CN103471872A - 一种滤棒分轨道取样的发送装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滤棒分轨道取样的发送装置及其控制方法，该装置包括前取样鼓轮、后取样鼓轮、取样装置、推进装置和发射装置，所述的取样装置包括纵向水平导轨、纵向滑动座、取样托盘和托盘电机，所述的推进装置包括横向水平导轨、横向滑动座、推进器和推进电机，所述的发射装置包括基座、旋转发射器和取样发射管。本发明由于采用了上述的技术方案，所述的装置与高速滤棒成型机实现良好的配合，通过取样鼓轮能够分别取得成型机两个轨道的滤棒，先后发送至烟支综合测试台测试。该取样发送装置具有结构紧凑，维护方便，运行稳定的特点。

Description

一种滤棒分轨道取样的发送装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及烟草生产的相关技术领域，尤其涉及一种滤棒分轨道取样发送装置及其控制方法。

背景技术

DF10高速滤棒成型机是意大利GD公司自主研发的新一代滤棒成型设备，该设备采用了双通道设计，生产能力为每分钟1千米。由于该成型设备打破了传统的单通道设计的理念，采用双通道设计的方式，现有的输送带上取样和下取样方式已不能满足检测需求，必须采用新型的取样方式来实现滤棒分轨道在线取样检测功能。

申请号为200920014915.2 的实用新型公开了一种卷烟成型机上无损提取抽检成形产品的装置，包括取料手、摆台、支撑架、电动直线引动器及拨杆，电动直线引动器可升降地安装于卷烟机测试台，支撑架设置在电动直线引动器上、与电动直线引动器连动，取料手的一端与支撑架相铰接，另一端为取样的自由端，在取料手内设有真空管路；支撑架上安装有摆台，拨杆的一端可转动地安装在摆台上，另一端为自由端，两端之间通过位于取料手下方的横杆连接。

申请号为00225076.4的实用新型公开了一种卷烟、滤棒自动取样机构，它由样品贮存斗、取样滚轮、电机组成，所述样品贮存斗底部为V型斜面，在V型斜面的尖角处设有一通槽，取样滚轮通过电机驱动并设置于样品贮存斗底部且其外圆周恰可与V 型斜面尖角处的通槽两侧椽相接触，在取样滚轮上沿轴向上布有1个U 型槽。

申请号为201010270642.5的发明公开了一种烟支/滤棒取样系统，所述系统包括：取样悬臂装置、垂直提升装置、水平推动装置、控制装置；取样悬臂装置水平安装，通过第二活动连接块与垂直提升装置相连，通过调节所述第二活动连接块可以调节取样悬臂装置的高度；垂直提升装置通过连接件安装在综合测试台的一侧，通过调节连接件可调节垂直提升装置与综合测试台的相对位置；水平推动装置通过第五活动连接块水平安装在垂直提升装置的顶端；控制装置控制所述取样悬臂装置带动样品旋转180度。

以上三项中国专利，都提及了卷烟或滤棒取样装置，但是都存在以下不足：                                                都没有涉及到应用在高速滤棒成型机方面。

都没有提及关于取样发送装置的控制方法。

都没有提及滤棒分轨道取样方式。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供了一种滤棒分轨道取样发送装置，该装置与高速滤棒成型机实现良好的配合，通过取样鼓轮能够分别取得成型机两个轨道的滤棒，先后发送至烟支综合测试台测试。该取样发送装置结构紧凑，维护方便，运行稳定。本发明的另外一个目的是提供上述装置的 控制方法。

