提高YP11A裝封箱機缺條檢測裝置準確率

何明東+++白波

摘 要：YP11A大箱機缺條檢測裝置負責當遇到煙箱有缺條現象發生時，自動檢測出缺條煙箱，并觸發大箱機停機。此裝置由于只存在上層缺條檢測且該檢測有效間隙小于煙條存在缺條現象可能的最小距離，而當煙箱尺寸規格不同時，都會存在一定的漏檢情況發生。煙箱缺條是A類質量缺陷，嚴重影響消費者的合法利益。針對存在的問題，對缺條檢測裝置進行了改進，更換和增加檢測裝置并設計一種自適應高度檢測裝置。實踐證明，對該檢測的改進提高了缺條檢測準確率。

關鍵詞：YP11A大箱機；缺條檢測裝置；自適應高度檢測裝置

引言

YP11A型裝封箱機用于條煙自動化裝封箱，引進吸收國外技術，國產化設計制造而成，額定生產能力為5.6箱/min，實現了從條煙的收集、整理到裝箱、封箱等系列過程的全自動化程序操作廣泛應用于卷煙企業物流系統自動化生產中。當煙箱進入出口通道時，會有上層兩個檢測對煙箱是否缺條進行檢測，而這種檢測手段沒有完全考慮到發生煙箱缺條存在的可能情況。增加下層檢測可能從根本上解決這個問題，以提高箱缺條檢測的準確率。

1 存在的問題

煙箱缺條是嚴重損害消費者利益的重大質量缺陷，2012年3月期間針對煙箱缺條，設備信息科自行研發設計了電感式缺條檢測裝置，2012年3月底前針對分廠6臺封箱機進行了相同的改造，改造后效果較為明顯，但仍然存在箱缺條的市場反饋情況。如何杜絕煙箱缺條，是一個亟待解決的問題。

2 原因分析

2.1 原有裝置檢測能力

根據我廠市場反饋、自檢過程發現的箱缺條現象，進行了歸納總結，發現原有檢測只能有效地檢測出上層缺條現象且對于煙條錯亂的情況檢測出的概率很低。

2.2 造成缺陷的原因

2.2.1 檢測點不全

原檢測設計原理是，無論哪層缺條，都最終會下落形成上層缺條，因此只在上方設置檢測頭，下方無檢測頭。但實際中發現在下落過程中有可能出現煙箱錯位，導致落不下來。

2.2.2 檢測元件靈敏度誤判

通過對缺單條情況進行分析，即煙條、煙箱之間的間隙相等，得出最小間隙是（煙箱寬度-煙條寬度*4）/5=17.8mm。通過先對原檢測頭（SSL-R36-200PA）最低高度進行了計算：檢測頭距煙箱最小距離（2mm）+煙箱厚度（3mm）+煙箱距煙箱的距離（8+1mm）=14mm。并在此高度下對其靈敏度進行了試驗得出其值20.5mm。

2.2.3 不同品牌煙箱尺寸不

分廠牌號各類繁多，經常換煙，尤其是裝箱機，每次換煙由于煙箱尺寸不同，需要對缺條檢測的高度進行重新校準，耗時耗力。容易出現調試精度不夠或忽略煙箱尺寸變化的個別情況。

通過對分廠煙箱尺寸尺寸進行了調查，其尺寸如下表1，寬度的箱線圖分析如表1，其寬度極差為255-237=18mm超過了10mm。

3 改進方法

3.1 更換檢測元件

原電感式檢測靈元件敏度（SSL-R36-200PA）為20.5mm。不能檢測出最小理論間隙17.8mm，根據以下因素選擇了新的電感式檢測元件：

3.1.1 最大探制距離應該在檢測元件與第一條煙的距離14mm與到第二條煙的距離59mm之間，其中檢測元件距煙箱2mm，煙箱厚3mm，煙箱內部距第一條煙8～9mm，一條煙厚度約為48mm。

