C600型条盒包装机透明纸偏移检测分析及改进

C600型条盒包装机透明纸偏移检测分析及改进

师 铭，刘 旸，普玥，李树恩，赵艳妮

红塔烟草（集团）有限责任公司，云南 玉溪 653100

摘要：C600型条盒包装机是上海烟机公司从意大利GD公司引进技术改进后生产出来的产品。由于原核心技术基本上被发明于上世纪70年代，在技术上如今看来稍显落后，但在稳定性和使用成本方面依然优秀。本文通过对该机型透明纸包裹组件深度研究分析，针对产品检测方面进行了适当改进，提升了机器的运行稳定性。

关键词：透明纸 检测 偏移 PLC 程序

一、背景

随着十四五规划的推进，提升企业运行效率，增加企业经营利润成为了与时代发展相匹配的主旋律。在严守产品质量红线的前提条件下，提升生产效率是企业始终的追求。在日常的生产工作中，当有透明纸偏移导致成型不好的烟条出现时，由于现有设备无法对条盒透明纸偏移量进行检测，导致有质量缺陷的的烟条直接流入下一道工序。目前仅仅依靠封箱机上的CCD无法完全剔除条盒透明纸偏移的烟条，而且每台封箱机接受多台设备。连续剔除可能导致封箱机通道阻塞，引起包装设备频繁停机。条盒透明纸偏移烟条不能被及时剔除，不但增加了质量风险，还影响了生产效率。

二、存在问题及原因

目前C600型条盒包装设备采用包装透明纸的方式是，待包装的透明纸裁切成单张后由夹钳夹取送至第一提升器处，烟条在第一提升器的作用下与透明纸结合后向上运动，运动至成型通道后由固定折叠器和活动折叠共同作用进行折叠，最后通过第二提升器提升作用对端头两个长边进行折叠最终成型。在日常工作中观察发现，造成透明纸偏移的原因主要归结为以下几类：

（一）来料因素影响。在透明纸生产过程中由于工艺和生产环境的限制，看似厚薄均匀的透明纸实际上会有一定程度的偏差。不仅在厚度方面，在透明纸的表面粗糙度方面和热塑性方面由于不同批次的基料差异也会造成造成透明纸偏移。

（二）透明纸单张裁切带刀。设备所使用的透明纸是以卷为单位，由设备放卷菜切后变为单条包装所需要的单张形式。在送卷过程中，由于受到设备自身的切刀磨损和来料方面的因素的干扰，会产生裁切处连刀的透明纸，从而在接下来的透明纸被夹钳夹取分离过程中造成透明纸偏移。

（三）机器温度波动。由于设备烙铁温度控制是通过热电偶进行实时测量反馈，在烙铁温度不稳定时会有加热迟滞现象，达不到工作温度或超过工作温度。导致包裹的透明纸受热变形超过设计值造成透明纸偏移。

所以条盒透明纸偏移的产生由于折叠原理的限制，对透明纸的质量波动较为敏感。透明纸的表面光滑程度、热形变性、可折叠性等都有可能造成透明纸质量波动。由此可见，保证设备不会产生透明纸偏移的烟条是基本不可能的。

三、设计改进思路

经过长期的观察和对设备的深入了解，在条盒透明纸成型通道短边折叠成型位置处的两端，各安装一个光纤放大检测器。若条盒透明纸发生了偏移，检测器没有检测到来自透明纸的信号，则会向PLC控制器发出一个缺失的脉冲信号。在第二提升器止顶杆位置处设置一个光电检测器，用于准确计算提升的烟条数量。当左右两端检测器发送脉冲信号时，计数检测器开始计数，在通过一定数量烟条后启动拾条器，将有透明纸偏移的烟条剔除，并发出声光报警提醒操作人员拾条。上述各部分组件具体结构示意图如图一所示。

（一）为了最大限度利用现有设备，对现有PLC控制器的程序进行重新编程进而实现检测效果。通过现有的人工拾条器将缺陷烟条剔除，使用PLC控制器作为人工拾条器的控制单元。

（二）安装在条盒透明纸成型通道位置处的左右两个支架，分别用于固定检测透明纸两个短边的光纤放大检测器；在第二提升器提升止顶位置安装一个光电检测器用于对烟条进行计数。在烟条出口位置处安装声光报警器。

（三）对拾条器PLC重新进行编程。当位置正确的条盒透明纸通过检测器时，检测器向PLC发送脉冲信号，反之异位的透明纸通过时，脉冲信号缺失。PLC发现缺失信号时由在第二提升器提升止顶位置的检测器进行计数。通过固定数量烟条后启动拾条器进行剔除，同时发出声光报警。剔除四条烟条后提升机挡板自动放下，条提升器继续向高架输送链输送烟条。

四、改进具体实施

（一）设计制作计数传感器支架

根据现有的机器结构空间，在不影响机器正常生产工作的情况下，对支架进行设计制作，要求计数传感器能够稳定固定在现有机器上。传感器通过M6的螺母与支架相固定。支架与机器安装紧密，间隙≤0.1mm。为了不影响到烟条质量，支架的表面粗糙度为Ra1.6。

（二）设计制作蜂鸣器、指示灯支架

根据现有的机器结构空间，对支架进行设计制作，蜂鸣器和指示灯安装放置在支架上，两者之间距离≥2cm，不会相互影响正常工作。蜂鸣器和指示灯安装牢固且安装位置处于一个较为明显易观察的位置。蜂鸣器和指示灯通过根据其选型，通过M8的螺钉固定在支架上，过渡配合。根据设计要求，支架材料为45#钢，长120mm ，宽 35mm，高105 mm，支架厚度为 5mm，进行支架制作。

（三）设计制作透明纸偏移检测器支架

根据现有的机器结构空间对支架进行设计制作，光纤可固定在支架上，可以上下左右四个方向调整检测光纤到透明纸的距离，方便调节。光纤支架安装牢固且安装位置处于一个较为明显易观察的位置。光纤支架根据其选型，通过M6的螺钉固定在CV第二提升器支架上，过渡配合。

（四）接线和编程

将上述各部分检测器通过支架固定到位后通过电气接线与控制柜PLC进行连接，连接到位后对PLC进行程序修改。

五、改进效果

安装完毕后，对该装置改进前后进行了跟踪统计。以天为单位，采集了安装前后连续3日该装置对因条盒透明纸偏移而剔除的产品数。安装有条盒透明纸偏移装置的剔除率为100%，而未安装该装置的设备包装机烟条剔除率为0。

在没有条盒透明纸偏移检测之前，据调查显示，每月均有10次左右因为大油封偏移而进行翻箱复检。开箱复检不仅造成了原辅料浪费，还要额外投入大量的人力资源。升级该装置后，每个月10次的翻箱复检能有效的避免，便可节约一定的生产成本，而且还大大的降低了因为条盒透明纸而引发的质量风险，其意义不可轻视。

参考文献

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