一種包裝機成型過程中實時在線檢測煙包鋁紙和內框紙的方法

李華文 鄭啟旺 盧洪林 楊躍斌 趙宇 周明 徐鄧

摘 要：文章介紹了一種包裝成型過程中實時在線檢測煙包鋁紙和內框紙的方法，徹底解決難以全面發現并剔除鋁紙缺失、歪斜、張開、皺褶和內框紙缺失、損壞等缺陷煙包。詳細介紹如何架構各硬件，實現檢測缺陷產品，并實現對產品質量強力管控，同時該方法也為今后開展相關所有包裝機型該部分問題的研究開闊思路，意義重大。

關鍵詞：實時；在線；鋁紙；內框紙

中圖分類號：TS43 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）31-0130-02

Abstract： This paper introduces a method of on-line inspection of aluminum paper and inner frame paper in the process of packaging molding， which can thoroughly solve the problems， for example， it is difficult to find out the defects of aluminum paper， such as lack of aluminum paper， askew， opening， wrinkling， missing and damage of inner frame paper， and so on. Detailed introduction of how to structure the hardware， to achieve detection of defective products， and to achieve strong control of product quality； at the same time， this method is also of great significance for the future development of all packaging models.

Keywords： real-time； on-line； aluminum paper； inner frame paper

1 概述

G.DX2000包裝機是硬包高速生產線的重要設備。該設備自動化程度高、技術水平較為先進，但受輔料變換、設備配合精度降低等因素的影響，在長期的生產過程中，偶爾會出現小包鋁紙缺失、歪斜、張開、皺褶和內框紙缺失、損壞等等的缺陷煙包。由于設備上原有的檢測無法對此類缺陷產品進行有效識別，給操作人員帶來質量控制上的諸多不便。

鋁紙和內框紙質量缺陷具有偶發性，無法預期、無法控制。僅依靠操作人員在第四輪處盯守有無內框紙掉落現象，或進行高頻次的產品自檢來實現對鋁紙、內框紙缺陷的質量控制，不僅浪費了大量的人力、物力，而且也無法完全避免次品煙包進入下游機組或最終流入市場。

為此，本文重點研究G.DX2000包裝機組X2000小包成形部分鋁紙和內框紙在五輪包裹之前進行相關檢測并準確剔除，杜絕該機型在小包成形部分此類質量事故的發生。

目前，國內外硬包包裝機型在小包成形部分產生鋁紙和內框紙問題也比較多，原機大多采用光纖來解決簡易檢查，無法實現各種次品煙包全方位檢測功能，目前只有在線成像研究方向比較可行。此項目開展也為所有包裝機型該部分問題的研究開闊思路，意義重大。

2 解決方法

2.1 設計思路

該X2000型包裝機小盒煙包鋁箔及內框紙檢測裝置，設置合理，方便檢測，通過對下托板開口，露出煙包鋁紙下表面，采用第三相機對其檢測。第一相機和第二相機檢測煙包鋁紙前后端面及上表面。共采用六根光源配合打光照明。當模盒運動過程中，遮擋觸發傳感器時，則煙包到位，相機光源曝光。

2.2 結構說明

為實現上述檢測方便的目的，本文提供如下技術方案：一種X2000型包裝機小盒煙包鋁箔及內框紙檢測裝置，包括模盒、第一光源、第二光源、第一相機、第三光源、第四光源、第二相機、上側光源盒、下托板、第五光源、觸發傳感器、下側光源盒、第三相機和第六光源，下托板上設置有通孔，通孔的一側設置有觸發傳感器，模盒設置在下托板上且相對下托板運動，模盒的內部設置有第二通孔，第二通孔橫截面的形狀與煙包相同，模盒的內側兩端均設置有凹槽；上側光源盒設置在下托板的正上方，第一相機和第二相機分別設置在上側光源盒的下方兩端，下側光源盒的下方一端設置有第一光源和第二光源，另一端設置有第三光源和第四光源；下側光源盒設置在下托板的下方，第五光源、第三相機和第六光源均設置在下側光源盒上，第三相機正對通孔，第五光源和第六光源分別設置在第三相機的兩側。

第一光源和第二光源垂直設置。對光源采用上述設置方式，可以有效利用光源將煙包表面完全覆蓋。第三光源和第四光源垂直設置。對光源采用上述設置方式，可以有效利用光源將煙包表面完全覆蓋。觸發傳感器為光纖。方便設置，觸發靈敏。

