基于波紋管稱重的煙箱缺條稱重檢測系統(tǒng)的研究

胡涌 袁興 朱云霞 聞平

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.18.074

摘 要：隨著市場對煙草產(chǎn)品要求的提升，煙草企業(yè)不斷追求高質(zhì)量的產(chǎn)品水平。在卷煙廠卷包車間成品煙裝箱入庫工藝中，時有發(fā)生成箱缺條的工藝缺陷，傳統(tǒng)一般通過射線或者光電儀器檢測，但是因檢測誤差和射線輻射等因素，導(dǎo)致效果不是很理想。該文詳細(xì)分析了一種通過在線稱重檢測來判斷不同品牌煙箱缺條的原理，稱重檢測無輻射，檢測原理簡單可靠，得到了煙草企業(yè)的認(rèn)可。

關(guān)鍵詞：波紋管稱重 煙箱稱重檢測 稱重分類過濾

中圖分類號：TS43 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）06（c）-0074-03

Research for Corrugated Pipe Weighing in Smoke Box Article Lack Weighing Detection System

Hu Yong1 Yuan Xing2 Zhu Yunxia2 Wen Ping2

（1. Guizhou obtained tobacco co.， LTD，Guiyang Guizhou，550005，China；2. Nanjing DaShu Intelligence Technology Co.，Ltd.，Nanjing Jiangsu，211122，China）

Abstract：Along with the market，to the promotion of tobacco products for tobacco enterprise the pursuit to the high level of quality products.In smoke cigarette factories reel package workshop production packing warehousing process， often happened crates lacks the process defect，traditional generally by ray or photoelectric instrument to detect， but because of factors such as error detection and radiation， causing the effect is not very ideal. This paper analyzes in detail a kind of online weighing testing to determine the principle of different brand cigarette box article deficiency， weighing testing no radiation， detection principle is simple and reliable， recognised by the tobacco industry.

Key Words：Corrugated pipe weighing； Smoke box weighing detection； Weighing classification filtering

隨著市場對煙草產(chǎn)品要求的不斷提升，煙草企業(yè)自身也在不斷改進(jìn)提升，通過工藝改進(jìn)、生產(chǎn)配方改善、產(chǎn)品質(zhì)檢嚴(yán)格等工藝手段來不斷提升煙草產(chǎn)品質(zhì)量水平。

成品煙裝箱入庫是煙草產(chǎn)品進(jìn)入市場的最后一道工藝，該工藝水平是煙草質(zhì)量最后一道把關(guān)通道，該通道的質(zhì)量檢測水平直接關(guān)系到煙草進(jìn)入市場的質(zhì)量。在傳統(tǒng)成品煙裝箱入庫中，時有發(fā)生成箱煙缺條的工藝問題，這就會影響煙草的形象，傳統(tǒng)檢測煙箱缺條是通過光電或者射線類儀器來檢測，但是光電類檢測有誤差、射線類檢測有輻射，就導(dǎo)致煙箱缺條檢測水平不是很高，影響檢測效果。

隨著工業(yè)自動化水平的提升，在煙箱入庫生產(chǎn)線中引入稱重檢測系統(tǒng)，通過在線稱重檢測成品煙箱的重量，通過設(shè)定門檻重量，來判斷煙箱是否缺條，稱重檢測效果可靠，沒有輻射，能滿足煙箱檢測缺條的要求，提升煙草質(zhì)量的水平。

1 煙箱缺條稱重檢測系統(tǒng)簡介

1.1 煙箱缺條稱重檢測系統(tǒng)

卷煙廠成品煙裝箱工藝后就進(jìn)入倉庫，為了防止煙箱缺條工藝缺陷，在煙箱進(jìn)庫輸送系統(tǒng)中嵌入煙箱缺條稱重檢測系統(tǒng)，實時在線稱重檢測煙箱是否缺條。

煙箱缺條稱重檢測系統(tǒng)通過稱重輸送平臺，在線不停箱實時稱重?zé)熛渲亓浚ㄟ^設(shè)定不同品牌煙箱門檻重量判斷標(biāo)準(zhǔn)，實時判斷煙箱是否缺條，如果缺條實時在線將缺條煙箱剔除，同時將各種數(shù)據(jù)保存供后續(xù)查詢，滿足煙箱合格入庫的各種要求。圖1是煙箱缺條稱重檢測系統(tǒng)實物圖。