为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种滤棒分轨道取样的发送装置，该装置包括前取样鼓轮、后取样鼓轮、取样装置、推进装置和发射装置，所述的前取样鼓轮和后取样鼓轮安装设置在高速滤棒成型机上；所述的取样装置包括纵向水平导轨、纵向滑动座、取样托盘和托盘电机，纵向水平导轨安装设置在前取样鼓轮和后取样鼓轮的下方，所述的纵向滑动座由托盘电机驱动滑动设置在纵向水平导轨上，在纵向滑动座上设置有第一固定板，所述的取样托盘固定安装在第一固定板上，取样托盘的底部设有小于滤棒直径的取样槽，所述的取样托盘在纵向水平导轨上具有初始位置、前鼓取样位置、后鼓取样位置和发射准备位置；所述的推进装置包括横向水平导轨、横向滑动座、推进器和推进电机，所述的横向水平导轨设置在前取样鼓轮的前端，横向滑动座由推进电机驱动滑动设置在横向水平导轨上，在横向滑动座设置有第二固定板，所述的推进器固定安装在第二固定板上，推进器与取样托盘的发射准备位置的一侧相对接，推进器用于推动取样槽上的滤棒；所述的发射装置包括基座、旋转发射器和取样发射管，所述的旋转发射器安装在基座上并能够旋转一定角度，旋转发射器的初始位置与取样托盘的发射准备位置的另一侧相对接，并在旋转发射器的对接端部设有圆柱形发射孔，圆柱形发射孔能够成功接取所述的推进器推入的滤棒；所述的旋转发射器位于发射位置时圆柱形发射孔与所述的取样发射管相对接，并能够将所述的滤棒通过取样发射管发射出去。

作为优选，所述的推进器的端部设有两个比滤棒直径略大的圆柱形推头。

作为优选，所述的前取样鼓轮和后取样鼓轮上分别设有多个取样槽，取样槽上有负压孔用于吸附滤棒。

作为优选，所述的旋转发射器能够旋转90°的角度，旋转发射器的初始位置为水平位置，旋转发射器的发射位置为竖直位置。

作为优选，所述的托盘电机和推进电机均采用带有编码器的步进电机。

作为优选，所述的取样发射管为两根，所述的圆柱形发射孔相对应设置有两个。

作为优选，所述的旋转发射器上设有正压孔，正压孔连通圆柱形发射孔。

作为优选，所述的旋转发射器的端部为第一斜面，并在基座上设有与第一斜面相对应的第二斜面，在第二斜面上设有通孔，所述的取样发射管连接设置在通孔上。

为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种滤棒分轨道取样的发送装置的控制方法，该方法的步骤如下：

1）终端接收装置和取样发送装置控制系统启动，高速滤棒成型机启动；

2）终端发送装置和高速滤棒成型机处于 Ready 状态后，将此状态信息给取样发送装置，取样发送装置接收到上述2个信号后，延迟T1后再行检查上述信号，得到确认后开始单支取样过程；

3）单支取样过程：取样发送装置控制托盘电机沿纵向水平导轨运送取样托盘到达前鼓取样位置或前鼓取样位置，并将取样托盘的位置信息传递给高速滤棒成型机，高速滤棒成型机根据得到的信息，将取样托盘对应位置的取样鼓轮上的某1个取样槽上的负压释放，正压开启，将该取样槽上的单支滤棒吹入取样托盘，托盘电机继续运送取样托盘到达发射准备位置，推进器将该支滤棒沿横向水平导轨推入旋转发射器后，旋转发射器旋转90度，取样发送装置处于发送 Ready 状态，完成单支取样过程；

4）单支取样过程完成之后，取样发送装置将 Ready 信号传递给终端接收装置，同时，开始循环单支取样过程，前轨M支，后轨N支；

5）终端接收装置确认后，取样发送装置开始发送已取样的单支滤棒，终端接收装置检测并反馈滤棒接收是否成功，接收成功后，取样发送装置继续发送上述循环取样的滤棒，开始循环发送接收过程；若延迟T2后，无状态反馈，则视为发送不成功，清洁管道并复位后，尝试再次发送；

6）当实际发送量=M+N时，一个批次滤棒取样完成，等待下一批次的启动信号，该信号可以按多种条件设定。

本发明由于采用了上述的技术方案，所述的装置与高速滤棒成型机实现良好的配合，通过取样鼓轮能够分别取得成型机两个轨道的滤棒，先后发送至烟支综合测试台测试。该取样发送装置具有结构紧凑，维护方便，运行稳定的特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明取样发送单次过程控制方法框图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明一种滤棒分轨道取样发送装置做详细描述。

