CN112772967A - 卷烟机烟支滤嘴检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷烟机烟支滤嘴检测系统，其包括：第一光电开关、第二光电开关、高频信号处理模块、轴编码器和控制器，第一光电开关设置在检测鼓轮的入口处，检测是否存在烟支，第二光电开关为高速光电开关，设置在剔除鼓轮的入口前方，对烟支滤嘴端面进行检测，生成高频电信号，高频信号处理模块对高频电信号进行处理，得到控制器可识别的电平信号，轴编码器与检测鼓轮同轴连接，根据检测鼓轮的运行位置产生相位信号，以对第一光电开关和第二光电开关进行定位检测。本发明的卷烟机烟支滤嘴检测系统，对烟支滤嘴端面进行实时逐一检测，杜绝滤嘴缺失烟支、与生产模式不相符的烟支流入下一道工序，减少质量事故的发生，降低原辅材料的消耗。

Description

卷烟机烟支滤嘴检测系统

技术领域

本发明涉及烟支检测技术领域，尤其涉及一种卷烟机烟支滤嘴检测系统。

背景技术

目前，ZJ118卷烟机为国内主流卷烟设备，其MAX滤嘴接装机部分主要用于将卷烟成型机送入的双倍长烟支等切为两段烟支，再将等切的滤嘴棒与之排列接装，然后将上胶的外包水松纸与之包裹，完成烟支的接装和包裹，最后经过漏气、缺嘴、空头、外观等相关检测，合格烟支从输出鼓轮输出到下游机完成烟包的包裹。在卷烟生产中，为了降低卷烟吸阻(特别是

的细支烟)，特别将滤嘴端1/3部分制作为各种款式的中空滤嘴(圆形、心形、五角星形、正方形等)，为此，在使用中空滤嘴生产卷烟时，必须对生产的烟支滤嘴进行逐一全方位检查，对存在缺陷的烟支在MAX剔除鼓轮上准确有效剔除，以杜绝非中空滤嘴和无滤嘴的不合格烟支流入下一道工序，目前未找到有效方法检测并剔除该缺陷烟支，不能有效保证卷烟产品质量。

因此，亟需一种卷烟机烟支滤嘴检测系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种卷烟机烟支滤嘴检测系统，以解决上述现有技术中的问题，能够杜绝由于生产过程中出现的滤嘴缺失烟支、与生产模式不相符的烟支流入下一道工序。

本发明提供了一种卷烟机烟支滤嘴检测系统，其中，包括：

第一光电开关、第二光电开关、高频信号处理模块、轴编码器和控制器，其中，所述控制器分别与所述第一光电开关、所述高频信号处理模块和所述轴编码器连接，所述第一光电开关设置在检测鼓轮的入口处，用于检测是否存在烟支，所述第二光电开关设置在剔除鼓轮的入口前方，并且所述第二光电开关包括高速光电开关，用于对烟支滤嘴端面进行检测，以生成高频电信号，所述高频信号处理模块与所述第二光电开关连接，用于对所述第二光电开关所生成的所述高频电信号进行处理，得到所述控制器可识别的电平信号，以根据所述电平信号确定滤嘴烟支的滤嘴端面是否为空心滤嘴、普通滤嘴或滤嘴缺失，所述轴编码器与所述检测鼓轮同轴连接，用于根据所述检测鼓轮的运行位置产生相位信号，以对所述第一光电开关和所述第二光电开关进行定位检测。

如上所述的卷烟机烟支滤嘴检测系统，其中，优选的是，所述第二光电开关包括发射端、接收端和光电转换组件，其中，所述发射端用于发出红外光，并照射在烟支滤嘴端面上，所述接收端用于接收从所述烟支滤嘴端面反射回的红外光，所述光电转换组件用于将从所述烟支滤嘴端面反射回的红外光转换为高频电信号。

如上所述的卷烟机烟支滤嘴检测系统，其中，优选的是，所述第二光电开关通过第一安装支架安装在所述剔除鼓轮的入口前方位置。

如上所述的卷烟机烟支滤嘴检测系统，其中，优选的是，所述第一光电开关通过第二安装支架安装在所述检测鼓轮的入口上方位置。

如上所述的卷烟机烟支滤嘴检测系统，其中，优选的是，若所述第二光电开关未检测到滤嘴，则烟支滤嘴丢失或检测槽位无烟支；若所述第二光电开关检测到每一槽位有滤嘴且只有一个上升沿高电平，则滤嘴烟支为普通滤嘴；若所述第二光电开关检测到每一槽位有滤嘴且只有两个上升沿高电平和一个下降沿低电平，则滤嘴烟支为空心滤嘴。

