CN103416844B - 卷接机水松纸反折检测方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种卷接机水松纸反折检测方法和系统。其中检测方法包括：光纤检测装置向通过其下方的水松纸发射检测光束，并将采集到的反射光束传送给与其连接的放大器；放大器判断反射光束的光强度是否小于光强度预定值，如果反射光束的光强度小于预定值，则放大器向电机控制器发送反折信号；电机控制器判断是否接收到反折信号，如果接收到至少一个反折信号，则向PLC控制器发送剔除信号；PLC控制器在接收到剔除信号时，指示剔除装置将所述水松纸包裹的烟支剔除。本发明检测方法和系统能检测到纸边反折或位置偏移的水松纸，并将其产生的纸边反折或位置偏移的烟支剔除，从而避免水松纸反折或位置偏移的烟支流入下道工序，保证产品质量。

Description

卷接机水松纸反折检测方法和系统

技术领域

本发明涉及烟草机械设备检测领域，特别涉及一种卷接机水松纸反折检测方法和系统。

背景技术

水松纸是把原纸进行印刷加工之后得到的一种装潢纸，其花纹图案以烟叶枝干的横断面为据，色泽采取仿古式，无光泽(或少光泽)，使人产生古朴、优雅之感。水松纸又名接装纸，是一种卷烟包装材料，用作过滤嘴卷接包装，属特种工业用纸。

目前，卷烟制造中，诸如PROTOS-M5型号的高速卷烟机具备水松纸涂胶检测器，用于检测水松纸涂胶是否均匀。

现有技术中，水松纸涂胶检测器并不能检测水松纸纸边是否反折、位置是否偏移等问题，一旦出现水松纸的纸边反折现象、位置偏移现象等问题，则无法检测到，就会形成大量质量不合格的烟支。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种卷接机水松纸反折检测方法和系统。该检测方法和系统能检测到纸边反折或位置偏移的水松纸，并将其产生的纸边反折或位置偏移的烟支剔除，从而避免水松纸反折或位置偏移的烟支流入下道工序，保证产品质量。

根据本发明的一个方面，提供一种卷接机水松纸反折检测方法，包括：光纤检测装置向通过其下方的水松纸发射检测光束，并将采集到的反射光束传送给与其连接的放大器；放大器判断反射光束的光强度是否小于光强度预定值，如果反射光束的光强度小于预定值，则放大器向电机控制器发送反折信号；电机控制器判断是否接收到反折信号，如果接收到至少一个反折信号，则向PLC控制器发送剔除信号；其中，电机控制器与至少一个放大器连接，每个放大器还分别与一个光纤检测装置连接；PLC控制器在接收到剔除信号时，指示剔除装置将所述水松纸包裹的烟支剔除。

优选的，光纤检测装置发射的检测光束由与其连接的放大器提供。

优选的，光纤检测装置向通过其下方的水松纸发射检测光束的步骤，包括：光纤检测装置将检测光束聚焦到通过其下方的水松纸上。

优选的，PLC控制器将具有所述水松纸的烟支剔除的步骤之后，还包括：PLC控制器统计剔除的烟支数量；PLC控制器判断烟支剔除数是否超过剔除数预设值；如果烟支剔除数超过剔除数预设值，则指示卷接机停机。

根据本发明的另一方面，提供一种卷接机水松纸反折检测系统，包括电机控制器、PLC控制器、剔除装置、与电机控制器连接的至少一个放大器，每个放大器还分别与一个光纤检测装置连接，其中：光纤检测装置，用于向通过其下方的水松纸发射检测光束，并将采集到的反射光束传送给与其连接的放大器；放大器，用于判断反射光束的光强度是否小于光强度预定值，并在反射光束的光强度小于预定值时，向电机控制器发送反折信号；电机控制器，用于判断是否接收到反折信号，并在接收到至少一个反折信号时，向PLC控制器发送剔除信号；PLC控制器，用于在接收到剔除信号时，指示剔除装置将所述水松纸包裹的烟支剔除；剔除装置，用于根据PLC控制器的指示，剔除所述水松纸包裹的烟支。

优选的，所述系统中，放大器还用于向与其连接的光纤检测装置提供检测光束。

优选的，所述系统中，光纤检测装置包括设置在壳体内的入光光纤、出光光纤和光纤头，其中：入光光纤，用于将检测光束提供给光纤头；光纤头，用于将检测光束发射到其下方的水松纸上，并采集反射光束；出光光纤，用于将反射光束传送给与其连接的放大器。

