CN103754596A - 一种卷烟机组的喂丝机的烟丝输送控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷烟机组的喂丝机的烟丝输送控制装置，包括：主控装置、用于驱动抛丝辊和烟丝输送带运行的第一伺服电机、用于驱动弹丝辘运行的第二伺服电机、用于驱动陡角提丝带运行的第三伺服电机、用于驱动针辊和螺旋回梗机构运行的第四伺服电机和4个伺服控制器；所述4个伺服控制器都通过总线与所述主控装置电连接，所述4个伺服控制器的信号输出端分别与第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机电连接。本发明的卷烟机组的喂丝机的烟丝输送控制装置，能够提高烟丝在传输中分布的均匀性，提高密丝端的位置精度，减少空头率，能够提高烟支重量的均匀性，减少偏轻偏重、软点硬点、竹节烟，提高了产品的质量。

Description

一种卷烟机组的喂丝机的烟丝输送控制装置

技术领域

本发明涉及烟草设备技术领域，尤其涉及一种卷烟机组的喂丝机的烟丝输送控制装置。

背景技术

在烟草生产中，卷接机组的喂丝机是整个机组的关键部分，例如，图1为卷接机组PROTOS70的喂丝机VE70的结构图，如图1所示：烟丝由风力吸丝管道吸至烟丝腔1，当计量辊3上的烟丝料位低于光电开关2时，气缸控制落料闸门打开，放下定量烟丝。当贮料区6的烟丝料位低于高位光电开关5时，计量辊3动作并下丝，陡角提丝带26将贮料区的烟丝均匀提起，经上均丝辊4均丝后，在陡角提丝带26上部转弯处落下经过磁选装置25，铁质杂物被磁选装置25吸除，烟丝落入计量料槽24。针辊22从计量料槽24中取出烟丝，经匀丝板23的往复搓动，使针辊22上的烟丝均匀恒定。弹丝辘21将针辊22上的烟丝均匀弹下，落至梗丝分离系统的烟丝输送带15。烟丝输送带15以大约10°的仰角、较高的速度把烟丝抛向风分装置20。风分装置20上的空气喷嘴安装于输送带的左前上方，喷出的正压气流垂直输送带并分布在输送带的整个宽度上，正压吹风把烟丝吹向抛丝辊17，改变了烟丝的运动方向。稍重的烟丝团、烟梗和杂质凭借自身惯性进入抛丝辊上方的螺旋回梗机构18的料槽内，完成了梗、丝的第一次分离，螺旋回梗机构18将稍重的烟丝团、烟梗和杂质输送至二次分选装置进料口后，在风室体负压的作用下，利用梗签、梗块等杂物和烟丝比重不同的原理分离出梗签、梗块并落入烟梗箱，在抛丝辊17和负压吸风的作用下，烟丝被送到抽吸式风室体19的烟条输送机。抽吸式烟条输送机通过抽吸空气吸住烟丝条并将烟丝条送入SE烟枪。

目前，卷烟机的喂丝机中的驱动针辊及陡角输送带的电机为直流电机，烟丝输送带、弹丝辘、抛丝辊为工频50Hz的恒速转动，输送带在高速运行过程当中有可能会产生一定的打滑，使得烟丝在输送过程中不均匀，也会出现空头、竹节烟、软点硬点等现象，并且，由于弹丝辘转动是由工频50Hz的恒速电机带动，当车速在上升或下降过程中，针辊会随车速有一定的变化，而弹丝辘的速度不会变化，因此，在生产不同牌号的产品时，其烟丝存在长短丝情况，这样会造成烟丝的分布会因不同牌号而产生烟丝分布不均，使得在一定程度上会也产生空头及重量的不均恒。此外，烟丝输送带、抛丝辊由恒定工频50Hz的电机进行拖动的，在车速的上升与下降过程中，针辊的速度是发生了改变，即供丝量已经发生了改变，但烟丝输送带、抛丝辊的速度不变，会造成上吸丝带时烟丝分布不均匀，从而使得其重量分布不均，重量稳定性无法得到保证。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种卷烟机组的喂丝机的烟丝输送控制装置，通过伺服控制器控制伺服电机。

