GDX2型卷烟包装机铝箔纸检测装置的改进

摘 要：为提高GDX2卷烟包装机组生产过程中铝箔纸缺陷烟包检测的范围和准确度，通过对五号轮检测装置的设计改进，将电容式接近开关更换为光电式接近开关，并且在五号轮体烟包背面适当位置，另增一个光电接近开关，将两个接近开关的检测信号传递至六号轮剔除模块，实现了设备高速运转时对三号轮进四号轮、四号轮进五号轮过程中产生的缺失、破损铝箔纸烟包的剔除。改进后效果表明，可有效降低漏剔率和市场投诉，提高产品质量。

关键词：五号轮检测；铝箔纸；破损；光电开关；GDX2

中图分类号：TS43 文献标识码：B

一、概述

目前，意大利G.D公司制造的GDX2卷烟包装机组只能实现对铝箔纸偏移、缺片的检测，并且在三号轮工位剔除，但无法对后续工序：主要是三号轮进四号轮、四号轮进五号轮烟包夹持传递过程中产生的破损、缺失铝箔纸进行检测和剔除，而铝箔纸缺失又会使烟支在包装成型及传递过程中缺乏包裹和约束，造成烟包缺支。

根据数据统计，2011年1至5月产品质量抽检中铝箔纸缺失烟包数量共11盒。而根据《安徽中烟卷烟缺陷分类细则 》，铝箔纸缺失、破损和烟包缺支都属于A类缺陷，严重影响产品质量。

二、分析

从设备工艺流程图中，可看出铝箔纸歪斜及缺铝箔纸检测位于10处， 铝箔纸缺拉片检测位于13处，从位置9至19都可能产生铝箔纸缺失、破损，而21处为五号轮烟包存在检测（2S519），功能为检测烟包内部到位情况，即商标纸到达后，铝箔纸烟包是否完好，检测于229°相位进行。如果发生缺少烟包（空商标纸），那么将发生停机，电路板N12第12号LED指示灯亮，显示“五号轮缺少烟包”信号。机器启动后，在下游工序六号轮R位置上剔除空烟包。

但由于原GDX2包装机五号轮缺烟包检测为电容式接近开关，其检测原理为：当有物体移向接近开关时，不论它是否为导体，只要接近范围，便可使电容的介电常数发生变化，导致电容量及测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通或断开。其工作原理决定此接近开关检测的对象，不限于导体，也可是绝缘体。因此如果三号轮后续工序中铝箔纸出现部分破损或者缺失，但盒模内仍残留部分烟支，且运转中正好经过2S519接近开关的检测端部时，则认为烟包是完好的，会继续包裹商标纸，被当成合格品，流入下道工序，造成市场质量反馈和投诉。

三、解决措施

1重新选择接近开关

根据烟包铝箔纸表面附着的铝箔涂层的金属特性，选择电感式接近开关替代原电容式接近开关。其检测原理是：利用导体在接近电磁场时，内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开关，使开关内部电路参数发生变化，由此识别出有无导体移近，进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是导体。因此可用于检测铝箔纸是否缺失、破损。

2烟包对面加装接近开关

原2S519烟包存在检测点安装位置在五号轮的外侧，如果仅将其替换为光电式接近开关，只能检测烟包外侧的铝箔纸缺失、破损情况。但是烟包内侧铝箔纸缺失、破损情况，却可能由于烟包内烟组的遮挡导致无法检测，仍然会发生不合格烟包漏剔的现象。

为此，在原2S519位置对面再增设一个同型号的光电接近开关，并用设计加工的弧形支架（安装在轮体座上）固定，避免在旋转过程中与五号轮发生干涉。

通过图3对比分析，设备改造前，A与C为铝箔纸歪斜及缺铝箔纸检测区域，A与B为铝箔纸缺拉片检测区域，而大面积的D为无检测区域。通过改造，串联的两个电感式接近开关在原有铝箔纸缺陷检测的基础上又增加了E和F区域的检测，有效提高了铝箔纸缺陷的检测范围，降低了铝箔纸缺陷烟包漏检的机率。

3电气改造

将两个接近开关串接，通过接插件与控制电路连接，输出到N12板的12点即可。由于只是传感器类型、数量和位置发生变化，而原有缺包检测及剔除控制模块保持不变，因此无需对PLC程序做改动。

四、应用效果

2011年6月份，车间陆续对11台GDX2机组实施铝箔纸缺失烟包的剔除改造。通过近半年的跟踪验证，发现设备运行稳定，改造并未对原机器使用性能产生不良影响；同时，由于检测范围和功能的改变，使得因铝箔纸缺失、破损缺陷的漏剔率明显降低，下半年因该质量缺陷造成的市场反馈仅为1盒，较上半年下降了90.9%。

结语

综上所述，通过对GDX2卷烟包装机五号轮原有质量检测点的改造设计，有效降低了铝箔纸缺陷烟包流入下道工序的机率，提高了产品质量，而GDX2卷烟包装机作为国内烟草工业主流的生产设备，此项技术因其简洁、易行，具有较强的推广价值。

参考文献

［1］成大先.机械设计手册［M］.北京：化学工业出版社（第五版），2008．

［2］安玉红.《接近开关的应用》［J］.电气时代，2005（07）：110-111．

［3］《YB45型（X2）硬盒包装机检测系统》．上海烟草机械有限责任公司.

包装设计与制作的流程一般分为以下几个步骤：

1. 需求分析和定义：在这个阶段，客户需要与设计团队合作，确定所有必要的需求、要求及目标。在理解客户期望及预算后，包装设计师会进行详细的产品研究，以明确您的品牌定位和消费者群体。

2. 设计概念开发：在完成初步调查分析之后，设计团队将开始构思创新的设计, 并创建多种宽泛方案供客户参考选择处理法。这个过程旨在通过草图、草模、数字技术等各种方式展示设计概念, 辅助协商并实现配合。

3. 设计开发: 在设计概念确定后，包装设计师会制定具体的包装设计方案，并根据客户需求进行修改。 这一阶段中将获得准确的渲染效果， 参考取证获取更好数据，最后在基于数字模型的授权下获得关键取证符合范围大小。

4. 审核和授权：在由设计团队提出有效的候选方案之后，客户会对方案进行审稿，并选出最终的设计方案。 过程中，也有可能需要和官方机构沟通或确保符合成套协议,不会违反商标、法规及适用指南规定等。

5. 生产阶段: 根据最终的设计方案，包装制作厂家开始生成制作工作任务清单的记录，采购相关原材料，并进行具体的生产和制造过程，通常根据订货周期在限定的期限内交付完成。

6. 质量检验和调整：确定好产品成形后，需要针对外观和实际使用效果进行质量检测。这将包括安全强度测试, 实验室标准（耐热，耐冲击）拓扑优化等组成部分来评估市场的欣赏。如果发现存在问题，则要进行必要的调整和改进以满足要求。

7. 包装投放和推广：在制作完成后，设计师可能参与到包装宣传营销活动的策划中。此时，设计师应该考虑软包装打印图像、影响等特点推告至公关商品展示区、互联网营销渠道， 吸引用户关注和参与度。

以上是包装设计与制作的主要流程，但难点都是在其中被注意的, 过程时间线长短取决于客户的项目周期需求, 设计师的专业水平和经验, 以及包装制作厂家的能力和性能。

中汇设计原创包装设计作品

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