贵州中烟技术中心研制烟支缺陷爆珠在线检测装置

,研制烟支缺陷爆珠在线检测装置,贵州中烟工业有限责任公司技术中心TEMQC小组,课题背景,爆珠,课题背景,小组简介,小组简介,目录/contents,选择课题,设定目标与目标可行性分析,提出方案并确定最佳方案,制定对策,对策实施,效果检查,标准化,总结及下一步打算,章节/transpage,选择课题,选择课题需求提出,结论：公司品牌的爆珠卷烟产品中爆珠平均缺陷率略优于国内品牌，但与国外知名品牌仍存在较明显差距。因此，小组提出降低爆珠卷烟产品中爆珠缺陷率的需求。,选择课题需求提出,结论：公司爆珠卷烟产品正处于高速发展的起步阶段，因此，爆珠卷烟品牌的发展，需要高质量产品作保障。,1、品牌规格品牌数量由2016年的2个增加到2017年的5个，规格上从常规3.5mm爆珠卷烟产品拓展到细支2.8mm爆珠卷烟产品。而根据公司对爆珠卷烟产品的发展规划，预计2018年爆珠卷烟品牌将达到8个。,2、品牌产量2017年公司爆珠卷烟产品的产量预计达到7万箱左右，是2016年产量的6.22倍，爆珠卷烟产品实现跨越式发展。,选择课题需求提出,结论：成型机在线检测装置无法有效检测卷棒过程中由于破损时间短引起的缺陷爆珠，因此，小组提出实现烟支缺陷爆珠在线检测装置的需求。,1、爆珠滤棒成型机检测装置有效性实验在卷接工序抽取用于卷接生产的合格爆珠滤棒1000支，每支滤棒人为刺破一颗爆珠，分成10组并分别平衡不同时间后，使用滤棒成型机离线检测装置进行检测，统计分析爆珠滤棒成型机检测装置有效性。,选择课题需求提出,结论：因此，小组提出实现检测装置与烟支卷接设备相匹配的需求。,卷接工序,滤棒成型工序,不匹配,选择课题创新思路,能量波,通过测量能量波基本参数的变化，即可判断被测材料或物体内部是否存在变化或区别。,能量波在传播过程中能够与介质（被测材料或物体）相互作用，不同的介质具有的电磁特性和对能量波场的影响不相同,当波经过不同的介质时会引起能量波的分布状况和能量波幅值、相位、频率等基本参数的变化。,选择课题创新思路,能量波,选择课题创新思路,能量波,因此，可以根据波形图的不同判断零件内部是否存在缺陷以及缺陷的大小。,爆珠检测装置要能实现测量能量波基本参数的变化情况，并增设在烟支卷制工序，以进一步降低爆珠卷烟产品中爆珠缺陷率。,选择课题课题查新,未找到满足需求的相关结果,选择课题,研制烟支缺陷爆珠在线检测装置,选择课题,章节/transpage,设定目标与目标可行性分析,设定目标,卷接工序中，缺陷爆珠在线检测有效识别率95%,目标可行性分析,现有离线装置,该装置为公司目前拥有的一台离线检测装置，该装置采用能量波对滤棒/烟支进行无损检测。,合格爆珠波形图,缺陷爆珠波形图,目标可行性分析,现有离线装置,【过程】取10组数量均为200支的爆珠烟支样本，将每组样本中的部分烟支的爆珠刺破，并将刺破的烟支重新混合后，通过模拟实验装置进行检测，记录并统计分析有效识别率。,目标可行性分析,简易离线装置,该装置为小组成员根据现有的零部件进行组装的一台简易试验装置。该装置采用能量波对滤棒/烟支进行无损检测。,合格爆珠波形,缺陷爆珠波形,目标可行性分析,简易离线装置,【过程】取10组数量均为200支的爆珠烟支样本，将每组样本中部分烟支的爆珠刺破，并将刺破烟支重新混合后，通过模拟实验装置进行检测，记录并统计分析有效识别率。,目标可行性分析,现有离线装置,简易离线装置,97.2%,95%,目标值,95%,章节/transpage,提出方案并确定最佳方案,提出方案并确定最佳方案,总方案,能量波,提出方案并确定最佳方案,提出方案并确定最佳方案,根据亲和图，小组成员决定对以下备选技术方案进行分析，拟定评价依据如下：,提出方案并确定最佳方案,提出方案并确定最佳方案,合格烟支检测波形图,刺破爆珠烟支检测波形图,提出方案并确定最佳方案,不采用,提出方案并确定最佳方案,提出方案并确定最佳方案,提出方案并确定最佳方案,不采用,提出方案并确定最佳方案,提出方案并确定最佳方案,提出方案并确定最佳方案,采用,提出方案并确定最佳方案,经过对三个方案的分析比较，方案三完全能够满足安全性、有效性、可实施性的要求，本小组决定将方案三作为爆珠卷烟产品滤嘴中缺陷爆珠在线检测装置的最佳方案。,提出方案并确定最佳方案,提出方案并确定最佳方案,1、信号发生单元,提出方案并确定最佳方案,2、信号接收单元,提出方案并确定最佳方案,2、信号接收单元,提出方案并确定最佳方案,2、信号接收单元,小组选用L9(34)正交表，进行9次试验，结果如下：,“看一看”结果：A2B2C3,“算一算”结果：A2B2C2,提出方案并确定最佳方案,最重要因素A与第二次要因素B一致仅有最次要因素C不一致,2、信号接收单元,提出方案并确定最佳方案,2、信号接收单元,提出方案并确定最佳方案,3、检测位置,提出方案并确定最佳方案,4、固定支架,提出方案并确定最佳方案,5、信号处理单元,处理方法的选择光子信号处理器灵敏度的选择,提出方案并确定最佳方案,5、信号处理单元,处理方法的选择光子信号处理器灵敏度的选择,提出方案并确定最佳方案,5、信号处理单元,处理方法的选择光子信号处理器灵敏度的选择,提出方案并确定最佳方案,5、信号处理单元,处理方法的选择光子信号处理器灵敏度的选择,结论：灵敏度为7的时候，识别率及误识别率过程控制均比较稳定，且识别率高于目标值。