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DOI：10.16660/jki.1674-098X.2005-5449-6069
吴涛 胡科宣 陈正荣 成联勤
(红塔烟草（集团）有限责任公司昭通卷烟厂 云南昭通 657000)
摘 要：为解决GDX2包装机CH小盒油封机输出转塔烟包补充不到位或未补充，发生烟包卡堵造成转塔变形、机件损坏及烟条缺包等质量问题。我们对该机构进行分析研究，设计CH小包油封机烟包补充识别装置，实现烟包补充到位动态检测报警功能；考虑到操作人员误操作等情况，设置了自动防差错功能。该装置运行可靠，稳定，保证了设备的安全运行，消除了质量安全隐患。 关键词：包装机 小盒油封机 烟包补充 烟包卡堵 补充识别
中图分类号：TB486 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)08(c)-0079-03
Design and Application of Cigarette Pack Supplement in Place
Detection Device
WU Tao HU Kexuan CHEN Zhengrong CHENG Lianqin
(Zhaotong Cigarette Factory of Hongta Tobacco (Group) Co,. Ltd., Zhaotong, Yunnan Province, 657000
China)
Abstract: In order to solve the quality problems, such as the deformation of the turret, the damage of the machine parts and the lack of the cigarette pack caused by the cigarette package jam, the output turret cigarette package of the CH small box oil seal machine of GDX2 packaging machine was not in place or not supplemented. We analyzed and studied the mechanism, designed the cigarette bag supplement recognition device of CH small package oil seal machine, realized the dynamic detection and alarm function of cigarette bag supplement in place; considering the misoperation of operators, t
he automatic error prevention function was set. The device runs reliably and stably, which ensures the safe operation of the equipment and eliminates the hidden danger of quality and safety.
Key Words: Packaging machine; Small box oil seal machine; Cigarette pack supplement; Cigarette package jam; Supplement recognition
GDX2包装机组是意大利GD公司20世纪90年代生产制造的硬盒包装设备，具有运行稳定、可靠性高、包装质量好等特点，在行业内被广泛使用，市场占有率较高。其CH小盒油封机输出转塔烟包补充器作为不合格烟包剔除后的烟包补充机构，在生产过程中烟包补充不到位及未补充情况时有发生，出现烟包卡堵造成转塔变形、机件损坏及烟条缺包等质量问题。因此，我们对CH小盒油封机输出转塔进行分析研究，提高设备运行的安全性和在线产品质控能力。
1 原因分析
CH小盒油封机输出转塔运行方式为间歇运动，如图1，由一个8槽的外啮合槽轮机构驱动，输出转塔上装有挡烟块（1），烟包随挡烟块转动两个工位后，不合
格烟包在剔除器（2）处将被自动剔除，转塔继续转动1个工位，被剔除的空位由补偿烟库（3）内的烟包进行补偿，补偿烟库位于补烟工位上方，为避免在运行过程中烟库底层烟包长时间与转塔接触摩擦，
补偿烟库为一个上下移动机构，当需要进行烟包补充时，烟库下移夹紧气缸打开，烟包沿烟库导条落入空模盒后夹紧气缸动作夹紧烟包，烟库上移至初始位置。完成补烟后，转塔转动1个工位，在推送器（4）作用下将烟包推出输出转塔，推烟器运动方式为往复运动，转塔每转动一个工位，推送器动作一次。
补偿烟库烟包补充方式采用烟包重力自由下落方式对剔除后的空模盒进行补充。该机型生产多个品规产品，生产辅料存在一定的差异性，烟包在脱离补偿
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库过程中，因接触面摩擦系数变化，脱离补偿库后的烟包发生不同程度的歪斜，未能完全进入模盒，在这种情况下设备并不能识别烟包是否补充到位，仍高速运行，卡堵在模盒内的烟包与转塔机件碰撞造成机件变形损坏。另外一种情况是随着补偿烟库烟包数量的减少，烟包在脱离补偿库过程中在摩擦力作用下，下落速度减缓，烟包未能及时准确落入模盒内；当烟库导条与烟包静摩擦力大于烟包自身重力时，烟包被滞留在补偿库内，发生烟包未补充问题。我们曾通过调整夹紧气缸行程、更换烟库导轨等方式来解决上述
问题，但效果不明显，烟包补充不到位问题仍时有发生。
2 设计方案防伪标签识别
为保证设备的安全运行，消除质量安全隐患，我们分析研究CH小盒油封机输出转塔工作原理，设计烟包补充到位识别装置，实现补烟工位在线检测识别功能。该装置由光纤、光纤放大器、传感器、传感器安装支架，报警指示和PLC构成。当补偿烟库对转塔空模盒补充烟包时，利用推送器推杆位置实现转塔定位，光纤传感器对补烟工位烟包补充情况进行检测识别，
图1 HC输出转塔
图2 HC输出转塔检测位置图
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经过程序判断，做出停机报警处置。2.1 烟包补充到位识别装置结构
如图2，在输出转塔补烟工位安装烟包到位检测（5），考虑到安装位置狭小及烟包辅料变化，选用光纤对剔除口烟包进行检测，在转塔外壁处开一个8MM 孔安装光纤，当需要补充烟包时对烟包到位情况进行识别，并将信号送入PLC进行逻辑判断。由于转塔是高速间隙旋转的，需要对转塔位置进行定位，我们在转塔推送器推杆处（6），安装接近开关检测推杆动作，为烟包补充到位检测提供使能信号；当烟包补充完成转塔刚好要转动时，触发脉冲检测接近开关，当出现烟包补充不到位时，为防止操作人员在未清理卡堵烟包就启动或误启动设备的情况发生，引入原机烟库到位传感器信号（7），进行逻辑编程，使其具备自动防差错功能；设置该功能后，操作人员需手动操作控制面板按钮抬起补偿烟库，人工清除卡堵烟包并进行人工补烟后，故障信息才会消除，操作人员方能复位启动设备运行。
2.2 烟包补充到位识别装置控制逻辑
将CH输出转塔补烟工位烟包到位检测(5)、推送器检测(6)、补偿烟库检测(7)信号接入PLC进行逻辑编程，其逻辑关系是：当CH剔除口剔除烟包后，烟包检测光电管触发补烟器动作，在剔除口下一个工位进行烟包补给，当脉冲检测接近开关检测到烟包推杆到位时，识别烟包补充到位光纤必须探测到有烟包在转塔内，否则报警停机，信号一路送入设备控制程序作出
停机处置，一路送入控制面板发出报警指示并提示故障信息。人工清除卡堵烟包并补充后，故障信息消除，设备方能复位启动运行，电路设计图如图3所示。
3 应用效果
通过近1年多的使用，该装置运行可靠、稳定，未发生漏检及误检情况。烟包补充到位检测装置在补烟过程中能对补烟时烟包到位情况进行及时的报警停机处置，有效解决了因烟包补充不到位发生烟包卡堵造成转塔变形、机件损坏等问题的发生，消除了条烟缺包质量安全隐患，提高设备运行的安全性和在线产品质控能力。
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图3 电路设计图
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