CN110496794B - 一种爆珠香烟过滤嘴中爆珠质量检测控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种爆珠香烟过滤嘴中爆珠质量检测控制系统及其控制方法，包括放置箱、抽风机和电子鼻，放置箱内设置有多个单根香烟放置通道，抽风机的进风口能够对接到放置箱一侧，内部设置多个检测通道，多个检测通道与多根香烟放置通道密封一一对接，检测通道中安装有电子鼻，多个检测通道出口汇集到抽风机抽风口。本发明通过抽风机吸入香烟中爆珠气体，采用电子鼻检测爆珠香精浓度进行判断香烟过滤嘴中爆珠质量，检测方法简单快捷，检测精确。

Description

一种爆珠香烟过滤嘴中爆珠质量检测控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种爆珠香烟过滤嘴中爆珠质量检测控制系统及其控制方法，属于香烟过滤嘴中爆珠质量检测技术领域。

背景技术

爆珠香烟的爆珠包裹在过滤嘴里，爆珠呈胶囊颗粒状，内部包裹着是一种食用型香精，挤压极易破碎，有着润湿、增香的作用。在爆珠香烟生产过程中，大量的香烟相互挤压，时常造成爆珠破碎，造成香精泄漏，香精挥发，导致香烟质量下降，直接影响香烟的销售量。因为爆珠包裹在过滤嘴中，目前几乎没有一种实用的方法检测不合格的爆珠。均是通过人为嗅觉进行抽查判断，费时费力，劳动强度大，检测精度差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种爆珠香烟过滤嘴中爆珠质量检测控制系统及其控制方法，以解决上述现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种爆珠香烟过滤嘴中爆珠质量检测控制系统，包括电子鼻、抽风机、三轴位移平台、伸缩气缸一、真空吸盘一、限位伸缩气缸一、检测传感器、推出气缸、限位伸缩气缸二、伸缩气缸二、真空吸盘二20、驱动电机、触碰开关以及工业PC机，电子鼻、检测传感器和触碰开关连接到控制器的信号接收端口，控制器的控制端口连接有抽风机、三轴位移平台的三个电机、伸缩气缸一的电磁阀、真空吸盘一的真空泵、限位伸缩气缸一的电磁阀、推出气缸的电磁阀、限位伸缩气缸二的电磁阀、伸缩气缸二的电磁阀、真空吸盘二的真空泵和驱动电机，控制器通过通信端口与工业PC机连接。

一种爆珠香烟过滤嘴中爆珠质量检测控制系统的控制方法，该方法为：通过检测传感器检测到放置箱进入，控制伸出限位伸缩气缸一，将放置箱进行限位，然后控制伸缩气缸一进行伸出，并控制真空吸盘一吸附放置箱，将放置箱进行固定，并控制伸缩气缸一缩回一段距离，控制三轴位移平台移动，对放置箱和吸风机的吸风口处检测通道和放置通道进行一一密封对接，启动抽风机进行抽风，控制风量，当达到设定值时，电子鼻进行数据采集，采集香精浓度，通过香精浓度进行判断，判断出哪些检测通道的香精浓度大于设定值，则这些通道的香烟为不合格品，去除真空吸盘的吸附力，缩回伸缩气缸一，缩回限位伸缩气缸一，放置箱进入下一剔废工序，前一检测步骤若未检测出有不合格品，则直接进行传送跳过剔废工序，若有，则伸出限位伸缩气缸二，当放置箱触碰到触碰开关时，控制伸缩气缸二进行伸出，并采用真空吸盘二吸附放置箱，将放置箱进行固定，并控制伸缩气缸二缩回一段距离，控制驱动电机，将推出气缸移动到需要去除的放置通道处，控制推出气缸伸出，通过推出气缸连接的推杆将不合格品香烟推出，推出后控制推出气缸缩回，控制驱动电机和推出气缸进行下一放置通道的推出，直到完成所有不合格品的去除，去除真空吸盘的吸附力，控制伸缩气缸二缩回，控制限位伸缩气缸二缩回。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的控制系统，能够实现爆珠剔废的自动化，实现在线检测和在线剔废，确保香烟质量可靠性，大大提高检测精度和生产效率，降低人力成本和劳动强度。