一种卷烟机组的喂丝机的烟丝输送控制装置，包括：主控装置、用于驱动抛丝辊和烟丝输送带运行的第一伺服电机、用于驱动弹丝辘运行的第二伺服电机、用于驱动陡角提丝带运行的第三伺服电机、用于驱动针辊和螺旋回梗机构运行的第四伺服电机和4个伺服控制器；每个伺服控制器都控制一个伺服电机运行，其中，所述4个伺服控制器都通过总线与所述主控装置电连接，所述4个伺服控制器的信号输出端分别与第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机电连接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，还包括：在计量料槽的内壁上设置的对射光栅；所述对射光栅与所述主控装置电连接，所述对射光栅检测计量料槽中烟丝的料位并向所述主控装置发送料位信号。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述对射光栅为红外对射光栅。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述对射光栅向所述主控装置实时发送料位信号，所述主控装置根据计量料槽中烟丝的料位向所述4个伺服控制器发送控制信号；所述4个伺服控制器根据所述控制信号分别控制第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机的转速，调节烟丝输送流量。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述伺服控制器包括：触摸屏。

根据本发明的一个实施例，进一步的，还包括：指示灯；所述指示灯与所述主控装置电连接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，还包括：显示装置；所述显示装置与所述主控装置电连接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，还包括：用于检测第四伺服电机转速的转速传感器；所述转速传感器与所述主控装置电连接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述4个伺服控制器的信号输入端通过PROFIBUS-DP总线与所述主控装置连接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述第一伺服电机、所述第二伺服电机、所述第三伺服电机和所述第四伺服电机都为交流伺服电机。

本发明的卷烟机组的喂丝机的烟丝输送控制装置，能够提高烟丝在传输中分布的均匀性，提高密丝端的位置精度，减少空头率，能够提高烟支重量的均匀性，减少偏轻偏重、软点硬点、竹节烟，提高了产品的质量。

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一简单地介绍，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为卷烟机组的喂丝机的结构意图；

图2为根据本发明的卷烟机组的喂丝机的烟丝输送控制装置的一个实施例的示意图；

图3为根据本发明的卷烟机组的喂丝机的烟丝输送控制装置的另一个实施例的电气连接示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本发明中的“第一”、“第二”等为描述上加以区分，并没有其它特殊的含义。

本发明的卷烟机组的喂丝机的烟丝输送控制装置，采用伺服电机并且由伺服控制器控制伺服电机的运行。如图2所示，卷烟机组的喂丝机的烟丝输送控制装置包括：主控装置31、用于驱动抛丝辊17和烟丝输送带15运行的第一伺服电机36、用于驱动弹丝辘21运行的第二伺服电机37、用于驱动陡角提丝带26运行的第三伺服电机38、用于驱动针辊22和螺旋回梗机构18运行的第四伺服电机39和4个伺服控制器32、33、34、35。

伺服电机可以和驱动的部件直连或通过传动装置形成链传动、带传动、齿轮传动等等传动方式。对每个伺服电机都设置一个伺服控制器进行控制。4个伺服控制器32、33、34、35都与主控装置31通过总线连接，可以为多种总线的连接方式，例如,CAN总线、PCI总线、PROFIBUS-DP总线等等。PROFIBUS-DP总线的DP即Decentralized Periphery。它具有高速低成本，用于设备级控制系统与分散式I/O的通信。

4个伺服控制器32、33、34、35的信号输出端分别与第一伺服电机36、第二伺服电机37、第三伺服电机38和第四伺服电机39电连接。伺服控制器又被称为伺服驱动器、伺服放大器等，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，主要应用于高精度的定位系统。伺服电机可以为直流伺服电机或交流伺服电机，可以根据具体的设计进行选型。