优选的，所述系统中，光纤检测装置还包括透镜，其中：所述透镜，用于将光纤头发射的检测光束聚焦到通过其下方的水松纸上。

优选的，所述系统中，光纤检测装置还包括安装件，其中：所述安装件，用于将入光光纤和出光光纤锁定在壳体上。

优选的，所述系统中，PLC控制器还用于统计剔除的烟支数量；判断烟支剔除数是否超过剔除数预设值；并在烟支剔除数超过剔除数预设值时，指示卷接机停机。

本发明提供的卷接机水松纸反折检测方法和系统能够检测到纸边反折的水松纸，并将其产生的纸边反折烟支剔除，从而避免水松纸反折的烟支流入下道工序，保证产品质量；同时还能检测出水松纸位置偏移等其他水松纸问题，将所述水松纸包裹的烟支剔除，全方位提高了水松纸包裹的烟支质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明卷接机水松纸反折检测方法一个实施例的示意图。

图2为本发明卷接机水松纸反折检测方法另一实施例的示意图。

图3为本发明卷接机水松纸反折检测系统一个实施例的示意图。

图4为本发明光纤检测装置一个实施例的示意图。

图5为本发明光纤检测装置另一实施例的外部结构示意图。

图6为本发明光纤检测装置另一实施例的示意图。

图7为本发明卷接机水松纸反折检测系统另一实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本发明卷接机水松纸反折检测方法一个实施例的示意图。图1中所述方法包括：

步骤101，光纤检测装置向通过其下方的水松纸发射检测光束，并将采集到的反射光束传送给与其连接的放大器。

步骤102，放大器判断反射光束的光强度是否小于光强度预定值，如果反射光束的光强度小于预定值，则放大器向电机控制器发送反折信号。

步骤103，电机控制器判断是否接收到反折信号，如果接收到至少一个反折信号，则向PLC（Programmable logic controller，可编程逻辑控制器）控制器发送剔除信号；其中，电机控制器与至少一个放大器连接，每个放大器还分别与一个光纤检测装置连接，即电机控制器与至少一组设备（放大器和光纤检测装置的组合）连接。

步骤104，PLC控制器在接收到剔除信号时，指示剔除装置将所述水松纸包裹的烟支剔除。

基于本发明上述实施例提供的卷接机水松纸反折检测方法，能够检测到纸边反折的水松纸，并将其产生的纸边反折烟支剔除，从而避免水松纸反折的烟支流入下道工序，保证产品质量；同时还能检测出水松纸位置偏移等其他水松纸问题，将所述水松纸包裹的烟支剔除，全方位提高了水松纸包裹的烟支质量。

优选的，步骤102还可以包括：如果反射光束的光强度不小于光强度预定值，则放大器向电机控制器发送正常信号。

优选的，在实际工作中，当光强度小于光强度预定值时，所述反折信号可以是一个+24V直流电压，当强度不小于光强度预定值时，所述正常信号可以是一个0V直流电压。

优选的，所述光强度预定值可以通过与放大器连接的输入装置输入。

优选的，光强度预定值和当前反射光束的光强度可以通过与放大器连接的显示装置显示。

优选的，所述输入装置可以是触屏显示器，以显示当前反射光束的光强度和光强度预定值。

优选的，步骤103还可以包括：电机控制器判断没有接收到反折信号时，剔除装置不动作，水松纸包裹的烟支流入下道工序。

优选的，所述至少一个光纤检测装置，可以设置于不同位置，以检测水松纸的不同位置是否有反折。

优选的，所述至少一个光纤检测装置有两个，用于检测水松纸的两端是否有反折。因为通常情况下，水松纸反折发生在水松纸的两端，使用两个光纤检测装置检测水松纸的两端更容易达到发现水松纸反折和位置偏移的检测目的。

图2为本发明卷接机水松纸反折检测方法另一实施例的示意图。图2所示实施例中，所述方法包括：

步骤201，放大器向与其连接的光纤检测装置提供检测光束。

步骤202，光纤检测装置将检测光束聚焦到通过其下方的水松纸上。

优选的，光纤检测装置将检测光束聚焦到通过其下方的水松纸上，并聚焦成为一个光点。

步骤203，光纤检测装置将采集到的反射光束传送给与其连接的放大器。

步骤204，放大器判断反射光束的光强度是否小于光强度预定值，如果反射光束的光强度小于预定值，则放大器向电机控制器发送反折信号。

步骤205，电机控制器判断是否接收到反折信号，如果接收到至少一个反折信号，则向PLC控制器发送剔除信号；其中，电机控制器与至少一个放大器连接，每个放大器还分别与一个光纤检测装置连接。

步骤206，PLC控制器在接收到剔除信号时，指示剔除装置将所述水松纸包裹的烟支剔除。

步骤207，PLC控制器统计剔除的烟支数量.