附图说明

图1是质量检测系统的结构示意图；

图2是质量检测剔废装置的结构示意图；

图3是质量检测系统的放置箱前视结构示意图；

图4是质量检测系统的检测流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

实施例1：如图1-图4所示，一种爆珠香烟过滤嘴中爆珠质量检测系统，包括放置箱1、抽风机2和电子鼻3，放置箱1内设置有多个单根香烟放置通道4，抽风机2的进风口能够对接到放置箱1一侧，内部设置多个检测通道5，多个检测通道5与多根香烟放置通道4密封一一对接，检测通道5中安装有电子鼻3，多个检测通道5出口汇集到抽风机2抽风口，放置通道4两端贯通，靠抽风机一侧设置环形档网，起到限位作用，避免吸入检测通道内，通过抽风机吸入香烟中爆珠气体，采用电子鼻检测爆珠香精浓度进行判断香烟过滤嘴中爆珠质量，检测方法简单快捷，检测精确。

优选的，上述放置箱1安放到输送带6上，抽风机2安装在三轴位移平台7上且位于输送带6一侧，三轴位移平台7固定连接在支架8上，支架8包括四根支撑腿和固定连接在四根支撑腿上端的支撑平台，能够实现抽风机的快速移动和精确定位，三轴位移平台具有竖直方向调整、输送带方向调整和垂直输送带方向调整的功能。

优选的，上述支架8上还安装有两伸缩气缸一9，伸缩气缸一9的缸杆端部固定连接真空吸盘一10，真空吸盘一10能够吸附放置箱1两端的吸附端板11，采用真空吸盘一，能够将放置箱紧固，避免放置箱与抽风机对接过程中位置偏移，提高对接精度，而且伸缩气缸一连接的真空吸盘具有弹性缓冲作用，更利于放置箱与抽风机密封对接，也避免放置箱脱出限位板位置。

优选的，上述右侧的伸缩气缸一9旁安装有限位挡板12，限位挡板12固定连接在限位伸缩气缸一13的缸杆上，限位伸缩气缸一13固定连接在支架8上，采用限位挡板，能够对放置箱进行初步定位，并采用真空吸盘进行位置固定。

优选的，上述输送带6旁安装有放置箱检测传感器14，检测传感器14（采用红外传感器）位于抽风机2左侧，固定连接在支架8上，能够实现放置箱的检测，从而控制限位挡板及时伸出限位。

一种爆珠香烟过滤嘴中爆珠质量检测系统还包括位于输送带旁的剔废装置，该剔废装置包括推杆21、推出气缸15、横向移动机构和限位板16，推杆21通过螺纹部固定连接在推出气缸15的缸杆端面的螺纹孔，推出气缸15通过横向移动机构连接在支撑台17上，推杆14能够伸入到放置箱1的放置通道4内，限位板16固定连接在限位伸缩气缸二18的缸杆上，限位伸缩气缸二18固定连接在支撑台17上，对检测出的不合格香烟进行推出去除，确保盒装过滤嘴的爆珠香烟品质可靠性，采用限位伸缩气缸二连接的限位板进行初步限位，剔废完成后，缩回，限位可靠稳定，并采用推出气缸连接的推杆移动到不合格品放置通道的正前方，启动推动气缸伸出将不合格品剔除，操作快捷准确。

优选的，上述支撑台17还安装有两伸缩气缸二19，伸缩气缸二19的缸杆端部固定连接真空吸盘二20，真空吸盘二20能够吸附放置箱1两端的吸附端板11，采用真空吸盘二，能够将放置箱紧固，避免推出不合格品过程中放置箱移动，脱出限位板位置。

优选的，上述横向移动机构包括滑板22、丝杠丝母副23、驱动电机24和滑块导轨副25，滑板22上端面固定连接推出气缸15的壳体，下侧通过滑块导轨副24连接到支撑台17上，下部固定连接有丝杠丝母副23的丝母，丝杠丝母副23的丝杠两端通过轴承座26固定连接到支撑台17上，且一端伸出轴承座26后连接到驱动电机24的电机轴，采用横向移动机构，能够快速定位到所需推出不合格品位置，定位精确，传送快速。

