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一、 問(wèn)題的提出

卷煙包裝機(jī)組是我國(guó)目前煙草行業(yè)卷煙包裝機(jī)的一種主導(dǎo)機(jī)型，我廠的卷煙包裝機(jī)組在使用中發(fā)現(xiàn)，其產(chǎn)品包裝質(zhì)量存在爛鋁紙、缺內(nèi)卡紙、小合缺蓋等包裝 質(zhì)量問(wèn)題，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的市場(chǎng)形象。任何產(chǎn)品在加工過(guò)程中都不可避免會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量 問(wèn)題，由于生產(chǎn)過(guò)程不可能進(jìn)行過(guò)多的人工干預(yù)，產(chǎn)品質(zhì)量的保證只能依賴設(shè)備和儀器 在線質(zhì)量檢測(cè)和控制，在生產(chǎn)設(shè)備上選擇合理的檢測(cè)工位監(jiān)視產(chǎn)品質(zhì)量，將有質(zhì)量問(wèn)題 的產(chǎn)品及時(shí)檢測(cè)剔除，因此對(duì)包裝機(jī)包裝質(zhì)量檢測(cè)與控制進(jìn)行改進(jìn)完善，實(shí)現(xiàn)產(chǎn) 品在線檢測(cè)，提高卷煙包裝產(chǎn)品質(zhì)量，非常必要。

二、 解決方案

包裝機(jī)組是我國(guó)經(jīng)引進(jìn)、消化、吸收意大利某公司卷煙包裝機(jī)組，已在 國(guó)內(nèi)煙機(jī)廠生產(chǎn)。其控制系統(tǒng)在設(shè)備出廠時(shí)系統(tǒng)控制軟件對(duì)用戶不開放，對(duì)其增加新的 控制功能或控制方式困難較大。為了提高包裝機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量，增加新的檢測(cè)功能，只有避 開原系統(tǒng)不幵放的控制軟件，在外圍電路中增加可編程控制器，對(duì)包裝機(jī)組的小包機(jī)、小包透明紙機(jī)、條盒包裝機(jī)、條盒透明紙包裝機(jī)生產(chǎn)的產(chǎn)品增加一些特有的檢測(cè) 功能并控制剔除不合格的產(chǎn)品。

1、需要解決的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題

（1） 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)和電氣控制同步脈沖的提取。

（2） 新增控制系統(tǒng)檢測(cè)與剔除相位的確定。

（3） 新增控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。

（4） 新增控制系統(tǒng)與原系統(tǒng)的兼容性即兩系統(tǒng)互不干擾。

2、解決方法

為了解決上述問(wèn)題經(jīng)測(cè)試分析，分別利用小包機(jī)、小包透明紙包裝機(jī)、條包透明紙包裝 機(jī)現(xiàn)有的三個(gè)絕對(duì)型軸編碼器的輸出信號(hào)，根據(jù)其編碼特點(diǎn)對(duì)軸編碼器的輸出編碼進(jìn)行解碼 和譯碼獲得二進(jìn)制轉(zhuǎn)換碼，經(jīng)過(guò)PLC運(yùn)算產(chǎn)生機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)與電氣控制同步脈沖。為了整個(gè)系統(tǒng) 更加穩(wěn)定可靠，新增質(zhì)量檢測(cè)控制功能電路不對(duì)原控制系統(tǒng)干擾和影響，設(shè)計(jì)隔離驅(qū)動(dòng)電路 使機(jī)器上的三個(gè)軸編碼器到新系統(tǒng)和原控制系統(tǒng)各自獨(dú)立。詳見如下原理框圖。

新增檢測(cè)與控制功能原理框圖

可編程控制器依據(jù)解碼信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算控制產(chǎn)生九項(xiàng)移位脈沖，其中包括：小包機(jī)移位檢 測(cè)剔除脈沖、小包透明紙移位檢測(cè)剔除脈沖、小包透明紙慢速移位檢測(cè)脈沖、條盒包裝移位 檢測(cè)脈沖、內(nèi)卡紙拼接、缺內(nèi)卡紙、爛鋁紙、小包缺蓋頭移位脈沖；產(chǎn)生六項(xiàng)檢測(cè)脈沖，其 中包括：內(nèi)卡紙拼接、缺內(nèi)卡紙、爛鋁紙、缺蓋頭、小包透明紙散包、缺包移位脈沖、；產(chǎn) 生一項(xiàng)剔除脈沖：小包八輪剔除脈沖?？删幊炭刂破鱌LC依據(jù)上述脈沖和傳感器對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量 的檢測(cè)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，完成對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的進(jìn)一步監(jiān)測(cè)和控制。

包裝機(jī)以每分鐘八千支煙的包裝速度進(jìn)行工作，尤其有些新增檢測(cè)在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)狀 態(tài)卜進(jìn)行，這就要求新增系統(tǒng)控制要有極好的實(shí)事性。因此對(duì)可編程控制器PLC選用高檔 高速機(jī)，使其系統(tǒng)處理和指令執(zhí)行時(shí)間最短:在PLC的輸入輸出模塊上釆用快速的響應(yīng)模塊； 同時(shí)在控制軟件的編制上要進(jìn)行優(yōu)化處理，根據(jù)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和檢測(cè)位置以及PLC掃描等情 況，可以進(jìn)行計(jì)算，使其系統(tǒng)的處理及指令執(zhí)行時(shí)間滿足系統(tǒng)的要求。