如图1所示，一种滤棒分轨道取样的发送装置，该装置包括前取样鼓轮1、后取样鼓轮2、取样装置、推进装置和发射装置，所述的前取样鼓轮1和后取样鼓轮2安装设置在高速滤棒成型机上，前取样鼓轮1和后取样鼓轮2上分别设有多个取样槽14，取样槽14上有负压孔用于吸附滤棒。

所述的取样装置包括纵向水平导轨3、纵向滑动座6、取样托盘4和托盘电机5，纵向水平导轨3安装设置在前取样鼓轮1和后取样鼓轮2的下方，所述的纵向滑动座6由托盘电机5驱动滑动设置在纵向水平导轨3上，托盘电机5采用带有编码器的步进电机。在纵向滑动座6上设置有第一固定板18，所述的取样托盘4固定安装在第一固定板18上，取样托盘4的底部设有小于滤棒直径的取样槽15，所述的取样托盘4在纵向水平导轨3上具有初始位置7-c、前鼓取样位置7-a、后鼓取样位置7-b和发射准备位置7-d。

所述的推进装置包括横向水平导轨7、横向滑动座10、推进器8和推进电机9，所述的横向水平导轨7设置在前取样鼓轮1的前端，横向滑动座10由推进电机9驱动滑动设置在横向水平导轨7上，推进电机9采用带有编码器的步进电机。在横向滑动座10设置有第二固定板19，所述的推进器8固定安装在第二固定板19上，推进器8与取样托盘4的发射准备位置7-d的一侧相对接，推进器8的端部设有两个比滤棒直径略大的圆柱形推头16用于推动取样槽15上的滤棒。

所述的发射装置包括基座11、旋转发射器12和两根取样发射管13，所述的旋转发射器12安装在基座11上并能够旋转90°的角度，旋转发射器12的水平位置与取样托盘4的发射准备位置7-d的另一侧相对接，并在旋转发射器12的对接端部设有两个圆柱形发射孔17，两个圆柱形发射孔17能够成功接取所述的推进器8推入的滤棒。所述的旋转发射器12的端部为第一斜面，并在基座11上设有与第一斜面相对应的第二斜面，在第二斜面上设有通孔，所述的取样发射管13连接设置在通孔上。所述的旋转发射器12位于竖直位置时两个圆柱形发射孔17分别与所述的两根取样发射管13相对接。所述的旋转发射器12上设有正压孔，正压孔连通圆柱形发射孔17能够将所述的滤棒通过取样发射管13发射出去。

取样发送装置方面控制系统硬件配置方面，具备独立的电控系统，控制系统控制器采用西门子S7-200 PLC，控制系统下位机PLC软件采用西门子STEP7 Microwin 4.0 SP9，上位机软件采用 Proface GP-Pro EX，PLC和上位机采用串口通讯方式，和终端接收装置采用PPI通讯方式交互信号，和DF10采用硬件电路连接的方式交互信号，托盘电机5采用Lenze伺服电机，编码器反馈采用模拟量反馈方式。

如图2所示，下面阐述具体一个批次的取样周期的实施方式。

1）首先启动并初始化滤棒取样发送装置和终端接收装置，进行参数设置，批次检测周期设定为1小时，前轨取样数M和后轨取样数N都设定在5支，T1设定为3分钟，T2设定为9秒，发送压力设定为X bar，DF10前后取样鼓轮2的取样槽15都设定为第三槽位。终端接收装置处于Ready状态后将该状态发送给取样发送装置；DF10也要处于正常运行并处于可以提供样品的状态（将此状态称为DF10 Ready状态），并将该状态发送给取样发送装置，此时取样托盘4和推进器8保持在初始位置，旋转发射器12保持在水平位置；

2）当取样发送装置接收到终端接收装置和DF10的Ready状态信号后，延迟2分钟后，再行检测这两个状态，再次确认后取样发送装置的托盘电机5将取样托盘4经X方向水平导轨运送到前轨取样位置，并向DF10发出取样请求信号；  

3）DF10接收到取样请求后，当第三取样槽15位运转到与取样托盘4对应的垂直位置后，前取样鼓轮1释放第三取样槽15的负压，然后开启该取样槽15的正压，将一支滤棒落入吹入已经处于前轨取样位置的取样托盘4中；

