欧姆龙激光测量系统在卷烟设备上的应用

目前，随着烟草行业对产品质量的要求越来越严格，烟厂为了增强竞争力、提高生产效率，纷纷引入大量的全自动化检测设备取代原先落后的人工抽检方式。如机器视觉系统已在很多关键场合上大展身手，欧姆龙的机器视觉产品也在包装机上的小包外观检测、大条外观检测等课题上有了广泛应用。但长期以来烟厂对于卷包机烟支堆积错误并没有好的在线检测方式，仍采取人工抽检的方式，导致生产效率低下。近期针对此课题，欧姆龙联合著名烟草机械制造商德国虹霓（HAUNI）公司开发出了基于激光位移传感器的自动测量系统。

卷包机中大约同时会有4000枝烟支(或滤嘴)进入一个烟支储存柜（Tray）. 烟支排列方式是错列的,从设备正面看,整体堆积外型效果象蜂巢.德国虹霓公司早先研发出的卷烟储存输送系统COMFLEX系统由装盘机和卸盘机两大部分组成,主要作用是将卷接机组与包装机组灵活稳定的联接起来,完成卷烟储存输送功能。当卷接机组或包装机组产量不匹配时,可以做到自动储存或补充烟支。但在烟支填充或清空的过程中,也会有种种问题发生，如储存柜过满时容易造成烟支损坏,从而导致包装时无法保持一致性;另一方面,储存柜有时比较空,烟支可能会有震动弹跳的情况发生,造成顶层的烟支与下层的烟支不是平行排列,这样在进入输送斜道时，顶层歪斜的烟支就会妨碍其他烟支进入，如现场操作人员不能及时发现并解决这些异种,只能停机清除,严重影响生产效率。

以上课题通常的解决方法是使用机器视觉产品进行自动检测，但机器视觉产品在这个应用上也存在弱点，如易受环境干扰，设定系统复杂，价格较昂贵等。现在欧姆龙联合德国虹霓公司共同成功开发出了一种基于激光位移传感器的系统解决方案：使用两套激光位移传感器（ZX-LDA41+ZX-LD100L）附在储存柜上机器臂平行相对的两端。当机器臂抓住储存柜时，两套激光传感器自动实时检测最上层烟支到传感器的垂直高度，检测范围可覆盖整个储存柜的深度。另外配一个简单的演算单元（ZX-CAL）将两套传感器的实测高度值相减，如果烟支是正确摆放的，那么两边的实测高度值应该是相同的，演算单元得到的相减值应为0，即表示一切正常。如果有烟支摆放歪斜即会得到不对称的检测值，这时其中一个传感器开始计算马达驱动机械臂传送储存柜的脉冲数直到另一个传感器给出停止信号。该脉冲的数量显示了储存柜顶层的排列状况，如达到了预先的设定值，该储存柜即标记为可进入下一道工序，另一方面通过实测高度值也可以知道该储存柜已存放量是多少。所以利用该方案可以实时监测每个空的储存柜烟支储存状况。