為滿足設(shè)備空車運(yùn)行的需要，所有新增檢測(cè)功能能夠通過(guò)控制柜上的相應(yīng)開關(guān)進(jìn)行屏蔽。

三、改進(jìn)的內(nèi)容

1、 爛鋁紙檢測(cè)：檢測(cè)裝置安裝在小包機(jī)四號(hào)輪處，檢測(cè)出鋁箔紙掛爛的煙包.對(duì)于該 質(zhì)量缺帯的煙包，在小包機(jī)六輪進(jìn)行減速剔除，并在剔除前顯示五/六輪堵塞。

2、 缺內(nèi)卡紙檢測(cè)：檢測(cè)裝置安裝在小包機(jī)五號(hào)輪處，檢測(cè)出沒有內(nèi)卡紙的 煙包，在不停機(jī)的情況下，該煙包在小包機(jī)八輪剔除器處自動(dòng)剔除。

3、 內(nèi)長(zhǎng)紙本身接頭檢測(cè)：檢測(cè)裝置安裝在小包機(jī)五號(hào)輪處內(nèi)卡紙通道上，檢測(cè)出內(nèi)卡 紙本身接頭（黑色）的煙包，在不停機(jī)的情況下，在小包機(jī)八輪剔除器處將有接頭的煙包自 動(dòng)剔除。

4、 小包缺蓋頭檢測(cè)：檢測(cè)裝置安裝在小包機(jī)五/六號(hào)輪過(guò)橋處，檢測(cè)出前后缺蓋頭的 煙包，自動(dòng)停機(jī)（顯示五/六輪堵塞），在六輪將被檢測(cè)出缺蓋頭煙包自動(dòng)剔除.同時(shí)，出 現(xiàn)傳感器失效時(shí)，能夠停機(jī)報(bào)警。

5、 小包盒批膠缸內(nèi)膠水位置的監(jiān)控：原系統(tǒng)安裝有小包盒皮膠缸內(nèi)膠水位置檢測(cè)，在 控制程序上，增設(shè)對(duì)于在生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)一定數(shù)量的煙包后，沒有下膠或每次下膠時(shí)間超 過(guò)一定設(shè)置時(shí)間的情況下進(jìn)行停機(jī)報(bào)警.下膠時(shí)間和小包盒皮數(shù)量在顯示器上根據(jù)具體需要 而設(shè)定。

6、 小包盒開口檢測(cè)：在小包輸送軌道上安裝光纖檢測(cè)，對(duì)于小包盒開口的煙包，能夠 自動(dòng)檢測(cè)并停機(jī)，同時(shí)顯示小包透明紙包裝機(jī)入口堵塞。

7、 小包透明紙散包檢測(cè)：在小包透明紙包裝機(jī)成型輪、固定折疊器處加裝檢測(cè)裝置， 自動(dòng)檢測(cè)缺小包透明紙和小包透明紙嚴(yán)重松散的煙包，在雙包剔除器處自動(dòng)剔除.檢測(cè)光纖 頭上有灰的現(xiàn)象，能夠停機(jī)報(bào)警。

8、 條盒膠缸內(nèi)膠缸位置的監(jiān)控：原系統(tǒng)安裝有條盒膠缸內(nèi)膠水位置檢測(cè)，在控制程序 ±,增設(shè)對(duì)于在生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)一定數(shù)量的條包盒皮后，沒有下膠或每次下膠時(shí)間超過(guò)一 定設(shè)置時(shí)間的情況下進(jìn)行停機(jī)報(bào)警.下膠時(shí)間和條包盒皮數(shù)量在顯示器上根據(jù)具體需要而設(shè) 定。

9、 條包內(nèi)缺包檢測(cè)：檢測(cè)裝置安裝在條包機(jī)毛刷入口處，在檢測(cè)出條包內(nèi)缺包的情況 下自動(dòng)剔除并停車.對(duì)于檢測(cè)頭失效的情況，能夠停機(jī)報(bào)警。

四、結(jié)束語(yǔ)

以上功能的改進(jìn),是如實(shí)際工作當(dāng)中，根據(jù)產(chǎn)品出現(xiàn)的具體質(zhì)量問(wèn)題，在設(shè)備的具體部 位增加檢測(cè)裝置和控制程序的改進(jìn)。有些功能是對(duì)原機(jī)功能的進(jìn)一步補(bǔ)充完善，或與已有的 檢測(cè)控制功能的組合使用。系統(tǒng)可根據(jù)具體的實(shí)際需要增加或改進(jìn)控制方式及增加其它檢測(cè) 功能。該系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)時(shí)期的使用，基本控制了 包裝機(jī)組的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品 質(zhì)量的過(guò)程控制，使其生產(chǎn)的產(chǎn)品更加完美，同時(shí)降低操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。

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