CN111025406B - 一种卫生纸原料桨包金属检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及卫生纸生产线的金属检测设备，尤其涉及一种卫生纸原料桨包金属检测系统，包括上位机、DCS控制器、A/D模数转换装置、链条输送机、板链输送机、过渡辊架，链条输送机、过渡辊架和板链输送机依次顺序设置，过渡辊架包括机架、直流电源模块、接线端子排、金属检测板以及转动设置在机架上的第一过渡辊排和第二过渡辊排，金属检测板包括承载底板、沿承载底板长度方向间隔固设在承载底板上表面的多个电感式接近开关、以及设置在承载底板上表面的面板；上述各设备及电子元器件之间配合连接。本卫生纸原料桨包金属检测系统适用于现有的卫生纸生产线，其结构简单、安装方便，能够精确检测出卫生纸原料桨包底面有无金属铁丝。

Description

一种卫生纸原料桨包金属检测系统

技术领域

本发明涉及卫生纸生产线的金属检测设备，尤其涉及一种卫生纸原料桨包金属检测系统。

背景技术

卫生纸原料桨包是制造卫生纸的主要原材料。大多数的卫生纸原料桨包是由4～6个纸浆桨板捆扎而成，卫生纸原料桨包体积大、重量重，通常一个卫生纸原料桨包的重量在250Kg。如图1，在卫生纸原料桨包100外捆扎有金属铁丝200以起到固定作用，方便运输。卫生纸生产线的上浆工序过程中，工人通过叉车将卫生纸原料桨包放到链条输送机，然后将卫生纸原料桨包外的金属铁丝剪去并抽出，接着链条输送机将卫生纸原料桨包输送到板链输送机，由板链输送机将卫生纸原料桨包输送到造纸机，在实际的生产制造过程中，卫生纸原料桨包的上表面及侧面是人眼可以直接观察到金属铁丝有没有去除干净，偶尔会存在卫生纸原料桨包的底面(板链机接触面)由于金属铁丝在抽出过程中断开，造成部分没有去除，随着卫生纸原料桨包进入造纸机，一方面金属铁丝容易引起造纸机设备故障，另一方面，消费者投诉卫生纸成品含有金属，用户体验不好。

目前，随着技术的进步，可以采用金属检测机来探测金属，如中国专利授权公开号CN202449580U所公开的金属检测输送机、中国专利授权公告号CN207385936U所公告的金属检测输送机、中国专利授权公告号CN209400711U所公告的金属检测输送平台等等，企业研发团队对市面上现有金属检测装置进行调研，发现现有的金属检测机不适用于现有的造纸生产线，其原因主要包括以下几点：(1)现有的金属检测输送机规格小，一般是用于检测食品、医药、化妆品等小包装、重量轻的物品内是否含有金属，不能直接用于检测卫生纸纸浆桨包这种体积大、重量重(250Kg)的物品，若对现有的金属检测输送机进行改进或者定制，其成本高；(2)设备运行成本(耗电)和后期维护成本高，特别是国外进口的金属检测输送机，后期维护时需要请外国专家或者是设备寄修，其成本高。(3)工人在剪去卫生纸原料桨包外的金属铁丝时，肉眼可以直接观察到卫生纸原料桨包的上表面及侧面金属铁丝有没有去除干净，因此只要检测卫生纸原料桨包的底面有无金属铁丝即可。现有的金属检测输送机结构复杂精密、功能冗余、价格昂贵。因此，现有金属检测机并不适用于现有的卫生纸生产线。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种适用于现有卫生纸生产线的卫生纸原料桨包金属检测系统，用于检测卫生纸原料桨包的底面有无金属铁丝。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种卫生纸原料桨包金属检测系统，包括上位机、DCS控制器、A/D模数转换装置、链条输送机和板链输送机，所述链条输送机和板链输送机分别通过A/D模数转换装置连接DCS控制器，所述上位机与DCS控制器通信连接，还包括过渡辊架，所述链条输送机、过渡辊架和板链输送机依次顺序设置，所述过渡辊架包括机架、直流电源模块、接线端子排、金属检测板以及转动设置在机架上的第一过渡辊排和第二过渡辊排，所述第一过渡辊排靠近链条输送机一侧，所述第二过渡辊排靠近板链输送机一侧；所述金属检测板包括承载底板、沿承载底板长度方向间隔固设在承载底板上表面的多个电感式接近开关、以及设置在承载底板上表面且覆盖各所述电感式接近开关的面板，所述承载底板固设在机架上位于第一过渡辊排和第二过渡辊排之间，所述链条输送机的输出端高度高于板链输送机的输入端高度，所述过渡辊架的机架、第一过渡辊排、金属检测板和第二过渡辊排呈由上至下倾斜排列设置，所述链条输送机的输出端通过第一过渡辊排、金属检测板和第二过渡辊排与板链输送机的输入端形成平滑过渡连接；

