一、改造背景

      为降低生产成本，并使原材料更符合环保的要求，国内已陆续有几家烟厂采用了一种新型铝纸作为小包烟的内衫纸。这种铝箔纸有两个特点：其一，它的上部1/3部分采用新型铝箔纸，其金属含量极低，约为原来铝纸的1/200，用万用表欧姆档测其阻值无穷大；其二，其余2/3部分为不含任何金属的白皮纸。如图1、图2所示新型铝纸与样烟的对应该关系。

图1：样烟                                                                 图2：新型铝纸图

      通过与烟厂相关人员的深入沟通，大家一致认为：由于新型铝纸的节能降耗及环保优势将给烟厂带来良好的经济效益和社会效益，因此今后将在我国各烟厂推广使用。但同时也带来一个新的问题：由于现行小包烟内衫纸的材料介质含量及位置均发生了变化，所以作为目前烟草企业主流包装机型的GDX1、GDX2机，在包装过程中，原来采用电感原理来检测烟包的传感器就会因为内衬纸金属含量极低而失效，由此导致缺铝纸烟包流入市场，这将严重影响企业的产品质量和声誉。因此，对于使用新型铝纸的GD包装机而言，对其可能发生失效的传感器进行改造显得迫在眉睫。
对此传感器进行改造的技术难点在于：如何使用一种传感器来透过外层盒皮纸检测新型铝纸的有无。采用一般的电感、电容传感器在此都不适用。通过本公司技术人员与用户沟通，及在传感器上的大量研究，这一技术难关终于得以克服。下面以GDX1包装机为例来阐述相应传感器的改造方案。

二、三轮盒皮纸检测改造

图3：主机三轮盒皮纸检测

图4： 色标传感器的检测点

      原机三轮处采用色标传感器来检测盒皮纸的有无，但各卷烟厂在此传感器安装位置上略有偏差。图3指示了色标传感器探测烟包的位置，图4的A、B指示了各厂因传感器安装上的差异带来检测位置的偏差。如果色标传感器的检测点在图4的B点，则需要更改色标传感器。原因是：由于现行的色标传感器对颜色级度分辨不高，如果生产某品牌的香烟其盒皮纸是偏白色，而B点的对应位置的内衫纸也是白色，这样可能导致从二轮过来的白色内衫纸到了三轮时，三轮处的盒皮检测点信号一直有效，即使某烟包少下一张盒皮纸，该色标传感器也有可能误认为是下了盒皮纸，这将可能出现没有盒皮纸的香烟。
      该检测点的改造方法为：将色标传感器更换为光纤色标传感器，以便通过偏移检测位置来检测盒皮纸的存在。

三、主机四轮空包检测改造

      原机四轮处采用电容传感器来检测该模盒位置是否存在烟包。使用新型铝纸的用户认为，由于新型铝纸的介质发生了一定的变化，因此机器在高速运转中电容传感器可能存在误检现象。改造位置如图5 所示。
      该检测点的改造方法为：将电容传感器更换为光纤传感器。

图5： 主机四轮空包检测

四、主机五轮出口铝纸检测改造

      原机五轮处采用电感传感器来检测该烟包是否有铝纸。由于新型铝纸的金属含量极低，所以该电感传感器若用来检测新型铝纸将失效。
      该处的改造方法为：原机五轮处的传感器安装于通道顶部，从顶部探照到的烟包内衫纸的中段，该段是空白纸，若采用新型铝纸包装后，只保留滤嘴方向的端部存在极少量的金属纸，因此要利用该原理来检测新型铝纸存在与否，必须将原来的电感性传感器从顶部移至滤嘴方向，并将电感性传感器替换成特殊传感器。如图6所示点为原机的电感性传感器。

图6：主机五轮出口铝纸检测

五、辅机CH入口封签及铝纸检测改造

      图7所示为辅机CH入口处，在该处有的烟厂安装一个检测封签的色标传感器，而有的烟厂并没有安装类似的检测传感器。为此我们在设计方案时，已将以上可能出现的情况考虑进去。该处增加一个铝纸检测主要起着双重检测的作用。
      该处的改造方法为：如图7所示，若此处已安装了检测封签的大体积的色标传感器，则必须将其换成小体积的色标传感器。同时，在该处安装一个特殊传感器，来检测烟包的新型铝纸是否存在，并且增加一个控制器，把两路信号整合成一路信号输出。若原机在此处没有安装检测封签的色标传感器，倘若只增加一个特殊传感器来检测烟包的新型铝纸是否存在的话，则存在一个废品无法剔除的问题。因此，我们增加了一个控制器来实现剔除操作。若已有封签检测的话，则可利用该检测点的功能，实现缺铝纸烟包的剔除。

图7：辅机CH入口封签及铝纸检测

六、辅机CT毛刷处缺包检测

      如图8所示为辅机CT毛刷处，该处有的烟厂已安装了5个电感性传感器，来检测烟条是否缺包的第一道关卡。如使用新型的铝纸，则这5个电感性传感器将全部面临失效的问题。
该处的改造方法为：将5个电感性传感器换成5个光纤传感器，来检测烟条是否缺包，如有必要可以重新设计毛刷的刷子，以防止刷子对光纤传感器的干扰。

图8：辅机CT毛刷处缺包检测

七、辅机CV缺包检测

      图9所示为辅机CV缺包检测位置，该处有的烟厂已安装了5个电感性传感器，来检测烟条是否缺包的第二道关卡。如使用新型的铝纸，则这5个电感性传感器将同样面临失效的问题。
      改造方法：将5个电感性传感器换成5个电容性传感器，来检测烟条是否缺包。考虑到现场可能出现的干扰及传感器调节的便捷性，此处还配置了一个抗干扰信号整形控制器。

图9：辅机CV缺包检测

八、说明

      以上方案为通用方案，但由于不同烟厂机台设备中的传感器自身特性及安装位置等的差异，所以对具体机台的进行新型铝纸检测改造时，需要由我公司的技术人员与烟厂技术人员密切配合，从使用的实际情况出发，对以上方案的各部分内容进行确定。