CN112021649A - 一种卷烟质量检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷烟质量检测系统，包括烟条成型组件、劈刀装置、烟支调向装置、PLC控制器以及与PLC电连接的微波扫描仪、编码器、光纤检测器和电磁阀。一种卷烟质量检测方法，包括微波扫描仪对烟条连续扫描，形成电压信号并传输至PLC控制器；PLC根据电压信号判断出现不合格烟支时，PLC控制器判断不合格烟支的序号；PLC控制器定位不合格烟支，输出控制信号使电磁阀接通压缩空气管和压缩空气喷头将不合格烟支吹出。本发明解决了现有复合机不具备产品质量检测功能导致不合格产品流入下游工序的问题，提高加热不燃烧卷烟的产品合格率。

Description

一种卷烟质量检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及卷烟质量检测技术领域，具体的说，是一种卷烟质量检测系统及检测方法。

背景技术

中空加热不燃烧卷烟是一种新型加热不燃烧卷烟，该卷烟由嘴棒、中空管、薄片烟丝段组成，如图1所示，中空管是由三层卷烟纸卷制而成的空管，该部分主要作用是调节吸阻、提高加热不燃烧卷烟硬度、保证成型效果。中空加热不燃烧卷烟的生产工艺流程：1.预制嘴棒(左段)、中空管(中间段)、薄片烟丝段(右段)；2.用第一台复合机完成中空管和薄片烟丝段的拼接，形成卷烟段；3、用第二台复合机完成嘴棒和卷烟段的拼接；至此，中空加热不燃烧卷烟卷制成型。然而，复合机在拼接、卷制中空管和薄片烟丝段时，常会出现拼接间隙大、中空管和烟丝段拼接反向、中空管破裂等质量问题，且由于现有复合机不具备产品质量检测功能，造成不合格产品流入下游工序，影响卷烟质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卷烟质量检测系统及检测方法，用于解决现有技术中复合机在拼接、卷制中空管和薄片烟丝段时，常会出现拼接间隙大、中空管和烟丝段拼接反向以及中空管破裂等质量问题且因为没有相应检测功能导致不合格产品流入下游工序的问题，以提高加热不燃烧卷烟的产品合格率。

本发明通过下述技术方案解决上述问题：

一种卷烟质量检测系统，包括烟条成型组件、劈刀装置和烟支调向装置，还包括PLC控制器以及与所述PLC控制器电连接的微波扫描仪、编码器、光纤检测器和电磁阀，其中：

微波扫描仪，安装在烟条成型组件上，用于在烟条穿过时对烟条扫描以检测烟条密度，形成不同幅值的电压信号并输出电压信号至PLC控制器；

编码器，安装在烟支调向装置上，用于在烟支调向装置旋转时触发脉冲信号并传递至PLC控制器；

光纤检测器，位于劈刀装置和微波扫描仪之间，用于检测开机后的第一支烟，并将检测信号发送至PLC控制器；劈刀装置按产品要求将烟条切割成烟支；烟支经烟支调向装置后，由一字排列调整为并排排列，并输出至下游设备。

电磁阀，安装在烟支调向装置后的烟支输出通道上，一端连接压缩空气管，另一端连接压缩空气喷头，电磁阀用于根据PLC控制器的输出指令，使压缩空气通过阀体或使压缩空气被切断；

PLC控制器，用于接收微波扫描仪的电压信号并将电压信号幅值与预设条件比较，当不符合预设条件时判断为出现不合格烟支，PLC控制器结合光纤检测器定位的第一支烟以及编码器输入的脉冲信号定位烟支，并控制电磁阀将压缩空气管与压缩空气喷头接通，将不合格烟支喷吹出烟支输送通道。

所述电压信号包括薄片烟丝段的检测信号幅值、中空管的检测信号幅值和拼接间隙的检测信号宽度；所述阈值包括薄片烟丝段密度高限、薄片烟丝段密度低限、中空管密度高限、中空管密度低限、拼接间隙高限和拼接间隙低限；

