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一、
产品概述 |
目前，由意大利GD公司生产的GDX1、GDX2型烟支包装机（以下简称GD包装机）已成为主要包装机型之一，被广泛应用在国内大部分卷烟企业中。对于烟支空头这个长期存在的质量问题，GD包装机的检测及处理主要是通过安装于小包模盒处的一组空头检测器来进行检测，当检测器检测到模盒内有一支或多支空头烟时，该模盒内的20支烟将全部被剔除出生产线，被剔除的烟支不论好坏都作为废烟进行处理，同时该烟包的包装辅料也一起被剔除，这种检测处理方式给卷烟生产造成极大浪费，已不符合当今提质降耗的生产管理理念。
针对这个问题，我公司经过数年潜心研发，研制出“GD包装机下烟库烟支空头检测剔除装置”
（简称：单支剔除 ）。该装置安装于GD包装机下烟库区域，以绝对值编码器提供工作相位，采用先进的红外光电传感器作为检测传感器，在保留了原下烟库检测功能的基础上，增加了对空头烟支的进一步检测及剔除，同时进行相关数据统计，不影响其它烟支的正常包装，大大降低了卷烟生产消耗，提高了单班产量，降低人员工作强度，符合提质降耗增产这一科学管理理念。
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| 二、主要功能 |
- 功能1：空头烟支的检测、剔除功能。该功能主要是在下烟库区域逐个通道检测烟支是否空头，并将单根空头烟支剔除出下烟库区域；
- 功能2：下烟库无烟检测功能。此功能完全取代原下烟库无烟检测功能，当检测到下烟库通道无烟时即发出无烟信号给GD包装机；
- 功能3：产量、空头剔除量数据统计功能。该功能以班次为单位统计生产产量及剔除总数、各通道分别剔除数据；
- 功能4：单剔除阀参数设置及测试功能。该功能针对各通道剔除阀个体可进行参数设置及阀体运行情况测试；
- 功能5：单传感器灵敏度设置及测试功能。该功能可独立设定各通道传感器检测灵敏度及进行各传感器运行情况测试。
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三、经济社会效益分析 |
GD包装机下烟库烟支空头检测剔除装置，通过对单个空头烟支的检测及剔除，提高卷烟质量，避免空头烟支流入市场；同时，它改变了原机对空头烟支进行整包剔除的方式，大大降低了烟丝及滤嘴、盘纸、水松纸、铝箔纸等材料消耗，减少人工回收、二次利用的工料消耗，有利于提高卷烟生产率和有效作业率，有利于减轻人员工作强度。
通过对大量的试验数据进行统计分析，结果表明本产品对空头烟支的有效剔除率可达到70%左右，从而避免大量空头烟支进入后道工序后在模盒位置被整包剔除，因此具有良好的经济效益和社会效益。
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| 四、产品构成 |
| 该装置主要由主电控箱、人机界面屏、工作台罩壳（取代原机罩壳）、检测器、剔除机构、编码器等六部分构成，各部分主要完成以下功能：
- 人机界面屏：操作人员通过触摸屏设定相关参数及了解生产运行数据（见图一）；
图一 人机界面屏
- 主电控箱：根据包装机时序状态，对检测传感器进行采样，对检测到的坏烟设置标志位，并在剔除口将坏烟剔出（见图二）；
图二
主电控箱
- 工作台罩壳：新工作台罩壳与原工作台罩壳外形相似，不同的是在新罩壳上增加了坏烟出口及废烟回收槽（见图三）；
图三
工作台罩壳
- 检测器：安装于下烟库下烟通道，用于检测各通道中烟支烟丝端密度（见图四）；
图四
检测传感器座
- 剔除机构：对所检测到的空头烟支个体进行有效剔除（见图五）；
图五
剔除箱
- 编码器：提供检测和剔除角度（见图六）
图六
编码器
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| 五、工作原理 |
该装置采用高速AVR单片机为控制核心，进口光电传感器为检测传感器。上电后传感器发射红外光照射在烟丝端，同时传感器将从烟丝端反射回来的光信号转换为电信号输出，控制系统根据接收到的电信号即可判断当前烟支是否为空头烟。在生产过程中，主控制器根据编码器提供的相位，在检测传感器与烟丝端紧密接触时对烟支进行采样，通过对采样数据的处理，系统判断每个通道中烟支是否为空头烟，并置相应标志位，当空头烟移动到剔除口时，主控制器在设定角度发出剔除信号驱动剔除电磁阀打开，吹出一条高速气流，
图七
系统结构框图
空头烟经剔除口剔出到工作台下部的废烟回收槽。
该装置整体外形结构简单，符合包装机操作习惯，利用包装机运动机构实现检测，不增加多余机构，符合当前设计理念。电气结构图见图七，系统安装效果图见图八。
图八
系统安装效果图
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| 六、产品特点 |
- 检测稳定，剔除准确，误检、漏检率低，有利于提高卷烟质量；
- 大大降低卷烟不合理耗费，提供劳动生产率；
- 结构简单、美观，符合原机操作习惯，并能与原机合为一体；
- 触摸屏操作，界面美观，参数设置简便，并具有对每个通道控制参数的设定功能；
- 安装方便，便于维护。
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| 七、关键技术指标 |
- 有效剔除率：70%±5%
- 误剔率：＜12% (误剔率指剔出烟支中空头不明显的烟支占总剔除烟支的比例)
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| 八、工作条件 |
- 工作电压：DC 24V
- 静态工作电流：< 800 mA
- 环境温度：0 ~ 50o
- 环境湿度：35 ~ 85%RH
- 气源要求：> 0.5 MPa
- 工作条件：
1.更换工作台罩壳，需时10分钟；
2.安装检测、剔除模块，需时1小时30分钟；
3.安装编码器，需时30分钟；
4.布置电路气路，需时30分钟；
5.开机调试需时3小时。
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| 九、关于该产品知识产权状况的说明 |
附件：专利证书
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