長距離型接近傳感器在件煙缺條檢測中的應(yīng)用

羅海權(quán)

摘要：裝封箱機在生產(chǎn)過程中，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)隱性故障或人為干預(yù)時，會出現(xiàn)件煙缺條的現(xiàn)象。基于長距離型電感式接近傳感器原理的件煙缺條檢測系統(tǒng)能夠?qū)崟r對件煙是否缺條進行檢測監(jiān)控，運用電感陣列式算法檢測，利用電感式傳感器對金屬起敏感檢測的功能，并且長距離電感式傳感器能夠針對件煙中的50條條煙內(nèi)小包金屬鋁箔紙進行檢測，判斷是否缺條，能適應(yīng)多牌號件煙的檢測。

關(guān)鍵詞：裝封箱機;件煙缺條;電感式

1 前言

目前，封裝箱機在用的件煙缺條檢測裝置分為封裝前缺條檢測和封裝后缺條檢測，其中封裝后缺條檢測主要有稱重式和光子式等，稱重式檢測要求定期標(biāo)定各牌號成品重量，而光子式則對生產(chǎn)環(huán)境要求較高，兩者維護繁瑣，漏剔、誤剔現(xiàn)象時有發(fā)生。為了降低工人的勞動強度，提高產(chǎn)品出廠的質(zhì)量，減少工廠的人力成本和管理成本，采用長距離電感式接近傳感器，運用陣列式算法，進行封裝后的件煙缺條檢測更加實用有效，而且其日常維保工作更便利。

2 設(shè)計思路

本設(shè)計方案運用電感陣列式檢測：利用電感對金屬起敏感檢測的功能，并且長距離電感式傳感器能夠針對件煙條盒內(nèi)小包金屬鋁箔紙進行檢測，判斷是否缺條，并能適應(yīng)多牌號件煙的檢測。

當(dāng)成品箱煙從裝封箱機經(jīng)自動封口裝置封箱后進入打碼機。在打碼機下游增加一個光電檢測器A作為觸發(fā)成品箱煙自動監(jiān)測功能啟停程序的標(biāo)志。檢測過程分左右兩排各五個電感傳感器用于檢測上下五層煙條的缺失情況，檢測過程中如果有其中一只電感傳感器檢測信號為0，則為缺條，觸發(fā)裝封箱機停機，傳送帶電機停止，紅燈亮起，蜂鳴器響起，提示機臺操作人員檢查排除故障。故障排除后，需按下復(fù)位按鈕后才能正常啟動裝封箱機和傳送帶。

檢測過程：非急停狀態(tài)下與裝封箱機同步上電，按啟動按鈕啟動傳送帶。按下急停時，傳送帶停止運行，裝封箱機急停，亮紅燈報警，蜂鳴器響起。復(fù)位后可以正常運行。

A：傳送帶正常運轉(zhuǎn)時，件煙經(jīng)過光電檢測開關(guān)，啟動檢測程序：

B：件煙經(jīng)過光電開關(guān)后，當(dāng)十個電感傳感器同時檢測到有信號時，狀態(tài)為正常;當(dāng)十個電感傳感器其中有一個傳感器檢測到信號中斷時，狀態(tài)為異常，此時觸發(fā)裝封箱機停機，傳送帶停機，并亮紅燈報警，蜂鳴器響起。

C：檢測過程結(jié)束后，恢復(fù)原始狀態(tài)，返回A。

3 機構(gòu)組成

3.1 限位機構(gòu)設(shè)計

裝封箱機封箱后的件煙進入傳送帶，傳送帶將箱裝成品往前輸送，查數(shù)據(jù)得知硬盒紙箱尺寸：449×247×570mm;軟包紙箱尺寸：442×236×550mm。在軸向上尺寸略有差異。因傳送帶已安裝的限位不銹鋼管之間的尺寸為700mm，得知紙箱邊沿單邊最大移動距離為75mm。箱裝成品在輸送過程中不可避免有輕微軸向位移。為了滿足檢測精度，需增加限位膠輥定位以保證進入檢測工序前，成品件煙在檢測傳感器的有效檢測范圍內(nèi)。

限位膠輥軸心距離鋁合金型材距離為60mm，當(dāng)件煙為軟包紙箱尺寸時，單邊最大移動距離為：（700-550）÷2=75mm，膠輥半徑應(yīng)為：75-50=25mm，為使件煙能順利通過限位機構(gòu)，挑選膠輥時應(yīng)該挑選直徑略小于50mm的限位膠輥;當(dāng)件煙為硬包紙箱尺寸時，單邊最大移動距離為：（700-570）÷2=65mm，膠輥半徑應(yīng)為：65-50=15mm，挑選膠輥時應(yīng)該挑選直徑略小于30mm的限位膠輥。

3.2 檢測機構(gòu)設(shè)計

此方案設(shè)計時主要考慮以下幾點：

1、鈑金固定件1和固定件2安裝時統(tǒng)一采用T型螺釘+螺母的緊固方式，可利用標(biāo)準(zhǔn)鋁合金板材進行固定，無需改造現(xiàn)場原有機械零件;

2、限位機構(gòu)支架和檢測支架均采用標(biāo)準(zhǔn)40×40標(biāo)準(zhǔn)鋁合金型材，用角碼進行固定，選材價格低廉，可靠性能佳，可配套購買，節(jié)省采購時間和現(xiàn)場安裝時間;

3、利用鋁箔紙的金屬特性，采取電感檢測器進行缺條檢測，檢測機構(gòu)可調(diào)整高度，可以適應(yīng)不同牌號卷煙產(chǎn)品尺寸上的差異，滿足不同品牌的箱裝缺條檢測功能;

4、其中檢測機構(gòu)的固定鈑金件安裝時需注意避開現(xiàn)場原有的限位導(dǎo)向不銹鋼管9，可通過安裝腳的T型螺釘在鋁合金型材上進行縱向調(diào)整，預(yù)留給傳感器安裝的每個孔孔距為50mm（約一層煙條的距離）;

5、固定腳可鉆長孔以實現(xiàn)輕微距離調(diào)整，檢測機構(gòu)無論在縱向位置上還是橫向位置上都可以實現(xiàn)調(diào)整，檢測傳感器在檢測距離上也可以進行調(diào)整。以提高不同品牌件煙的缺條檢測精度;

6、光電開關(guān)：檢測距離為：100mm;

7、電感式接近開關(guān)：檢測距離為：18mm;

4 使用效果

基于長距離型接近傳感器的件煙缺條檢測裝置，運行穩(wěn)定，準(zhǔn)確可靠。設(shè)計的裝置能準(zhǔn)確識別出不同品牌的缺條件煙，并能觸發(fā)裝封箱機停機，停止輸送不合格的件煙，同時發(fā)出聲光報警提醒操作工進行處理;操作工處理后，需人手按下該裝置的復(fù)位按鈕裝后，裝封箱機和輸送線才能重新啟動。使用結(jié)果表明，該檢測裝置能準(zhǔn)確識別生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的件煙缺條的不合格產(chǎn)品，有效防止不合格產(chǎn)品流入下游倉庫。

參考文獻

[1]李海振. YP11A型裝封箱機電氣維修. 頤中（青島）煙草機械有限公司，2006.07

[2]王立. 長距離接近傳感器及電子裝置，2016.07

[3]鄧則名，謝光漢. 電器與可編程控制器應(yīng)用技術(shù). 機械工業(yè)出版社，2008.08

[4]廖常初，S7-200 PLC編程及應(yīng)用. 機械工業(yè)出版社，2018.01