当不满足以下任一条件时，判断为出现不合格烟支：

薄片烟丝段密度高限≥薄片烟丝段的检测信号幅值≥薄片烟丝段密度低限；

中空管密度高限≥中空管的检测信号幅值≥中空管密度低限；

拼接间隙高限≥拼接间隙的检测信号宽度≥拼接间隙低限。

一种卷烟质量检测方法，包括：

步骤S100：启动设备，微波扫描仪对运输通道上的烟条连续扫描，形成连续的电压信号并传输至PLC控制器；

步骤S200：PLC控制器根据电压信号判断是否出现不合格烟支，当出现不合格烟支时，PLC控制器根据电压信号周期判断不合格烟支的序号；

步骤S300：PLC控制器定位烟支调向装置上的不合格烟支；

步骤S400：PLC控制器输出控制信号使电磁阀接通压缩空气管和压缩空气喷头，压缩空气喷头将不合格烟支吹出。

所述步骤S300具体为：

步骤S310：光纤检测器检测到烟条时，将检测信号传递至PLC控制器，PLC控制器记录第一支烟；

步骤S320：劈刀装置将烟条切割成为烟支，烟支由中空管和薄片烟丝段拼接而成，每支烟支经过烟支调向装置时，烟支调向装置旋转一次用于将烟支由一字排列调整为并排排列并输送到下游设备，编码器安装在烟支调向装置上，烟支调向装置旋转时编码器触发脉冲信号并传输至PLC控制器；

步骤S330：PLC控制器根据第一支烟、编码器的脉冲信号以及不合格烟支的序号定位不合格烟支。

所述步骤S200中判断不合格烟支的方法为：

(1)判断薄片烟丝段的检测信号幅值P_y是否满足P1≥P_y≥P2，其中P1为薄片烟丝段密度高限，P2为薄片烟丝段密度低限；若不满足，判断：

若P_y＞P1，判断为薄片烟丝段混入异物；若P_y＜P2，则判断为薄片烟丝段与中空管拼接反向；

(2)判断中空管的检测信号幅值P_k是否满足P3≥P_k≥P4，其中P3中空管密度高限，P4为中空管密度低限；若不满足，判断：

若P_k＞P3，则判断为中空管混入异物或烟丝段与中空管拼接反向；若P_k＜P4，则判断为中空管破裂；

(3)判断拼接间隙的检测信号宽度d是否满足d1≥d≥d2；若不满足，则判断：

若d>d1，则判断为拼接间隙过大；若d<d2，则判断为拼接间隙过小。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明通过微波扫描烟支密度并转换成电压信号，判断不合格烟支，并结合光纤检测器定位的第一支烟和编码器的脉冲定位烟支，并启动电磁阀接通压缩空气管和压缩空气喷头，将不合格烟支吹出，实现检测和剔除不合格烟支，提升了进入下游工序的卷烟质量。

(2)本发明解决了现有复合机不具备产品质量检测功能导致不合格产品流入下游工序的问题，提高加热不燃烧卷烟的产品合格率。

附图说明

图1为卷烟的示意图；

图2为本发明的系统框图；

图3为本发明的电路连接框图；

图4为电压信号与阈值的关系示意图；

图5为本发明的检测流程图；

其中，1-微波扫描仪；2-光纤检测器；3-劈刀装置；4-烟支调向装置；5-编码器；6-电磁阀；7-压缩空气管；8-压缩空气喷头；9-烟条；10-烟支；11-PLC控制器。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例：

结合附图2和图3所示，一种卷烟质量检测系统，包括微波扫描仪1、编码器5、PLC控制器11、光纤检测器2和电磁阀6，微波扫描仪1、编码器5、光纤检测器2和电磁阀6与PLC控制器11连接，还包括烟支调向装置4、劈刀装置3。

微波扫描仪1安装在烟条成型组件上，拼接成型的烟条穿过微波扫描仪1时，微波扫描仪1对烟条9连续扫描，以微波检测烟条密度，形成不同幅值的电压信号，通送至PLC控制器11，PLC控制器11依据电压信号的不同幅值判断烟条材料；