各所述电感式接近开关的感应距离为D，相邻的两个电感式接近开关之间的距离L＝2D-R，R为电感式接近开关的长度尺寸大小；各所述电感式接近开关的电源端分别连接在接线端子排的不同电源进线端上，所述接线端子排上有与电源进线端一一对应的电源出线端，各所述电源出线端分别通过导线连接直流电源模块，各所述电感式接近开关的信号端分别连接在接线端子排的不同信号进线端上，所述接线端子排上有与信号进线端一一对应的信号出线端，各所述信号出线端分别通过电缆连接DCS控制器。

进一步的，所述板链输送机上位于板链输送机的输入端位置处设置有对射型光电传感器，所述对射型光电传感器与DCS控制器电连接。

进一步的，还包括声光警报器，所述声光警报器与DCS控制器电连接。

进一步的，还包括现场人机界面，所述现场人机界面通过通信线缆连接DCS控制器。

进一步的，所述DCS控制器控制链条输送机的输送速度为V1，卫生纸原料桨包由链条输送机的输出端滑落至过渡辊架的第二过渡辊排输出端时的速度为V2，所述V2＞V1，所述DCS控制器控制板链输送机的输送速度为V2。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：(1)通过在过渡辊架上设置金属检测板，金属检测板的承载底板上间隔设置多个电感式接近开关；电感式接近开关工作时，其内部的振荡器会产生一个交变磁场，交变磁场的磁场范围大小即电感式接近开关的感应距离为D，电感式接近开关的长度尺寸大小为R,若相邻的两个电感式接近开关之间的距离L＜2D-R,则相邻的两个电感式接近开关产生的交变磁场会相互影响，造成干扰；若相邻的两个电感式接近开关之间的距离L＞2D-R，则相邻的两个电感式接近开关之间的空白区域检测不到金属；因此，设置相邻的两个电感式接近开关之间的距离L＝2D-R时效果最佳，起到意想不到的效果，相邻的两个电感式接近开关之相互干扰可以忽略不计，并且两个电感式接近开关之间的区域检测均能检测到金属；各个电感式接近开关独立工作，互不影响。

(2)链条输送机的输出端高度高于板链输送机的输入端高度，设置链条输送机的输送速度为V1，当卫生纸原料桨包由链条输送机的输出端通过第一过渡辊排、金属检测板和第二过渡辊排平滑落入板链输送机的输入端时，由于卫生纸原料桨包下落时重力势能转化为动能，当卫生纸原料桨包落到第二过渡辊排的输出端时速度为V2，板链输送机的速度为V2，V2＞V1，实现卫生纸原料桨包平滑加速。

(3)当金属检测板上任意一个电感式接近开关或多个电感式接近开关检测到卫生纸原料桨包底面上有金属时，DCS控制器控制对射型光电传感器启动，板链输送机上的对射型光电传感器检测到卫生纸原料桨包时，DCS控制器链条输送机和板链输送机停机，声光警报器发出警报提醒现场工人将检测到金属的卫生纸原料桨包拿下。现场工人可以通过现场人机界面控制链条输送机和板链输送机启动或停机。

