YB917压板状态检测装置的设计应用

商保鹏

摘要： YB917 型条外透明纸包装机是ZB47 型硬盒硬条包装机组中卷烟包装的最后一个单机，在YB917第一提升处压板打开的状态（正常状态是压板关闭）下启动机器，YB917第一提升接应杆将会撞到下面的压板，造成第一提升接应杆的损坏，目前故障率100%。为解决第一接应杆损坏的问题，根据YB917的工作原理和结构特点，设计了一种检测装置。该系统通过电容式传感器检测压板的状态，只有在压板正常关闭的状态下才可以启动机组。应用效果表明，该检测装置操作简单，使用方便，调试结果的可靠性达到了100%，有效地降低了机组的部件损坏率。

Abstract： YB917 paper packaging machine is the last single cigarette packaging of ZB47 packing unit. While the first lifting plate at the open state （normal state is pressed plate closed） start the machine， YB917 first lift receiving rod will hit the bottom of the pressure plate， resulting in damage to the first lift receiving rod， the current failure rate of 100%. In order to solve the problem of the first lift receiving rod damage， according to the working principle and structural characteristics of YB917， designed a detection device. The system detects the state of the platen by means of a capacitive sensor. The unit can be started only when the platen is normally closed. The application results show that the testing device is simple and easy to use， and the reliability of the debugging result reaches 100%， which effectively reduces the damage rate of components.

关键词： YB917 型条外透明纸包装机；电容式传感器；检测装置

Key words： YB917 packaging machine；capacitive sensor；detection device

中图分类号：TB486 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）07-0085-02

0 引言

近年来，我国各大卷烟工业企业在卷接、包装上从中速向高速的方向发展，设备趋向高速化、自动化、一体化。YB917 型条外透明纸包裝机是ZB47 型硬盒硬条包装机组中卷烟包装的最后一个单机，其作用是在10 包一条的硬条盒外层完成裹包一层粘贴有拉带透明纸的包装工序，至此整个包机组的包装动作就全部完成。

由图1 YB917型条外透明纸包装机的工艺流程可以了解到它的整个包装工艺过程。从YB617型硬条包装机推出的硬条盒被推送至本机的第一顶升器上，被剪切成定长并粘有拉带的透明纸也被输送到机器的包装位置（已到位的硬条盒的上方）。此时顶升器开始顶升，见图1中a工位，在顶升过程中透明纸呈“П”型包裹，条盒至b工位，然后在中层台面进行水平推送和折叠，在c工位，透明纸完成了后下长边折叠，前下长边折叠，两端后短边和前短边的折角后，被继续推送至d工位，在d 工位完成长边折叠处的热封（烙烫），在推送过程中完成两端下短边的折叠，到达e工位，条盒继续向前，被推入第二顶升的f工位。最后，条盒在第二顶升的过程中完成两端上短边的折叠和两端面的热封，见g工位，包好的透明纸条盒被顶升至最高一层后由推板推至输出通道，在通道的推进中继续给予压紧和加热，从而保证了端面热封的质量，至此完成了透明纸条包的整个包装过程。

在YB917第一提升处压板打开的状态下启动机器，第一提升接应杆将会撞到下面的压板，造成第一提升接应杆的损坏，为解决这一问题，根据YB917的工作原理和结构特点，本文新设计了一种检测装置，通过电容式传感器检测压板的状态，只有在压板正常关闭的状态下才可以启动机组，从而从根本上解决第一提升接应杆损坏的问题。

1 存在问题

透明纸裹包成形是YB917的主要工作部分，图2是条盒跟随接应装置工作原理，当夹钳将透明纸3拉至硬条盒4上方时，条盒跟随接应杆2下降到达硬条盒上方的零位位置，从而将透明纸3压在硬条盒4上，起到防止硬条盒外透明纸在第一次顶升过程中发生歪斜。

近年来公司调试人员在卷烟厂实际调试中，发现有下列问题：在YB917第一提升处压板打开的状态（正常状态是压板关闭）下启动机器，YB917第一提升接应杆将会撞到下面的压板，造成第一提升接应杆的损坏，目前故障率100%。

目前卷烟市场竞争日益激烈，各大卷烟企业纷纷提出降本增效促使，而YB917第一提升接应杆的损坏造成的损失非常大，损失既有更换机械部件的直接费用，还有导致调试周期延长，从而严重影响卷烟产品的正常生产。

如果调试人员在调试YB917时，第一提升处压板在没有关闭的状态下，启动机器，会导致YB917第一提升接应杆撞到下面的压板，造成第一提升接应杆的直接损坏。损坏后，要更换整套部件，直接影响整个机组的生产效率。由此可见在第一提升处压板没有关闭的状态下，启动机器，对机器及工作效率产生了很大的负面影响。因此在YB917第一提升压板处设计一个检测装置，使得第一提升处压板只有在关闭的状态下，才能启动机器，这样就可以从根本上避免由其产生的第一提升接应杆损坏问题。

