1 前言

2016年廣西某集團有限公司安裝了白砂糖全自動包裝生產線，主要由PLC控製係統，以及受控的袋倉、取袋送袋機、上袋機、高速定量稱、白砂糖填充機、折邊縫包機、糖包輸送機等精密執行單元組成，實現無人幹預完成產品白砂糖裝包生產。但由於白砂糖袋不平整及裝包設備原因，自動取袋機取袋時，出現重袋（指多隻白砂糖袋粘連重疊），造成白砂糖裝包填充時糖粒撒出袋外，影響機械電氣設備安全和生產能力，並造成白砂糖的損失。為了解決這個問題，製造裝包生產線的供應商的工程技術員一直在調試，雖然撒糖現象及程度有所改善，但是始終不能徹底解決。

2 原因分析

包裝白砂糖袋的供應商，在進行糖袋移庫倉儲及運輸到用戶過程中，因造成折疊、重壓粘連而產生問題糖袋，到達自動包裝線的取袋送袋機時，設備對這樣問題糖袋適應性差。如果在取袋機吸取糖袋前，糖袋分離不好，當這樣的糖袋進入自動包裝線，取袋機就可能一次吸取多隻糖袋，造成重袋被送至自動上袋機，開袋口機構誤將重袋當是一個糖袋執行開袋口操作，致使錯誤打開重袋，糖袋口未能真正套入卸糖口，而套入卸糖口卻是兩個糖袋之間，卸糖機構執行後造成白砂糖撒出糖袋外。針對存在的問題，公司組織技術人員進行了原因分析，集思廣益，工程技術人員認為在取袋前後工序加強管理，並把糖袋問題反應給包裝白砂糖袋的供應商。同時結合自動包裝線進行技術改造，增設重袋檢測識別及剔除裝置。

3 改造方法

3.1 方案優選

自動包裝線生產能力為每小時 800 包，每道工序都連續完成，而且機械結構精密緊湊。白砂糖袋是由聚丙稀絲帶編織而成，具有半透光物理特征，厚度一致性好。綜合多種解決方案，擬定選取光電傳感器作重袋檢測識別。光電傳感器作重袋檢測原理為：光波照射經半透光物後亮度下降的物理現象，而且下降多少與厚度有關，同理，單隻糖袋和重袋透光量必定不同，隻要檢測光波照射經白砂糖袋亮度下降量多少，即可判斷是否重袋。我們隨機抽取多組糖袋樣品，用亮度測量儀，進行糖袋透光測量實驗，測量單隻糖袋和兩隻的重袋的透光亮度，測得兩組數值均符合單隻糖袋較大，重袋較小的規律，而且單袋與重袋透光亮度數值分辨力好，重現性好，從實驗證實光電傳感器作重袋檢測識別是可行的。

3.2 安裝與調試

在自動包裝線的上袋機，選擇一個便於安裝光電傳感器的位置，固定好光源和傳感器，並確保光源對準傳感器的光感接收窗，按照原理圖連接電路，光電傳感亮度控製器通電調試，先做單隻糖袋透光度測量，讀取亮度控製器顯示的數值記為V1，再做兩隻糖袋的重袋透光度測量，讀取亮度控製器顯示的數值記為V2，取V1與V2的中位數記為V0，將V0設定為亮度控製器下限報警值，當亮度控製器檢測到小於設定的值V0時，光電傳感亮度控製器的下限報警輸出高電平信號，觸發自動裝包生產線的PLC控製係統，自動執行重袋剔除，實現白砂糖全自動包裝線上的重袋檢測識別及自動剔除。

4 改造效果

2016/2017 年榨季，重袋的檢測裝置安裝調試完成，運行已經接近一個榨季時間，該檢測裝置運行穩定，沒有發生因重袋原因造成撒糖事故。

5 經濟效益計算

按我公司一個榨季生產白砂糖 6 萬噸，裝包 120 萬袋，50kg／袋，如果發生重袋率按1‰計算，合計一個榨季撒糖數量=1200000*1‰=1200（袋），糖重量=1200*50kg/kg=60000(kg)=60（噸）。可避免60噸糖撒地上，另外還可免去人工搬運費和60噸糖清掃回溶的損失，從而提高自動包裝生產線的生產能力。

6 改造評價

該檢測裝置利用光電實現無接觸檢測技術，識別快，漏檢率低。通過結合自動包裝線進行改造，增設光電傳感器和亮度控製器對重袋自動檢測識別，並及時自動剔除，達到防止撒糖目的。由於該檢測裝置投入小、見效快、能顯著產生經濟效益，降低工人勞動強度，並且該檢測裝置安裝調試簡便，設備維護比較

容易，可以在製糖及其它行業裝包生產上推廣應用。

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