新型卷烟条包缺包检测器.doc

新型卷烟条包缺包检测器烟草科技/设备与仪器Fobaccoscien(?e&Technology/Equipment&Apparatus2004年第4期(总第201期)新型卷烟条包缺包检测器邓春宁(龙岩卷烟厂,福建省龙岩市新罗区乘风路1299号364000)关键词:GD包装机;条包;缺包;检测器;电涡流传感器摘要:针对GD包装机现有的3种(称重型缺包检测,CT处烟包堆叠检测和CH再生料斗后端光电检测)条包缺包检测器产生漏检和误检的原因进行了分析,介绍了透射式电涡流缺包检测的工作原理及特点.透射式电涡流缺包检测利用电涡流传感器,通过检测条包包装材料中的金属含量来判断条包是否缺包.该检测器弥补了现有3种条包缺包检测的各种不足,可以杜绝缺包问题的产生.中图分类号:TS434文献标识码:B文章编号:10020861(2004)04002302NewTypeofCigarettePackMissingDetectorDENGCHUN.NINGLongyanCigaretteFactory,Fujian,Longyan364000,ChinaKeywords:GDpackingmachine;Carton;Packmissing;Detector;Electriceddy?currentsensorAbstract:Themalfunctionsofexisting3kindsofcigarettepackdetectorinGDcartonerwereanalyzed,theworkingprincipleandcharacteristicsoftransmissiveelectriceddy?currentpackdetectionwereintroduced.Transmissiveelec?triceddy?currentdetectordeterminedwhetherthenumberofpackscollatedwascorrectbymonitoringmetalcontentintheirpackagingmateria1.Thesolutionovercomestheshortcomingsoftheexistingpackdetectorsandtheproblemofpackmissingincartonerisprevented.GD包装机在包装过程中产生缺包的主要原因是因为CH剔除烟包时,CH再生料斗补烟不到位.为了防止缺包,在GD包装机组上增设了几种不同的缺包检测,主要有称重型缺包检测,CT处烟包堆叠检测和CH再生料斗后端光电检测,这3种缺包检测对减少缺包有一定的作用,但是由于检测器本身设计上的缺陷,增设了以上3种缺包检测器的GD包装机组仍然会出现误检和漏检.为此,在分析了以上3种缺包检测器失效的原因后,设计了一种新型的缺包检测器透射式电涡流缺包检测器,从根本上解决了条包缺包问题.1现有缺包检测误检和漏检的原因分析1.1称重型缺包检测称重型缺包检测是利用称重传感器得出每条烟的作者简介:邓春宁(1974一),学士,龙岩卷烟厂工程师,主要从事卷接包在线检测及自动控制工作.收稿日期:20030829责任编辑:曹娟重量,并与基准相比较,如果实际重量与基准的偏差大于设定值(一般设定为一包烟标准重量的80%),则检测器将其视为缺包并在下一工序自动剔除.称重型缺包检测原理较为简单,要求重量传感器分辨率高,重复性好.但考虑到工业现场的实际环境,设计者在选择传感器时,对最大称重载荷有数十倍的余量设计,以防传感器的不慎损坏.这就使传感器的动态信号幅值大幅度减少,分辨率降低,易造成漏检,同时由于检测信号太弱,所需的信号放大倍数较高,干扰信号被同时放大,容易造成误检.1.2CT处烟包堆叠检测缺包检测器是在CT处,条包未包装成形(未包条盒)之前,利用5个电感式传感器对堆叠的烟包进行检测,并将检测到的缺包信号经过移位后,并入原机合适的检测点,在CT剔除点处剔除.其检测功能是通过安装在CT对压板上的传感器实现的,由于对压板的大小有限,安装传感器时两个传感器可能检测到同一包烟,特别是缺包时,cT推杆推烟不到位,容易造成漏检.23烟草科技/广告索弓TobaccoScience&Technology/AdvertisersIndex2004年第4期(总第201期)1.3CH再生料斗后端光电检测该检测器利用光电传感器检测CH再生料斗出口处烟包堆叠是否缺包,并将检测到的缺包信号并人原机的缺盒皮检测,在CT剔除点进行剔除.但在CT对压板下因操作人员拿烟后未补烟或补烟不足时,检测器就无法对缺包进行检测.2透射式电涡流缺包检测2.1电涡流传感器的理论分析由电磁场理论可知,在受到交变电磁场作用的任何导体中,都会产生电涡流,成块的金属置于变化的磁场中或者在固定的磁场中运动时,金属导体内就会产生感应电流,这种电流的流线在金属内是闭合的,所以称为涡流.涡流的大小与导体的电阻率p,导磁率,导体厚度t以及线圈与导体之间的距离x,线圈的激励频率等参数有关.固定其中的若干参数不变,就能按涡流大小测量某个参数.2.2工作原理如图1所示,电涡流传感器由发射线圈Ll和接收线圈L2组成,分别位于被测条包的两侧.图1检测原理(1)当无被测条包或被测条包缺包时,低频激励电压u1加到线圈Ll的两侧,线圈中流过的同频电流产生一个交变磁场,在不存在被测金属(铝箔纸)或缺包时,被测金属(铝箔纸)减少,此时贯穿L2的交变磁场较强,由电磁感应定律可知,在L2中产生感应电势u2的值就较大.(2)当完好的被测条包存在时,Ll产生的交变磁场穿过被测条包,在烟包的金属(铝箔纸或金卡纸中的金属)中产生电涡流,涡流会损耗一部分磁能,使达到L2的磁力线减弱,从而使在L2中产生的感应电势u2就会降低.被测条包中的金属越厚,涡流损耗越大,u2就越小,因此,u2的大小可以反映出被测条包中金属(铝箔纸)的数量,由此判断出条包是否缺包.2.3检测特点为了准确检测条包的缺包状态,还设置了5组传感器分别对条包中的5垛双层烟进行检测,由于条包的包装材料上金属分布可能不一致,对各传感器的检测数据进行单独处理.透射式电涡流缺包检测器与称重型缺包检测相比,具有较高的检测分辨率,较大的动态信号范围,减少了误检和漏检的产生;与CT处烟包堆叠检测相比,由于是对金属含量进行检测,可以弥补两传感器检测到同一包烟而造成的漏检;与CH再生料斗后端光电检测相比,其检测点在条包成形后,可以消除因人为