ICSUNSPSCCCS65.16048.11.11X94Generaltechnicalrequirementsforterahertzimaging-basedonlrejectionequipmentofcigarettestickcapsulesIT/UNP641—2025前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14設(shè)備結(jié)構(gòu) 15工作條件 26部件要求 26.1波束模塊 26.2太赫茲收發(fā)模塊 26.3數(shù)據(jù)通訊接口 26.4發(fā)射器與接收器 26.5掃描成像設(shè)備 27功能要求 37.1爆珠檢測 37.2爆珠剔除 3 37.4故障診斷與報警 3 38性能要求 38.1檢測性能 38.2剔除性能 48.3成像性能 48.4可靠性 48.5環(huán)境適應(yīng)性 49數(shù)據(jù)要求 59.1數(shù)據(jù)采集 59.2數(shù)據(jù)檢測 59.3數(shù)據(jù)傳輸 59.4數(shù)據(jù)分析 59.5數(shù)據(jù)記錄 510安全要求 510.1電氣安全 510.2機(jī)械安全 610.3輻射安全 6T/UNP641—2025本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由武漢微動機(jī)器人科技有限公司提出。本文件由中國聯(lián)合國采購促進(jìn)會歸口。本文件起草單位：武漢微動機(jī)器人科技有限公司、重慶煙草濾嘴材料廠、中煙益升華（廈門）濾嘴棒有限責(zé)任公司、許昌富思特智能科技有限公司、四川三聯(lián)新材料有限公司。本文件主要起草人：張華斌、張孫斌、任格、田招文、江幺明、占加國、董軍、來李望。T/UNP641—2025為助力中國企業(yè)參與國際貿(mào)易，推動企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，中國聯(lián)合國采購促進(jìn)會依托聯(lián)合國采購體系，制定服務(wù)于國際貿(mào)易的系列標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)在國際貿(mào)易過程中發(fā)揮了越來越重要的作用，對促進(jìn)貿(mào)易效率提升，減少交易成本和不確定性，確保產(chǎn)品質(zhì)量與安全，增強(qiáng)消費(fèi)者信心具有重要的意義。聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品與服務(wù)分類代碼（UNSPSC，UnitedNationsStandardProductsandServicesCode）是聯(lián)合國制定的標(biāo)準(zhǔn)，用于高效、準(zhǔn)確地對產(chǎn)品和服務(wù)進(jìn)行分類。在全球國際化采購中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它為采購商和供應(yīng)商提供了一個共同的語言和平臺，促進(jìn)了全球貿(mào)易的高效、有序發(fā)展。圍繞UNSPSC進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的制定，對助力企業(yè)融入國際采購，提升國際競爭力具有十分重要的作用和意義。本文件采用UNSPSC分類代碼由6位組成，對應(yīng)原分類中的大類、中類和小類并用小數(shù)點分割。本文件UNSPSC代碼為“48.11.11”，由3段組成。其中：第1段為大類，“48”表示“服務(wù)業(yè)機(jī)械設(shè)備及用品制造業(yè)”，第2段為中類，“11”表示“自動售貨機(jī)”，第3段為小類，“11”表示“卷煙機(jī)”。T/UNP641—20251基于太赫茲成像技術(shù)的卷煙機(jī)煙支爆珠在線檢測及剔除設(shè)備通用技術(shù)要求本文件規(guī)定了基于太赫茲成像技術(shù)的卷煙機(jī)煙支爆珠在線檢測及剔除設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作條件、部件要求、功能要求、性能要求、數(shù)據(jù)要求和安全要求。