附图说明

图1是卫生纸原料桨包包装结构示意图；

图2是本发明实施例的俯视结构示意图；

图3是本发明实施例的整体结构示意图；

图4是本发明实施例的金属检测板结构示意图；

图5是本发明实施例的电路连接框图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参考图2-图5，本实施例提供一种卫生纸原料桨包金属检测系统，用于检测卫生纸原料桨包，包括链条输送机1、板链输送机3、过渡辊架2、DCS控制器4、上位机5、A/D模数转换装置6、直流电源模块7、接线端子排8、对射型光电传感器9、声光警报器10、现场人机界面11。所述链条输送机1和板链输送机3分别通过A/D模数转换装置6连接DCS控制器4，所述上位机5和DCS控制器4通信连接，通过上位机5对DCS控制器4设定链条输送机1和板链输送机3的输送速度，以及控制链条输送机1和板链输送机3启动或停机，该技术为现有技术。声光警报器10和现场人机界面11均安装于卫生纸原料桨包金属检测系统现场，现场人机界面11分别与DCS控制器4通信连接，声光警报器10与DCS控制器4电连接，工人可以通过现场人机界面11设定链条输送机1和板链输送机3的输送速度，以及控制链条输送机1和板链输送机3启动或停机。所述对射型光电传感器9的发射端和接收端分别安装在安装在板链输送机3输入端的两侧，当卫生纸原料桨包输送到板链输送机3的输入端时，对射型光电传感器9光线被切断，产生信号传输给DCS控制器4。

所述链条输送机1的输出端高度高于板链输送机3的输入端高度，所述过渡辊架2设置在链条输送机1和板链输送机3之间用于连接链条输送机1和板链输送机3。所述过渡辊架2包括机架20、第一过渡辊排21、金属检测板22、第二过渡辊排23、直流电源模块7、接线端子排8。所述第一过渡辊排21包括多个转动设置在机架20上的过渡辊，所述第二过渡辊排23包括多个转动设置在机架20上的过渡辊，如图2和图3，本具体实施例中，所述第一过渡辊排21采用两个过渡辊，所述第二过渡辊排23采用两个过渡辊。所述第一过渡辊排21靠近链条输送机1一侧，所述第二过渡辊排23靠近板链输送机3一侧；所述金属检测板22设置在机架20上用于连接第一过渡辊排21和第二过渡辊排23。如图3，所述过渡辊架2的机架20上第一过渡辊排21、金属检测板22和第二过渡辊排23呈由上至下倾斜排列设置，所述链条输送机1的输出端通过第一过渡辊排21、金属检测板22和第二过渡辊排23与板链输送机3的输入端形成平滑过渡连接。卫生纸原料桨包在链条输送机1上的输送速度V1比较慢，在链条输送机1将卫生纸原料桨外表面的切丝剪断并抽出后传递过渡辊架2，由于卫生纸原料桨包下落时重力势能转化为动能，当卫生纸原料桨包落在过渡辊架2平滑落到第二过渡辊排23的输出端时速度为V2，V2＞V1,实现卫生纸原料桨平滑加速过程输送到板链输送机3，板链输送机3的输送速度设为V2。

所述金属检测板22包括承载底板24、沿承载底板长度方向间隔固设在承载底板上表面的十三个电感式接近开关(SQ1～SQ13)、以及设置在承载底板24上表面覆盖各所述电感式接近开关的面板25，所述面板25采用尼龙塑料，耐磨性能好。各所述电感式接近开关的感应距离为D，相邻的两个电感式接近开关之间的距离L＝2D-R；在本具体实施例中，优选的，所述电感式接近开关采用易福门I M5116型号接近开关，该电感式接近开关具有体积小、检测灵敏、响应速度快、信号输出稳定的优点，采用三线制接线，工作电压10～36VDC，尺寸大小(长宽高)为40mmx40mmx54mm,感应距离D＝35mm,相邻的两个电感式接近开关之间的距离L＝30mm，通过这样设置，各个电感式接近开关独立工作，互不影响，并且相邻的电感式接近开关之间的区域检测均能检测到金属。所述直流电源模块7提供24VDC电源。如图5所示，各所述电感式接近开关(SQ1～SQ13)的电源端分别连接在接线端子排8的不同电源进线端上，所述接线端子排8上有与电源进线端一一对应的电源出线端(图中未示出接线端子排8的结构)，各所述电源出线端分别通过导线连接直流电源模块7，各所述电感式接近开关(SQ1～SQ13)的信号端分别连接在接线端子排8的不同信号进线端上，所述接线端子排8上有与信号进线端一一对应的信号出线端，各所述信号出线端分别通过电缆连接DCS控制器4。