烟条9经过光纤检测器2时，光纤检测器2检测到开机后的第一支烟并发送给PLC控制器11；

烟条9继续向前传输经过劈刀装置3，劈刀装置3按产品要求切割成加热不燃烧烟支，烟支10包括了中空管和薄片烟丝段，烟支10被运送到烟支调向装置4，烟支10经烟支调向装置4后，由一字排列调整为并排排列，并输送到下游设备。编码器5安装在烟支调向装置4尾端，烟支调向装置4旋转过程中，编码器5触发脉冲信号，并发送至PLC控制器11中。每支经过烟支调向装置4的烟支10对应一个脉冲信号，结合光纤检测器2记录的第一支烟的信号，PLC控制器11可以定位到每一支烟支10；

电磁阀6安装在烟支调向装置4后的烟支输出通道上，电磁阀6上安装压缩空气管7和压缩空气喷头8，其作用是当PLC控制器11判断出现质量不合格烟支时，输出信号使电磁阀6连通压缩空气管7和压缩空气喷头8，将不合格烟支喷吹出烟支输送通道，落入废烟收集箱中。

实施例2：

一种卷烟质量检测方法，包括：

步骤S100：启动设备，微波扫描仪1对运输通道上的烟条9连续扫描，形成连续的电压信号并传输至PLC控制器11，如图4所示，该信号为周期性信号，每个周期内包含了薄片烟丝段的检测信号、烟丝段和中空管拼接间隙的检测信号、中空管的检测信号；设定阈值，对加热不燃烧卷烟进行质量检测，阈值分别为：薄片烟丝段密度高限P1、薄片烟丝段密度低限P2、中空管密度高限P3、中空管密度低限P4、拼接间隙密度高限d1、拼接间隙密度低限d2。正常加热不燃烧烟条通过时，薄片烟丝段的检测信号幅值P_y应满足P1≥P_y≥P2，中空管的检测信号幅值P_k应满足P3≥P_k≥P4，拼接间隙检测信号的宽度d应d1≥d≥d2。若P_y>P1时，可能出现薄片烟丝段混入异物的质量问题；若P_y<P2时，可能出现薄片烟丝段与中空管拼接反向的质量问题；若P_k>P3时，可能出现中空管混入异物或烟丝段与中空管拼接反向的质量问题；若P_k<P4时，可能出现中空管破裂的质量问题；若d>d1时，则拼接间隙过大；若d<d2时，则拼接间隙过小。

如图5所示，检测方法如下：

步骤1：第一支烟通过光纤检测器2时，PLC控制器11记录第一支烟的检测信号；

步骤2：连续生产，微波扫描仪1对加热不燃烧卷烟烟条9连续扫描，PLC控制器11记录扫描信号；同时，烟支调向装置4转动，编码器5触发脉冲信号，PLC控制器11记录脉冲信号；

步骤3：PLC控制器11判断薄片烟丝段的检测信号幅值P_y是否符合P1≥P_y≥P2，若是，进入下一步骤；若否，结合第一支烟检测信号和编码器5和触发脉冲信号，系统确认不合格烟支的位置，电磁阀6开启阀门，压缩空气将不合格烟支吹出烟支输送通道，不合格烟支被剔除；

步骤4：PLC控制器11判断拼接间隙的检测信号宽度d是否符合d1≥d≥d2，若是，进入下一步骤；若否，系统确认不合格烟支的位置，电磁阀6开启阀门，不合格烟支被剔除；

步骤5：PLC控制器11判断中空管检测信号幅值P_k是否符合P3≥P_k≥P4，若是，进入步骤2，并以此循环；若否，系统确认不合格烟支的位置，电磁阀6开启阀门，不合格烟支被剔除。

通过中空加热不燃烧卷烟质量检测的装置及检测方法，可以有效地检测中空加热不燃烧卷烟生产过程中出现的拼接间隙大、拼接反向、中空管破裂等质量问题，并剔除不合格烟支，提升了加热不燃烧卷烟质量。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (5)

1.一种卷烟质量检测系统，包括烟条成型组件、劈刀装置和烟支调向装置，其特征在于，还包括PLC控制器以及与所述PLC控制器电连接的微波扫描仪、编码器、光纤检测器和电磁阀，其中：

