煙草異物智能剔除系統(tǒng)概述

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1、煙草異物智能剔除系統(tǒng)概述昆明卷煙廠生產(chǎn)一部二車間楊開永煙葉原料在生產(chǎn)、收集、包裝過程中，由于人員，包裝材料等原因，不可避免會混入金屬、紙屑、布片、塑料及麻絲等雜物。在大流量生產(chǎn)線上雖然普遍采用精選臺的方式進行挑選,但勞動強度大、人工成本高、剔除率低。國家標準規(guī)定煙草雜物不得超過0.00658%，但是隨著行業(yè)的不斷發(fā)展和打造中式特色烤煙的提出，作為影響煙草質(zhì)量的煙葉純凈度的重要性也就越來越突出，也就對煙草加工企業(yè)對雜物控制提出來更高的要求，這就要求生產(chǎn)企業(yè)使用高效可靠的自動化設備來去除煙草中可能混雜的影響卷煙質(zhì)量的各種異物，如麻繩、農(nóng)用塑料薄膜、金屬物、紙片、霉變煙葉等。針對輕質(zhì)雜物的物理特性

2、,安裝風選除雜設備并編制風選除雜工藝,通過風力浮選的原理將輕質(zhì)細微的雜物及部分輕質(zhì)雜物從總線中分離出來再集中進行處理,能明顯提高了對輕質(zhì)細微雜物的剔除率。而對于煙葉中的金屬雜物，則可通過安裝金屬探測器，并在落料倉，出機口等處安裝磁性材料作為輔助的方法，對金屬雜物加以剔除。但是，對于霉變煙，潮紅煙及其他密度與煙葉類似的非金屬非輕質(zhì)異物，在傳統(tǒng)生產(chǎn)中只能采用人工方式在生產(chǎn)線入口處進行分揀，這樣去除效果受人為因素影響就很大，也就很難保證煙草中異物的全部去除。為此，將實用機器視覺技術(shù)的煙草異物剔除系統(tǒng)引入打葉復烤生產(chǎn)線中，將進一步提高企業(yè)打葉復烤車隊除雜能力與除雜效率。煙草異物智能剔除系統(tǒng)是為了去除

3、煙草中的非金屬異物而開發(fā)的專用的光機電氣一體化設備，它采用了先進的計算機技術(shù)、實時數(shù)字圖像處理技術(shù)、模式識別技術(shù)、人工智能技術(shù)以及先進可靠的機械結(jié)構(gòu)技術(shù)。在國外發(fā)達國家的煙草企業(yè)里，煙草異物剔除系統(tǒng)已經(jīng)成為其制絲和打葉復烤生產(chǎn)線上一種不可缺少的重要設備。在國內(nèi)，也已有少數(shù)卷煙廠引進了這種異物剔除設備。它對提高產(chǎn)品質(zhì)量，使用效果十分明顯。以江蘇大樹科技的煙草異物智能剔除系統(tǒng)為例。該系統(tǒng)安裝于打葉風分之后，復烤進機前。其工藝流程圖如下。該系統(tǒng)由四個主要部件組成，包括進料輸送機、視頻組件、回收箱和電控柜。通過這四個組件協(xié)調(diào)工作，對煙葉中的異物進行識別、分揀與剔除。同時可選裝的輔聯(lián)設備有除麻絲機、振

4、槽、星輥攤薄機等。進料輸送機采用不銹鋼制造。采用2米超寬防靜電皮帶，避免打葉復烤生產(chǎn)中的粉塵污染，降低保養(yǎng)難度，配合軌道調(diào)校系統(tǒng)，保證皮帶在5~7米/秒的速度下平穩(wěn)運行。高速運行的皮帶可以使煙葉在輸送過程中盡量散開攤薄，確?，F(xiàn)場各品牌煙葉和各種超產(chǎn)流量工況下片煙的平穩(wěn)通過，使異物不會夾雜在上下煙葉之間，令煙葉處于最佳的待檢測狀態(tài)，并且煙葉平穩(wěn)運行。視頻組件主要由CCD攝像機、照明裝置、高速氣動電磁閥及控制電路組成，并在密封條件下運行。不銹鋼側(cè)門上裝有有機玻璃透視窗，便于操作工人觀察機器運行情況。此外，考慮到散熱因素，本系統(tǒng)還特設了獨立視頻柜風冷空調(diào)，以對CCD攝像機、照明裝置冷卻。線陣CCD

5、高速攝像機（每秒掃描11000次）攝取煙葉的實時圖像，并送入電控柜的數(shù)字圖像處理單元。當煙葉進入到視頻檢測區(qū)域，視頻柜內(nèi)安裝有高照度、高顯色系數(shù)、光強均勻性好的PHILIPS公司照明系統(tǒng)，光通量、顯色性、壽命指標出色，壽命達到10000小時，在有效兼顧壽命和成本的前提下，使得上、下兩面的線陣CCD高速像機都能有效地鑒別異物。檢測系統(tǒng)的背景顏色根據(jù)檢測需要預先制作好，以配合線陣CCD高速像機的工作。圖像處理則采取4臺計算機并行工作方式，一次完成全部4臺像機的配方采樣工作，建好一個樣本只需要操作一次，時間一般不超過6分鐘；軟件核心層是基于網(wǎng)絡編程，任何操作指令和返回數(shù)據(jù)都已經(jīng)是透過網(wǎng)絡實現(xiàn)，軟件

6、不用修改操作員計算機就直接可以安置到中控室或用戶指定的其它地方，開放以太網(wǎng)接口對外部；剔除指令通過自主開發(fā)的高速總線傳送到剔除氣閥，傳輸響應時間實測小于0.1ms,備件成本較低，同時兼顧了維護和性能；系統(tǒng)根據(jù)數(shù)字圖像處理單元提供的異物相對坐標數(shù)值，大流量、高速、精確的氣動電磁剔除閥將異物擊落。電機驅(qū)動系統(tǒng)獨立電氣柜安裝、獨立PLC控制、獨立6寸觸摸屏顯示，計算機系統(tǒng)內(nèi)部任何問題不會影響到PLC，不會造成停機。PLC系統(tǒng)各項監(jiān)控、保護、自動切換功能完善，運行時高度自動化，用戶現(xiàn)場該設備運行時實現(xiàn)無專人值守；氣動電磁剔除閥設于視頻檢測區(qū)域后15厘米，每個氣閥的氣孔中心距9.37毫米，以保證能將系

7、統(tǒng)識別的異物剔除。電控柜獨立于異物剔除主機，可根據(jù)現(xiàn)場工作便捷性的要求，選擇合適的地點進行接線安裝。電控柜柜身為德國Rittal產(chǎn)品，整體布局采用模塊化結(jié)構(gòu)，柜體密封良好。計算機采用Siemens工控機，數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理采用CORECO公司數(shù)據(jù)采集卡和四通道DSP并行圖像處理卡，以保證海量圖像數(shù)據(jù)的傳輸和處理。總線采用專用輔助總線，速率達400MByte/Sec。顯示器采用SONY特麗瓏顯像管，分辨率達16