如上所述的卷烟机烟支滤嘴检测系统，其中，优选的是，所述控制器包括可编程逻辑控制器。

如上所述的卷烟机烟支滤嘴检测系统，其中，优选的是，所述轴编码器通过联轴器安装在所述检测鼓轮的中心轴上。

如上所述的卷烟机烟支滤嘴检测系统，其中，优选的是，所述卷烟机烟支滤嘴检测系统还包括人机操作界面，与所述控制器连接。

如上所述的卷烟机烟支滤嘴检测系统，其中，优选的是，所述卷烟机烟支滤嘴检测系统还包括与所述控制器连接的剔除电磁阀，设置在所述剔除鼓轮的出口位置。

如上所述的卷烟机烟支滤嘴检测系统，其中，优选的是，所述卷烟机烟支滤嘴检测系统还包括与所述控制器连接的剔除数据统计单元。

本发明提供一种卷烟机烟支滤嘴检测系统，可以实时有效地对烟支滤嘴端面进行实时逐一检测，从而杜绝由于生产过程中出现的滤嘴缺失烟支、与生产模式不相符的烟支流入下一道工序，减少了质量事故的发生，降低了原辅材料的消耗；运行稳定、高效、可靠，且故障频率低，易于调整及维护。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：

图1为本发明提供的卷烟机烟支滤嘴检测系统的实施例的结构框图；

图2为本发明提供的卷烟机烟支滤嘴检测系统的实施例的工作流程图；

图3为本发明提供的卷烟机烟支滤嘴检测系统的实施例的结构示意图；

图4A和图4B分别为本发明提供的卷烟机烟支滤嘴检测系统的实施例的普通滤嘴检测波形和空心滤嘴检测波形。

附图标记说明：

1-剔除鼓轮 2-检测鼓轮 3-滤嘴烟支

4-第一光电开关 5-调头鼓轮 6-烟支部分

7-烟支滤嘴端面 8-第二光电开关 9-第一安装支架

10-不合格烟支 11-剔除电磁阀 12-高频信号处理模块

13-人机操作界面 14-轴编码器 15-剔除数据统计单元

16-控制器

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”：以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

针对卷烟机无法对生产中的空心滤嘴烟支进行逐一全方位检测并对存在缺陷烟支无法准确剔除的问题，目前设备上只存在缺滤嘴检测装置，其采用光电开关，只能检测单支烟支上有无滤嘴棒，不能检测滤嘴棒是否为中空滤嘴，故使用该缺滤嘴检测装置无法对空心滤嘴和非空心滤嘴进行有效识别，不能从根本上杜绝非空心滤嘴烟支流入下一道工序的问题。由此可见，目前，只能对生产的滤嘴烟支中无滤嘴的烟支进行有效检测并剔除，不能对非空心滤嘴烟支进行检测，存在非空心滤嘴烟支流入下一道工序的风险。

如图1所示，本发明实施例提供了一种卷烟机烟支滤嘴检测系统，其包括：第一光电开关4、第二光电开关8、高频信号处理模块12、轴编码器14和控制器16，其中，所述控制器16分别与所述第一光电开关4、所述高频信号处理模块12和所述轴编码器14连接，如图3所示，所述第一光电开关4设置在检测鼓轮2的入口处，用于检测是否存在烟支，所述第二光电开关8设置在剔除鼓轮1的入口前方，并且所述第二光电开关8包括高速光电开关，用于对烟支滤嘴端面进行检测，以生成高频电信号，所述高频信号处理模块12与所述第二光电开关8连接，用于对所述第二光电开关8所生成的所述高频电信号进行处理，得到所述控制器16可识别的电平信号，以根据所述电平信号确定滤嘴烟支的滤嘴端面是否为空心滤嘴、普通滤嘴或滤嘴缺失，所述轴编码器14与所述检测鼓轮2同轴连接，用于根据所述检测鼓轮2的运行位置产生相位信号，以对所述第一光电开关4和所述第二光电开关8进行定位检测。

