烟箱清洁度检测和剔除装置设计与应用

【摘  要】本文讲述了一种钢制周转烟箱的内部清洁度检测和剔除装置，包括带有精确定位功能的链条机站台，智能相机检测和信号处理器，PLC和具有顶升和移栽功能的链条机。烟丝装箱前，每个烟箱去盖后都要经过清洁检测装置，当烟箱到达位置后，智能相机根据烟丝颜色和烟箱内部背景颜色差异，实现对烟箱内部清洁度检测，如果不需要清扫，烟箱自动送至装箱生产线上下一个链条机站台;如果烟箱需要清扫，PLC接到相机处理器的信号后输出顶起链条机，和侧面的移栽链条机将烟箱送往清扫装置，清扫干净的烟箱返回到装箱生产线进行装箱。确保钢制周转烟箱内部清洁、干净，进而确保成品烟丝质量。

【关键词】清洁度;剔除装置;颜色差异;PLC

引言

目前，根据烟草行业发展需要，异地供丝逐渐在全国范围内广泛使用，根据卷烟工艺，烟丝装载和运输过程中要保温保湿，多层设计的钢制周转箱和立体库得到广泛的应用。 使用自动化生产设备，将烟丝成品从储丝柜输送到装箱线，分别装到一个个钢制周转箱里，然后加盖、入库储存，出库、装车，发往目的地，从目的地送回的空箱入库储存，再根据系统自动出库，装满不同种类、牌号的烟丝，在开始装烟丝之前，必须确保烟箱内部清洁，没有杂物，以免影响卷烟质量。

1.设计方案

首先选定剔除链条机站台即第一链条机站台，站台的内部安装一个带升降功能的第二链条机，第二链条机的运行方向与所选定剔除站台第一链条机的运行方向垂直，以便将烟箱移出装箱生产线，第一链条机站台的四个角分别安装垂直等高的立柱，四个立柱的最高点为平面，安装在有线槽和卡规的顶棚，顶棚的中心安装有智能相机，旁边装有补光灯，第一链条机侧面支架上安装有两个漫反射式光电开关，当钢制周转箱进入到第一链条机，第一个漫反射式光电开关信号触发后，PLC系统发出指令使链条机减速，第二个漫反射式光电信号被触发后，停止链条机。此时钢制周转烟箱处于智能相机的正下方，智能相机按照设定区域对周转箱内部进行拍照，拍照后将数据传输至控制器进行处理，利用烟丝或烟叶颜色和烟箱内部背景颜色差异，实现对烟箱内部清洁度检测，如果烟箱清洁度高于基准值，则不需要清扫，如果烟箱内部清洁度低于基准值则需要清扫，相机处理器将处理结果通过网路及时传输给PLC控制器，PLC控制器经过循环扫描，根据接收到的数据进行判断，如果烟箱内部清洁度低于基准值则需要清扫，第二链条机自动顶起，顶起到位后第二链条机和第三链条机同时启动，将烟箱送往清扫装置。如果烟箱清洁度高于基准值，则不需要清扫，系统会将烟箱沿原运行方向自动送至第四链条机，直接进入装箱系统进行装箱。清扫完成的烟箱通过第二链条机和第三链条机的反转又送回到装箱系统。

2.实施方法

如图1所示，烟箱清洁度检测和剔除装置中带顶的支架1顶部有高清摄像机9和补光灯10，对烟箱内部区域进行拍照，第一链条机一侧支架上安装有漫反射式光电开关7和6，分别用于第一链条机减速和停止，第二链条机3带有升降和平移功能，第三链条机4、第四链条机5和第五链条机8只具有平移功能。所有链条机都由变频器控制。

當钢制周转烟箱去盖后经第五链条机8被输送至支架1正下方的链第一链条机2上，并触发漫反射光电开关7信号时，变频器降低输出频率，第一链条机2的速度下降，以低速原方向运行，当漫反射光电开关6信号触发后，变频器停止输出，第一链条机2停止运行，此时钢制周转烟箱处于在智能相机的正下方，智能相机按照设定区域对周转箱内部进行拍照，拍照后将数据传输至控制器进行处理，利用烟丝或烟叶颜色和烟箱内部背景颜色差异，实现对烟箱内部清洁度检测，如果接收到的值是10烟箱表示内部清洁度低于基准值需要清扫，第二链条机3自动顶起，顶起到位后第二链条机3和第三链条机4同时启动，将烟箱送往清扫装置方向。 如果PLC接收到的信号是01表明烟箱内部清洁度高于基准值不需要清扫，系统会将烟箱沿原运行方向自动送至第四链条机5，直接进入装箱系统进行装箱。清扫完成的烟箱通过第二链条机3和第三链条机4的反转又送回到装箱系统。

3.结束语

烟箱清洁度检测和剔除装置在使用过程中，智能相机自动根据烟丝颜色和烟箱内部背景颜色差异实现对烟箱内部清洁度检测，系统判断出需要清扫的烟箱并进行剔除，经清扫装置清扫干净的烟箱重新送回到生产线使用，确保了异地供丝钢制周转烟箱内部干净，进而确保装箱、运输过程中成品烟丝的质量， 为打造特色中式卷烟加工企业做出自己应有的贡献。

参考文献

[1]肖海蓉、任民宏《数据库原理与应用》清华大学出版社

[2]贺力克《自动控制技术》科学出版社

[3]廖常初《S7-300/400PLC应用技术》机械工业出版社

作者简介：房广顺（1980.06-），男，河南汝南人，本科，河南中烟工业责任有限责任公司许昌卷烟厂维修电工。