烟丝异物识别剔除装置的研制

朱建新 韩明 赵淑华 韩慧丹

摘 要：针对成品烟丝中含有杂物的问题，设计了一种烟丝异物识别剔除装置，有效提高卷烟产品质量并解决了金属杂物损坏卷接包设备问题。

关键词：烟丝异物识别剔除装置;卷烟产品质量

成品烟丝中含有异物若无法及时剔除，一方面，将对成品卷烟的吸味等产品质量产生重大影响，另一方面，若为金属异物，将直接对卷接包设备造成损伤，目前行业内所使用的剔除设备还存在一定弊端，尚不能达到精准剔除杂物的要求。

1 存在问题

目前，制丝车间烟丝异物剔除多采用激光除杂和CCD摄像烟草异物剔除系统[1-2]，其中激光除杂光路复杂且易被干扰，而CCD摄像烟草异物剔除系统只能对烟丝层表面异物进行剔除，内部异物被错失造成烟丝异物剔除不彻底。所以，急需寻找一种高效、杂物剔除效果良好且无损烟丝质量的检测剔除方法。

2 改进措施

2.1 烟丝异物识别剔除装置总体结构

烟丝异物识别剔除装置主要由烟丝输送带、X射线成像及异物剔除部分组成[3]。其中烟丝输送带的功能是将烟丝柜的烟丝输送至X射线成像位置;X射线成像利用X射线照射烟丝，将接受到的信号进行处理，转化为0～255之间的灰度数据，绘制灰度图进行图像处理识别杂物;异物剔除部分是当异物到达当前位置时，喷吹系统将杂物吹至杂物盒内。

2.2 烟丝异物识别装置

烟丝异物识别装置结构如图1所示，主要由支架、零点推杆、水循环系统、调平结构、X光源、X光机、通讯盒、探测器点阵组成。支架即起支撑作用，支撑整个装置，保证装置的稳定性;零点推杆用于系统归一标定;调平结构调节X射线发射方向使X射线能被探测器点阵准确接收;X光源即装置的信号源，发射X射线;X光机控制X光源的发射;通讯盒即将采集的信号数据传输到PC机;探測器点阵实现A/D转换等信号处理功能。

当烟丝异物识别装置开始工作时，首先零点推杆进行归一标定，其中推杆出端推动铝板挡住X射线，推杆回端归位铝板使X射线射出。当烟丝到达异物识别位置时，X射线照射至烟丝上，探测器点阵接收射过烟丝的X射线，并将其转化为计算机可识别信号，再由通讯盒传输至计算机进行处理。根据不同物质对X射线吸收差异，计算机将接收的信号经算法转化成0～255之间的灰度数据，绘制灰度图，再经图像处理区别烟丝和异物。

2.3 烟丝异物剔除装置

烟丝异物剔除装置结构如图2所示，主要由喷气除杂系统、接料盒、料筒三部分组成。当杂物位于喷气除杂系统的喷吹范围时，启动喷吹系统，杂物随之顺着料筒落入接料盒中，其中料筒起到引导异物落至接料盒以及封闭防尘的作用。

3 效果分析

通过使用此种烟丝异物剔除装置，成品烟丝中杂物剔除效果显著，卷烟产品质量明显提升，解决了烟丝中金属杂物损坏卷接包设备问题。

参考文献

[1]杨俊杰，陶文华.基于激光分拣技术的烟草异物剔除系统[J].机械制造与自动化，2019，48（06）：214-216.

[2]唐向阳，张鹤松，张勇，杨春，丁锐，杨松.基于机器视觉技术的智能烟草异物剔除系统[J].机电工程技术，2006（12）：84-85+99+106.

[3]徐灏.机械设计手册[M].机械工业出版社，2000.