关键词： 小盒成像检测 剔除数据 SPC技术
一、前言
随着烟草行业的飞速发展，烟机设备的生产自动化程度日趋变高。 ZB45硬盒包装机生产速度是400包/分钟。为了避免有缺陷的烟包流入市场，包装机都安装了小盒外观成像检测装置。但生产过程中各检测窗口剔除的数据，没有形成数据分析，对质量预防没有起到有效的指导和改进作用。
二、小盒成像检测剔除流程
图一：小盒成像检测剔除流程图
本机采用四个CCD相机对需要检测的烟包面进行拍照，采用外触发模式使拍摄到的图像进入图像处理单元CV5501，在图像处理单元根据像素分布和亮度、颜色等信息，利用图像定位、边缘检测、区域像素值等算法，对各个通道的图像进行分析，如果发现任何一个图像参数超出预设范围，视为存在表面质量缺陷，则给出控制信号，使执行单元在该不合格烟包通过时将其剔除；系统显示器实时显示各通道图像及其检测结果，并给出统计数据。
三、实施
1、数据采集系统的方案选择
目前，车间中控数采系统在机台架设了完整的以太网数据网络，以实现：1与所有现场“数据采集器”和“设备操作终端”进行通信，实现相应的数据汇总和存储；2实现卷包工段所有设备实时运行状态的实时监控。三叶草公司的5501小盒外观检测装置具备数据采集的接口，其接口模式为USB和以太网两种接口。依托数采系统的网路实现小盒外观剔除数据的采集。由于采用以太网接口进行数据采集，其准确率高、数据完整，且使用灵活。我们选择此为小盒外观剔除数据的采集模式。 2. 数据采集卡硬件设计 数据采集卡的硬件设计结构框如图二所示，硬件电路主要包含有电源电路、程序下载电路IO输入输出电路、USB通信电路以及以太网通信电路。其中，IO输入电路采用光电耦合实现信号的隔离接入。 
3. SPC控制图选择
SPC的实施过程分为分析阶段和监控阶段。其流程如图所示：
1）对生产的工序进行分析，找出其中对产品影响最大的因素，即关键变量。
2）根据产品的属性选择相应的控制图。
3）在生产过程中收集数据，做分析控制图或者过程能力分析。
4）如果生产处于受控状态，且过程能力足够，则进入SPC监控阶段。否则，找出产生原因并进行相应的改进，再重新采集生产数据并分析，直到生产处于稳态。
5)将分析用控制图转换为控制图并进行监控，一旦在控制图中发现状态，应迅速找到其产生的原因，并将其消除。 
五、取得效果
目前已在20# 机组ZB47包装机上实施，对一、二类产品质量控制提供了有效的保障。下一步将对所有包装机进行实施改进。通过预警软件和数据采集卡、终端等硬件相结合，使小盒成像检测实时剔除缺陷数据具备了在线质量预警控制功能。该机组生产的产品在各级市场抽检中合格率达到100%，无市场反馈发生。同时，质量预警系统的实现，对设备维修提供了科学的指导，同时提高了设备的运行效率，每年可产生经济效益约10万元。
论文作者:王爱霞,张红卫
论文发表刊物:《科技新时代》2018年3期
论文发表时间:2018/6/6
标签：数据论文; 电路论文; 以太网论文; 图像论文; 硬件论文; 外观论文; 接口论文; 《科技新时代》2018年3期论文;