微波扫描仪，安装在所述烟条成型组件上，用于在烟条穿过时对烟条扫描并输出电压信号至PLC控制器；

编码器，安装在所述烟支调向装置上，用于在烟支调向装置旋转时触发脉冲信号并传递至PLC控制器；

光纤检测器，位于所述劈刀装置和微波扫描仪之间，用于检测开机后的第一支烟，并将检测信号发送至PLC控制器；

电磁阀，安装在所述烟支调向装置后的烟支输出通道上，电磁阀的一端连接压缩空气管，另一端连接压缩空气喷头，电磁阀用于根据PLC控制器的输出指令，使压缩空气通过阀体或使压缩空气被切断；

PLC控制器，用于接收微波扫描仪的电压信号并将电压信号幅值与预设条件比较，当不符合预设条件时判断为出现不合格烟支，结合光纤检测器定位的第一支烟以及编码器输入的脉冲信号定位烟支，并控制电磁阀将压缩空气管与压缩空气喷头接通。

2.根据权利要求1所述的一种卷烟质量检测系统，其特征在于，所述电压信号包括薄片烟丝段的检测信号幅值、中空管的检测信号幅值和拼接间隙的检测信号宽度；所述阈值包括薄片烟丝段密度高限、薄片烟丝段密度低限、中空管密度高限、中空管密度低限、拼接间隙高限和拼接间隙低限；

当不满足以下任一条件时，判断为出现不合格烟支：

薄片烟丝段密度高限≥薄片烟丝段的检测信号幅值≥薄片烟丝段密度低限；

中空管密度高限≥中空管的检测信号幅值≥中空管密度低限；

拼接间隙高限≥拼接间隙的检测信号宽度≥拼接间隙低限。

3.一种卷烟质量检测方法，其特征在于，包括：

步骤S100：启动设备，微波扫描仪对运输通道上的烟条连续扫描，形成连续的电压信号并传输至PLC控制器；

步骤S200：PLC控制器根据电压信号判断是否出现不合格烟支，当出现不合格烟支时，PLC控制器根据电压信号周期判断不合格烟支的序号；

步骤S300：PLC控制器定位烟支调向装置上的不合格烟支；

步骤S400：PLC控制器输出控制信号使电磁阀接通压缩空气管和压缩空气喷头，压缩空气喷头将不合格烟支吹出。

4.根据权利要求3所述的一种卷烟质量检测方法，其特征在于，所述步骤S300具体包括：

步骤S310：光纤检测器检测到烟条时，将检测信号传递至PLC控制器，PLC控制器记录第一支烟；

步骤S320：劈刀装置将烟条切割成为烟支，烟支由中空管和薄片烟丝段拼接而成，每支烟支经过烟支调向装置时，烟支调向装置旋转一次用于将烟支由一字排列调整为并排排列并输送到下游设备，编码器安装在烟支调向装置上，烟支调向装置旋转时编码器触发脉冲信号并传输至PLC控制器；

步骤S330：PLC控制器根据第一支烟、编码器的脉冲信号以及不合格烟支的序号定位不合格烟支。

5.根据权利要求3所述的一种卷烟质量检测方法，其特征在于，所述步骤S200中PLC控制器根据电压信号判断是否出现不合格烟支具体为：

(1)判断薄片烟丝段的检测信号幅值P_y是否满足P1≥P_y≥P2，其中P1为薄片烟丝段密度高限，P2为薄片烟丝段密度低限；若不满足，判断：

若P_y＞P1，判断为薄片烟丝段混入异物；若P_y＜P2，则判断为薄片烟丝段与中空管拼接反向；

(2)判断中空管的检测信号幅值P_k是否满足P3≥P_k≥P4，其中P3中空管密度高限，P4为中空管密度低限；若不满足，判断：

若P_k＞P3，则判断为中空管混入异物或烟丝段与中空管拼接反向；若P_k＜P4，则判断为中空管破裂；

(3)判断拼接间隙的检测信号宽度d是否满足d1≥d≥d2；若不满足，则判断：

若d>d1，则判断为拼接间隙过大；若d<d2，则判断为拼接间隙过小。

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