3.1.2 能夠檢測出的間隙小于17.8mm，受檢測元件直徑影響，直徑越能夠檢測的最小間隙越小。

最終從Festo產品庫中選擇NBN25-30GM50-E2電感試接近開關，直徑30mm，其額定動作距離為25mm，經測試能夠檢測的最小間隙為12.7mm。

3.2 增加下層檢測

原裝置在設計思路是無論哪層煙缺條，最終會下落，形成上層缺條，但實際情況錯綜復雜，不一定都會順利下落。因此在下層增加兩個下層檢測元件，使檢測范圍更全面。

3.3 自適應高度檢測裝置設計與安裝

3.3.1 設計原因

由于頻繁換煙導致煙箱尺寸發生變化，所以必須對檢測元件的檢測高度進行調試，調試過于頻繁，浪費了寶貴時間，所以設計一種自適應煙箱高度的裝置，保證檢測元件距煙箱始終為2mm，以實現換煙自動校準。

3.3.2 設計方案

在原檢測支架上增設滑槽實現上下移動，滑槽使用精密型，并增加三個滾子，內有雙排20顆緊密排列的鋼珠，摩擦系數極低，密封性潤滑性良好，運動靈活。煙箱進入后帶動三個滾子將弧型板提起，實現自適應高度，同時弧形板還有一定輔助導向功能.設計原理如圖1。

1、導軌2、支架3、滾子4、弧形板

3.4 增加統計功能

通過使用WINCC軟件修改原西門子顯示屏內容，在原機界面左上側組態一個上層、下層缺條統計欄，并增加報表功能，通過點擊缺條檢測圖案按鈕自動彈出缺條統計報表。

4 改進效果

改進后，通過對之前六種可能產生缺條的模型分別進行了5次人工試驗，測試結果，對于六種模型均能有效檢測出，YP11A裝封箱機缺條檢測裝置準確率達由原來的33.3%提高到了100%。

同時對改進后裝封箱機2013年11月-2014年2月煙箱缺條現象進行了統計，4個月以來，改進后的封箱機兩次成功檢測出了缺條煙箱，并且，在后續的市場反饋中并未出現改進封箱機缺條現象的發生，因此，箱缺條這一A類質量缺陷得到了顯著遏制。

參考文獻

[1]YP11A型裝封箱機使用說明書.文件代號：YP11ASM-B.

[2]鄭文緯，吳克堅.機械原理（第七版）[M].北京：高等教育出版社.2012.

[3]葉玉駒、焦永和、張彤.機械制圖手冊（第5版）[M].機械工業.2012.

[4]Festo公司產品系列參數匯總（軟件版）.

摘 要：YP11A大箱機缺條檢測裝置負責當遇到煙箱有缺條現象發生時，自動檢測出缺條煙箱，并觸發大箱機停機。此裝置由于只存在上層缺條檢測且該檢測有效間隙小于煙條存在缺條現象可能的最小距離，而當煙箱尺寸規格不同時，都會存在一定的漏檢情況發生。煙箱缺條是A類質量缺陷，嚴重影響消費者的合法利益。針對存在的問題，對缺條檢測裝置進行了改進，更換和增加檢測裝置并設計一種自適應高度檢測裝置。實踐證明，對該檢測的改進提高了缺條檢測準確率。

關鍵詞：YP11A大箱機；缺條檢測裝置；自適應高度檢測裝置

引言

YP11A型裝封箱機用于條煙自動化裝封箱，引進吸收國外技術，國產化設計制造而成，額定生產能力為5.6箱/min，實現了從條煙的收集、整理到裝箱、封箱等系列過程的全自動化程序操作廣泛應用于卷煙企業物流系統自動化生產中。當煙箱進入出口通道時，會有上層兩個檢測對煙箱是否缺條進行檢測，而這種檢測手段沒有完全考慮到發生煙箱缺條存在的可能情況。增加下層檢測可能從根本上解決這個問題，以提高箱缺條檢測的準確率。

