CN105107759B - 一种非接触式烟支检测与排序的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种非接触式烟支检测与排序的装置及其方法，U槽输送带做有规律的间歇运动,左CCD相机安装在U槽输送带的左侧面的检测位，上CCD相机安装在U槽输送带的上方偏左位置,和检测位对齐；吹气盒安装在U槽输送带的左侧面的吹气位，吹气盒侧面等距排列有若干个吹气孔，每一个吹气孔对应U槽输送带的一个U形槽；送气集成块安装在U槽输送带的上方偏右位置,并且和吹气位对齐，挡烟块安装在U槽输送带的右侧面；上压板安装在U槽输送带的上方,并且对齐吹气位。本发明的优点：①由于本装置的监测和吹烟部分都是采用非接触的形式,所以不存在机械的摩擦和振动②由于本装置没有长行程的运动部件,稳定性高。

Description

一种非接触式烟支检测与排序的装置及其方法

技术领域

本发明涉及卷烟行业，即一种非接触式烟支检测与排序的装置及其方法，具体的来说是一种能够采用非机械接触式的方法将滤嘴方向不同的烟支或没有滤嘴的短烟支准确分离出来的一种烟支排序装置。

背景技术

在采用吹气方式回收烟丝的过程中，需要将废烟支整齐的码放好，即烟支的滤嘴朝向需要一致，然后再送入到烟丝回收设备中进行回收：目前，废烟支的码放有两种方式，一种是人工码放，一种是机器码放；人工码放效率低，工作强度较大，只在人工成本较低的地区采用才有经济效益；而机器码放效率高，工人劳动强度低，是非常具有前景的方式。在机器码放的过程中，需要首先将不同状态的烟支分离开来，即滤嘴朝向不同的两种烟支和没有滤嘴的短烟支需要分离开来；现阶段公知的方式是用凸轮机构推动废烟支排序装置向外推动，同时排序装置上的气缸的作动杆顶出，拨动短烟支和滤嘴朝向内的烟支向外运动，在中间位置时，拨动短烟支的气缸的作动杆缩回，使短烟支停留在中间位置，而滤嘴朝向内的烟支继续向外运动，在最外侧时，相应的气缸的作动杆也缩回，使得滤嘴朝向内的烟支停留在最外侧，从而完成三种不同状态烟支的分离。

另外一种方式是采用直线电机作为推动动力，然后配合气缸的作动来分离和排序烟支。

但是上述已经存在的两种机构分别有其缺点:

1.采用凸轮+气缸组合的机械式方式，由于存在机械摩擦且凸轮行程较长，运行过程中振动较大，而且机械部件极易磨损。

2.采用直线电机+气缸的组合模式，在实际运行过程中，由于直线电机受温度和电磁环境的影响，容易造成直线电机运行的不稳定，而且这种突发的不稳定现象没有办法预估和防范。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种确保废烟支能够准确分离，同时装置本身简单、稳定度高且不存在机械摩擦,效率较高的一种非接触式烟支检测与排序的装置及其方法。

这种非接触式烟支检测与排序的装置，包括U槽输送带、左CCD相机、上CCD相机、吹气盒、吹气电磁阀、送气集成块、挡烟电磁阀、挡烟气缸、挡烟块、上压板，其特征在于：U槽输送带做有规律的间歇运动,运动方向沿箭头P, 左CCD相机安装在U槽输送带的左侧面的检测位a，上CCD相机安装在U槽输送带的上方偏左位置,和检测位a对齐；吹气盒安装在U槽输送带的左侧面的吹气位b，吹气盒侧面等距排列有若干个吹气孔，若干个吹气电磁阀集成在吹气盒上,每一个吹气电磁阀对应吹气盒上的一个吹气孔，每一个吹气孔对应U槽输送带的一个U形槽；送气集成块安装在U槽输送带的上方偏右位置,并且和吹气位b对齐，与吹气孔数量相同的若干个挡烟电磁阀和挡烟气缸集成在送气集成块上,每一个挡烟电磁阀对应一个挡烟气缸；一个挡烟气缸对应U槽输送带的一个U形槽；挡烟块安装在U槽输送带的右侧面；上压板安装在U槽输送带的上方,并且对齐吹气位b。

左CCD相机、上CCD相机、吹气电磁阀、挡烟电磁阀、U槽输送带的驱动电机和PLC控制器电连接。

吹气孔直径在0.3mm和5mm之间。

上压板离U槽输送带的空间高度1mm-5mm。

本发明的优点：由于本装置的监测和吹烟部分都是采用非接触的形式,所以不存在机械的摩擦和振动 由于本装置没有长行程的运动部件以及电气部件,所以不会存在因为过热或者电磁干扰造成的装置的不稳定性。