根据本发明的一个实施例，在计量料槽24中设置多对光电开关检测烟丝在计量料槽中的分布情况。为了检测更加准确，在计量料槽24的内壁上设置的对射光栅41。对射光栅41与主控装置31电连接，对射光栅检测计量料槽24中烟丝的料位并向主控装置31发送料位信号。

对射光栅包括一对光栅，分别作为发射光栅和接收光栅，发射光栅向接收光栅发射红外光或激光等多个光束，可以为红外对射光栅或激光对射光栅，是一种多对射的多光束传感器。

光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，例如，刻线密度为10～100线/毫米。由光栅形成的叠栅条纹具有光学放大作用和误差平均效应，因而能提高测量精度。对射光栅能够用于测量，可以检测出在对射光栅的2个光栅之间的物体的运动方向和距离。

根据本发明的一个实施例，根据计量料槽24进料的方向设置对射光栅，计量料槽24的进料方向为由上向下，则对射光栅的一对光栅直立设置，分别固定在计量料槽24的相对设置的内侧壁上，检测一对光栅之间烟丝的料位，将料位信号发送到主控装置，料位为计量料槽24中烟丝物料的高度。对射光栅可以为红外对射光栅。

根据本发明的一个实施例，伺服控制器包括：触摸屏，可以通过触摸屏对伺服电机进行控制，例如，可以设置伺服电机的转速、电压等等。

根据本发明的一个实施例，可以对伺服电机的转速进行自动控制。对射光栅41向主控装置31实时发送料位信号，主控装置31根据计量料槽中烟丝的料位向4个伺服控制器32、33、34、35发送控制信号。4个伺服控制器32、33、34、35根据控制信号分别控制第一伺服电机36、第二伺服电机37、第三伺服电机38和第四伺服电机39的转速，调节烟丝输送流量。

根据本发明的一个实施例，指示灯40与主控装置31电连接，指示灯40用于标识是否开始输送物料、报警等。显示装置42与主控装置31电连接，显示装置31用于显示料位、各个部分的输送流量等等。主控装置31可以为PLC、单片机、单板机等。

根据本发明的一个实施例，可以设置用于检测第四伺服电机转速的转速传感器，转速传感器与主控装置电连接，转速传感器可以将旋转物体的转速转换为电量输出，上传转速信号，可以采用多种转速传感器，例如，可以采用高速脉冲检测传感器。

根据本发明的一个实施例，在卷烟机组的卷制成型装置的主电机上设置轴编码器，采集卷制成型装置当前的运行速度，轴编码器与主控装置连接，并在显示装置上显示卷制成型装置当前的速度。

在卷制成型装置的第二供纸辊上装有定时盘，在定时盘的上方设置高速脉冲检测传感器，检测卷制成型装置的盘纸供应速度，即第二供纸辊上的定时，盘旋转时盘上的机械挡块会触发高速脉冲检测传感器，输出高电平，产生RCP（烟条时钟脉冲）。高速脉冲检测传感器与主控装置相连接，当产生一个RCP时钟脉冲时设备会生产出25mm长的烟条，为剔除缺陷烟支和辅助材料供应上提供了基准。

如图3所示，卷烟机组的喂丝机的烟丝输送控制装置包括：4个伺服电机。伺服电机M2用于驱动抛丝辊17和烟丝输送带15，抛丝辊17和烟丝输送带15通过同步带进行连接，由伺服电机M2带动运行。

伺服电机M9用于驱动陡角提丝带26。伺服电机M16用于驱动针辊22、螺旋回梗机构18。伺服电机M2.1驱动弹丝辘21。各伺服电机采用各自的伺服控制器进行控制。

卷烟机组的喂丝机的烟丝输送控制装置由4个伺服控制器和4个驱动电机组成。当设备具备启动条件时，继电器K1进行闭合、K2断开提供启动使能信号。当设备启动运行时，旋转编码器或传感器将采集到的脉冲信号送至主控装置51进行处理，得到当前设备的速度。