1 存在的問題

煙箱缺條是嚴重損害消費者利益的重大質量缺陷，2012年3月期間針對煙箱缺條，設備信息科自行研發設計了電感式缺條檢測裝置，2012年3月底前針對分廠6臺封箱機進行了相同的改造，改造后效果較為明顯，但仍然存在箱缺條的市場反饋情況。如何杜絕煙箱缺條，是一個亟待解決的問題。

2 原因分析

2.1 原有裝置檢測能力

根據我廠市場反饋、自檢過程發現的箱缺條現象，進行了歸納總結，發現原有檢測只能有效地檢測出上層缺條現象且對于煙條錯亂的情況檢測出的概率很低。

2.2 造成缺陷的原因

2.2.1 檢測點不全

原檢測設計原理是，無論哪層缺條，都最終會下落形成上層缺條，因此只在上方設置檢測頭，下方無檢測頭。但實際中發現在下落過程中有可能出現煙箱錯位，導致落不下來。

2.2.2 檢測元件靈敏度誤判

通過對缺單條情況進行分析，即煙條、煙箱之間的間隙相等，得出最小間隙是（煙箱寬度-煙條寬度*4）/5=17.8mm。通過先對原檢測頭（SSL-R36-200PA）最低高度進行了計算：檢測頭距煙箱最小距離（2mm）+煙箱厚度（3mm）+煙箱距煙箱的距離（8+1mm）=14mm。并在此高度下對其靈敏度進行了試驗得出其值20.5mm。

2.2.3 不同品牌煙箱尺寸不

分廠牌號各類繁多，經常換煙，尤其是裝箱機，每次換煙由于煙箱尺寸不同，需要對缺條檢測的高度進行重新校準，耗時耗力。容易出現調試精度不夠或忽略煙箱尺寸變化的個別情況。

通過對分廠煙箱尺寸尺寸進行了調查，其尺寸如下表1，寬度的箱線圖分析如表1，其寬度極差為255-237=18mm超過了10mm。

3 改進方法

3.1 更換檢測元件

原電感式檢測靈元件敏度（SSL-R36-200PA）為20.5mm。不能檢測出最小理論間隙17.8mm，根據以下因素選擇了新的電感式檢測元件：

3.1.1 最大探制距離應該在檢測元件與第一條煙的距離14mm與到第二條煙的距離59mm之間，其中檢測元件距煙箱2mm，煙箱厚3mm，煙箱內部距第一條煙8～9mm，一條煙厚度約為48mm。

3.1.2 能夠檢測出的間隙小于17.8mm，受檢測元件直徑影響，直徑越能夠檢測的最小間隙越小。

最終從Festo產品庫中選擇NBN25-30GM50-E2電感試接近開關，直徑30mm，其額定動作距離為25mm，經測試能夠檢測的最小間隙為12.7mm。

3.2 增加下層檢測

原裝置在設計思路是無論哪層煙缺條，最終會下落，形成上層缺條，但實際情況錯綜復雜，不一定都會順利下落。因此在下層增加兩個下層檢測元件，使檢測范圍更全面。

3.3 自適應高度檢測裝置設計與安裝

3.3.1 設計原因

由于頻繁換煙導致煙箱尺寸發生變化，所以必須對檢測元件的檢測高度進行調試，調試過于頻繁，浪費了寶貴時間，所以設計一種自適應煙箱高度的裝置，保證檢測元件距煙箱始終為2mm，以實現換煙自動校準。

3.3.2 設計方案

在原檢測支架上增設滑槽實現上下移動，滑槽使用精密型，并增加三個滾子，內有雙排20顆緊密排列的鋼珠，摩擦系數極低，密封性潤滑性良好，運動靈活。煙箱進入后帶動三個滾子將弧型板提起，實現自適應高度，同時弧形板還有一定輔助導向功能.設計原理如圖1。