1.2 波紋管稱重原理簡介

稱重傳感器是將測量重量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置，一般由彈性體、敏感元件、轉(zhuǎn)換電路、封裝體構(gòu)成。按照用途可分為單點式與波紋管式，單點式稱重傳感器用于稱重臺面小，單點稱重的場合；波紋管式稱重傳感器用于稱重臺面大，多點稱重的場合。

波紋管式稱重傳感器其彈性體在產(chǎn)生形變之后，要求自動快速復(fù)位，所以其彈性體一般選擇不銹鋼或者合金鋼材料，同時其敏感電阻應(yīng)變片一般采用高分子薄膜材料，一般采用高純度康銅材料；同時應(yīng)變片與彈性體之間通過雙組分高分子環(huán)氧系列粘合劑粘連，這樣可保持形變一致。（見圖2）

2 波紋管稱重在煙箱缺條稱重檢測系統(tǒng)中的原理與應(yīng)用

2.1 波紋管稱重檢測煙箱缺條的原理

煙箱缺條檢測系統(tǒng)依托波紋管稱重傳感器平臺，通過在線煙箱稱重判斷煙箱是否缺條。該系統(tǒng)主要由讀碼器、光電傳感器、波紋管稱重輸送平臺、剔除系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等構(gòu)成。

（1）讀碼器通過讀取煙箱上的工程條形碼，判斷煙箱的品牌等級，同時供軟件系統(tǒng)實時切換不同品牌煙箱的參數(shù)數(shù)據(jù)，計算平臺根據(jù)不同品牌煙箱參數(shù)，實時采集煙箱重量來判斷煙箱是否缺條。

（2）波紋管稱重平臺依托4個波紋管稱重傳感器，稱重平臺由電動滾筒輸送機構(gòu)構(gòu)成，波紋管稱重平臺通過信號處理板將稱重信號傳送到處理器，處理器實時計算煙箱稱重值，并將數(shù)據(jù)傳送給PC軟件處理系統(tǒng)。（見圖3、圖4）

（3）軟件計算系統(tǒng)實時接收煙箱重量，同時調(diào)取煙箱品牌相關(guān)參數(shù)，分析煙箱是否缺條，煙箱重量是否符合生產(chǎn)工藝指標(biāo)，同時存取相關(guān)數(shù)據(jù)供查詢。

（4）剔除系統(tǒng)通過氣缸推動機構(gòu)將缺條煙箱實時剔除，供煙廠后續(xù)處理。

煙箱缺條稱重檢測系統(tǒng)通過稱重實時檢測煙箱重量來判斷煙箱缺條，同時該系統(tǒng)還可以通過讀碼器軟件分析煙箱是否符合品牌要求，不符合品牌要求也可剔除，進(jìn)一步提升煙草工藝質(zhì)量水平。

2.2 煙箱缺條稱重檢測系統(tǒng)的實際應(yīng)用

煙箱缺條稱重檢測系統(tǒng)依托波紋管稱重傳感器原理，通過4個波紋管稱重傳感器架構(gòu)稱重輸送平臺，并嵌入煙箱在線輸送系統(tǒng)中，實時在線稱重檢測煙箱是否缺條。

依托高精度波紋管稱重傳感器和穩(wěn)定的算法控制器，稱重精度符合煙廠企業(yè)高要求水平，實際應(yīng)用也表明波紋管稱重平臺稱重精度高，多次稱重測量同品牌煙箱重量誤差低于3 g，能很好地滿足煙草工藝指標(biāo)，進(jìn)一步提升煙草質(zhì)量水平。（見圖5）

3 結(jié)語

隨著工業(yè)自動化水平提升及煙草企業(yè)工藝水平的提升，對煙草產(chǎn)品要求越來越高。為了能進(jìn)一步提升煙草質(zhì)量，在煙草成品入庫最后關(guān)口增設(shè)煙箱缺條檢測系統(tǒng)也是必須的。

依托波紋管式稱重傳感器理論，通過4個波紋管稱重傳感器架構(gòu)稱重輸送平臺，并嵌入煙箱輸送系統(tǒng)中，實時在線稱重?zé)熛渲亓縼矸制放品Q重判斷煙箱是否合格。該系統(tǒng)實際應(yīng)用效果明顯，能符合煙草企業(yè)要求，同時沒有輻射污染，滿足現(xiàn)代化煙草企業(yè)發(fā)展的需求。

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