优选的，上述限位板16上安装有触碰开关27，触碰开关反馈信号后，横向移动机构进行驱动推出气缸定位，便于实现自动化。

检测系统中每个检测通道与每支香烟截面对齐，通过抽风机抽自然风。正常情况下，爆珠合格，则香精不会泄漏，对应通道中PEN3电子鼻辨识到的香精浓度极低。一旦香烟爆珠被压破，香精泄漏，香精挥发，香精会混入气流中，则对应通道中香精浓度会较高。

若检测到较高香精浓度的则说明该香烟的爆珠被压破，不合格，会将不合格品去除。否者则为合格香烟。

实施例2：一种爆珠香烟过滤嘴中爆珠质量检测控制系统，包括电子鼻3、抽风机2、三轴位移平台7、伸缩气缸一9、真空吸盘一10、限位伸缩气缸一13、检测传感器14、推出气缸15、限位伸缩气缸二18、伸缩气缸二19、真空吸盘二20、驱动电机24、触碰开关27以及工业PC机，电子鼻3、检测传感器14和触碰开关27连接到控制器的信号接收端口，控制器的控制端口连接有抽风机2、三轴位移平台7的三个电机、伸缩气缸一9的电磁阀、真空吸盘一10的真空泵、限位伸缩气缸一13的电磁阀、推出气缸15的电磁阀、限位伸缩气缸二18的电磁阀、伸缩气缸二19的电磁阀、真空吸盘二20的真空泵和驱动电机24，控制器通过通信端口与工业PC机连接，通过该控制系统，能够实现爆珠剔废的自动化，实现在线检测和在线剔废，确保香烟质量可靠性。

一种爆珠香烟过滤嘴中爆珠质量检测控制系统的控制方法：通过检测传感器检测到放置箱进入，控制伸出限位伸缩气缸一，将放置箱进行限位，然后控制伸缩气缸一进行伸出，并控制真空吸盘一吸附放置箱，将放置箱进行固定，并控制伸缩气缸一缩回一段距离（放置箱位于输送机上），控制三轴位移平台移动，对放置箱和吸风机的吸风口处检测通道和放置通道进行一一密封对接，启动抽风机进行抽风，控制风量，当达到设定值时，电子鼻进行数据采集，采集香精浓度，通过香精浓度进行判断，判断出哪些检测通道的香精浓度大于设定值，则这些通道的香烟为不合格品，去除真空吸盘的吸附力，缩回伸缩气缸一，缩回限位伸缩气缸一，放置箱进入下一剔废工序，前一检测步骤若未检测出有不合格品，则直接进行传送跳过剔废工序，若有，则伸出限位伸缩气缸二，当放置箱触碰到触碰开关时，控制伸缩气缸二进行伸出，并采用真空吸盘二吸附放置箱，将放置箱进行固定，并控制伸缩气缸二缩回一段距离（放置箱位于输送机上），控制驱动电机，将推出气缸移动到需要去除的放置通道处，控制推出气缸伸出，通过推出气缸连接的推杆将不合格品香烟推出，推出后控制推出气缸缩回，控制驱动电机和推出气缸进行下一放置通道的推出，直到完成所有不合格品的去除，去除真空吸盘的吸附力，控制伸缩气缸二缩回，控制限位伸缩气缸二缩回，完成爆珠香烟不合格品的检测剔废工序。

实施例3：一种爆珠香烟过滤嘴中爆珠质量检测系统的检测方法，该方法包括以下步骤：

（1）在输送带传来的香烟放置箱，通过检测传感器检测到放置箱时，控制限位伸缩气缸伸出缸杆，将限位挡板对放置箱进行限位；

（2）采用伸缩气缸伸出真空吸盘将放置箱限位并缩回，将放置箱中的香烟放置通道和检测通道密封对接，一个香烟放置通道中放置一根香烟；

（3）启动抽风机抽风，每个检测通道的电子鼻检测对应香烟放置通道内香烟香精浓度，将其转换成模拟信号，通过对模拟信号转换成数字信号传入工业PC机；

（4）工业PC机首先通过机器学习算法对机器经行训练，即训练成功一次即可，以后不必训练，从而生成辨识模型，然后用辨识模型对每个检测通道的检测的香精浓度进行判断，若检测的香精浓度值大于香精浓度设定值，则将其剔除。