1、導軌2、支架3、滾子4、弧形板

3.4 增加統計功能

通過使用WINCC軟件修改原西門子顯示屏內容，在原機界面左上側組態一個上層、下層缺條統計欄，并增加報表功能，通過點擊缺條檢測圖案按鈕自動彈出缺條統計報表。

4 改進效果

改進后，通過對之前六種可能產生缺條的模型分別進行了5次人工試驗，測試結果，對于六種模型均能有效檢測出，YP11A裝封箱機缺條檢測裝置準確率達由原來的33.3%提高到了100%。

同時對改進后裝封箱機2013年11月-2014年2月煙箱缺條現象進行了統計，4個月以來，改進后的封箱機兩次成功檢測出了缺條煙箱，并且，在后續的市場反饋中并未出現改進封箱機缺條現象的發生，因此，箱缺條這一A類質量缺陷得到了顯著遏制。

參考文獻

[1]YP11A型裝封箱機使用說明書.文件代號：YP11ASM-B.

[2]鄭文緯，吳克堅.機械原理（第七版）[M].北京：高等教育出版社.2012.

[3]葉玉駒、焦永和、張彤.機械制圖手冊（第5版）[M].機械工業.2012.

[4]Festo公司產品系列參數匯總（軟件版）.

摘 要：YP11A大箱機缺條檢測裝置負責當遇到煙箱有缺條現象發生時，自動檢測出缺條煙箱，并觸發大箱機停機。此裝置由于只存在上層缺條檢測且該檢測有效間隙小于煙條存在缺條現象可能的最小距離，而當煙箱尺寸規格不同時，都會存在一定的漏檢情況發生。煙箱缺條是A類質量缺陷，嚴重影響消費者的合法利益。針對存在的問題，對缺條檢測裝置進行了改進，更換和增加檢測裝置并設計一種自適應高度檢測裝置。實踐證明，對該檢測的改進提高了缺條檢測準確率。

關鍵詞：YP11A大箱機；缺條檢測裝置；自適應高度檢測裝置

引言

YP11A型裝封箱機用于條煙自動化裝封箱，引進吸收國外技術，國產化設計制造而成，額定生產能力為5.6箱/min，實現了從條煙的收集、整理到裝箱、封箱等系列過程的全自動化程序操作廣泛應用于卷煙企業物流系統自動化生產中。當煙箱進入出口通道時，會有上層兩個檢測對煙箱是否缺條進行檢測，而這種檢測手段沒有完全考慮到發生煙箱缺條存在的可能情況。增加下層檢測可能從根本上解決這個問題，以提高箱缺條檢測的準確率。

1 存在的問題

煙箱缺條是嚴重損害消費者利益的重大質量缺陷，2012年3月期間針對煙箱缺條，設備信息科自行研發設計了電感式缺條檢測裝置，2012年3月底前針對分廠6臺封箱機進行了相同的改造，改造后效果較為明顯，但仍然存在箱缺條的市場反饋情況。如何杜絕煙箱缺條，是一個亟待解決的問題。

2 原因分析

2.1 原有裝置檢測能力

根據我廠市場反饋、自檢過程發現的箱缺條現象，進行了歸納總結，發現原有檢測只能有效地檢測出上層缺條現象且對于煙條錯亂的情況檢測出的概率很低。

2.2 造成缺陷的原因

2.2.1 檢測點不全

原檢測設計原理是，無論哪層缺條，都最終會下落形成上層缺條，因此只在上方設置檢測頭，下方無檢測頭。但實際中發現在下落過程中有可能出現煙箱錯位，導致落不下來。

2.2.2 檢測元件靈敏度誤判

通過對缺單條情況進行分析，即煙條、煙箱之間的間隙相等，得出最小間隙是（煙箱寬度-煙條寬度*4）/5=17.8mm。通過先對原檢測頭（SSL-R36-200PA）最低高度進行了計算：檢測頭距煙箱最小距離（2mm）+煙箱厚度（3mm）+煙箱距煙箱的距離（8+1mm）=14mm。并在此高度下對其靈敏度進行了試驗得出其值20.5mm。

