CN111436649A - 滤棒周长的自动调整机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种滤棒周长的自动调整机构，配套有丝束开松回缩电机组、周长控制装置、控制器，另有滤棒取样装置、压降检测仪器。控制器分别控制两种或者三种电机的转速、升降器的升降动作，使得成形纸包裹滤芯的搭接部位不同；成形纸压槽中内置有加热元件，便于加热成形纸内测的背胶粘接。本发明实现了滤棒周长、圆度的精准自控，同时滤棒的压降达到合适范围，减少劳动量，提高了滤棒产品的成品率。

Description

滤棒周长的自动调整机构

技术领域

本发明涉及一种烟用滤棒周长的调控技术。

背景技术

烟用滤棒周长由成形纸的周长和丝束的填充量决定，控制成形纸的包裹长度（搭接长度）就能控制滤棒的周长。

滤棒压降是滤棒的一种重要质量指标，生产中需要抽样检测其数据，并与标准值或预设值进行比较，当偏差较大时，需要调整滤棒成型机的多个功能部件，以使得压降数据回归正常值。

中国专利申请号为2019104725900的发明提供了一种滤棒压降闭环自动控制系统，含有滤棒自动取样装置、压降检测仪器、内置压降控制软件的控制器，另有分别驱动喂料辊、扩展辊和输出辊的三个伺服电机；压降检测仪器通过信号线与控制器连接，控制器通过控制线分别与三个伺服电机连接控制三个辊的转速。该发明没有对如何控制滤棒周长做相应的公开。

专利申请号为2019110801348的本发明公开了一种抽吸过程中滤棒压降的快速测定方法，旨在提供一种实时简便的烟支滤棒压降的软测量方法。本发明改变了传统的滤棒实际压降的测量方法，且可以测量不同长度滤棒内部不同位置横截面的压降分布，具有拟合精度高的特点。该发明也未提及如何调节滤棒圆周周长的基本参数测控方法。

发明内容

发明目的：

本发明提供一种自动测试并精确调节滤棒周长、将压降与周长同步调节的成形纸周长的调整机构。

技术方案：

本发明提供的滤棒周长（即成形纸搭接后形成的滤棒圆周长）的调整机构，配套有丝束开松回缩电机组（含有丝束送丝电机、卷曲电机，使得丝束在行走过程中经历拉伸开松、卷曲回缩的过程）、控制器、滤棒成型烟枪。烟枪中具有周长控制装置，周长控制装置由升降器、成形纸压槽、滤棒型腔构成；成形纸压槽与滤棒型腔之间间隙为滤棒行走和定型空间。控制器另通过控制线连接升降器控制其升降，升降器驱动成形纸压槽升降，使得滤棒空间大小变化，成形纸搭接的部位的位置有所变化，进而确定滤棒的周长。

控制器通过控制线分别与送丝电机和卷曲电机连接控制其运转状态，分别控制送丝电机和卷曲电机的转动速度，使得卷曲电机与送丝电机的转速不同，使得丝束在行走过程中有一定程度的卷曲现象（送丝电极转速为V0，卷曲电机的转速为V1；V0速度决定了整个系统的基本效率，假设恒定；V1大于V0，使得丝束卷曲），以便形成蓬松度不同的滤芯，以需要的密度填充在成形纸中，达到设计的滤棒压降值，制成需要的合格滤棒。

控制器还控制升降器的升降动作（所述的升降器可以是一个伺服电机或者减速电机驱动的凸轮轴，套接在凸轮轴上的凸轮与连杆机构的一端接触，连杆机构的另一端带动成形纸压槽上下运动；通过调整伺服电机或者减速电机的转动，引起凸轮旋转角度的变化，使得连杆运动，实现成形纸压槽的升降距离变化，进而实现对滤棒圆周长的调节），让压槽与滤棒型腔的配合间隙有所调整，提供滤棒成型需要的空间。升降器驱动成形纸压槽上下移动，使得成形纸包裹滤芯的松紧度不同，成形纸搭接粘结的部位不同；成形纸压槽中内置有加热元件，当成形纸压槽行程到位压紧包有成形纸的滤芯后，加热元件加热成形纸内测的背胶，熔化搭接成形纸并定型形成滤棒。

另配套有滤棒自动或人工取样装置、在线或者离线的压降检测仪器（或有圆度-滤棒圆周的圆度的检测仪器，或有重量-滤棒重量的检测仪器）。压降检测仪器或及圆度检测仪器通过信号线分别与控制器连接，控制器能够收集压降检测仪器的压降信号、圆度信号、或重量信号等物理指标。

由于丝束卷曲程度和周长改变量均可影响丝束滤芯的压降，压降是丝束量、卷曲程度、滤棒周长的函数。所以如果需要特定范围的压降指标，那么在设定滤棒周长后，对丝束的卷曲程度必须做相对应的调整，即对卷曲电机的转速V1与送丝电机V0的比值做相应的控制，才能保证周长调整的同时，压降维持基本不变。即压槽下降多了，滤棒周长变小，滤棒横截面积变小，V1/V0需要相应减小。即压槽下降少了，滤棒周长变大，滤棒横截面积变大，V1/V0需要相应增大。