主控装置51与伺服电机M2、M2.1、M9、M16的伺服控制器通过PROFIBUS－DP模块47、48、49、50进行通讯，从而确定4个伺服电机的运行速度。在进行控制时，主控装置51根据控制针辊的伺服电机M16的转速，对伺服电机M2、M2.1、M16的转速进行调节。当设备在启动或停机起始阶段，编码器46采集伺服电机M16的转动速度信号，并发送到控制伺服电机M16的伺服控制器A16进行速度的校准。

在运行阶段，可通过触摸伺服控制器的触摸屏45对各个伺服电机的控制参数进行调整。

根据本发明的一个实施例，卷烟机组的喂丝机的烟丝输送控制装置的伺服控制器和伺服电机的选用型号和参数如下表1所示：

表1 伺服控制器和驱动电机选用的元件列表

根据本发明的一个实施例，陡角提升带使用于将上、下贮料区的烟丝提升起来，烟丝靠重力下落至计量槽。提升带由伺服电机M9驱动，当计量槽中料位变化时，调整伺服电机M9速度，以增加或减少烟丝供应量。伺服电机M16驱动针辊，将计量槽中的烟丝传给皮带输送装置，同时伺服电机M16还拖动匀丝板对烟丝作匀丝处理。伺服电机M16的速度由烟条速度控制。弹丝辘、送丝带与抛丝辊将针辊传送过来的烟丝以及清洁辊清理下来的烟丝，输送至吸丝道。

采用了伺服电机和伺服控制器，比现有的机械传动精度更高，并将弹丝辘从原驱动系统中独立出来，采用单独伺服电机控制，采用高速脉冲检测器为采集运行信号，来控制伺服M16速度，并根据伺服电机M16为中心进行调节各个伺服电机的速度，并能够减少设备的油润滑点，降低机械定期维护工作强度。

本发明的卷烟机组的喂丝机的烟丝输送控制装置，通过伺服控制器控制伺服电机，能够提高烟丝分布的均匀性，提高密丝端的位置精度，减少空头率，能够提高烟支重量的均匀性，减少偏轻偏重、软点硬点、竹节烟，提高了产品的质量。

可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

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 (10)

1.一种卷烟机组的喂丝机的烟丝输送控制装置，其特征在于，包括：

主控装置、用于驱动抛丝辊和烟丝输送带运行的第一伺服电机、用于驱动弹丝辘运行的第二伺服电机、用于驱动陡角提丝带运行的第三伺服电机、用于驱动针辊和螺旋回梗机构运行的第四伺服电机和4个伺服控制器；每个伺服控制器都控制一个伺服电机运行，其中，所述4个伺服控制器都通过总线与所述主控装置电连接，所述4个伺服控制器的信号输出端分别与第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机电连接。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

在计量料槽的内壁上设置的对射光栅；

所述对射光栅与所述主控装置电连接，所述对射光栅检测计量料槽中烟丝的料位并向所述主控装置发送料位信号。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：

所述对射光栅为红外对射光栅。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于：

所述对射光栅向所述主控装置实时发送料位信号，所述主控装置根据计量料槽中烟丝的料位向所述4个伺服控制器发送控制信号；

所述4个伺服控制器根据所述控制信号分别控制第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机的转速，调节烟丝输送流量。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述伺服控制器包括：触摸屏。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

指示灯；

所述指示灯与所述主控装置电连接。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

显示装置；所述显示装置与所述主控装置电连接。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

用于检测第四伺服电机转速的转速传感器；所述转速传感器与所述主控装置电连接。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述4个伺服控制器通过PROFIBUS-DP总线与所述主控装置连接。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述第一伺服电机、所述第二伺服电机、所述第三伺服电机和所述第四伺服电机都为交流伺服电机。

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