附图说明

图1为本发明装置整体示意图(烟支在检测位a时)。

图2为本发明装置整体示意图(烟支刚到吹气位b时)。

图3为本发明装置整体示意图(烟支在吹气位b被分离排序时)。

图4为图2中的A-A剖面图以及滤嘴朝左的烟支被分离的过程示意图。

图5为图2中的B-B剖面图以及无滤嘴烟支被分离的过程示意图。

图6为相机检测位置示意图。

图7 为相机检测原理示意图。

图8信号传输框图。

图中：1、U槽输送带，2、左CCD相机，3、上CCD相机，4、吹气盒，4.1、吹气孔，5、吹气电磁阀，6、送气集成块，7、挡烟电磁阀，8、挡烟气缸，9、挡烟块,10、上压板，a、检测位，b、吹气位。

具体实施方式

现结合以下附图，对本发明加以详细描述。

在图1、图2和图3中，这种非接触式烟支检测与排序的装置，包括U槽输送带1、左CCD相机2、上CCD相机3、吹气盒4、吹气电磁阀5、送气集成块6、挡烟电磁阀7、挡烟气缸8、挡烟块9、上压板10， U槽输送带1做有规律的间歇运动,运动方向沿箭头P, 左CCD相机2安装在U槽输送带1的左侧面的检测位a，上CCD相机3安装在U槽输送带1的上方偏左位置,和检测位a对齐；吹气盒4安装在U槽输送带1的左侧面的吹气位b，吹气盒4侧面等距排列有若干吹气孔4.1,若干个吹气电磁阀5集成在吹气盒4上,每一个吹气电磁阀5对应吹气盒4上的一个吹气孔4.1，吹气孔4.1直径大小为2mm，每一个吹气孔4.1对应U槽输送带1的一个U形槽；送气集成块6安装在U槽输送带1的上方偏右位置,并且和吹气位b对齐，与吹气孔4.1数量相同的若干个挡烟电磁阀7和挡烟气缸8集成在送气集成块6上,每一个挡烟电磁阀7对应一个挡烟气缸8；一个挡烟气缸8对应U槽输送带1的一个U形槽；挡烟块9安装在U槽输送带1的右侧面；上压板10安装在U槽输送带1的上方,离U槽输送带1的空间高度3mm,并且对齐吹气位b。

左CCD相机2、上CCD相机3、吹气电磁阀5、挡烟电磁阀7、U槽输送带的驱动电机和PLC控制器电连接。

工作时，U 槽输送带1沿方向P做有规律的间歇运动，在检测位a 暂时停止；结合图7所示左CCD相机2通过对烟支端面成像,确定每一个U形槽中放置的是什么方向的烟支,并从左到右对U形槽进行编号,这就唯一确定了每个U形槽中放置的烟支状态；上CCD相机3在U槽输送带1上方照相,通过对比烟支的长度,确定哪些U型槽中的烟支是短烟支。

结合图1和图8所示, 左CCD相机2和上CCD相机3将监测到的信息，即哪个U形槽中是哪种烟支,传递给PLC控制器,PLC控制器通过逻辑运算,再将指令传递给吹气电磁阀5和挡烟电磁阀7,让其动作。

结合图2、图3、图4、图5和图8所示, U 槽输送带1沿方向P运动到吹气位b后暂停，因为接收到PLC控制器的控制信号，相对应的吹气电磁阀5动作，吹气盒4上相对应吹气孔4.1吹出高压气体，推动滤嘴朝左的烟支和短烟支向右运动，与此同时相对应的挡烟电磁阀7动作，挡烟气缸8作动杆伸出，将短烟支挡在U 槽输送带1的中间，而滤嘴朝左的烟支继续向右运动，最后被挡烟块9挡在U 槽输送带1最右边，压板10安装在U 槽输送带1的上方并对其吹气位b，防止烟支在被吹气得过程中上下跳动。

如图8所示：这种非接触式烟支检测与排序的方法，其特征在于，步骤如下：

一、废烟支在未被分离前是整齐的排列在U槽输送带的左侧，并且一支一支分别落入U槽输送带的U型槽中,在通过检测位a时, U槽输送带暂停, 左CCD相机位于U槽输送带的左侧,通过烟支端面颜色的不同,来识别出滤嘴朝向不同的烟支,上CCD相机位于U槽输送带的上方,通过烟支的长短来检测出短烟支位于哪些U形槽中,并将记录的信息传递给PLC控制器；