滤棒成型后需要保持较好的圆度，滤棒型腔的底部通常设置为标准的圆弧；但是外成形纸在滤芯的外围，由于成形纸局部需要搭接，成形纸厚度T将影响滤棒的圆度，所以成形纸压槽需要特别的设计。常规的设计为半圆圆弧，本发明设计为：成形纸压槽接触成形纸表面的圆弧改为相切的两段圆弧（成形纸包裹丝束时敞开朝上，搭接的位置也位于上部；圆弧最高点或者偏向非搭接部位圆弧一侧处为两段圆弧的切点，让搭接开始部位自然过渡，减小应力开裂的风险），搭接部位圆弧的曲率半径R1需要略大于非搭接部位圆弧的曲率半径R0，0<R1-RO<T；考虑滤棒成型取出后滤芯的自然回弹因素，所以两者的差值小于T比较科学。

同时考虑到成形纸压槽上下移动时，最好不要接触滤棒型腔（滤棒型腔具有剖面为圆弧形的腔底，压槽的两侧与滤棒型腔的两侧腔壁形成间隙配合），以减少摩擦损伤，同时要求尽量覆盖滤棒上侧表面，以便保证成形纸搭接部位全部压实。所以要求，150°<搭接部位圆弧弧度+非搭接部位圆弧弧度小于<180°。

有益效果：

本发明通过自动控制装置和对周长及压降数据分析，计算出电机转速和升降器的调整量控制滤棒周长，实现了滤棒周长的精准控制，压降等其它参数也符合指标要求，减少了操作人员的工作量，提高了生产效率，提高了滤棒产品品质，消除了周长或压降参数不合格品流入成品箱的可能性。

本发明相比于其他压降、圆度、圆周调整机构，还具有下列优势：

1）使用外置（离线）的检测仪器不易受到纸灰、胶等污染，准确度较高；

2）在原有成型机、装盒机、取样机构基础上改造成本较低，可以适应大部分的滤棒成型设备；

3）可以测试压降、圆度、圆周等多项指标进行综合调整，使得滤棒的多项指标能够一次性调整到位。

附图说明

图1是本发明的一种连接结构示意图；

图2是图1中成形纸压槽的剖面结构示意图；

图3是本发明中升降器的一种剖面结构示意图。

图中，1-控制器；2-走丝电机；3-卷曲电机；4-升降器；5-成形纸压槽；6-滤芯；7-成形纸；8-测试滤棒；9-压降检测仪器；40-伺服电机；41-凸轮；42-连杆机构；50-圆弧切点；51搭接部位圆弧；52-非搭接部位圆弧；60-丝束。

具体实施方式

如图1所示的滤棒周长的自动调整机构，配套有丝束送丝电机、卷曲电机、控制器、滤棒成型烟枪，烟枪中具有周长控制装置，周长控制装置由升降器、成形纸压槽、滤棒型腔构成；

控制器通过控制线连接升降器控制其升降，控制器通过控制线分别与送丝电机和卷曲电机连接控制其转速。

另配套有滤棒取样装置、压降检测仪器，压降检测仪器通过信号线与控制器连接，控制器能够收集压降检测仪器的压降信号。

如图2所示的成形纸压槽接触成形纸表面的圆弧为相切的两段圆弧，搭接部位圆弧的曲率半径R1略大于非搭接部位圆弧的曲率半径R0，0<R1-RO<T，其中T为成形纸厚度。

如图3所示的升降器是一个伺服电机或者减速电机驱动的凸轮轴，套接在凸轮轴上的凸轮与连杆机构的一端接触并能驱动连杆机构运动，连杆机构的另一端带动成形纸压槽上下运动。

Claims (6)

1.一种滤棒周长的自动调整机构，配套有丝束开松回缩电机组、控制器、滤棒成型烟枪，其特征在于：烟枪中具有周长控制装置，周长控制装置由升降器、成形纸压槽、滤棒型腔构成；

丝束开松回缩电机组中具有丝束送丝电机、卷曲电机；

控制器通过控制线连接升降器控制其升降，升降器驱动成形纸压槽升降，使得滤棒空间大小变化，成形纸搭接的部位的位置有所变化，进而控制滤棒的周长；

成形纸压槽中内置有加热元件，当成形纸压槽行程到位压紧包有成形纸的滤芯后，加热元件加热成形纸内测的背胶，熔化搭接成形纸并定型形成滤棒。

2.如权利要求1所述的滤棒周长的自动调整机构，其特征在于：控制器通过控制线分别与送丝电机和卷曲电机连接控制其转速，卷曲电机的转速V1大于送丝电机的转速V0，使得丝束在行走过程中有一定程度的卷曲现象。

3.如权利要求2所述的滤棒周长的自动调整机构，其特征在于：另配套有滤棒取样装置、压降检测仪器，压降检测仪器通过信号线与控制器连接，控制器能够收集压降检测仪器的压降信号；压降检测仪器的检测数据反馈给控制器，控制器依据此数据调整送丝电机的转速与卷曲电机的转速比，使得丝束卷曲率调整，滤棒中滤芯达到合适的压降数值。

4.如权利要求1、2或3所述的滤棒周长的自动调整机构，其特征在于：所述的成形纸压槽接触成形纸表面的圆弧为相切的两段圆弧，搭接部位圆弧的曲率半径R1略大于非搭接部位圆弧的曲率半径R0，0<R1-RO<T，其中T为成形纸厚度。

5.如权利要求4所述的滤棒周长的自动调整机构，其特征在于：所述的成形纸压槽满足要求：150°<搭接部位圆弧弧度+非搭接部位圆弧弧度小于<180°。

6.如权利要求1、3或4所述的滤棒周长的自动调整机构，其特征在于：所述的升降器是一个伺服电机或者减速电机驱动的凸轮轴，套接在凸轮轴上的凸轮与连杆机构的一端接触并能驱动连杆机构运动，连杆机构的另一端带动成形纸压槽上下运动。

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