GD包装机条盒缺包检测器的设计与应用

毕鹏月

摘 要： GD包装机应用时，由于剔除烟包不到位导致缺包现象，为避免缺包，GD包装机需要设置缺包检测，例如电容传感检测等，其能够降低缺包率。但是，由于本身设计存在不足，在应用时仍然会出现漏检等现象。基于此，本文就GD包装机条盒缺包检测器展开研究，首先介绍了传统检测器，其次对漏检现象发生原因进行分析，最后对新型检测器设计应用展开探究，以期能够彻底解决条盒缺包现象。

关键词： GD包装机;条盒缺包;检测器

【中图分类号】TS452 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）22-0172-01

当前，我国卷烟企业普遍应用的包装机是由意大利生产的GD系列包装机，其条盒缺包检测探头是由5个电容式接近开关组成的。近些年，随着科技的发展，卷烟包装材料也有所变化，电容式接近开关本身的检测缺陷也逐渐被暴露，其已经无法满足当前的卷烟新材料确保检测需求。对此，需要开发新的检测器，在不改变包装机原有设备的基础上设计新型缺包检测器，以适应当前的卷烟新材料检测需求。

1 传统GD包装机条盒缺包检测器

GD包装机在运行时，其导致缺包的原因就是GH小包透明纸在剔除时补料、补烟不到位导致的，同时也由于操作人员在排除故障时将烟包拿走后没有及时补回，导致烟料不足引发的缺包现象。传统的GD包装机条盒缺包检测器被安装在GT条盒包装机成型通道中，通过五个电容式接近开关检测条盒中的烟包，烟包在靠近傳感器时，二者会产生变化，进而判断有无缺包[1]。这种传感器不仅可以对非金属物体进行检测，同时也能够对金属物体进行检测，检测距离也比较大。当前小盒烟包内衬纸基本为铝箔纸，其为金属物体，只需检测铝箔纸就能够确定烟包的存在。

2 当前条盒缺包检测漏检发生原因

2.1 电容式传感检测

实际使用时，卷烟企业使用的缺包检测器是通过内部的电容传感器获取香烟情况而发出缺包信号的，同时利用电磁阀将其剔除出去。但是，近年来的高档香烟包装中应用铝箔，检测时信号可能被屏蔽，机器的检测范围受到限制，进而导致漏检现象。

2.2 CT烟包到位检测

CT烟包到位检测位于条包成型入仓口处，上下两个光电检测器会对烟包进行检测，并将缺包信号与电容式传感器检测结合，CT剔除点会剔除掉。但是，这种检测只能够对10包烟最右边的上下烟包缺失情况进行检测[2]。

2.3 烟包堆叠检测

包装机在进行检测时，其主要是检测再生料出口，并将检测信号传输到原机中处理，以检测缺盒皮，通过CT定点剔除缺包烟。在实际检测时，操作人员若是补烟不及时，设备无法将缺包现象完全检测出来。

3 新型GD包装机条盒缺包检测器设计应用

3.1 检测器设计

（1）条盒缺包同步检测

在条盒透明纸侧面烙铁美容器入口处安装反射式光导纤维放大器与电感式传感器，反射式光导纤维放大器是为了测量条烟输送过程中条盒商标纸的脉冲数，电感式传感器是为了检测条盒内部小盒铝箔纸的脉冲数，通过程序将两个脉冲数的差值进行放大，如此可以让缺盒条烟与不缺盒条烟的区分值更大，降低误检测，当检测到存在条中缺盒烟包时，条烟到位检测处的电磁阀会得电，挡烟检测摆杆会在设定的延时之后打开，让质量缺陷条烟直接流入到废烟箱中，摆杆归位后也不会影响后续的条烟美容输送;此检测的启用与关闭可以使用松下PLC模拟电位器进行切换。

（2）在线元件自检

如果检测元件出现损坏出现长时间输出高（低）电平现象，就会导致缺包条件误判为合格条盒，引发漏检现象。为了使条盒缺包检测器运行稳定，在其中加入了在线元件自检性能[4]。一旦传感器有损害或是出错，PLC就会控制出错信号，及时发出警报声。操作人员会立即将机器停止，及时调试并更换元件。

（3）PLC控制信号

PLC可编程控制器输入、输出点分别为8个，其信号处理、存储、编程等能力比较强，符合条盒缺包检测存储、剔除要求。检测烟包时，其安装变化，且运行稳定，应用效果好。

PLC工作时，首先其会接受缺包信号，只有通过逻辑运算将信号输出凸轮位有移位传感器，相位会将高电平输入到PLC某一输入点，之后通过移位命令进行5步移位，信号在传输到CT条盒包装机缺包检测位置时，该信号会与信号处理板输出端连接，这时相位处理板不会输出高电平，输入板也不会输入高电平，之后移位1个，输入板就会将高电平输出，电磁阀此时会得到电平，打开活动板，掉落缺包烟条，相位无电，会关上活动板，进而完成剔除工作[5]。在对缺包进行检测时，PLC还会进行元件自检，在CH透明纸小包机开启时，运行吸合，通过辅助触点疏松运行信号进入到PLC输入点，之后在线自检元件，若是某一传感器有损坏，PLC就会处理出错信号，发出警报。机车运行速度最大是400包/min，最小速度为200包/min，6s内，若是缺包检测元件没有脉冲输出变化，PLC就会将警报信号输出。

3.2 应用效果

新型GD包装机条盒缺包检测器整体运行比较稳定，检测率较高，便于维护。而且通过实际检测其缺包检测率基本为100%，误检率不超过0.1%，且在使用时段时间后，并没有出现条盒缺包方面的事故。因此，该GD包装机条盒缺包检测器能够有效避免缺包现象发生，不仅能够保证卷烟生产质量，同时也能够为企业树立良好的品牌奠定基础。

结束语：随着卷烟事业的发展，卷烟生产各种设备、工艺也备受重视。面对当前卷烟生产中出现的缺包现象，本文针对传统的GD包装机条盒缺包检测进行了深入分析，了解了条盒缺包漏检原因，并设计了新型的GD包装机用于条盒检测，主要从同步检测、在线元件自检和PLC控制信号等方面进行了设计，该设计在实际应用时取得的效果比较好，其能够提高缺包检测率，降低误检率，不仅能够保证卷烟生产质量，同时也能够为企业树立良好的品牌奠定基础。

参考文献

[1] 张军，李小斌.GD包装机光电缺盒检测器设计[J].科技视界，2018，248（26）：25-27.

[2] 周雪军.为GD包装机增设第二缺包检测器[J].烟草科技，2001，000（001）：16-17.

[3] 丘建洪.GD包装机条盒透明纸检测器功能应用的改进[J].科技信息，2010，2（017）：89-90.

[4] 周雪宗，张庆元.GD包装机组新型小盒翘边检测器的设计与应用[J].工程技术：全文版：00209-00209.

[5] 刘艳，王春.利用负压式检测对GD包装机的缺盒检测器进行改造[J].可编程控制器与工厂自动化（PLCFA），2009.