二、照相完之后, U槽输送带继续往前运动达到下一个位置，即吹气位b暂停, 吹气盒的各个吹气孔分别对准一个U形槽,准备吹气；

三、PLC控制器通过接受左CCD相机和上CCD相机的传感信号,确认每一个U形槽中,烟支的朝向或者是否为短烟支；

四、如果一个U形槽中的烟支滤嘴方向在左边,则这个U形槽对应的吹气孔中将吹出高压气体,烟支将被吹到最远，最后被挡烟块挡在U 槽输送带最右边；吹气时间大于50ms小于1s；

五、如果一个U形槽中的烟支被确认是短烟支,则这个U形槽对应的吹气孔中将吹出高压气体,同时该U槽输送带的挡烟气缸的作动杆伸出,将烟支挡在U槽输送带的中间；吹气时间大于50ms小于1s；

六、如果一个U形槽中的烟支滤嘴方向在右边,则这个U形槽对应的吹气孔中将不吹出高压气体,烟支不动停留在U槽输送带的最左边；

七、经过以上步骤,三种不同状态的烟支就被分离开来,同时准确的排列在U槽输送带的左、中、右不同的位置；

八、U槽输送带再次前进,在检测位时暂停,如此循环。

Claims (6)

1.一种非接触式烟支检测与排序的装置，包括U槽输送带、左CCD相机、上CCD相机、吹气盒、吹气电磁阀、送气集成块、挡烟电磁阀、挡烟气缸、挡烟块、上压板，其特征在于：U槽输送带做有规律的间歇运动,运动方向由检测位到吹气位, 左CCD相机安装在U槽输送带的左侧面的检测位，上CCD相机安装在U槽输送带的上方偏左位置,和检测位对齐；吹气盒安装在U槽输送带的左侧面的吹气位，吹气盒侧面等距排列有若干个吹气孔，若干个吹气电磁阀集成在吹气盒上,每一个吹气电磁阀对应吹气盒上的一个吹气孔，每一个吹气孔对应U槽输送带的一个U形槽；送气集成块安装在U槽输送带的上方偏右位置,并且和吹气位对齐，与吹气孔数量相同的若干个挡烟电磁阀和挡烟气缸集成在送气集成块上,每一个挡烟电磁阀对应一个挡烟气缸；一个挡烟气缸对应U槽输送带的一个U形槽；挡烟块安装在U槽输送带的右侧面；上压板安装在U槽输送带的上方,并且对齐吹气位。

2.根据权利要求1所述的一种非接触式烟支检测与排序的装置，其特征在于：左CCD相机、上CCD相机、吹气电磁阀、挡烟电磁阀、U槽输送带的驱动电机和PLC控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的一种非接触式烟支检测与排序的装置，其特征在于：吹气孔直径在0.3mm和5mm之间。

4.根据权利要求1所述的一种非接触式烟支检测与排序的装置，其特征在于：上压板离U槽输送带的空间高度1mm-5mm。

5.一种非接触式烟支检测与排序的方法，其特征在于，步骤如下：

一）、废烟支在未被分离前是整齐的排列在U槽输送带的左侧，并且一支一支分别落入U槽输送带的U型槽中,在通过检测位时, U槽输送带暂停, 左CCD相机和上CCD相机照相检测区分三种不同状态的烟支,并将记录的信息传递给PLC控制器；

二）、左CCD相机位于U槽输送带的左侧,通过烟支端面颜色的不同,来识别出滤嘴朝向不同的烟支,上CCD相机位于U槽输送带的上方,通过烟支的长短来检测出短烟支位于哪些U形槽中；

三）、照相完之后, U槽输送带继续往前运动达到下一个位置，即吹气位暂停, 吹气盒的各个吹气孔分别对准一个U形槽,准备吹气；

四）、PLC控制器通过接受左CCD相机和上CCD相机的传感信号,确认每一个U形槽中,烟支的朝向或者是否为短烟支；

五）、如果一个U形槽中的烟支滤嘴方向在左边,则这个U形槽对应的吹气孔中将吹出高压气体, 烟支将被吹到最远，最后被挡烟块挡在U 槽输送带最右边；

六）、如果一个U形槽中的烟支被确认是短烟支,则这个U形槽对应的吹气孔中将吹出高压气体,同时该U槽输送带的挡烟气缸的作动杆伸出,将烟支挡在U槽输送带的中间；

七）、如果一个U形槽中的烟支滤嘴方向在右边,则这个U形槽对应的吹气孔中将不吹出高压气体,烟支不动停留在U槽输送带的最左边；

八）、经过以上步骤,三种不同状态的烟支就被分离开来,同时准确的排列在U槽输送带的左、中、右不同的位置；

九）、U槽输送带再次前进,在检测位时暂停,如此循环。

6.根据权利要求5所述的一种非接触式烟支检测与排序的方法，其特征在于：吹气孔中吹出高压气体时,吹气时间大于50ms小于1s。