步骤（4）中机器学习算法：通过采集100个香精浓度样本，记录每个香精浓度样本对应标签：0表示不合格，1表示合格，然后运用机器学习算法对机器进行训练，训练完后，对训练好的机器经行训练效果测试，若测试辨识率达到设定值，就能采用训练生成的辨识模型进行香烟爆珠质量检测。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种爆珠香烟过滤嘴中爆珠质量检测控制系统，其特征在于：包括控制器、电子鼻、抽风机、三轴位移平台、伸缩气缸一、真空吸盘一、限位伸缩气缸一、检测传感器、推出气缸、限位伸缩气缸二、伸缩气缸二、真空吸盘二、驱动电机、触碰开关以及工业PC机，电子鼻、检测传感器和触碰开关连接到控制器的信号接收端口，控制器的控制端口连接有抽风机、三轴位移平台的三个电机、伸缩气缸一的电磁阀、真空吸盘一的真空泵、限位伸缩气缸一的电磁阀、推出气缸的电磁阀、限位伸缩气缸二的电磁阀、伸缩气缸二的电磁阀、真空吸盘二的真空泵和驱动电机，控制器通过通信端口与工业PC机连接；抽风机安装在三轴位移平台上且位于输送带一侧，三轴位移平台固定连接在支架上，抽风机的进风口能够对接到放置箱一侧，内部设置多个检测通道，放置箱内设置有多个单根香烟放置通道，多个检测通道与多根香烟放置通道密封一一对接，检测通道中安装有电子鼻，多个检测通道出口汇集到抽风机抽风口，支架上还安装有两伸缩气缸一，伸缩气缸一的缸杆端部固定连接真空吸盘一，真空吸盘一能够吸附放置箱两端的吸附端板，右侧的伸缩气缸一旁安装有限位挡板，限位挡板固定连接在限位伸缩气缸一的缸杆上，限位伸缩气缸一固定连接在支架上，还包括位于输送带旁的剔废装置，该剔废装置包括推杆、推出气缸、横向移动机构和限位板，推杆通过螺纹部固定连接在推出气缸的缸杆端面的螺纹孔，推出气缸通过横向移动机构连接在支撑台上，横向移动机构设置有驱动电机，推杆能够伸入到放置箱的放置通道内，限位板固定连接在限位伸缩气缸二的缸杆上，限位伸缩气缸二固定连接在支撑台上，支撑台还安装有两伸缩气缸二，伸缩气缸二的缸杆端部固定连接真空吸盘二，真空吸盘二能够吸附放置箱两端的吸附端板，限位板上安装有触碰开关。

2.根据权利要求1所述的一种爆珠香烟过滤嘴中爆珠质量检测控制系统的控制方法，其特征在于：通过检测传感器检测到放置箱进入，控制伸出限位伸缩气缸一，将放置箱进行限位，然后控制伸缩气缸一进行伸出，并控制真空吸盘一吸附放置箱，将放置箱进行固定，并控制伸缩气缸一缩回一段距离，控制三轴位移平台移动，对放置箱和抽风机的吸风口处检测通道和放置通道进行一一密封对接，启动抽风机进行抽风，控制风量，当达到设定值时，电子鼻进行数据采集，采集香精浓度，通过香精浓度进行判断，判断出哪些检测通道的香精浓度大于设定值，则这些通道的香烟为不合格品，去除真空吸盘一的吸附力，缩回伸缩气缸一，缩回限位伸缩气缸一，放置箱进入下一剔废工序，前一检测步骤若未检测出有不合格品，则直接进行传送跳过剔废工序，若有，则伸出限位伸缩气缸二，当放置箱触碰到触碰开关时，控制伸缩气缸二进行伸出，并采用真空吸盘二吸附放置箱，将放置箱进行固定，并控制伸缩气缸二缩回一段距离，控制驱动电机，将推出气缸移动到需要去除的放置通道处，控制推出气缸伸出，通过推出气缸连接的推杆将不合格品香烟推出，推出后控制推出气缸缩回，控制驱动电机和推出气缸进行下一放置通道的推出，直到完成所有不合格品的去除，去除真空吸盘二的吸附力，控制伸缩气缸二缩回，控制限位伸缩气缸二缩回。

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