一种抽纸包装在线检测设备的研制与应用

摘要：文章主要介绍了一种抽纸包装在线检测设备。该设备包括输送带、视觉传感器、吹起剔除机构、导向挡板及处理箱，不影响正常生产，可以快速有效地识别包装的破损、包装纸用错或印刷模糊等问题，且通用性较强，经简单改造后可适用于卷纸和手帕纸的在线检测。

关键词：抽纸包装；在线检测设备；输送带；视觉传感器；吹起剔除机构；导向挡板 文献标识码：A

中图分类号：TP391 文章编号：1009-2374（2017）10-0005-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.10.003

1 研制背景

抽纸在包装的过程中，会因为设备故障、操作不当或其他原因造成抽纸的外包装破裂，这些外包装破裂的抽纸需要进行再处理才能流向市场，因此有必要对抽纸的外包装进行检测。

现有技术中，一般采取人工对抽纸的外包装进行检测的方法，这种方法在一定程度上能够将外包装破裂的抽纸检出，但是这种方法一方面耗时耗力，成本较高；另一方面也会因为工人的各种不确定因素导致部分外包装破裂的抽纸未能检出。因此，针对上述情况，如何研发一种抽纸包装检测设备，从而解决上述缺点，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

2 整体说明

该抽纸包装检测设备，包括输送带、视觉传感器、吹气剔除机构、导向挡板及处理箱，利用视觉传感器对抽纸的外包装进行检测，并通过吹气剔除机构将外包装破裂的抽纸喷除至导向挡板，最后落入处理箱的方式，能够高效精准地将外包装破裂的抽纸检测出来。

整体结构如图1和图2所示：

3 机构介绍

1.输送带线体；2.视觉传感器；3.吹气剔除机构；4.剔除导向挡板；5.不良品处理箱；6.线体护栏；7.1.计数器；7.2.显示屏；7.3.远程控制模块

图2 抽纸包装检测设备图

位于输送带线体（1）侧面的视觉传感器（2）对待检测抽纸的外包装进行检测，若检测结果为外包装完好，则继续将抽纸向前输送；若检测结果为外包装破裂，则启动吹气剔除机构（3），将破裂的抽纸吹出输送带线体（1），进入剔除导向挡板（4）内，并从剔除导向挡板（4）的底部出口掉入良品处理箱（5），完成对待检测抽纸的检测。

线体护栏（6）用于确保抽纸在线体上输送时不会掉落，在吹气剔除机构（3）与剔除导向挡板（4）之间的位置上设置有缺口，以便不良品落入出理箱。

计数器（7.1）的设置可以方便记录包装纸花色不对或包装破裂抽纸的个数，以便用户了解抽纸的合格率。

显示屏（7.2）可以直观地显示抽纸包装检测设备的运行状态及各项参数，例如可以显示破裂抽纸个数、运行时间等参数，还可以实时输出视觉传感器（2）的图像。

远程控制模块（7.3）一方面可以及时将抽纸包装检测设备的运行数据发送给用户；另一方面用户能够实现对抽纸包装检测设备的远程控制，例如当抽纸包装检测设备运行异常时，可以通过远程控制模块（7.3）远程关闭抽纸包装检测设备。

4 控制程序与软件系统

该设备采用了松下PLC控制，松下PLC具有产品体积小、安装方便、编程简单等诸多优点，是目前我们采用的主要PLC产品。

控制程序选取了相机触发和吹气触发两个典型的控制程序进行说明，PLC程序代码展示如下：

本设备采用了kinco的人机界面，使用方便灵活、可靠性好。

对产品包装判断标准是与标准模板对比，对比度达到95%以上判定为合格，否则判定为不良品。设定方式如下：拍一张合格的抽纸照片，设定模板。然后设定判断工具，本产品设定了1个位置坐标和7个判断工具。

5 实际应用

抽纸包装在线检测设备投入使用已经超过一年的時间，从实际反馈来看，设备对不良品的识别率和误判率均符合验收要求，设备运行稳定，为公司节省了大量人力。第一套设备投入使用半年后开始在集团内推广使用，目前集团内共采用该设备5套，设备运行可靠，无重大不良投诉。

参考文献

[1] 吕俊来.造纸包装检测仪器的现状与展望[J].纸和造纸，2008，（5）.

[2] 李萌，孙铁波.基于机器视觉的视频包装缺陷检测研究[J].食品研究与开发，2016，（12）.

[3] 杨帆，等.GDX1_X2包装机组铝箔纸拼接头自动检测剔除系统[J].机械工程师，2017，（1）.

作者简介：廖畅（1979-），男，广东梅州人，维达纸业（中国）有限公司助理工程师，研究方向：造纸设备智能检测与控制、造纸设备智能化设计与制造。

（责任编辑：黄银芳）