步骤208，PLC控制器判断烟支剔除数是否超过剔除数预设值；如果烟支剔除数超过剔除数预设值，则指示卷接机停机。

优选的，所述剔除数预设值可以通过与PLC控制器连接的输入装置输入。

优选的，剔除数预设值和当前剔除的烟支数量可以通过与PLC控制器连接的显示装置显示。

优选的，所述输入装置可以是触屏显示器，以显示当前剔除的烟支数量和剔除数预设值。

基于本发明上述实施例提供的卷接机水松纸反折检测方法，能够检测到纸边反折的水松纸，并将其产生的纸边反折烟支剔除，从而避免水松纸反折的烟支流入下道工序，保证产品质量；还能检测出水松纸位置偏移等其他水松纸问题，将所述水松纸包裹的烟支剔除，全方位提高了水松纸包裹的烟支质量。

另外，基于本发明上述实施例提供的卷接机水松纸反折检测方法还能够统计剔除的烟支数量，在烟支剔除数超过上限时指示卷接机停机，进一步保证了产品质量，在有重大质量问题时可以停机检修；同时，本发明将检测光束聚焦到通过其下方的水松纸上，成为一光点，大大提高了检测精度。

图3为本发明卷接机水松纸反折检测系统一个实施例的示意图。如图3所示，卷接机水松纸反折检测系统包括电机控制器303、PLC控制器304、剔除装置305、与电机控制器连接的至少一个放大器302，每个放大器还分别与一个光纤检测装置301连接，其中：

光纤检测装置301，用于向通过其下方的水松纸发射检测光束，并将采集到的反射光束传送给与其连接的放大器302。

放大器302，用于判断反射光束的光强度是否小于光强度预定值，并在反射光束的光强度小于预定值时，向电机控制器303发送反折信号。

电机控制器303，与至少一组设备（放大器302和光纤检测装置301的组合）连接，用于判断是否接收到反折信号，并在接收到至少一个反折信号时，向PLC控制器304发送剔除信号。

PLC控制器304，用于在接收到剔除信号时，指示剔除装置将所述水松纸包裹的烟支剔除。

剔除装置305，用于根据PLC控制器304的指示，剔除所述水松纸包裹的烟支。

基于本发明上述实施例提供的卷接机水松纸反折检测系统，能够检测到纸边反折的水松纸，并将其产生的纸边反折烟支剔除，从而避免水松纸反折的烟支流入下道工序，保证产品质量；同时还能检测出水松纸位置偏移等其他水松纸问题，将所述水松纸包裹的烟支剔除，全方位提高了水松纸包裹的烟支质量。

优选的，放大器302还可用于向与其连接的光纤检测装置提供检测光束。

优选的，放大器302还可用于在反射光束的光强度不小于光强度预定值时，向电机控制器发送正常信号。

优选的，在实际工作中，当光强度小于光强度预定值时，所述反折信号可以是一个+24V直流电压，当强度不小于光强度预定值时，所述正常信号可以是一个0V直流电压。

优选的，所述系统还可以包括输入装置，其中：

输入装置，与放大器302连接，用于输入所述光强度预定值。

优选的，所述系统还可以包括显示装置，其中：

显示装置，与放大器302连接，用于显示当前反射光束的光强度和光强度预定值。

优选的，所述输入装置可以是触屏显示器，以显示当前反射光束的光强度和光强度预定值。

优选的，PLC控制器304还可以用于统计剔除的烟支数量；判断烟支剔除数是否超过剔除数预设值；并在烟支剔除数超过剔除数预设值时，指示卷接机停机。

优选的，输入装置，还可以与PLC控制器304连接，用于输入所述剔除数预设值。

优选的，显示装置，还可以与PLC控制器304连接，用于显示剔除数预设值和剔除的烟支数量。

优选的，所述输入装置可以是触屏显示器，用于显示剔除数预设值和剔除的烟支数量。

优选的，所述至少一个光纤检测装置301，可以设置于不同位置，以检测水松纸的不同位置是否有反折。

优选的，所述系统包括两个光纤检测装置，用于检测水松纸的两端是否有反折。因为通常情况下，水松纸反折发生在水松纸的两端，使用两个光纤检测装置检测水松纸的两端更容易达到发现水松纸反折和位置偏移的检测目的。