其中，所述高频信号处理模块12安装在卷烟机电控柜内，第二光电开关8的输出端与高频信号处理模块12的输入端连接，第一光电开关4、高频信号处理模块12和轴编码器14的输出端连接到控制器16的输入端。

本发明使用高速光电开关作为第二光电开关8，对通过其前方的滤嘴烟支的滤嘴端面进行实时检测，其中第二光电开关8选择500Hz/s以上的相应频率。进一步地，所述第二光电开关8通过第一安装支架9安装在所述剔除鼓轮1的入口前方位置。具体地，所述第一安装支架采用“一字”开孔和“半圆”弧形开孔，满足第二光电开关8的上下、左右、高低等全方位的位置调整。

进一步地，所述第一光电开关4通过第二安装支架(未示出)安装在所述检测鼓轮2的入口上方位置。第一光电开关4用于检测包裹成型的滤嘴烟支是否到达检测鼓轮区域，并为后续检测鼓轮区域烟支是否存在堵塞而提供判断信号。

进一步地，可以利用从卷烟机电柜内采取的DC24V直流电源对第一光电开关4、第二光电开关8、高频信号处理模块12和轴编码器14进行供电。

在工作中，如图2所示，ZJ118卷烟机组通电，本发明的卷烟机烟支滤嘴检测系统运行，当设备正常运行时，包裹成型的滤嘴烟支从调头鼓轮5到达检测鼓轮2的入口，检测鼓轮2上方的第一光电开关4探测到滤嘴烟支，第一光电开关4输出高电平，送入控制器16，同时，控制器16根据轴编码器14提供的相位进行该烟支的移位。当该滤嘴烟支到达剔除鼓轮1的入口处时，安装在剔除鼓轮1的入口处的第二光电开关8立即对该槽位的烟支滤嘴端面7进行检测，6为烟支部分。具体地，轴编码器14输出的相位角度送入控制器16，控制器16对该烟支移位200°的相位(即20槽烟支)，控制器16对第二光电开关8送入的高低电平信号与轴编码器14送入的10的整数倍相位进行处理，第二光电开关送入的其余相位的信号不作计算处理。根据生产要求，可设定为普通滤嘴检测和中空滤嘴检测两种工作模式，生产中对经过该卷烟机烟支滤嘴检测系统的每一支烟支的滤嘴端面进行逐一检查，对不能满足模式设置的滤嘴烟支移位后在剔除鼓轮进行有效准确剔除。

如果安装在检测鼓轮2的入口上方的第一光电开关4探测到滤嘴烟支，而安装在剔除鼓轮1入口前方的第二光电开关8连续10槽未检测到烟支，则控制器16立即发出停机信号，并报出“烟支在检测鼓轮处堵塞”的红色信息。如果安装在检测鼓轮2的入口上方的第一光电开关4未探测到滤嘴烟支，而安装在剔除鼓轮1入口前方的第二光电开关8连续10槽检测到滤嘴烟支，则控制器16立即发出停机信号，并报出“烟支检测光电开关失效”的红色信息。

由此，相对于现有技术而言，可以实时有效地对烟支滤嘴端面进行实时逐一检测，从而杜绝由于生产过程中出现的滤嘴缺失烟支、与生产模式不相符的烟支流入下一道工序，减少了质量事故的发生，降低了原辅材料的消耗；运行稳定、高效、可靠，且故障频率低，易于调整及维护。

进一步地，所述第二光电开关8包括发射端、接收端和光电转换组件，其中，所述发射端用于发出红外光，并照射在烟支滤嘴端面7上，所述接收端用于接收从所述烟支滤嘴端面7反射回的红外光，所述光电转换组件用于将从所述烟支滤嘴端面7反射回的红外光转换为高频电信号。

更进一步地，所述高频信号处理模块12用于对所述第二光电开关8送入的高频电信号进行解频、分析、滤波等处理，输出控制器16可识别的电平信号，具体地，将高频电信号处理为24V和0V的高低电平信号，以使控制器根据电平信号确定滤嘴烟支的滤嘴端面是否为空心滤嘴、普通滤嘴或滤嘴缺失，高频信号处理模块12将高频电信号处理为24V和0V的高低电平信号，完全满足ZJ118卷烟机生产速度8000支/分钟的运行速度，其检测精度较高。高频信号处理模块12的输出信号送入控制器16，进而确定烟支是否存在滤嘴，并确定滤嘴形状与生产模式是否一致。在具体实现中，控制器16根据滤嘴检测模式选择，判断带滤嘴烟支为合格或不合格，并通过移位，控制器16输出剔除控制信号，以将不合格滤嘴烟支准确剔除，杜绝不合格烟支流入下一道工序。