本文件適用于基于太赫茲成像技術(shù)的卷煙機(jī)煙支爆珠在線檢測及剔除設(shè)備（以下簡稱“設(shè)備”）的設(shè)計、生產(chǎn)和調(diào)試。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2423.1電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗A：低溫GB/T2423.2電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗B：高溫GB/T4208外殼防護(hù)等級（IP代碼）GB/T10125人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。卷煙爆珠cigarettecapsule用于煙用濾棒內(nèi)的囊狀材料，在外力作用下壁材破碎（裂）后其包裹的內(nèi)容物能釋放出來囊狀材料。4設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成見圖1。2T/UNP641—2025圖1設(shè)備結(jié)構(gòu)圖5工作條件設(shè)備正常工作條件如下：a)溫度：10℃~40℃;b)濕度：30%～70%；c)壓力：86kPa～106kPa；d)電源電壓：198V～242V；e)地面平整度：每米長度內(nèi)誤差不應(yīng)超過±2mm；f)空間要求：設(shè)備周圍應(yīng)至少預(yù)留500mm空間。6部件要求6.1波束模塊6.1.1波束準(zhǔn)直透鏡與太赫茲收發(fā)模塊間距取值應(yīng)為5cm～15cm。6.1.2聚焦透鏡與待測膠囊煙支參考位置間距取值應(yīng)為3cm～8cm。6.1.3光路總長度應(yīng)為30cm～60cm。6.1.4波束準(zhǔn)直透鏡和聚焦透鏡的表面粗糙度應(yīng)＜0.05μm。6.1.5平面反射鏡的表面平整度誤差應(yīng)為λ/20~λ/10。6.1.6波束準(zhǔn)直透鏡和聚焦透鏡在太赫茲波段的平均反射率應(yīng)＜10%。6.1.7平面反射鏡在太赫茲波段的反射率應(yīng)＞95%。6.2太赫茲收發(fā)模塊6.2.1頻率范圍應(yīng)為0.1THz～10THz。6.2.2輸出功率應(yīng)為5mW～20mW。6.3數(shù)據(jù)通訊接口6.3.1太赫茲收發(fā)模塊與數(shù)據(jù)采集與分析處理模塊之間應(yīng)采用低壓差分信號接口（LVDS，Low-VoltageDifferentialSignaling）等高速串行接口進(jìn)行通訊。6.3.2數(shù)據(jù)采集與分析處理模塊與控制系統(tǒng)之間應(yīng)通過以太網(wǎng)接口進(jìn)行通訊。6.3.3設(shè)備與上位機(jī)（如工廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)）之間應(yīng)通過以太網(wǎng)接口進(jìn)行通訊，支持開放式平臺通訊統(tǒng)一架構(gòu)等工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。6.3.4應(yīng)具備無線通訊接口，作為以太網(wǎng)接口的備用或補(bǔ)充通訊方式。6.4發(fā)射器與接收器6.4.1發(fā)射器在連續(xù)工作1h內(nèi)，頻率漂移應(yīng)<±50MHz。6.4.2接收器噪聲等效功率應(yīng)＜5pW/Hz。6.4.3接收器靈敏度應(yīng)＜-80dBm。6.5掃描成像設(shè)備6.5.1X軸方向掃描范圍≥200mm，Y軸方向掃描范圍≥150mm。6.5.2在成像質(zhì)量的前提下，掃描速度≥50mm/s。T/UNP641—202536.5.3掃描定位精度應(yīng)達(dá)到±0.1mm。7功能要求7.1爆珠檢測7.1.1應(yīng)支持利用太赫茲成像技術(shù)對卷煙機(jī)生產(chǎn)過程中的煙支爆珠進(jìn)行準(zhǔn)確檢測，具備對爆珠的位置、數(shù)量、完整性等關(guān)鍵特征的識別能力。7.1.2應(yīng)支持多種檢測模式切換，包括但不限于：a)常規(guī)檢測模式：適用于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格煙支的爆珠檢測；b)特殊檢測模式：可通過參數(shù)配置適配異形濾嘴、多爆珠煙支等特殊產(chǎn)品，支持自定義檢測區(qū)域和特征閾值。