4）取样托盘4内的接近开关检测到滤棒后，取样托盘4电机经X方向水平导轨继续运送取样托盘4至发射准备位置；

5）当系统检测取样托盘4完全到达发射准备位置后，推进器8经Y方向水平导轨推进该支滤棒至旋转发射器12，当推进器8完成推进动作并归位后，托盘电机5经X方向水平导轨运送取样托盘4至前轨取样位置，同时，旋转发射器12逆时针旋转90度至垂直位置，此时取样发送装置已经处于准备发射状态，同时，取样发送装置开始向DF10发出下一支滤棒的取样请求；

6）终端接收装置接收到该准备发射状态后，反馈允许发送信号，此时与旋转发射器12的正压孔连接的正压阀打开，压缩空气经正压孔进入旋转发射器12，旋转发射器12经取样发射管13向终端接收装置发射上述滤棒；

7）终端接收装置正确接收到滤棒后，向取样发送装置发出确认信号；经9秒后，若依旧未检测到滤棒发送到位，则视为发送不成功，需要清洁管道，复位后重新发送。无论发送成功与否，15秒后与旋转发射器12的正压孔连接的正压阀关闭，旋转发射器12回到水平位置；

8）上述步骤3）~ 6）为单支滤棒的前轨取样发送过程，当前轨完成5支滤棒的取样后（每次取样重复步骤3~6），取样发送装置将会进行后轨的取样，后轨取样过程与前轨取样过程基本相同，不同点在于取样托盘4将根据信号状态运行到后轨取样位置接收后取样鼓轮2的取样槽15所释放的滤棒，并在发射准备位置和后轨取样位置之间循环，经发射管2向终端接收装置发送滤棒，当后轨完成5支滤棒的取样后，一个批次的取样循环结束；

9）1小时后启动下个一批次的取样周期。

本发明一种滤棒分轨道取样发送装置准备工作时，取样托盘47位于7-b位置，即后取样鼓轮25与前取样鼓轮16之间。当启动时，取样托盘47位于7-a位置，即前取样鼓轮16正下方。通过前取样鼓轮16的负压将滤棒吸附，旋转到取样托盘4正上方，释放取样鼓轮6上的正压，将滤棒吹入取样托盘47，此时取样托盘47移动到7-d位置，即发射准备位置。此时由推进器83将取样托盘47中的滤棒推入旋转发射器122，然后旋转发射器12逆时针旋转90度，与发射管对接，此时开启正压，将滤棒发射至接收终端测试。在发射前通道滤棒同时，取样托盘47移动到前取样鼓轮16正下方取第二支滤棒，待前取样鼓轮16取样发射完滤棒后，轮到后取样鼓轮2取样滤棒，取样发射完规定支数后，等待下一循环。

Claims (9)

1.一种滤棒分轨道取样的发送装置，其特征在于该装置包括前取样鼓轮（1）、后取样鼓轮（2）、取样装置、推进装置和发射装置，所述的前取样鼓轮（1）和后取样鼓轮（2）安装设置在高速滤棒成型机上；所述的取样装置包括纵向水平导轨（3）、纵向滑动座（6）、取样托盘（4）和托盘电机（5），纵向水平导轨（3）安装设置在前取样鼓轮（1）和后取样鼓轮（2）的下方，所述的纵向滑动座（6）由托盘电机（5）驱动滑动设置在纵向水平导轨（3）上，在纵向滑动座（6）上设置有第一固定板（18），所述的取样托盘（4）固定安装在第一固定板（18）上，取样托盘（4）的底部设有小于滤棒直径的取样槽（15），所述的取样托盘（4）在纵向水平导轨（3）上具有初始位置（7-c）、前鼓取样位置（7-b）、前鼓取样位置（7-a）和发射准备位置（7-d）；所述的推进装置包括横向水平导轨（7）、横向滑动座（10）、推进器（8）和推进电机（9），所述的横向水平导轨（7）设置在前取样鼓轮（1）的前端，横向滑动座（10）由推进电机（9）驱动滑动设置在横向水平导轨（7）上，在横向滑动座（10）设置有第二固定板（19），所述的推进器（8）固定安装在第二固定板（19）上，推进器（8）与取样托盘（4）的发射准备位置（7-d）的一侧相对接，推进器（8）用于推动取样槽（15）上的滤棒；所述的发射装置包括基座（11）、旋转发射器（12）和取样发射管（13），所述的旋转发射器（12）安装在基座（11）上并能够旋转一定角度，旋转发射器（12）的初始位置与取样托盘（4）的发射准备位置（7-d）的另一侧相对接，并在旋转发射器（12）的对接端部设有圆柱形发射孔（17），圆柱形发射孔（17）能够成功接取所述的推进器（8）推入的滤棒；所述的旋转发射器（12）位于发射位置时圆柱形发射孔（17）与所述的取样发射管（13）相对接，并能够将所述的滤棒通过取样发射管（13）发射出去。

