GDX2包裝機在線質量檢測裝置的應用探討

田景軍，張世遼

（重慶煙草工業有限責任公司黔江分廠，重慶 409000）

GDX2包裝機雖然使用年限已久，因其良好的包裝質量和可靠的設備性能，400包每分鐘的生產能力還能滿足生產的需要,在相當長時間內還將是卷煙包裝的主力機型。如何充分挖掘設備潛能，提高設備運行效率，延長使用壽命，降低維護成本，特別是在產品質量保障方面，提高在線質量檢測水平，滿足產品質量過程控制要求，是十分重要的課題。盡管原機檢測功能較多，比較完備，配套廠家又不斷對其進行優化、升級，并利用最新的檢測控制技術開發了不少新的檢測裝置，對保障卷煙包裝質量起到了良好的促進作用。但由于近年來卷煙包裝使用的商標紙、內襯紙，透明紙、拉帶等各種材料的材質和特性不斷變化，卷煙質量國家標準也已重新修訂，在小盒、條盒透明紙包裹后增加了美容器；特別是卷煙市場品牌競爭激烈，包裝質量要求越來越高，與追求優質、高效、低耗的工藝要求相比，現有在線質量檢測水平還有較大的差距。

1 問題分析

近年來，我廠對GDX2包裝機的煙支檢測不斷更新，從機械式、光電式到現在使用光電和機器視覺技術二合一的檢測裝置，煙支質量檢測水平已較高。通過在小盒輸送通道上增設機器視覺系統對小盒外觀質量進行檢測，在小盒、條盒透明紙輸送路徑上安裝光纖檢測器對透明紙缺失、偏移等進行檢測，在透明紙拉帶輸送路徑上安裝了機器視覺檢測裝置，包裝質量保障水平明顯提高，但還有些包裝質量缺陷產品流入成品，導致返工和市場反饋；部分檢測剔除方式不合理和功能不完善，剔除量偏多，單箱退殘率和材料消耗偏高。

（1）包裝機煙支檢測以整盒為單位的剔除方式不合理：如為剔除一支空頭煙要將模盒內20支煙全部剔掉，盡管卷制空頭率已控制在1‰以內，一個臺班生產下來，因煙支空頭剔除的煙支多達2、3萬支，人工整選增加煙支皺紋等質量缺陷，全作廢支二次處理則原輔料浪費嚴重，不利于提質降耗。

（2）部分質量缺陷檢測功能還不完善：煙盒內襯紙具有保護香煙防潮、防水分流失、煙支霉變和卷煙香氣損失的作用，對內襯紙包裹質量要求較高。原機內襯紙缺陷檢測只能實現對鋁箔紙的偏移、缺失的檢測，后續折疊、夾持傳遞過程中產生破損、折皺則無法剔除，給小盒質量造成嚴重隱患。原機配備有內框紙缺失檢測，但也存在檢測后內框紙再有缺失的情況，對內框紙臟污、破損、移位等也無法檢測，造成部分缺陷產品流入成品。小包美容器出現故障時，燙封質量下降、出現煙包黏連、卡堵變形等問題沒有檢測無法監控,容易使缺陷煙包流入下道工序，影響產品質量。煙包輸送通道安裝有小盒外觀成像檢測裝置，但無法對小盒煙包與傳送帶的接觸面進行檢測等問題，小盒商標紙與輸送帶摩擦產生的小盒磨損等質量缺陷不能檢測剔除，存在小盒質量檢測盲區。

（3）部分檢測裝置準確性、可靠性還有待提高：如條裝缺盒檢測的準確度有待提高，市場反饋缺盒質量問題占比較多。

（4）新增檢測裝置多采用外掛形式，與主控系統不能有機地融合為一體，不利于生產數據的采集統計和分析運用。

2 措施探討

（1）對不合理的檢測剔除方式進行改進優化、攻關。比如，煙支檢測的剔除方式問題，雖然引起了在線檢測裝置生產廠家的關注，開發出了一種“下煙庫煙支檢測剔除裝置”，進行單支剔除，但在我廠試用效果不理想，有待進一步改進。

（2）進一步增加、完善檢測功能。如內襯紙包裝質量缺陷檢測，內框紙質量檢測，目前機器視覺成像檢測技術通過不斷升級換代，在煙草行業的應用已越來越廣泛，可以在這些包裝環節應用機器視覺檢測設備對其質量進行檢測。根據材料特性和具體質量狀況改進或增加質量缺陷檢測裝置，持續進行QC質量攻關和技術創新，比如，缺盒檢測就要避免商標、內襯紙、內框紙等金屬材質的干擾，提高檢測的準確性和可靠性。包裝材料更換要盡可能實現自動拼接，對拼接頭進行剔除，從而減少停機和怠速運行時間，避免不必要的剔除，降低原輔材料消耗，提高生產作業效率。

（3）加強使用過程的管理，確保檢測裝置穩定可靠。檢測設備受設備振動、灰塵、溫度、濕度、材料變化等影響，檢測器會出現一些波動，引起誤檢、漏檢。因此,為確保檢測器檢測可靠，要加強對在線檢測的管理，建立多級點檢制度，同時在生產換牌后，由于材料發生改變，電氣維修工必須對各個檢測器的參數進行重新設定，進行牌號參數管理。

（4）依靠而不依賴在線檢測。要對剔除的不合格產品進行原因分析，如煙支空頭多，則要解決來料煙支空頭和端部掉絲問題，要從提高煙絲填充性，耐加工性上提升煙支卷接質量。如是材料上機適應性差，則要提高材料的適應性。如是設備調整不到位，就要進行相應調整，防止缺陷進一步發展。還要加強設備維護保養，讓設備運行狀態良好，從根本上解決這些問題，而不能讓一些質量問題長期存在，依賴在線檢測裝置進行剔除。

（5）國外最新推出的卷煙包裝設備，已經將在線質量檢測系統融入設備總體設計中，與主機機械結構和電控系統渾然一體，從而提高了系統的穩定性和可維護性，適應包裝質量及過程控制的新要求。卷接包車間的數據采集與信息共享是煙草企業數字化的重要組成部分,要通過對GDX2 OPC操作系統進行國產化改造，實現在線質量檢測裝置與卷包數采系統的聯結，現場操作和相關管理人員可以方便地管理和使用這些數據，改進包裝質量，提高過程控制精益化水平。

3 結語

總之，隨著煙草行業市場品牌競爭對產品質量的要求提高和生產過程質量控制對在線檢測裝置功能的需要，卷煙廠在生產使用中要根據包裝材料的特性和具體包裝質量狀況，改進或增加GDX2包裝機組的在線檢測裝置，持續進行QC質量攻關和技術創新，對檢測功能進一步完善，加強使用過程中的管理維護，確保在線檢測裝置的可靠性和穩定性。為生產過程提供有力的保障，提高產品質量和生產效率。