新型煙支缺嘴檢測器在有色嘴棒煙支生產中的應用

顏西斌， 曾清， 趙文濤

（1.廣西中煙工業(yè)有限責任公司柳州卷煙廠，廣西柳州 545000；2.廣東中煙工業(yè)有限責任公司梅州卷煙廠，廣東梅州514011）

0 引言

Protos70卷接機組由VE提絲機、SE卷煙機、MAX濾嘴接裝機三部分構成，其中煙支質量檢測單元安裝于MAX檢測鼓輪處，煙支缺嘴檢測器安裝于A18殼體上，用于實時在線檢測煙支嘴棒是否完好，如出現缺失、歪斜等，則在Y31剔除閥處自動剔除。

新型褐色嘴棒煙支類似雪茄煙，主要用于出口，屬于新型工藝的卷煙。此類煙支同普通煙支相比，煙支嘴棒由白色變?yōu)榱撕稚瑹熃z顏色非常接近。因此，原煙支缺嘴檢測器不能夠準確區(qū)分嘴棒是否存在，無嘴棒煙支不能在線剔除，進而流入后續(xù)工位，影響煙支生產質量。本文就新型煙支缺嘴檢測器的工作原理及其應用作以介紹。

1 改造背景

新型卷接工藝的出現，導致原卷接設備質量檢測單元模塊的失效，進而造成生產過程中的質量問題，為確保卷接生產質量，提高廠家聲譽，維護消費者權益，結合當前先進的光電檢測技術手段，決定采用紅色光源構成的光電開關，研制新型煙支缺嘴檢測器。

新型煙支缺嘴檢測器設計主要考慮以下內容：1）新型煙支缺嘴檢測器光源發(fā)射部分采用波長更長、效率更高的紅光，同綠光相比，抗干擾性增強；2）新型煙支缺嘴檢測器光源發(fā)射接收采用調制解調的方式，將發(fā)射光變?yōu)檎{制光，在接收部分進行解調，降低外界環(huán)境光對新型煙支缺嘴檢測器的檢測影響；3）新型煙支缺嘴檢測器光源發(fā)射功率需要更高，檢測距離更長，靈敏度調節(jié)范圍更大；4）新型煙支缺嘴檢測器需要具備背景抑制功能，根據距離進行檢測，顏色對其檢測效果幾乎無影響。

綜上所述，我們決定采用紅色光源構成的光電開關對卷接機組煙支質量檢測器進行改造。

2 原理分析

光電傳感器是一種非接觸無損傷的檢測器件，目前被廣泛應用于煙草設備上，作質量檢測、距離控制等，具備精度高、速度快、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強等優(yōu)點。新型煙支缺嘴檢測器采用紅色光源，同綠光相比，具有傳輸性能好，不易被干擾等特點，同時具有反射、折射、直線傳輸和被物質吸收的特性，該檢測器就是利用煙絲、嘴棒對紅光產生的反射有無、強弱來區(qū)分嘴棒是否存在或完好，其原理如圖1。

圖1 原理框圖

該檢測器主要有紅光發(fā)射部分（如圖2）和紅光接收部分（如圖3）組成。發(fā)射管采用高功率的GaAlAs的SFH464型，因頭部采用環(huán)氧透鏡，可使發(fā)射角小于40°，有很好的指向特性。接收管為BPW34型，該型號能夠兼容發(fā)射管的波長。頭部也有環(huán)氧透鏡，會聚入射的輻射光線，使受輻射角也小于40°，有利于抗干擾。

調制脈沖發(fā)生器產生調制脈沖，經發(fā)射管發(fā)射出被調制的紅光脈沖，當接裝了褐色嘴棒的煙支進入設定的作用范圍內時（即檢測鼓輪），紅光脈沖從被檢的褐色嘴棒反射回部分調制紅光脈沖，被紅光接收管接收，經放大、解調后觸發(fā)驅動器，從而帶動負載工作。

紅光發(fā)射電路由時基電路組成多諧振蕩器，頻率為46kHz，脈沖信號驅動發(fā)光二極管向外發(fā)射46kHz的紅光脈沖。調整RP2的大小可以改變紅光強度，即可以增大檢測距離。

圖2 發(fā)射部分原理圖

圖3 接收部分原理圖

3 測試效果

新型缺嘴檢測器已經被應用于柳州卷煙廠Protos70卷接機組，經現場檢測，能夠準確識別新型褐色煙支嘴棒，可靠性強、穩(wěn)定性高。設備運行3個月來，無缺失嘴棒、嘴棒歪斜等嘴棒缺陷的煙支流入后續(xù)工位的現象發(fā)生，質檢部門檢測未發(fā)現有嘴棒缺陷的煙支包至小包煙盒內部。因此，新型煙支缺嘴檢測器應用于卷接機組，能夠有效解決新型工藝、新型材料使用造成的缺陷煙支進入后續(xù)工位導致的質量問題，同時能夠兼容檢測舊材料、舊工藝生產的煙支質量檢測，具有推廣使用價值。

4 結語

新型煙支嘴棒檢測器設計思想、電路構成、器件選用等較原檢測器有很大改進，從而能夠準確識別新型褐色煙支嘴棒，提高卷煙生產質量，應該大力推廣。

［參考文獻］

［1］蔡錦福.運算放大器原理與應用［M］.北京：中國科學出版社，2007.

［2］何希才，尤克.振蕩電路的設計與應用［M］.北京：中國科學出版社，2008.

［3］馮冠平.諧振傳感理論及器件［M］.北京：清華大學出版社，2008.