1 前言

2016年广西某集团有限公司安装了白砂糖全自动包装生产线，主要由PLC控制系统，以及受控的袋仓、取袋送袋机、上袋机、高速定量称、白砂糖填充机、折边缝包机、糖包输送机等精密执行单元组成，实现无人干预完成产品白砂糖装包生产。但由于白砂糖袋不平整及装包设备原因，自动取袋机取袋时，出现重袋（指多只白砂糖袋粘连重叠），造成白砂糖装包填充时糖粒撒出袋外，影响机械电气设备安全和生产能力，并造成白砂糖的损失。为了解决这个问题，制造装包生产线的供应商的工程技术员一直在调试，虽然撒糖现象及程度有所改善，但是始终不能彻底解决。

2 原因分析

包装白砂糖袋的供应商，在进行糖袋移库仓储及运输到用户过程中，因造成折叠、重压粘连而产生问题糖袋，到达自动包装线的取袋送袋机时，设备对这样问题糖袋适应性差。如果在取袋机吸取糖袋前，糖袋分离不好，当这样的糖袋进入自动包装线，取袋机就可能一次吸取多只糖袋，造成重袋被送至自动上袋机，开袋口机构误将重袋当是一个糖袋执行开袋口操作，致使错误打开重袋，糖袋口未能真正套入卸糖口，而套入卸糖口却是两个糖袋之间，卸糖机构执行后造成白砂糖撒出糖袋外。针对存在的问题，公司组织技术人员进行了原因分析，集思广益，工程技术人员认为在取袋前后工序加强管理，并把糖袋问题反应给包装白砂糖袋的供应商。同时结合自动包装线进行技术改造，增设重袋检测识别及剔除装置。

3 改造方法

3.1 方案优选

自动包装线生产能力为每小时 800 包，每道工序都连续完成，而且机械结构精密紧凑。白砂糖袋是由聚丙稀丝带编织而成，具有半透光物理特征，厚度一致性好。综合多种解决方案，拟定选取光电传感器作重袋检测识别。光电传感器作重袋检测原理为：光波照射经半透光物后亮度下降的物理现象，而且下降多少与厚度有关，同理，单只糖袋和重袋透光量必定不同，只要检测光波照射经白砂糖袋亮度下降量多少，即可判断是否重袋。我们随机抽取多组糖袋样品，用亮度测量仪，进行糖袋透光测量实验，测量单只糖袋和两只的重袋的透光亮度，测得两组数值均符合单只糖袋较大，重袋较小的规律，而且单袋与重袋透光亮度数值分辨力好，重现性好，从实验证实光电传感器作重袋检测识别是可行的。

3.2 安装与调试

在自动包装线的上袋机，选择一个便于安装光电传感器的位置，固定好光源和传感器，并确保光源对准传感器的光感接收窗，按照原理图连接电路，光电传感亮度控制器通电调试，先做单只糖袋透光度测量，读取亮度控制器显示的数值记为V1，再做两只糖袋的重袋透光度测量，读取亮度控制器显示的数值记为V2，取V1与V2的中位数记为V0，将V0设定为亮度控制器下限报警值，当亮度控制器检测到小于设定的值V0时，光电传感亮度控制器的下限报警输出高电平信号，触发自动装包生产线的PLC控制系统，自动执行重袋剔除，实现白砂糖全自动包装线上的重袋检测识别及自动剔除。

4 改造效果

2016/2017 年榨季，重袋的检测装置安装调试完成，运行已经接近一个榨季时间，该检测装置运行稳定，没有发生因重袋原因造成撒糖事故。

5 经济效益计算

按我公司一个榨季生产白砂糖 6 万吨，装包 120 万袋，50kg／袋，如果发生重袋率按1‰计算，合计一个榨季撒糖数量=1200000*1‰=1200（袋），糖重量=1200*50kg/kg=60000(kg)=60（吨）。可避免60吨糖撒地上，另外还可免去人工搬运费和60吨糖清扫回溶的损失，从而提高自动包装生产线的生产能力。

6 改造评价

该检测装置利用光电实现无接触检测技术，识别快，漏检率低。通过结合自动包装线进行改造，增设光电传感器和亮度控制器对重袋自动检测识别，并及时自动剔除，达到防止撒糖目的。由于该检测装置投入小、见效快、能显著产生经济效益，降低工人劳动强度，并且该检测装置安装调试简便，设备维护比较

容易，可以在制糖及其它行业装包生产上推广应用。

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