胥国芳，姜汉栋，李潇飏

（湖北中烟工业有限责任公司，湖北武汉 430040）

0 引言

检验货物是仓储业务中的一个重要环节，在生产型企业中物料入库的质量直接影响后续的出库转运和生产质量。入库检测主要分为数量检验、外观质量检验和包装检验，即复核货物数量是否与入库凭证相符，货物质量是否符合规定的要求，货物包装能否保证在储存和运输过程中的安全。

（1）按照传统的检验方法，数量检验分为3 种形式，即计件、检斤、检尺求积。

（2）外观检验是指通过人的感觉器官检查商品外观质量的检查过程，主要检查货物的自然属性是否因物理及化学反应而造成负面的改变，是否受潮、沾污，商品有无损伤及商品包装的牢固程度。

（3）包装检验一般是采用眼看、手摸的方法进行检查、验收。

1 烟叶高架库基本情况

湖北中烟武汉卷烟厂自2018 年易地技改正式投产使用以来，智能物流在新厂内得到广泛使用，厂内6 个大规模的智能高架库（烟叶高架库、烟丝高架库、辅料高架库、成品高架库、滤棒高架库、辅料高架库），采用KUKA 机器手、丰田环形穿梭车、德马泰克堆垛机、范德兰德分拣线等一系列进口先进设备，实现了厂内智能物流。本文针对烟叶库在使用过程中出现的一系列问题，通过在人的感官检查的基础上添加一系列智能入库检测，如可视化检测、外形检测、微波水分检测等，分析自动化检测入库的重要性，生产、设备维护和产品质量均有明显提升。

武汉卷烟厂烟叶库一共有13 500 个货位，按年产225 万箱卷烟（9000 箱/d）来计算，每天所需实托盘1442 个、存储时间为9.36 d。在这种高效物料流动的情况下，入库的检测更为重要，而传统的入库检测方法已经不能满足生产的需求。因此，烟叶库的入库检测添加了可视化检测、外形检测、微波水分检测等项目，以实现自动化入库检测系统。

2 入库自动化检测系统

2.1 烟包外观可视化检测

2.1.1 烟箱和托盘规格的审核

检测操作首先需要明确检测标准，必须要统一纸箱规格。为此，经协商明确纸箱及托盘的标准规格，纸箱为136 mm×72 mm×725 mm（长×宽×高），托盘外形为1200 mm×800 mm×150 mm（图1）。

图1 烟箱三维示意

2.1.2 烟箱入库标准及检测要求

（1）对于扎带的数量、打结情况，要求如下：①扎带数量不小于3 个，无断裂情况；②无人工打结块；③扎带距离端面最近不小于50 mm（距离可以人工更改）。

（2）对于纸箱的货叉作业端面，要求如下：①在纸箱的货叉作业端面检测无脱落、散落的扎带；②对纸箱的翘边情况进行分析和识别，无翘边；③对纸箱的掉皮情况进行分析和识别，掉皮长度不大于100 mm、面积不大于10 000 mm2，无破损穿透现象。

2.1.3 安装视频检测装置后设置标准样本

安装后对入库的烟包进行拍照取样，筛选出几组具有代表性的标准烟包照片作为样本。在严格遵守烟箱入库标准要求下，这样既可以更加直观地显现出检测效果，也提高了异形烟包的剔除率，做到准确识别、精确剔除。

经过比对挑选，确定了规范烟包入库的效果图片，在规范的烟包上方可以清楚地看到有4 根均匀分布的打包带，且没有打结的情况；在侧面未见翘脚、破损的情况（图2）。

图2 烟箱入库效果图

通过对比研究可知，异形烟包存在有明显破损、褶皱，问题在于侧面较多发生，所以需要更加关注烟包侧面的纸箱（图3）。

图3 有缺陷的异形烟包

2.1.4 检测功能

问题烟包经过上封面、两侧面时，拍下检测照片（图4）。

图4 烟包检测界面

（1）对于问题主要存在的烟包两侧面，采用多种检测判断技术，如缺陷检查、边缘检测、翘脚检测等。实际测试结果表明，上述3 种检测方式配合使用时效果最佳。检测方法的设置如图5 所示，按照选择主界面的“检查参数设置”—“选择设置参数”—“启用设置”的顺序设置。设置异形烟包检测后效果，按照需检测范围拖动鼠标即可更改检测范围，从而提高检测效果及异形烟包的剔除率（图6）。

图5 烟包检查参数设置

图6 调整烟包的检测范围

（2）对于问题发生不多的上侧面，可以减少检测判断技术，这样会降低烟包检测的误剔除率，避免正常烟包被退出库，减少人工二次检查重复性工作，节约人力物力的浪费。这在一定程度可以降低技术检测门槛，可以更大限度地合理使用检测功能。

另外，检测烟包时还会记录烟包不良品数目、计算不良品剔除率，同时对缺陷进行分类、保存缺陷照片。该系统可以查询到一年以内的图像，便于对上游部门进行意见反馈。

2.2 烟包外形检测

外形检测是一种简单有效的外形尺寸检测手段，根据烟箱外观的长宽高尺寸，在外形检测支架相对应的位置安装光电传感器装置进行探测，如果有烟箱尺寸超出标准范围，则由仓储控制系统（Warehouse Controll System，WCS）直接将该烟包剔除到剔除口站台，丝毫不影响后面的烟包正常进行检测申请。剔除口的烟包则由人工进行检查并更换烟箱外包装后，重新上线检测。

在实施烟包外形检测后，堆垛机叉取烟包、烟包放入货位和烟包出库运行的故障率大幅下降，辊道输送机和链条输送机也减少了外力作用的磨损。

2.3 在线微波水分检测

微波水分检测是在烟叶库入库口检测烟包水分异常和烟叶是否霉变等异常情况，主要由发送和接收两个传感器来完成：传感器通过微波发射接收系统向被测介质发射微波信号，电磁能在穿过被测介质时，介质中的水分子会吸收电磁场中的能量。而这部分被吸收的能量与水分子含量有线性关系，不同的电磁频段、在不同的含水率和介质间其特性都不同，通过同时发射多段不同频率的频谱，结合数据模型和特殊算法就能确定被测介质的水分含量与密度。同时，可以根据水分值识别出霉变烟包并剔除。

武汉卷烟厂烟叶库是保证制丝车间叶片处理段物料持续供应的关键一环，烟叶库物流系统的正常运行不仅能保障制丝生产线的正常生产，还会对切片回潮后的烟叶质量产生一定影响。物流烟叶库中的烟包水分值主要通过入库时微波读取的方式获取，在烟包出库过程中，不同年份、等级的烟包按照叶组配方等级排序后进入叶片处理段时（图7），回潮控制系统将微波读取的烟包水分值作为依据进行定量加水。由于水分误差带来的波动性，对回潮机控制系统的要求增高，出口水分的稳定性不能得到有效控制，直接影响回潮出口烟叶的质量。因此，通过多渠道获取烟包的真实水分并按照其高低进行排序后出库，对于提高出口水分的稳定性、减少操作人员工作量以及降低回潮机的控制难度，具有重要意义。

图7 烟包出库水分值

3 结论

烟包入库检测直接影响着设备的故障率和生产效率。在增加入库检测装置之前，每月因纸箱破损、打包带脱落、烟包尺寸超标等原因造成的设备故障在25 起左右。安装烟包入库检测后，杜绝不合格烟包的入库，使因烟包原因造成的设备故障率降为零，保证物流设备稳定有序的运行。