卷烟厂烟箱缺条少条全自动检测装置

卷烟厂全自动烟箱缺条检测装置磁感法检测烟箱缺条质量是企业对全社会及用户的承诺。科技主导、管理保证、质量为本、效率为先，质量是企业的第一意识。目前随着卷烟设备不断更新改进，卷烟属于流水线生产作业，而由于卷包、包装属于高速运转设备，在设备连续高速运行过程中检测机构和执行机构难免会受到外界干扰出现问题，导致在条烟装箱过程中和封箱后偶尔出现单件烟箱缺条情况（实际装箱量和规定装箱量不符），烟箱缺条在卷烟工艺中属于严重的质量缺陷，如果这些缺条的卷烟箱没有有效的控制而流通到市场，在一定程度上影响卷烟企业的声誉和产品的影响，本项目的实施能够根据企业生产、质量管理、经营管理、能源管理、物料管理提供准确可靠的检测数据，为企业生产、经营及决策提供可靠的信息。第一章背景称重法：电子称重式检测主要利用烟箱缺条引起的烟箱重量变化，判别是否缺条。由于卷烟产品制作工艺的局限，以及卷烟材料和包装材料的波动性会导致烟箱本身重量存在一定的离散性，设定的标准烟箱重量本身就具有不稳定性，无法按此值进行比较。所以，利用该方法判别烟箱是否缺条显然存在很大困难，不论所采用的电子秤本身精度及稳定性如何，其漏报和误报的概率都会很高。第二章现有检测技术分析射线成像检测法：射线成像检测利用γ射线穿透物体成像原理，对烟箱内部烟条排列情况拍照成像后与标准图片进行对比，判断是否缺条。设备安装在装封箱过程完成后，占用场地不大，但需购进成套射线成像设备和显示屏设备。此种检测方式具有可视性好，可实时监控的优点，但是设备成本高，还存在辐射安全隐患，安全性较低，同时存在零点漂移需经常调整，维护不便。电感阵列式检测:利用电感对金属起敏感检测的功能，针对烟箱条盒内小包金属铝箔纸进行检测，判断是否缺条。缺点是只能检测单一品牌烟箱，如品牌经常更换，特别是今年出现的细支、中细支香烟出现，使得电感列阵式检测方法无法适应多品牌烟箱检测。检测方式（整箱磁感检测）采用电磁感应线矩型线圈整箱式缺条检测，判断出烟箱是否缺条；检测原理：第三章磁感检测方案3.1磁感检测理论依据用于输送包装箱的塑胶链板输送机及磁感检测装置，磁感检测装置为设置在塑胶链板输送机两边的扁平线圈S1及扁平线圈S2，扁平线圈S1两边设置有出库检测光电开关及入库检测光电开关，所述扁平线圈S2、扁平线圈S1、出库检测光电开关及入库检测光电开关均与一电控系统电连接；电控系统为PLC数据采集运算系统；电控系统还连接有触发器及双色警示灯。在检测范围即扁平线圈S1与扁平线圈S2之间的距离X固定的情况下，包装箱内带金属包装物件运动轨迹游离于距离X1和距离X2之间，距离X1为扁平线圈S1与包装箱内带金属包装物件之间的距离，距离X2为扁平线圈S2与包装箱内带金属包装物之间距离，扁平检测线圈同时对距离X1和距离X2两个方向距离的包装箱内带金属包装物件进行检测；扁平检测线圈经过高频信号激励产生一个高频交变磁场Ψi，当被测包装箱内带金属包装物件接近线圈式高频交变磁场，线圈式高频交变磁场作用于包装箱内带金属包装物件的表层，产生了以磁场相交链的电涡流ie，同时电涡流ie又产生交变磁场ψe阻碍外磁场的变化，扁平线圈通以交变电流I1时，线圈周围空间会产生交变磁场H1；当扁平线圈平面靠近包装箱内带金属包装物件表面时，由于扁平线圈磁通链穿过包装箱内带金属包装物件，使包装箱内带金属包装物件的表面层感应出呈旋涡状自行闭合的电流I2，而电流I2所形成的磁通链又穿过扁平线圈，这样扁平线圈与被测物形成了有一定耦合的互感，最终扁平线圈反馈一个等效电感，从而导致扁平线圈的阻抗Z发生变化；利用电涡流测量电路检测出扁平线圈阻抗的变化量，于是把被测包装箱内带金属包装物件的测量信息转换成电量0-10VD或4-20MA标准信号，扁平线圈S1与扁平线圈S2的变化量以标准电压或电流信号分别送入PLC模拟量通道进行被测包装箱内带金属包装物件连续数据采集、滤波、数据整合等方式计算出当前被测金属包装物的工程单位值；数据建模，在检测设备的安装完成和使用环境的基础上根据所检测的不同规格包装箱内带金属包装物件建立数学模型，每种标准规格的包装箱内带金属包装物件在单机运行模式下多次数据计算，形成每种规格的包装箱内带金属包装物件检测的基准值，采用同样的方法，包装箱内带金属包装物件内缺件建立数学模型