优选的，光纤检测装置301可以是如图4所示的结构。如图4所示，光纤检测装置包括入光光纤1、出光光纤2和光纤头3，其中：

入光光纤1，用于将检测光束提供给光纤头2。

光纤头2，用于将检测光束发射到其下方的水松纸上，并采集反射光束。

出光光纤3，用于将反射光束传送给与其连接的放大器。

优选的，如图4所示，光纤检测装置还可以包括安装件4，其中：

安装件4，用于将入光光纤1、出光光纤2和光纤头3锁定在壳体5内，其中，壳体5如图5和图6（其中图5为图6所示光纤检测装置的外部结构示意图）所示。

优选的，如图5和图6所示，光纤检测装置还可以包括透镜6，其中：

透镜6，用于将检测光束聚焦到通过其下方的水松纸上。

优选的，透镜6还用于将检测光束聚焦到通过其下方的水松纸上，并聚焦成为一个光点7。

基于本发明上述实施例提供的卷接机水松纸反折检测系统还能够统计剔除的烟支数量，在烟支剔除数超过上限时指示卷接机停机，进一步保证了产品质量，在有重大质量问题时可以停机检修；同时，本发明将检测光束聚焦到通过其下方的水松纸上，成为一光点，大大提高了检测精度。

下面通过具体示例对本发明进行说明：

图7为本发明卷接机水松纸反折检测系统一个具体示例的示意图。图7中没有给出PLC控制器和剔除装置（诸如MAX烟支剔除装置）的示意。如图7所示，该水松纸反折检测系统包含两组放大器和光纤检测装置的组合。

如图7所示，该水松纸反折检测系统包括一连接PLC控制器的电机控制器（诸如AMK A242M电机控制器），该电机控制器分别从端口11、12接出第一、第二信号线与第一、第二放大器（诸如OMRONE3X-DA51-S放大器）连接。所述电机控制器还通过端口1、2向第一、第二放大器供电。

所述的第一、第二放大器分别连接有第一、第二光纤检测装置，在该具体事例中，第一、第二光纤检测装置设置在不同位置用于检测器下发水松纸的两端是否出现反折。

所述的第一、第二光纤检测装置可以包括一光纤传感器（诸如E39-F3B光纤传感器）。光纤传感器包括如图4所示的一入光光纤1、一出光光纤2和一光纤头3。光纤传感器用于光的发射和接收。也就是将来自放大器所产生的光源输出到外界，并接收外界所反射回馈的光线输入给放大器。

所述的第一、第二光纤检测装置还可以包括一与光纤传感器匹配的光线聚焦镜（诸如OMRON E32-DC200光线聚焦镜）。光线聚焦镜包括如图6所示的一壳体5和设置在管体端部的透镜6，光纤传感器还包括一安装件4，用于将光纤传感器锁紧在所述光线聚焦镜的壳体5上。本发明具体示例中，光线聚焦镜用于将光纤传感器输出的光束聚焦成光点7，以达到提高检测精度的目的。

所述的放大器用于光源的产生，光信号的处理，灵敏度的设定。放大器的功能之一是产生光源；功能之二是对光信号进行处理，把光纤传感器反馈回来的光线信号转换成电信号；功能之三是输出一个处理结果，由信号输出端输出给电机控制器。

在实际工作中当光线强度低于预定值时放大器信号输出端输出一个+24V直流电压，当光线强度高于预定值时则输出0V。

第一、第二信号线中的信号1/信号2是放大器对光纤传输过来的光信号进行处理的结果，是一个0V/24V的电信号。在实际工作中当光线强度低于预定值时信号1/信号2是一个+24V直流电压，当光线强度高于预定值时，则信号1/信号2是一个0V直流电压。

电机控制器自带处理器，可对输入信号进行高速处理并输出控制结果。本发明电机控制器主要负责处理来自放大器输入的信号1/信号2，并将处理结果输出给PLC控制器，由PLC控制器指令一剔除装置工作。

在实际工作中当信号1/信号2中有至少一个+24V电压时，电机控制器输出一个+24V电压的高电平给PLC控制器，由PLC控制器驱动剔除装置，使相应的烟支被剔除。同时PLC控制器设定有烟支剔除数预设值，当剔除装置剔除的烟支数量超过预设值时，PLC控制器指令设备停机。当信号1和信号2都是0V电压时，则电机控制器不输出电压给PLC控制器，剔除装置不动作，烟支不会被剔除。