2.根据权利要求1所述的一种滤棒分轨道取样的发送装置，其特征在于：推进器（8）的端部设有两个比滤棒直径略大的圆柱形推头（16）。

3.根据权利要求1所述的一种滤棒分轨道取样的发送装置，其特征在于：前取样鼓轮（1）和后取样鼓轮（2）上分别设有多个取样槽（15），取样槽（15）上有负压孔用于吸附滤棒。

4.根据权利要求1所述的一种滤棒分轨道取样的发送装置，其特征在于：旋转发射器（12）能够旋转90°的角度，旋转发射器（12）的初始位置为水平位置，旋转发射器（12）的发射位置为竖直位置。

5.根据权利要求1所述的一种滤棒分轨道取样的发送装置，其特征在于：托盘电机（5）和推进电机（9）均采用带有编码器的步进电机。

6.根据权利要求1所述的一种滤棒分轨道取样的发送装置，其特征在于：所述的取样发射管（13）为两根，所述的圆柱形发射孔（17）相对应设置有两个。

7.根据权利要求1或6所述的一种滤棒分轨道取样的发送装置，其特征在于：旋转发射器（12）上设有正压孔，正压孔连通圆柱形发射孔（17）。

8.根据权利要求1或6所述的一种滤棒分轨道取样的发送装置，其特征在于：旋转发射器（12）的端部为第一斜面，并在基座（11）上设有与第一斜面相对应的第二斜面，在第二斜面上设有通孔，所述的取样发射管（13）连接设置在通孔上。

9.根据权利要求1所述的一种滤棒分轨道取样的发送装置的控制方法，其特征在于所述的控制方法的步骤如下：

所述的控制方法的步骤如下：

1）终端接收装置和取样发送装置控制系统启动，高速滤棒成型机启动；

2）终端发送装置和高速滤棒成型机处于 Ready 状态后，将此状态信息给取样发送装置，取样发送装置接收到上述2个信号后，延迟T1后再行检查上述信号，得到确认后开始单支取样过程；

3）单支取样过程：取样发送装置控制托盘电机（5）沿纵向水平导轨运送取样托盘（4）到达前鼓取样位置（7-b）或前鼓取样位置（7-a），并将取样托盘（4）的位置信息传递给高速滤棒成型机，高速滤棒成型机根据得到的信息，将取样托盘（4）对应位置的取样鼓轮上的某1个取样槽（15）上的负压释放，正压开启，将该取样槽（15）上的单支滤棒吹入取样托盘（4），托盘电机（5）继续运送取样托盘（4）到达发射准备位置，推进器（8）将该支滤棒沿横向水平导轨推入旋转发射器（12）后，旋转发射器（12）旋转90度，取样发送装置处于发送 Ready 状态，完成单支取样过程；

4）单支取样过程完成之后，取样发送装置将 Ready 信号传递给终端接收装置，同时，开始循环单支取样过程，前轨M支，后轨N支；

5）终端接收装置确认后，取样发送装置开始发送已取样的单支滤棒，终端接收装置检测并反馈滤棒接收是否成功，接收成功后，取样发送装置继续发送上述循环取样的滤棒，开始循环发送接收过程；若延迟T2后，无状态反馈，则视为发送不成功，清洁管道并复位后，尝试再次发送；

6）当实际发送量=M+N时，一个批次滤棒取样完成，等待下一批次的启动信号，该信号可以按多种条件设定。

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