进一步地，若所述第二光电开关8未检测到滤嘴，则烟支滤嘴丢失或检测槽位无烟支；若所述第二光电开关8检测到每一槽位有滤嘴且只有一个上升沿高电平(如图4A所示)，则滤嘴烟支为普通滤嘴；若所述第二光电开关8检测到每一槽位有滤嘴且只有两个上升沿高电平和一个下降沿低电平(如图4B所示)，则滤嘴烟支为空心滤嘴。

在具体实现中，根据生产要求，控制器可设定为普通滤嘴检测和中空滤嘴检测两种工作模式，如图2所示，如果选择空心滤嘴检测模式，第二光电开关8必须检测到每一槽位的滤嘴烟支的滤嘴端面有且只有两个上升沿高电平和一个下降沿低电平信号(如图4B所示)，否则控制器全部判断为不合格烟支，移位后在剔除鼓轮上剔除。如果选择普通滤嘴检测模式，第二光电开关8必须检测到每一槽位的滤嘴烟支的滤嘴端面有且只有一个上升沿高电平信号(如图4A所示)，否则全部判断为不合格烟支，移位后在剔除鼓轮上剔除。这样可以在生产中对经过本发明的卷烟机烟支滤嘴检测系统的每一支烟支滤嘴端面进行逐一检查，对不能满足模式设置的滤嘴烟支移位后在剔除鼓轮进行有效准确剔除，从而保证了检测的可靠性和准确性。

进一步地，在本发明中，所述控制器16为可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，PLC)，在具体实现中，控制器16可以为原机PLC，用于移位、不合格烟支剔除、报警等。作为一个示例而非限定，PLC的型号为西门子S7-1200。控制器16设定为普通滤嘴烟支检测模式和空心滤嘴烟支检测模式，分别用于生产普通烟支和空心特殊烟支的检测和剔除。

更进一步地，所述卷烟机烟支滤嘴检测系统还包括人机操作界面13，与所述控制器16连接，用于剔除数据的统计及检测相关参数的调整、报警信息的显示等。所述人机操作界面13包括触控屏，其采用图形化软件界面。在具体实现中，人机操作界面13为原机触控屏，作为一个示例而非限定，触控屏的型号为索尼SVF14A18SC。在安装在检测鼓轮2的入口上方的光电开关4探测到滤嘴烟支，而安装在剔除鼓轮入口前方的第二光电开关8连续10槽未检测到烟支时，在人机操作界面13上显示“检测鼓轮烟支堵塞”的红色信息；在安装在检测鼓轮2的入口上方的光电开关4未探测到滤嘴烟支，而安装在剔除鼓轮入口前方的第二光电开关8连续10槽检测到滤嘴烟支时，在人机操作界面13上显示“烟支检测光电开关失效”的红色信息。

所述轴编码器14通过联轴器安装在所述检测鼓轮2的中心轴上。轴编码器14主要用于对第一光电开关4和第二光电开关8进行检测定位处理，其输出为控制器16提供位置检测相位脉冲。在安装轴编码器14时，将检测鼓轮2上的“0”位线与基座处的“0”位线对齐，此时，第一光电开关4正对烟支的中心点上，第二光电开关8正对烟支滤嘴端面7的中心位置，轴编码器7在人机操作界面13上显示为“0°”。烟支每移动一次，轴编码器14运转10°，从检测鼓轮2的入口处的第一光电开关4检测到滤嘴烟支到第二光电开关8检测到烟支，共计移位20槽位，即光电开关4在“0°”相位检测到烟支时，经过“200°”时第二光电开关8才能检测到烟支，每间隔10°控制器16对第二光电开关8送入的信号进行处理，从而完成整个卷烟滤嘴端面的检测和准确剔除。在调整第二光电开关8和第一光电开关4的位置时，在检测鼓轮2的“0”号线与基座的“0”号线对齐时，均检测到滤嘴端面的中心位置和烟支的中间位置。