2 压板状态检测装置

本文通过分别实现检测功能和控制功能来完成YB917压板状态检测装置的设计应用。

2.1 检测功能实现

可以通过两种方案实现压板的状态检测。

2.1.1 用SICK视觉传感器来实现检测功能

视觉传感器检测精度很高，可以设置图像的比较区域，检测速度快。SICK视觉传感器体积较大，要设计一个支架才可以安装在机组上。调试时必须用手提电脑连接视觉传感器，对视觉传感器进行多项设置。由于视觉传感器是通过把压板关闭和压板打开的照片进行比较来判断压板是否正常关闭，所以在调试时还要向视觉传感器上传压板关闭时的照片以供检测时参考比较。由于SICK视觉传感器属于比较高端的检测设备，因此价格昂贵。

2.1.2 用电感式传感器来实现检测功能

电感式传感器组成的检测装置检测精度较低，速度较慢。电感式传感器体积很小，但同样需要设计支架才可以安装在机组上。电感式传感器安装完成后，只需要調整电感式传感器和压板之间的距离使电感式传感器感应。电感式传感器属于常用元器件，价格便宜。

虽然电感式传感器组成的检测装置在精度和速度上都比视觉传感器差，但是已经可以满足我们的设计需求。与电感式传感器组成的检测系统相比，视觉传感器在调试时的设置过于复杂。使用电感式传感器组成的检测系统更加经济。经过方案比较，本文选用电感式传感器实现压板的状态检测。

2.2 控制功能实现

2.2.1 PLC控制

PLC是一种通用控制器，它可以处理电感式传感器输出的信号，PLC也完全可以对电感式传感器组成的检测装置进行控制。编程时可用梯形图或C语言编程，编程方便，通用性强。由于需要采购PLC控制器，因此需要设计一个分线盒来安装PLC控制器。

2.2.2 MICROII控制

YB917采用的是MICRO II控制系统，电感式传感器也是公司设备常用的元器件，因此MICRO II系统完全可以对电感式传感器组成的检测系统进行控制。MICRO II系统编程语言是G.D语言，公司电气设计人员非常熟悉，具有通用性。 由于YB917本来使用的就是MICRO II控制系统，所以不用另外采购硬件，只需要使用几个原来卡板上的空余输入输出点即可。安装方面：采用产品配套控制系统，无需另外安装硬件设备。

MICRO II控制系统和PLC控制系统都可以实现对于检测系统的控制，MICROII系统的编程时间较PLC短，且PLC需要一段时间进行硬件模块组态，综合来说，MICROII系统在时间性与实施性上更具有优势。使用MICRO II控制系统无需另外购买控制系统硬件，MICROII作为控制系统，安装更方便。经过方案比较，本文选用MICRO II控制系统实现压板状态检测的控制功能。

综上所述本文最终选用电感式传感器实现检测功能，MICRO II控制系统实现压板状态检测的控制功能。

3 应用效果

该检测装置主要针对ZB47机组的YB917型条外透明纸包装机，该系统通过电容式传感器检测压板的状态，只有在压板正常关闭的状态下才可以启动机组。在公司16121批次的4组ZB47型硬盒硬条包装机的实物调试中，我们对检测装置的有效性进行了测试，测试中检测装置成功检测出了压板打开的机组，通知控制系统会发出报警信号，提高了整个系统的可靠性；压板关闭时，检测装置显示机组状态正常，机组可以正常运转。实物调试表明检测装置有效。在安装了YB917压板状态检测装置以后，YB917就没有发生由于压板打开而造成的YB917第一提升接应杆损坏。应用效果表明，该检测装置操作简单，使用方便，调试结果的可靠性达到了100%，有效地降低了机组的部件损坏率。

参考文献：

[1]意大利GD公司.YB47型硬盒包装机使用说明书[G]. 2004.

[2]倪来成.GD包装机条外透明纸检测装置的设计应用[J].设备与仪器，2010（6）.

[3]滕燕.CV型条外透明纸包装机送纸滚轮改进及应用[J].合肥学院学报，2010（5）.

[4]邱建红.GD包装机条盒透明纸检测器功能应用的改进[J].机械与电子，2008（6）.

[5]陆文君.YB917型条外透明纸包装机检测装置的应用分析[J].科技资讯，2012（10）.

[6]杨晓君.YB47包装机涂胶器啮合检测相位测量装置的设计应用[J].烟草科技，2013（1）.