歐姆龍激光測量系統在卷煙設備上的應用

　目前，隨著煙草行業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，歐姆龍聯合著名煙草機械制造商德國虹霓（HAUNI）公司開發出了基于激光位移傳感器的自動測量系統。

　　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出的卷煙儲存輸送系統COMFLEX系統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定的聯接起來,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，如現場操作人員不能及時發現并解決這些異種,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，如易受環境干擾，設定系統復雜，價格較昂貴等。現在歐姆龍聯合德國虹霓公司共同成功開發出了一種基于激光位移傳感器的系統解決方案：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直到另一個傳感器給出停止信號。該脈沖的數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測每個空的儲存柜煙支儲存狀況。