2.2.3 不同品牌煙箱尺寸不

分廠牌號各類繁多，經常換煙，尤其是裝箱機，每次換煙由于煙箱尺寸不同，需要對缺條檢測的高度進行重新校準，耗時耗力。容易出現調試精度不夠或忽略煙箱尺寸變化的個別情況。

通過對分廠煙箱尺寸尺寸進行了調查，其尺寸如下表1，寬度的箱線圖分析如表1，其寬度極差為255-237=18mm超過了10mm。

3 改進方法

3.1 更換檢測元件

原電感式檢測靈元件敏度（SSL-R36-200PA）為20.5mm。不能檢測出最小理論間隙17.8mm，根據以下因素選擇了新的電感式檢測元件：

3.1.1 最大探制距離應該在檢測元件與第一條煙的距離14mm與到第二條煙的距離59mm之間，其中檢測元件距煙箱2mm，煙箱厚3mm，煙箱內部距第一條煙8～9mm，一條煙厚度約為48mm。

3.1.2 能夠檢測出的間隙小于17.8mm，受檢測元件直徑影響，直徑越能夠檢測的最小間隙越小。

最終從Festo產品庫中選擇NBN25-30GM50-E2電感試接近開關，直徑30mm，其額定動作距離為25mm，經測試能夠檢測的最小間隙為12.7mm。

3.2 增加下層檢測

原裝置在設計思路是無論哪層煙缺條，最終會下落，形成上層缺條，但實際情況錯綜復雜，不一定都會順利下落。因此在下層增加兩個下層檢測元件，使檢測范圍更全面。

3.3 自適應高度檢測裝置設計與安裝

3.3.1 設計原因

由于頻繁換煙導致煙箱尺寸發生變化，所以必須對檢測元件的檢測高度進行調試，調試過于頻繁，浪費了寶貴時間，所以設計一種自適應煙箱高度的裝置，保證檢測元件距煙箱始終為2mm，以實現換煙自動校準。

3.3.2 設計方案

在原檢測支架上增設滑槽實現上下移動，滑槽使用精密型，并增加三個滾子，內有雙排20顆緊密排列的鋼珠，摩擦系數極低，密封性潤滑性良好，運動靈活。煙箱進入后帶動三個滾子將弧型板提起，實現自適應高度，同時弧形板還有一定輔助導向功能.設計原理如圖1。

1、導軌2、支架3、滾子4、弧形板

3.4 增加統計功能

通過使用WINCC軟件修改原西門子顯示屏內容，在原機界面左上側組態一個上層、下層缺條統計欄，并增加報表功能，通過點擊缺條檢測圖案按鈕自動彈出缺條統計報表。

4 改進效果

改進后，通過對之前六種可能產生缺條的模型分別進行了5次人工試驗，測試結果，對于六種模型均能有效檢測出，YP11A裝封箱機缺條檢測裝置準確率達由原來的33.3%提高到了100%。

同時對改進后裝封箱機2013年11月-2014年2月煙箱缺條現象進行了統計，4個月以來，改進后的封箱機兩次成功檢測出了缺條煙箱，并且，在后續的市場反饋中并未出現改進封箱機缺條現象的發生，因此，箱缺條這一A類質量缺陷得到了顯著遏制。

參考文獻

[1]YP11A型裝封箱機使用說明書.文件代號：YP11ASM-B.

[2]鄭文緯，吳克堅.機械原理（第七版）[M].北京：高等教育出版社.2012.

[3]葉玉駒、焦永和、張彤.機械制圖手冊（第5版）[M].機械工業.2012.

[4]Festo公司產品系列參數匯總（軟件版）.