并控制主機停機。

3 結束語

設計安裝了基于GDX2型卷煙包裝機小盒側邊開口質量的自動檢測裝置，經過實驗驗證，完美的解決了傳統依靠人工抽檢來保證小盒側邊不開口的問題，解決了傳統方法因存在時間滯后性所引起的嚴重的產品質量問題。同時當該自動檢測裝置檢測到小盒側邊開口問題時，可以及時發出報警信號并引發停機，以此提示工人及時解決小盒側邊開口的問題，防止產生大量的報廢和不必要的產品質量問題。