G.DX2000型包裝機包括三號輪和五號輪，第一相機和第二相機分別設置在三號輪和五號輪的正上方。位置合理，能夠在最大限度利用GDX2000型包裝機空間的基礎上，完成對煙包鋁紙前后端面及上表面的檢測。

第一相機的對面設置有第一反射鏡且與第一反射鏡成45°角。此時，第一反射鏡對應煙包，采用斜45度平面反射的方式獲取圖片，可以大大降低檢測裝置的體積。

第二相機的對面設置有第二反射鏡且與第二反射鏡成45°角。此時，第二反射鏡對應煙包，采用斜45度平面反射的方式獲取圖片，可以大大降低檢測裝置的體積。

凹槽的底面設置有第三反射鏡，第三反射鏡用于方便獲取煙包端面的圖像，三反射鏡與煙包的端面成45°角。采用斜45度平面反射的方式獲取圖片，可以大大降低檢測裝置的體積。第二通孔的寬度大于第一通孔，方便對于煙包的檢測。

2.3 具體實施

如圖1和圖2所示，一種GDX2000型包裝機小盒煙包鋁箔及內框紙檢測裝置，包括模盒1、第一光源2、第二光源3、第一相機4、第三光源5、第四光源6、第二相機7、上側光源盒8、下托板9、第五光源10、觸發傳感器11、下側光源盒12、第三相機13和第六光源14，下托板9上設置有通孔，通孔的一側設置有觸發傳感器11，模盒1設置在下托板9上且相對下托板9運動，模盒1的內部設置有第二通孔，第二通孔橫截面的形狀與煙包相同，模盒1的內側兩端均設置有凹槽。優選的，凹槽的底面設置有第三反射鏡。第三反射鏡用于方便獲取煙包端面的圖像。第三反射鏡與煙包的端面成45°角。采用斜45度平面反射的方式獲取圖片，可以大大降低檢測裝置的體積。

上側光源盒8設置在下托板9的正上方，第一相機4和第二相機7分別設置在上側光源盒8的下方兩端，下側光源盒8的下方一端設置有第一光源2和第二光源3，另一端設置有第三光源5和第四光源6。下側光源盒12設置在下托板9的下方，第五光源10、第三相機13和第六光源14均設置在下側光源盒12上，第三相機13正對通孔，第五光源10和第六光源14分別設置在第三相機13的兩側。

其中，第一光源2和第二光源3垂直設置。第三光源5和第四光源6垂直設置。對光源采用上述設置方式，可以有效利用光源將煙包表面完全覆蓋。觸發傳感器11為光纖。方便設置，觸發靈敏。

優選的，G.DX2000型包裝機包括四號輪，第一相機4和第二相機7分別設置在四號輪的正上方。位置合理，能夠在最大限度利用G.DX2000型包裝機空間的基礎上，完成對煙包鋁紙前后端面及上表面的檢測。

第一相機4的對面設置有第一反射鏡且與第一反射鏡成45°角。此時，第一反射鏡對應煙包，采用斜45度平面反射的方式獲取圖片，可以大大降低檢測裝置的體積。第二相機7的對面設置有第二反射鏡且與第二反射鏡成45°角。此時，第二反射鏡對應煙包，采用斜45度平面反射的方式獲取圖片，可以大大降低檢測裝置的體積。

X2000型包裝機小盒煙包鋁箔及內框紙檢測裝置，可以十分方便的通過對下托板開口，露出煙包鋁紙下表面，采用第三相機對其檢測。第一相機和第二相機檢測煙包鋁紙前后端面及上表面。共采用六根光源配合打光照明。當模盒運動過程中，遮擋觸發傳感器時，則煙包到位，相機光源曝光。

3 結束語

該包裝成型過程中實時在線檢測煙包鋁紙和內框紙的方法徹底解決難以全面發現并剔除小包鋁紙缺失、歪斜、張開、皺褶和內框紙缺失、損壞等等的缺陷煙包。也克服了設備原有的檢測無法精確識別相關缺陷產品并進行有效剔除的問題，給操作人員帶來質量管控上的諸多便利和有效保障，同時該方法也為今后開展相關所有包裝機型該部分問題的研究開闊思路，意義重大。

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