当金属检测板2上任意一个电感式接近开关或多个电感式接近开关检测到卫生纸原料桨包上有金属时，电感式接近开关产生电信号给DCS控制器4，DCS控制器4控制声光警报器10发出警报，同时DCS控制器4控制对射型光电传感器9启动，当卫生纸原料桨包输送到板链输送机3的输入端时，对射型光电传感器9光线被切断，产生信号发送给DCS控制器4，DCS控制器4控制链条输送机1和板链输送机3停机，现场工人将检测到金属的卫生纸原料桨包拿下后，可以通过上位机5或现场人机界面11控制链条输送机1和板链输送机3启动。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种卫生纸原料桨包金属检测系统，用于检测卫生纸原料桨包，包括上位机、DCS控制器、A/D模数转换装置、链条输送机和板链输送机，所述链条输送机和板链输送机分别通过A/D模数转换装置连接DCS控制器，所述上位机与DCS控制器通信连接，其特征在于：

还包括过渡辊架，所述链条输送机、过渡辊架和板链输送机依次顺序设置，所述过渡辊架包括机架、直流电源模块、接线端子排、金属检测板以及转动设置在机架上的第一过渡辊排和第二过渡辊排，所述第一过渡辊排靠近链条输送机一侧，所述第二过渡辊排靠近板链输送机一侧；所述金属检测板包括承载底板、沿承载底板长度方向间隔固设在承载底板上表面的多个电感式接近开关、以及设置在承载底板上表面且覆盖各所述电感式接近开关的面板，所述承载底板固设在机架上位于第一过渡辊排和第二过渡辊排之间，所述链条输送机的输出端高度高于板链输送机的输入端高度，所述过渡辊架的机架、第一过渡辊排、金属检测板和第二过渡辊排呈由上至下倾斜排列设置，所述链条输送机的输出端通过第一过渡辊排、金属检测板和第二过渡辊排与板链输送机的输入端形成平滑过渡连接；

各所述电感式接近开关的感应距离为D，相邻的两个电感式接近开关之间的距离L＝2D-R，R为电感式接近开关的长度尺寸大小；各所述电感式接近开关的电源端分别连接在接线端子排的不同电源进线端上，所述接线端子排上有与电源进线端一一对应的电源出线端，各所述电源出线端分别通过导线连接直流电源模块，各所述电感式接近开关的信号端分别连接在接线端子排的不同信号进线端上，所述接线端子排上有与信号进线端一一对应的信号出线端，各所述信号出线端分别通过电缆连接DCS控制器。

2.根据权利要求1所述的一种卫生纸原料桨包金属检测系统，其特征在于：所述板链输送机上位于板链输送机的输入端位置处设置有对射型光电传感器，所述对射型光电传感器与DCS控制器电连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种卫生纸原料桨包金属检测系统，其特征在于：还包括声光警报器，所述声光警报器与DCS控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的一种卫生纸原料桨包金属检测系统，其特征在于：还包括现场人机界面，所述现场人机界面通过通信线缆连接DCS控制器。

5.根据权利要求4所述的一种卫生纸原料桨包金属检测系统，其特征在于：所述DCS控制器控制链条输送机的输送速度为V1，卫生纸原料桨包由链条输送机的输出端滑落至过渡辊架的第二过渡辊排输出端时的速度为V2，所述V2＞V1，所述DCS控制器控制板链输送机的输送速度为V2。

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