7.1.3檢測速度應(yīng)與卷煙機(jī)的生產(chǎn)速度相匹配，不影響卷煙機(jī)的正常生產(chǎn)流程。7.1.4應(yīng)通過人機(jī)界面動態(tài)調(diào)整太赫茲收發(fā)模塊參數(shù)（如頻率、功率）及數(shù)據(jù)采集參數(shù)（如采樣頻率、增益），調(diào)整后系統(tǒng)應(yīng)自動優(yōu)化檢測算法。7.2爆珠剔除7.2.1當(dāng)檢測到爆珠存在缺珠、位置偏差超過一定閾值（如±0.8mm）或破損等情況時，應(yīng)生成剔除指令。7.2.2剔除過程不應(yīng)造成對正常煙支的誤剔除以及對設(shè)備和煙支的損壞。7.2.3當(dāng)檢測系統(tǒng)出現(xiàn)短暫異常（如信號干擾）時，設(shè)備應(yīng)自動啟動防誤剔除機(jī)制，通過連續(xù)多幀數(shù)據(jù)比對確認(rèn)后執(zhí)行剔除指令。7.3自動校準(zhǔn)7.3.1應(yīng)具備周期性自動校準(zhǔn)能力，支持對太赫茲收發(fā)模塊的頻率、功率及波束整形模塊的光路參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。7.3.2校準(zhǔn)周期可根據(jù)生產(chǎn)需求自定義設(shè)置（如每4h或每批次啟動一次）。7.4故障診斷與報警7.4.1設(shè)備應(yīng)具備故障自診斷能力，自動檢測至少90%以上的常見故障類型。常見故障類型包括但不a)發(fā)射器功率異常、接收器信號丟失等太赫茲收發(fā)模塊故障；b)光學(xué)元件損壞、光路偏移等波束整形操控模塊故障；c)采樣錯誤、數(shù)據(jù)傳輸中斷等數(shù)據(jù)采集與分析處理模塊故障；d)控制邏輯錯誤、電機(jī)驅(qū)動故障等控制系統(tǒng)故障；e)剔除機(jī)構(gòu)卡滯、掃描設(shè)備運(yùn)動異常等機(jī)械部件故障。7.4.2檢測到故障時，設(shè)備應(yīng)在1s內(nèi)發(fā)出聲光報警信號，人機(jī)界面應(yīng)彈出醒目的報警窗口。7.5.1設(shè)備的準(zhǔn)直透鏡、聚焦透鏡等光學(xué)元件應(yīng)配備氣幕或靜電除塵設(shè)備，防止生產(chǎn)環(huán)境中的粉塵或污染物附著，確保成像質(zhì)量穩(wěn)定。7.5.2清潔功能可手動觸發(fā)或根據(jù)環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)自動啟動。8性能要求8.1檢測性能8.1.1檢測精度8.1.1.1爆珠位置檢測精度應(yīng)在±0.5mm以內(nèi)。8.1.1.2爆珠強(qiáng)度檢測精度應(yīng)在0.01N以上。T/UNP641—202548.1.2檢測速度每分鐘應(yīng)檢測至少500支煙支。8.1.3分辨率應(yīng)≥1.8mm。8.2剔除性能8.2.1剔除準(zhǔn)確率剔除準(zhǔn)確率應(yīng)達(dá)到99.5%以上。8.2.2響應(yīng)時間剔除響應(yīng)時間應(yīng)≤0.1s。8.2.3誤剔除率誤剔除率應(yīng)≤0.5%。8.2.4剔除穩(wěn)定性在連續(xù)運(yùn)行24h以上時，剔除準(zhǔn)確率波動不應(yīng)超過±0.5%，剔除響應(yīng)時間波動不應(yīng)超過±0.01s。8.2.5剔除損壞率剔除過程中，煙支的外觀損壞率（如刮痕、變形等）應(yīng)≤0.05%。8.3成像性能8.3.1空間分辨率應(yīng)≤0.3mm。8.3.2圖像對比度應(yīng)≥50:1。8.3.3成像系統(tǒng)的信噪比應(yīng)＞30dB。8.4可靠性8.4.1穩(wěn)定性8.4.1.1在正常工作條件下，設(shè)備應(yīng)連續(xù)穩(wěn)定工作不少于24h。8.4.1.2在連續(xù)工作期間，太赫茲成像系統(tǒng)發(fā)射器頻率漂移應(yīng)≤±20MHz，接收器靈敏度變化不應(yīng)超過±5%，成像空間分辨率變化不超過±0.1mm。