歐姆龍激光測量系統(tǒng)在卷煙設備上的應用

　目前，隨著煙草行業(yè)對產品質量的要求越來越嚴格，煙廠為了增強競爭力、提高生產效率，紛紛引入大量的全自動化檢測設備取代原先落后的人工抽檢方式。如機器視覺系統(tǒng)已在很多關鍵場合上大展身手，歐姆龍的機器視覺產品也在包裝機上的小包外觀檢測、大條外觀檢測等課題上有了廣泛應用。但長期以來煙廠對于卷包機煙支堆積錯誤并沒有好的在線檢測方式，仍采取人工抽檢的方式，導致生產效率低下。近期針對此課題，歐姆龍聯(lián)合著名煙草機械制造商德國虹霓（HAUNI）公司開發(fā)出了基于激光位移傳感器的自動測量系統(tǒng)。

　　卷包機中大約同時會有4000枝煙支(或濾嘴)進入一個煙支儲存柜（Tray）. 煙支排列方式是錯列的,從設備正面看,整體堆積外型效果象蜂巢.德國虹霓公司早先研發(fā)出的卷煙儲存輸送系統(tǒng)COMFLEX系統(tǒng)由裝盤機和卸盤機兩大部分組成,主要作用是將卷接機組與包裝機組靈活穩(wěn)定的聯(lián)接起來,完成卷煙儲存輸送功能。當卷接機組或包裝機組產量不匹配時,可以做到自動儲存或補充煙支。但在煙支填充或清空的過程中,也會有種種問題發(fā)生，如儲存柜過滿時容易造成煙支損壞,從而導致包裝時無法保持一致性;另一方面,儲存柜有時比較空,煙支可能會有震動彈跳的情況發(fā)生,造成頂層的煙支與下層的煙支不是平行排列,這樣在進入輸送斜道時，頂層歪斜的煙支就會妨礙其他煙支進入，如現(xiàn)場操作人員不能及時發(fā)現(xiàn)并解決這些異種,只能停機清除,嚴重影響生產效率。

以上課題通常的解決方法是使用機器視覺產品進行自動檢測，但機器視覺產品在這個應用上也存在弱點，如易受環(huán)境干擾，設定系統(tǒng)復雜，價格較昂貴等?，F(xiàn)在歐姆龍聯(lián)合德國虹霓公司共同成功開發(fā)出了一種基于激光位移傳感器的系統(tǒng)解決方案：使用兩套激光位移傳感器（ZX-LDA41+ZX-LD100L）附在儲存柜上機器臂平行相對的兩端。當機器臂抓住儲存柜時，兩套激光傳感器自動實時檢測最上層煙支到傳感器的垂直高度，檢測范圍可覆蓋整個儲存柜的深度。另外配一個簡單的演算單元（ZX-CAL）將兩套傳感器的實測高度值相減，如果煙支是正確擺放的，那么兩邊的實測高度值應該是相同的，演算單元得到的相減值應為0，即表示一切正常。如果有煙支擺放歪斜即會得到不對稱的檢測值，這時其中一個傳感器開始計算馬達驅動機械臂傳送儲存柜的脈沖數(shù)直到另一個傳感器給出停止信號。該脈沖的數(shù)量顯示了儲存柜頂層的排列狀況，如達到了預先的設定值，該儲存柜即標記為可進入下一道工序，另一方面通過實測高度值也可以知道該儲存柜已存放量是多少。所以利用該方案可以實時監(jiān)測每個空的儲存柜煙支儲存狀況。