激光传感器在GD卷烟包装机小盒拉线检测上的应用

摘 要：利用激光的高方向性、高单色性和高亮度等特点，激光传感器可以对透明或非透明小盒拉线进行有效检测，当透明或非透明小盒拉线存在偏移或缺失时，激光接收器收到的激光信号由强变弱，控制单元将收到的激光信号与设定灵敏度值进行比较，从而判别出透明或非透明小盒拉线存在偏移或缺失。GD卷烟包装机安装以激光传感器为检测元件的检测装置后，可以准确检测剔除透明或非透明小盒拉线缺失、偏移的小盒烟包，保证产品质量。

关键词：GD卷烟包装机；激光传感器；小盒拉线；检测装置

GD卷烟包装机组是烟草行业包装机的主流机型，该机组包括：X小盒包装机、CH盒外透明纸包装机、CT硬条包装机和CV条外透明纸包装机。CH盒外透明纸包装机使用的小盒拉线检测器TA30采用的是透射检测法[1]。

1 存在问题

随着烟草行业的发展，各烟草厂家在卷烟包装方面不断的推陈出新，使用各种新的卷烟材料以适应市场的需要。所广泛使用的各种新型拉线如：透明拉线，白拉线，激光烫银，彩色拉线等；TA30透射检测法对这些新型透明拉线的灵敏度明显不足，甚至无法检测，导致误检，漏检的情况出现，严重影响产品的质量[2]。

2 设计方案及原理

为了能对透明或非透明小盒拉线进行有效检测，选用激光传感器[3]作为检测元件，利用激光的高方向性、高单色性和高亮度等特点[4]，实现对透明纸、透明拉线的识别。

检测装置由一个激光传感器、一个光电传感器和1个控制单元组成。激光传感器由一个激光发射器和一个激光接收器组成；控制单元由输入电路、可编程逻辑控制器PLC和输出电路组成。激光发射器和激光接收器安装在CH透明纸输送裁切装置的右支座上，检测已粘贴在透明纸上的拉线，如图1所示。光电传感器安装在CH透明纸输送裁切装置的左支座上，光电传感器的检测面与透明纸输送方向平行。将GD卷烟包装机电柜内的CH编码器信号接至控制单元，控制单元安装在GD卷烟包装机电柜后部的卡槽上，控制单元利用CH编码器信号实现检测相位设置及剔除移位功能。

1.小盒透明纸 2.光电传感器 3.小盒 4.CH透明纸输送裁切装置

5.小盒剔除口 6.激光接收器 7.激光发射器 8.小盒拉线

图1 检测装置结构示意图

激光传感器检测示意图如图2所示，激光发射器发出的激光束经小盒拉线反射回激光接收器，激光发射器发出的激光束在激光发射器、小盒拉线与激光接收器所形成的夹角为30度至45度，激光发射器发出的激光与透明纸上的小盒拉线垂直。

检测装置的原理为：通过激光发射器发出的激光在透明纸、小盒拉线上反射的激光强弱不同，激光接收器将收到的激光强弱信号转为电信号输送至控制单元，由控制单元进行信号比校，从而判别出透明或非透明拉线是否存在偏移或缺失。由光电传感器检测拉线是否存在接头，当拉线有接头时，光电传感器输出的信号从0变为1，从而判别出拉线存在接头。检测出透明或非透明小盒拉线存在偏移、缺失或有接头后，由控制单元的PLC软件程序进行移位处理，将检测到的缺陷烟包在CH小盒剔除口进行剔除，图3为检测原理框图。

图3 检测原理框图

3 使用效果

采用激光传感器作为小盒拉线的检测元件，利用激光的特性，可对透明或非透明小盒拉线进行有效检测，且激光传感器发出的激光为可见光，可以利用可见光斑进行检测位置校准。GD卷烟包装机安装以激光传感器为检测元件的检测装置后，可以准确检测剔除透明或非透明小盒拉线缺失、偏移的小盒烟包，保证产品质量。

参考文献

[1]上海烟草机械有限责任公司.ZB45型硬盒硬条包装机组[Z].2006.

[2]刘庆伟，信明阳.新型香烟小包拉线检测器的设计[J].中国科技信息，2011，05.

[3]鲍丙豪.传感器手册[M].北京：化学工业出版社，2008.

[4]赵继聪，周盼，秦魏.激光传感器原理及其应用[J].科技向导，2011.09.

作者简介：潘安岳（1972-），本科学历，广西中烟工业有限责任公司南宁卷烟厂电气技师，主要从事卷烟设备的电气维护管理工作。