8.4.2抗干擾能力8.4.2.1在電場強(qiáng)度3V/m，磁場強(qiáng)度1A/m，頻率范圍10kHz～1GHz，其各項性能指標(biāo)的變化不應(yīng)超過±10%。8.4.2.2設(shè)備應(yīng)在振動頻率為10Hz～100Hz下正常工作，振動加速度應(yīng)≤1g，性能指標(biāo)波動不超過8.4.3平均無故障時間正常工作環(huán)境下平均對啊無故障時間應(yīng)≥5000h。8.4.4失效率設(shè)備在使用壽命期內(nèi)的失效率應(yīng)≤0.0002每小時。8.5環(huán)境適應(yīng)性8.5.1耐高溫按GB/T2423.1的規(guī)定進(jìn)行耐高溫試驗后，性能無明顯下降，設(shè)備正常工作。T/UNP641—202558.5.2耐低溫按GB/T2423.2的規(guī)定進(jìn)行耐低溫試驗后，性能無明顯下降，設(shè)備正常工作。8.5.3耐鹽霧8.5.3.1按GB/T10125的規(guī)定進(jìn)行鹽霧試驗后，不發(fā)生變形或性能下降。8.5.3.2外殼防護(hù)等級至少達(dá)到GB/T4208—2017中IP65防護(hù)等級。9數(shù)據(jù)要求9.1數(shù)據(jù)采集9.1.1采樣頻率≥100MHz。9.1.2采樣點數(shù)不應(yīng)少于1024點。9.1.3應(yīng)規(guī)定數(shù)據(jù)傳輸接口（如USB接口）及與外部觸發(fā)（如煙機(jī)輥輪軸上旋轉(zhuǎn)編碼器脈沖信號）的同步方式，實現(xiàn)實時處理。9.2數(shù)據(jù)檢測應(yīng)實時顯示檢測設(shè)備的工作狀態(tài)，檢測內(nèi)容包括但不限于：a)太赫茲收發(fā)模塊的工作頻率、功率；b)數(shù)據(jù)采集模塊的采樣頻率、點數(shù)；c)當(dāng)前檢測煙支的數(shù)量；d)合格煙支和不合格煙支的數(shù)量統(tǒng)計信息。9.3數(shù)據(jù)傳輸9.3.1應(yīng)支持將采集的數(shù)據(jù)以標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式通過有線（如以太網(wǎng)）或無線（如Wi-Fi、藍(lán)牙等）傳輸至企業(yè)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)（MES，ManufacturingExecutionSystem）或其他指定的數(shù)據(jù)存儲和分析平臺。9.3.2傳輸過程應(yīng)確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，數(shù)據(jù)傳輸?shù)念l率應(yīng)與生產(chǎn)速度相適配，減少數(shù)據(jù)傳輸造成生產(chǎn)延誤或數(shù)據(jù)擁堵。9.3.3應(yīng)具備傳輸狀態(tài)的監(jiān)測和報警功能，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)異常（如中斷、丟包等）時，發(fā)出警報并嘗試自動恢復(fù)傳輸，確保生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時性和連續(xù)性。9.4數(shù)據(jù)分析應(yīng)采用快速傅里葉變換、下采樣、最小二乘法等算法對采集的信號數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，判斷爆珠狀態(tài)（有無、相位、破損情況）。9.5數(shù)據(jù)記錄9.5.1應(yīng)對檢測的煙支數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，包括但不限于煙支的生產(chǎn)時間、序號、爆珠檢測結(jié)果（如爆珠存在與否、爆珠的形態(tài)特征參數(shù)等）以及對應(yīng)的剔除動作信息。9.5.2記錄的數(shù)據(jù)應(yīng)至少保存3個月，且數(shù)據(jù)存儲應(yīng)安全可靠，防止數(shù)據(jù)丟失或損壞，具備數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)機(jī)制。10安全要求10.1電氣安全10.1.1設(shè)備的帶電部件與外殼之