[00132782]非接触式烟箱缺条检测系统技术及装置研发

1、课题来源与背景 卷烟厂香烟出厂包装和烟草公司物流中心接收包装好的香烟时,经常会出现整箱香烟缺少几条烟的现象,由于烟箱缺条现象在卷烟工艺标准中被定为A类质量缺陷,属于极其严重的质量缺陷。而且烟箱缺条现象一旦发生,将造成卷烟厂家、商家和消费者之间不必要的纠纷,甚至严重影响烟厂的声誉。因此,本项目通过对非接触式烟箱缺条智能检测系统的研发,实现对烟箱在线快速、无损（不开箱）非接触式的智能化检测、识别和判断,以便彻底解决香烟出厂包装和烟草公司物流中心接收包装好的香烟时出现缺条的情况,杜绝货物进出结算的法律纠纷,保障了品牌地位及消费者的权益,提高劳动生产率和企业现代化管理水平。 同时本项目承担了2020年四川省省级工业发展资金产业研发与创新平台建设任务,总投资600万元,其中财政资金120万元,项目的完成可提高在烟箱检测线高效稳定的检测效率和精准度,弥补传统检测方法的缺陷,促进了现代烟草智能装备的发展。 2、主要研究内容 项目研发了一套能适应现有物流工艺流程非接触式的烟箱缺条在线快速检测系统,其主要创新点如下： （1）设计了一种探头二轴伺服驱动系统,采用40°～70°的斜线布局,简化了系统结构。将传送带速度引入伺服控制系统,确保了检测距离的一致性; （2）研发了一种非接触式电涡流传感器阵列结构及信号识别处理系统,提高了检测效率,并为MES/ERP系统提供了数据输出接口。同时将检测结果引入传送线的分拣装置,实现了不合格品的自动剔除; 3、成果的创造性、先进性 （1）理论创新 针对烟箱内的条烟排列形式,以及条烟装箱封装和物流入库的作业模式,开展烟箱缺条在线快速智能检测技术的研究,研发高效的非接解式传感检测系统,基于电子凸轮原理开展构建伺服动态跟踪技术方案,通过各方技术集成研发,建立烟草装备无损非接触式的在线快速智能检测理论体系。 （2）技术创新 无损非接触式的高效在线快速检测识别技术 由于烟箱中条烟的特有排放方式（一般按照 5 ×5 ×2 的方式排放）,根据这种排放方式,采用传感器阵列形式,对烟箱两侧的条烟进行逐列分行检测,为确保精度,传感器间进行了屏蔽干扰技术处理,以至于整个检测装置同时可以采用全面阵式方式检测,可以精确到一条烟,同时能判断出所缺条烟位于哪一列、哪一行。而且烟草公司物流中心每天的入库量较大,卸货入库工作节拍相对较快,因此采用伺服动态跟踪技术进行同步跟踪在线快速运动检测。为保障烟企的工作效率,对烟箱不开箱处理,通过传感器距烟箱在一定范围内进行检测,从而实现现代烟企管理的在线快速检测。 （3）应用创新 随着智能制造技术的深入发展,广泛应用于各行各业,但截至到目前为止,国内外并无在烟草公司物流中心接收包装好的香烟时,对包装好的香烟进行快速检测,通过本研究项目的实施,促进了现代烟草智能装备的发展,并逐渐推广至整个烟草装备领域,为加快我省构建“5+1”现代产业体系做出贡献。 4、社会经济效益 （1）期经济效应 烟箱缺条智能检测系统安装方便、维护简单、绿色环保。经过对卷烟厂和烟草公司物流中心的烟箱检测,准确率达99.9%,能够很好的满足生产需求,确保销售环节的准确可靠。有效避免类似投诉难以解决的矛盾。 产品主要适用于烟草公司物流中心的卸货入库生产线上进行在线检测和中烟工业卷烟出厂时的在线检测,通过该项目的研发和实施,将形成一套具有市场推广价值的检测系统。 在项目研发期间,预计建设1~2个示范线,实现30~60万的销售收入; 在项目完成后第一年,预计实现销售收入200~300万元; 在项目完成后第二年,预计实现销售收入600~800万元; 在项目完成后第三年,预计实现销售收入1000~1500万元。 （2）预期社会效应 我国烟草条烟装箱是卷烟生产的最后一道工序,在条烟装箱过程,常出现缺条烟的情况,如果此类缺条烟箱流入市场,将造成卷烟厂家、经销商和消费者之间不必要的经济法律纠纷,甚至严重影响企业的声誉,因此对烟箱进行缺条检测的重要性不言而喻。通过本项目的实施,杜绝货物进出结算的法律纠纷,保障了品牌地位及消费者的权益,提高劳动生产率和企业管理水平。可望大批量应用到烟草公司物流中心的卸货入库生产线上进行在线检测和中烟工业卷烟出厂时的在线检测,为我国的烟草智能装备发展做出贡献。