：找出缺N-1件的函数，N=包装箱内带金属包装物件总件数；在设备检测过程中实时检测单元数据和基准数据进行比对，比对数据结果低于缺件函数值判定缺件，设备报警停机，比对数据在基准值范围内判定合格3.2磁感检测计算被测烟箱里条烟上形成的电涡流等效成一个短路环，这样就可得到如图3所示的等效电路，其中图中R1、L1为检测线圈(扁平线圈)，图3电涡流原理图，图4电涡流等效圈的电阻和电感；短路环可以认为是匝短路线圈，其中电阻为R2、电感L2；扁平线圈与被测金属包装箱间存在一个互感M，互感M随扁平线圈与被测金属包装箱间距的减小而增大；图三根据涡流等效电路可列出电路方程组：；微信13908850297式中R2为匝短路线圈电阻，I1为扁平线圈交变电流，I2为匝短路线圈电流，L1为扁平线圈电感，L2为匝短路线圈电感，M为扁平线圈与被测金属包装箱间存在一个互感值；通过解方程组，可得交变电流I1、电流I2,因此传感器线圈的复阻抗Z为：；匝短路线圈的等效电感L为：；匝短路线圈的等效电感Q值为：式中：Q0为无涡流影响下线圈的电感Ｑ值，Z2为匝短路线圈的阻抗；Q0＝ωＬ1／R1；由式中的Z、L和式Ｑ可以看出，线圈与金属导体系统的阻抗Z、电感L和品质因数Ｑ值都是该系统互感系数平方的函数，而从麦克斯韦互感系数的基本公式出发，可得互感系数是线圈与金属导体间距离x(H)的非线性函数。因此Z、L、Ｑ均是ｘ的非线性函数。虽然它整个函数是一非线性的，其函数特征为S型曲线，但可以选取它近似为线性的一段。其实Z、L、Ｑ的变化与导体的电导率、磁导率、几何形状、线圈的几何参数、激励电流频率以及线圈到被测导体间的距离有关。烟箱缺条检测设备组成第四章检测设备介绍烟箱缺条检测设备部件编号名称说明01烟箱摆放台人工烟箱摆放02输送机机架支撑烟箱输网带输送机03磁感检测机架安装磁感检测元件04电机接油盘防止电机漏油造成烟箱及环境污染05电机驱动动力06同步皮带传动部件07主动滚筒传动部件08工业塑料网带烟箱输送09主动滚筒轴承传动部件10烟箱导向板使烟箱运行更加顺畅11导向板调节手轮适应不同烟箱规格12磁感检测装置检测烟箱是否缺条13电控柜电控14触摸屏操作15从动滚筒传动部件16从动滚轴承传动部件17铝型材支架按装条码阅读扫描元件18声光报警灯故障报警19条码触发器触发条码阅读20条码阅读器扫码21透明的树脂材料护板设备防护防止人员伤害烟箱缺条设备部件划分描述：1.烟箱摆放台独立设计：现场设备的生产模式主要以人工摆放为主，烟箱摆放位置进行特殊的设计，烟箱摆放台台面采用柔性设计，减少烟箱摆放过程中对烟箱的冲击，从而保护烟箱及条烟不受到损害。2.条码扫描支架独立设计：在调试过程根据烟箱输送的实际情况调节条码安装支架的位置及条码阅读器扫描位置，使得条码扫描达到最佳的效果。3.磁感检测装置独立设计：有效解决在检测过程中输送设备机械振动、安装位置、安装精度等外界干扰因素，保证检测设备的检测精度和长期使用稳定性。4.烟箱输送设备独立设计：根基磁感检测设备为基准，灵活协调相关设备的关联性，使整体设备达到最佳的运行效果。描述：1.烟箱缺条检测设备所属的机架支腿，根据现场上下游设备的对接及安装位置地面水平情况，机架支腿采用可调设计，以业主方要求基准高度700mm可调，可调范围正负100mm，从而保证上下游设备的准确对接。2.减振垫的安装，有效的的解决设备的振动问题，减少设备噪音；改善操作人员的工作环境。检测技术指标a.满足弱磁性材料检测（单包烟铝箔参数：铝箔厚度为0.0065mm和0.006mm,金属铝含量大约为0.284克），保证对缺条条烟检测准确，性能可靠；b.烟箱横切面上的条烟数量最大为25条，检测设备能够检测1-25条条烟数值，并保持相同批次品牌数值准确；c.检测设备具有正向进箱检测与反向进箱检测功能,实现出库检测及入库检测管理；d.检测流量：≥1500件/小时·线；e.缺条检出率：≥99.9%（缺条检出率=缺条检出件数/缺条样本总件数×100%）；第五章检测技术指标f.系统误报率：0.1‰（系统误报率=误报件数/检测总件数×100%）g.磁感检测元件为连续输出模式，输出信号0-10v或4-20mA；h.系统具备快速恢复检测能力（系统断电、上电零点稳态时间≤10秒）；WX13908850297谢谢！