PROTOS—M5卷煙機水松紙反折檢測裝置的研制

王群　陳杰

摘 要：為解決M5卷煙機對水松紙反折無法檢測剔除等問題，通過增加反射式光纖檢測器對水松紙在上膠軌道反折進行檢測。原紙斷裂監控裝置B65M僅檢測膠水加熱器上有無水松紙，膠水監測 B80M/B81M監控紙邊沿的涂膠情況對水松紙反折情況無法進行判斷，增加的反射式光纖檢測器可以檢測到水松紙反折并利用控制剔除系統將反折煙支在剔除鼓進行剔除。應用效果表明，增加的水松紙反折檢測器穩定可靠，實現了水松紙反折煙支的的自動檢測和剔除，水松紙反折煙支剔除率由改進前的22%提高至99.5%以上，水松紙反折煙支市場反饋率由平均0.6條/月減少到0條/月，提高了卷煙包裝品質和設備運行效率。

關鍵詞：M5卷煙機；水松紙；折邊；反射式光纖檢測器；剔除

2010年開始，徐州卷煙廠陸續從德國引進臺了八臺高速M5卷煙機，它具有造型美觀、操作簡單、故障率低、維修方便、自動化程度高、運行穩定可靠、適用于大批量卷煙連續生產等特點，生產速度達到12000支/分。但是，在生產過程中發現，有時該卷煙機出現水松紙反折煙支進入下道工序，進而進入市場，造成市場反饋的情況，嚴重影響了品牌發展。由于M5卷煙機國內引進時間不長，技術上仍處于向國外學習階段，因此對該問題的研究報道較少，為此通過新增實現水松紙反折煙支的自動檢測與剔除。

1 存在問題

M5卷煙機水松紙如圖1中1從水松紙輸送機MAX-BOB輸送過來，經過左右兩側兩對拉紙輥如圖1中4，6和壓緊輥如圖1中3，7以及卷曲器如圖1中5后以一定的拉力和生產速度運行。經過幾個轉向輪如圖2中1和一個導向裝置如圖2中4使水松紙經過噴嘴頭開口如圖2中2的上方，并令其停留在噴嘴頭如圖2中3上均勻涂膠，涂膠后水松紙經振蕩器，加熱器，膠水監測器B80M/B81M如圖3中1后輸送至水松紙切割裝置并被切割為等寬水松紙紙片最終卷制成煙支。

該過程檢測存在以下缺陷，傳感器 B21M （如圖1所示）監控水松紙上是否有接合點但對拼接段錯位無法檢測。水松紙經噴膠嘴涂膠后輸至膠水傳感器，膠水傳感器B80M/B81M如圖3中1監控紙邊沿的涂膠情況，分為里外兩個檢測器其通過止動螺栓如圖3中3，4調整至傳感器發出控制光形成的光斑如圖3中5應落在紙的邊沿上[5]。當膠量低于設定值時卷制的煙支在剔除鼓剔除，經過試驗從MAX-BOB輸送反折水松紙，在膠量傳感器B80M/B81M如圖3中1處無法檢測剔除，分析膠水傳感器發出控制光形成的光斑落在紙的邊沿上但其光斑過大水松紙反折后亦能檢測到高于設定值的膠量，所以無法剔除反折煙支。在正常生產過程中，水松紙因拼接錯位，輥子粘膠等造成水松紙反折后，此時，全靠操作工自檢查到，由于高速車速度快至12000支/分，即使兩三分鐘查到停車也會產生極大浪費，不僅影響生產效率和煙支卷制品質，也容易造成缺陷煙支流入下游機，為解決以上缺陷，研制了水松紙反折檢測裝置。

2 改進方法

根據水松紙反折無法有效檢測剔除的缺點，增加一個反射式光纖檢測器即水松紙反折檢測裝置，反射式光纖檢測器具有靈敏度高、精度高、智能化、可實現非接觸測量、使用簡便等優點[3]。經過反復觀察，絕大多數反折情況都是在水松紙加熱器之前發生的，如水松紙荷葉邊或在拼接的前后，均會產生水松紙反折的煙支如圖4所示。

為此，選取了檢測點，在水松紙加熱器前的紙斷裂監控裝置B65M后蓋上加裝里外兩個光纖檢測探頭如圖5所示，分別檢測水松紙的里外邊沿的位置[2]。光纖檢測器選擇PNP常開輸出類型[1]。

正常情況下，反折光纖檢測器均應檢測到水松紙的存在，表現為放大器上的數值高于設定值，當水松紙發生反折時，將有一個光纖檢測器無法檢測到水松紙的存在。即放大器上的數值低于設定值，即被剔除，相應增加硬件電路圖，如圖6所示。

水松紙反折檢測裝置包括一連接卷接機PLC控制系統的AMK控制器-A3，該控制器還通過2信號線分別連接有第一、第二繼電器的常開觸點，第一、第二繼電器連接第一、第二放大器，第一、第二放大器分別連接有第一、第二光纖檢測裝置；第一、第二光纖檢測裝置包括一光線聚焦頭和一與該光線聚焦頭匹配的光纖頭[4]，當水松紙通過卷接機水松紙反折檢測裝置的光線聚焦頭下方，卷接機水松紙反折檢測裝置的放大器和AMK控制器利用光強度變化的監測來判斷水松紙是否反折；如檢測出水松紙反折，由AMK控制器向卷接機PLC控制系統輸入一個高電平，由卷接機PLC控制系統指令煙支剔除裝置剔除煙支；沒有檢測出水松紙反折時，AMK控制器不輸出電壓給卷接機PLC控制系統，煙支剔除裝置不動作，煙支不會被踢除。進一步，卷接機PLC控制系統設置有煙支剔除數預置值，當煙支剔除裝置剔除的煙支數量超過預置值時，卷接機PLC控制系統指令設備停機。

3 改進效果

M5卷煙機通過增加水松紙反折檢測裝置，實現了對反折水松紙煙支的自動檢測與剔除，檢測過程穩定可靠。通過正確的安裝和調試調整后，對連續1個月水松紙反折剔除情況進行觀察和統計，剔除率由改進前的22%提高到99.5%以上，市場反饋率降為0%，杜絕了水松紙折邊煙支流向市場，提升了企業形象和品牌形象。

參考文獻

[1]蔣景強.GDX6S包裝機商標紙定位檢測器的改進[J].煙草科技，2013（8）：27-28.

[2]蔣景強.GDX2包裝機第二玻璃紙跑偏檢測器的增設[J].改造與更新，2011（2）：45-46.

[3]潘安岳，覃成林，曾令金.GD包裝機條外透明紙檢測裝置的設計應用[J].煙草科技，2008（9）：27-28.

[4]俞阿龍.傳感器原理及其應用[D].南京：南京大學出版社，2010.

[5]德國虹霓公司.PROTOSM5維修手冊[S].2008.