进一步地，所述卷烟机烟支滤嘴检测系统还包括与所述控制器16连接的剔除电磁阀11，设置在所述剔除鼓轮1的出口位置。其中，剔除电磁阀11与控制器16的输出端连接，通过控制器16控制剔除电磁阀11的通电和断开。具体地，如图3所示，所述剔除电磁阀11安装在剔除鼓轮1的“8点钟”方向位置，采用高压气将不合格烟支10从剔除鼓轮1上吹出。

更进一步地，所述卷烟机烟支滤嘴检测系统还包括与所述控制器16连接的剔除数据统计单元15，以对剔除的不合格烟支进行统计，并生成统计报告上传图文显示，以提醒操作维修人员，从而杜绝不合格烟支流入下一道工序。

本发明实施例提供的卷烟机烟支滤嘴检测系统，可以实时有效地对烟支滤嘴端面进行实时逐一检测，从而杜绝由于生产过程中出现的滤嘴缺失烟支、与生产模式不相符的烟支流入下一道工序，减少了质量事故的发生，降低了原辅材料的消耗；运行稳定、高效、可靠，且故障频率低，易于调整及维护。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种卷烟机烟支滤嘴检测系统，其特征在于，包括：

第一光电开关、第二光电开关、高频信号处理模块、轴编码器和控制器，其中，所述控制器分别与所述第一光电开关、所述高频信号处理模块和所述轴编码器连接，所述第一光电开关设置在检测鼓轮的入口处，用于检测是否存在烟支，所述第二光电开关设置在剔除鼓轮的入口前方，并且所述第二光电开关包括高速光电开关，用于对烟支滤嘴端面进行检测，以生成高频电信号，所述高频信号处理模块与所述第二光电开关连接，用于对所述第二光电开关所生成的所述高频电信号进行处理，得到所述控制器可识别的电平信号，以根据所述电平信号确定滤嘴烟支的滤嘴端面是否为空心滤嘴、普通滤嘴或滤嘴缺失，所述轴编码器与所述检测鼓轮同轴连接，用于根据所述检测鼓轮的运行位置产生相位信号，以对所述第一光电开关和所述第二光电开关进行定位检测。

2.根据权利要求1所述的卷烟机烟支滤嘴检测系统，其特征在于，所述第二光电开关包括发射端、接收端和光电转换组件，其中，所述发射端用于发出红外光，并照射在烟支滤嘴端面上，所述接收端用于接收从所述烟支滤嘴端面反射回的红外光，所述光电转换组件用于将从所述烟支滤嘴端面反射回的红外光转换为高频电信号。

3.根据权利要求1所述的卷烟机烟支滤嘴检测系统，其特征在于，所述第二光电开关通过第一安装支架安装在所述剔除鼓轮的入口前方位置。

4.根据权利要求1所述的卷烟机烟支滤嘴检测系统，其特征在于，所述第一光电开关通过第二安装支架安装在所述检测鼓轮的入口上方位置。

5.根据权利要求1所述的卷烟机烟支滤嘴检测系统，其特征在于，若所述第二光电开关未检测到滤嘴，则烟支滤嘴丢失或检测槽位无烟支；若所述第二光电开关检测到每一槽位有滤嘴且只有一个上升沿高电平，则滤嘴烟支为普通滤嘴；若所述第二光电开关检测到每一槽位有滤嘴且只有两个上升沿高电平和一个下降沿低电平，则滤嘴烟支为空心滤嘴。

6.根据权利要求1所述的卷烟机烟支滤嘴检测系统，其特征在于，所述控制器包括可编程逻辑控制器。

7.根据权利要求1所述的卷烟机烟支滤嘴检测系统，其特征在于，所述轴编码器通过联轴器安装在所述检测鼓轮的中心轴上。

8.根据权利要求1所述的卷烟机烟支滤嘴检测系统，其特征在于，所述卷烟机烟支滤嘴检测系统还包括人机操作界面，与所述控制器连接。

9.根据权利要求1所述的卷烟机烟支滤嘴检测系统，其特征在于，所述卷烟机烟支滤嘴检测系统还包括与所述控制器连接的剔除电磁阀，设置在所述剔除鼓轮的出口位置。

10.根据权利要求1所述的卷烟机烟支滤嘴检测系统，其特征在于，所述卷烟机烟支滤嘴检测系统还包括与所述控制器连接的剔除数据统计单元。

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