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一种高频率缺陷烟包识别报警装置的设计与应用

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：王启兵

[导读] 摘要：G.D包装机在烟包包裹过程中可能出现外观磨损，粘结不牢等外观质量问题，位于包装机出口通道上的烟包外观质量检测装置通过三个摄像头都烟包外观进行检测，将有缺陷的烟包进行剔除。

        （龙岩烟草工业有限责任公司，福建省龙岩市新罗区乘风路1299号 364000）
        摘要：G.D包装机在烟包包裹过程中可能出现外观磨损，粘结不牢等外观质量问题，位于包装机出口通道上的烟包外观质量检测装置通过三个摄像头都烟包外观进行检测，将有缺陷的烟包进行剔除。烟包外观质量检测装置位于包装机背后，且与包装机是两套独立系统，因此当有大量外观缺陷烟包在外观质量检测装置处剔除时不宜被发觉，造成大量缺陷烟包被生产，浪费原材料，增加处理缺陷烟包的人工消耗。通过在外观质量检测装置上设计高频率缺陷烟包识别装置，识别出缺陷烟包比例大的状态并报警，提醒操作人员停机检查，避免产生大量不合格产品。应用结果表明，该装置可以准确检测出高频率缺陷烟包状态。
        关键词：缺陷烟包；移位寄存器；外观质量检测装置；PLC
        1 引言
        如图1，通过小包机GDX6S包裹好商标证的烟包通过输送通道送至辅机C800继续包裹透明纸。位于通道上的烟包外观质量检测装置对烟包的外观进行检测，将不合格的烟包进行剔除。由于烟包外观质量检测装置位于GDX6S的背后，当检测到由大量不合格烟包并剔除时，并不宜被操作人员发觉，造成不合格烟包继续大量生产。为此，通过提取烟包外观质量检测装置的剔除信号进行分析，识别出高频率缺陷烟包状态，然后报警，提醒操作人员停机检查，提高设备运行效率，减少废品量。

        图1 位置示意图
        2 系统组成
        本装置包括烟包外观质量检测装置的剔除烟包到位信号和缺陷烟包剔除信号，控制器PLC，报警器，PLC安装在烟包外观质量检测装置内。PLC内定义一移位寄存器，每一位代表烟包的状态，0为正常烟包，1为缺陷烟包。剔除烟包到位信号的上升沿触发移位寄存器移位，移位后计算当前移位寄存器内1的个数N，若N大于设定值Nn，输出报警信号至报警器5s，并对当前寄存器清零。缺陷烟包剔除信号有24V时，移位寄存器移入位为1，缺陷烟包剔除信号无24V时，移位寄存器移入位为0。将剔除烟包到位检测器的信号引入到高频率缺陷烟包识别报警装置控制器的输入口位I0.0，将缺陷烟包剔除阀的信号引入到高频率缺陷烟包识别报警装置控制器的输入口位I0.1，高频率缺陷烟包识别报警装置控制器的输出Q0.0连接到报警器。
        3 程序设计
        I0.0的上升沿时，更新并锁定I0.1的状态，然后将I0.1的状态移位至M位的移位寄存器中，计算移位寄存器中1的个数和N，设定一个报警阈值Nn，如果N>Nn,则报警5S，并将移位寄存器清零，如果N<=Nn,等待I0.0的下一个上升沿。具体控制流程于图2所示。
        4 应用效果
        未装设该装置前，高频率缺陷烟包出现的次数为6次/天，每次从剔除到被发现剔除的烟包数量为55包/次；装设横烟检测装置后，10包烟内可识别出高频率缺陷烟包状态并报警，平均每次剔除烟包数量为18包/次。操作工可及时发现并停机处理缺陷烟包产出的故障，减少了缺陷烟包的生产量，降低了操作人员工作量，提高设备了运行效率。

        图2 控制流程图
        参考文献
        [1]基于机器视觉的香烟小包装外观质量检测系统[J].曾文艳,王亚刚,蒋念平,邵惠鹤. 信息技术. 2014(01).
        [2]机器视觉在烟包包装检测中的应用[J].陶徐,晋帆,肖冬明.仪器仪表用户. 2007(03).
        [3]图像检测与处理技术[M].西安电子科技大学出版社,于殿泓, 2006.
        [4]关于烟包外观质量的改进研究[J].董明.企业技术开发. 2012(02).
        [4]MICRO-Ⅱ网络数据采集方案[J].周海涛,许凤鸣.烟草科技. 2002(09).