当水松纸通过卷接机水松纸反折检测装置的光线聚焦镜下方时，卷接机水松纸反折检测装置的放大器和电机控制器利用光强度变化的监测来判断水松纸是否反折。

假设光线聚焦镜下方有正常水松纸通过时，放大器显示的光信号强度值80，水松纸反折或位置偏移而导致光线聚焦镜无法检测到水松纸时，放大器显示的光信号强度值30，并将放大器的预定值设定为60。

在工作过程中，一旦发生水松纸反折或位置偏移而导致光线聚焦镜无法检测到水松纸，那么此时光信号强度将是30，小于预定值60，则放大器经处理后会产生一个+24V直流电压信号，并输入给电机控制器，电机控制器对该信号进行处理后向PLC控制器输出一个+24V电压，由PLC控制器指令剔除装置将纸边反折的水松纸包裹的烟支剔除。

当没有纸边反折的正常状态的水松纸通过光线聚焦镜下方时，剔除装置不动作，相应水松纸包裹的烟支会流入下道工序。

综上所示，本发明的优选实施例存在以下优点：

1、本发明能够检测到纸边反折的水松纸，并将其产生的纸边反折烟支剔除，从而避免水松纸反折的烟支流入下道工序，保证产品质量。

2、本发明还能检测出水松纸位置偏移等其他水松纸问题，将所述水松纸包裹的烟支剔除，全方位提高了水松纸包裹的烟支质量。

3、本发明还能够统计剔除的烟支数量，在烟支剔除数超过上限时指示卷接机停机，进一步保证了产品质量，在有重大质量问题时可以停机检修。

4、另外，本发明可以将检测光束聚焦到通过其下方的水松纸上，成为一光点，大大提高了检测精度。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (8)

1.一种卷接机水松纸反折检测方法，其特征在于，包括：

光纤检测装置向通过其下方的水松纸发射检测光束，并将采集到的反射光束传送给与其连接的放大器；

放大器判断反射光束的光强度是否小于光强度预定值，如果反射光束的光强度小于预定值，则放大器向电机控制器发送反折信号；

电机控制器判断是否接收到反折信号，如果接收到至少一个反折信号，则向PLC控制器发送剔除信号；其中，电机控制器与至少一个放大器连接，每个放大器还分别与一个光纤检测装置连接；

PLC控制器在接收到剔除信号时，指示剔除装置将所述水松纸包裹的烟支剔除；

其中，光纤检测装置向通过其下方的水松纸发射检测光束的步骤，包括：

光纤检测装置将检测光束聚焦到通过其下方的水松纸上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

光纤检测装置发射的检测光束由与其连接的放大器提供。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，PLC控制器将具有所述水松纸的烟支剔除的步骤之后，还包括：

PLC控制器统计剔除的烟支数量；

PLC控制器判断烟支剔除数是否超过剔除数预设值；如果烟支剔除数超过剔除数预设值，则指示卷接机停机。

4.一种卷接机水松纸反折检测系统，其特征在于，包括电机控制器、PLC控制器、剔除装置、与电机控制器连接的至少一个放大器，每个放大器还分别与一个光纤检测装置连接，其中：

光纤检测装置，用于向通过其下方的水松纸发射检测光束，并将采集到的反射光束传送给与其连接的放大器；

放大器，用于判断反射光束的光强度是否小于光强度预定值，并在反射光束的光强度小于预定值时，向电机控制器发送反折信号；

电机控制器，用于判断是否接收到反折信号，并在接收到至少一个反折信号时，向PLC控制器发送剔除信号；

PLC控制器，用于在接收到剔除信号时，指示剔除装置将所述水松纸包裹的烟支剔除；

剔除装置，用于根据PLC控制器的指示，剔除所述水松纸包裹的烟支；

其中，光纤检测装置还包括透镜，其中：

透镜，用于将光纤检测装置发射的检测光束聚焦到通过其下方的水松纸上。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，

放大器还用于向与其连接的光纤检测装置提供检测光束。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，光纤检测装置包括设置在壳体内的入光光纤、出光光纤和光纤头，其中：

入光光纤，用于将检测光束提供给光纤头；

光纤头，用于将检测光束发射到其下方的水松纸上，并采集反射光束；

出光光纤，用于将反射光束传送给与其连接的放大器。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，光纤检测装置还包括安装件，其中：

安装件，用于将入光光纤和出光光纤锁定在壳体上。

8.根据权利要求4-7中任一项所述的系统，其特征在于，

PLC控制器还用于统计剔除的烟支数量；判断烟支剔除数是否超过剔除数预设值；并在烟支剔除数超过剔除数预设值时，指示卷接机停机。