因此，光子信号处理器采用灵敏度为7。,提出方案并确定最佳方案,6、定位单元的选择,提出方案并确定最佳方案,7、剔除单元的选择,提出方案并确定最佳方案,章节/transpage,制定对策,制定对策,章节/transpage,对策实施,对策实施,选购并安装零部件光子发生器：XTJ6-216-7,实施一,目标,1、电源AC220V10%，50Hz2、信号稳定性：输入电压值有10%变化时，输出电流的变化为0.5%3、信号输出速度：7000次/分钟,实施过程,1、购买并安装光子发生器2、信号稳定性检测3、信号输出速度检测,目标检查,1、能在电源AC220V10%，50Hz条件下正常工作2、输入电压值有10%变化时，输出电流的变化处于0.5%内3、信号输出速度：7000次/分钟,结论,实施一目标完成,对策实施,设计并安装光子信号接收基板,实施二,接收基板结构设计相符，安装尺寸偏差1mm,实施过程,1、设计并加工制作接收基板结构2、安装信号接收基板并检测安装尺寸,目标检查,接收基板结构设计合理，安装尺寸偏差1mm，符合设计要求,结论,实施二目标完成,目标,各尺寸偏差均小于1mm，符合设计要求,对策实施,中间轮改造,实施三,中间轮上烟支悬空长度25mm,实施过程,1、中间轮改造2、中间轮上烟支悬空长度测量,目标检查,中间轮上烟支悬空长度25mm,结论,实施三目标完成,目标,对策实施,设计制作并安装固定支架,实施四,各尺寸偏差1mm,实施过程,1、设计固定支架结构2、加工并测量固定支架尺寸3、安装固定支架,目标检查,各尺寸偏差均小于1mm，满足设计要求,结论,实施四目标完成,目标,对策实施,编写处理方法程序,实施五,程序运行0故障,实施过程,1、根据对比差值法原理图编写处理方法程序并录入2、模拟实验3、检查实验过程中程序的运行状况,目标检查,程序运行0故障,结论,实施五目标完成,目标,对策实施,灵敏度设置,实施六,灵敏度设置为7,实施过程,将处理单元的灵敏度设置为7,目标检查,灵敏度设置指示灯打开7格，设置完成,结论,实施六目标完成,目标,对策实施,选购并安装轴编码器,实施七,1、轴编码器参数正确率100%2、安装同轴度公差5m,实施过程,1、选购轴编码器2、确认参数3、正确安装轴编码器4、安装同轴度公差检测,目标检查,1、轴编码器参数正确率100%2、安装同轴度公差5m,结论,实施七目标完成,目标,（1）电源要求：DC5V，符合要求；（2）响应频率：0100KHz，符合要求；（3）最大转速：7000转/分钟，符合要求；,对策实施,选购并安装电磁阀,实施八,1、通电响应时间6ms；2、断电响应时间2ms,实施过程,1、选购电磁阀：2、确认参数：3、参数测试；4、正确安装电磁阀,目标检查,1、通电响应时间6ms；2、断电响应时间2ms,结论,实施八目标完成,目标,查看说明书确认电磁阀参数：通电响应时间：6ms，符合要求断电响应时间：2ms，符合要求；,对策实施,安装及现场测试,实施九,各功能件运行正常，故障率为0,实施过程,1、绘制电气原理图2、安装电气线路，组装各零部件3、实际生产中试运行，测试整体运行情况,目标检查,各功能件运行正常，故障率为0,结论,实施九目标完成,目标,章节/transpage,效果检查,效果检查,1、课题目标完成情况,在线检测装置安装调试完成以后，小组成员在2017年11月20日2017年12月29日对活动目标值的完成情况进行测试效果检查。,卷接工序中缺陷爆珠在线检测有效识别率统计,效果检查,2、效益分析,填补了行业内卷接工序无法实现有效在线检测烟支缺陷爆珠的空白。本课题目前已申请三项发明专利，并均已受理。,贵烟（跨越）自2017年11月开始，单月单品销量位居行业细支爆珠卷烟产品首位。,章节/transpage,标准化,标准化,1、实际生产效果追踪,标准化,1、实际生产效果追踪,可以看出，经过三个月的实际生产追踪，装置有效识别率曲线点全部位于控制界限之内，说明过程控制保持稳定，同时其控制过程均值为99.431%，高于目标值95%。,标准化,1、实际生产效果追踪,标准化,1、实际生产效果追踪,标准化,2、对原卷接设备效率影响,标准化,3、形成标准化文件,章节/transpage,总结及下一步打算,总结及下一步打算,行业首创,填补了行业内卷接工序无法在线有效检测烟支缺陷爆珠的空白。同时，已经申请了三项发明专利。,高速有效检测,不同规格爆珠烟支检测,该装置实现了对烟支中缺陷爆珠的高速准确检测，检测速度可达到7000支/分钟，实际生产有效识别率达到了99%以上，能够与卷接设备在线匹配使用。,该装置能够满足对不同规格爆珠烟支（特别是细支爆珠烟支）中缺陷爆珠的在线有效检测。,1、课题创新点,总结及下一步打算,2、专利申报,201810374732.5,201810375129.9,201810374733.X,总结及下一步打算,3、成果推广,公司内推广到公司内所有生产爆珠卷烟产品的烟支卷接设备上。,