CN112974341B - 一种卷烟机圆盘切刀自动在线清洁装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种卷烟机圆盘切刀自动在线清洁装置及方法，该自动在线清洁装置包括清洁剂喷射装置、清洁装置和控制装置，清洁装置包括毛毡座、清洁毛毡、支架、丝杆、电机和气缸，毛毡座安装于支架上，毛毡座上安装有清洁毛毡；清洁剂喷射装置靠近毛毡座，用于向清洁毛毡喷射清洁剂。气缸和电机分别与支架相连接，丝杆的两端分别与电机和毛毡座连接，毛毡座与支架滑动配合。控制装置分别与电机和气缸电连接或通信连接。提供了在线自动调节毛毡座位置的技术，能根据卷烟机运行速度判定清洁毛毡磨损程度自动调节毛毡座位置，兼顾了设备运行效率与清洁毛毡的擦拭、溶解、吸收效能。实现了清洁剂的喷射间隔与卷烟机运行速度匹配。
Description
技术领域
本发明涉及卷烟设备技术领域，具体涉及一种卷烟机圆盘切刀自动在线清洁装置及方法。
背景技术
目前使用的卷烟机(如ZJ17卷烟机)在生产相应牌号产品时，常常因水松纸掉色、滤嘴材料加糖、加香、烟支焦油、胶水附着造成的圆盘切刀锋面污染积垢，并进一步造成产品切割品质下降，形成对产品的二次污染。
针对上述问题，我司研发了一种圆盘切刀清洁装置，通过喷射清洗剂配合清洁毛毡对切刀进行实时在线清洁，取得了良好的效果，但也存在诸多问题。
首先，圆盘切刀和清洁毛毡经过长时间摩擦后，会因切口变宽，积垢严重，造成清洁毛毡的擦拭、溶解、吸收效能下降，此时需要调节毛毡座的位置以形成新的切口，尤其在卷烟机高速生产时，切口损坏较快。此时需要停机更换，大大降低了生产效率。
其次，该圆盘切刀清洁装置不能配合卷烟机运行速度进行喷射清洗，造成清洗剂浪费的同时对切刀清洁效果也产生了不利影响。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
为解决上述技术缺陷，本发明提供一种卷烟机圆盘切刀自动在线清洁装置及方法，能够在线自动调节毛毡座位置，并实现了清洁剂的喷射间隔与卷烟机运行速度匹配。
本发明采用的技术方案在于：
一方面，提供一种卷烟机圆盘切刀自动在线清洁装置，包括清洁剂喷射装置和清洁装置，
所述清洁装置包括毛毡座、清洁毛毡和支架，所述毛毡座安装于所述支架上，所述毛毡座上安装有所述清洁毛毡；
所述清洁剂喷射装置靠近所述毛毡座，用于向所述清洁毛毡喷射清洁剂；
该自动在线清洁装置还包括控制装置，
所述清洁装置还包括丝杆、电机和气缸，所述气缸和电机分别与所述支架相连接，所述丝杆的两端分别与所述电机和所述毛毡座连接，所述毛毡座与所述支架滑动配合；
所述控制装置分别与所述电机和气缸电连接或通信连接。
进一步地，所述控制装置包括计数器，所述控制装置与卷烟机主控系统相连接，所述计数器用于捕获卷烟机主控系统输入的卷烟机烟支计数脉冲。
进一步地，还包括气源、压力桶、第一电磁阀，所述压力桶内储存有清洗剂，所述压力桶的压力口与气源相连通，所述压力桶的出液口与所述清洁剂喷射装置的进液口相连通，所述第一电磁阀的进口与气源连接，出口与所述清洁剂喷射装置的进气口相连通，所述第一电磁阀与所述控制装置相连接。
进一步地，还包括第二电磁阀，所述第二电磁阀的进口与所述气源相连通，出口与所述气缸相连通，所述第二电磁阀与所述控制装置相连接。
进一步地，所述压力桶上设有料位信号传感器，用于检测压力桶内的料位状态；所述料位信号传感器与所述控制装置电连接。
进一步地，所述控制装置包括可编程逻辑器、按键模块和指示模块，所述按键模块和所述指示模块与可编程逻辑器连接，
所述可编程逻辑器与卷烟机主控系统、料位信号传感器、第一电磁阀和第二电磁阀电连接；
所述按键模块，包括启动按键(301)、自动模式按键(302)、手动模式按键(303)、动作行程控制按键(304)；
所述指示模块，包括控制系统电源状态指示灯(305)、卷烟机启停状态指示灯(306)、压力桶料位状态指示灯(307)、控制系统启停状态指示灯(308)、电磁阀状态指示灯(309)、动作行程状态指示灯(310)。
另一方面，一种卷烟机圆盘切刀自动在线清洁方法：
当计数器捕获的卷烟机烟支计数脉冲个数达到控制装置的调位设定值时，控制装置控制气缸带动支架降下，使圆盘切刀刃口从清切毛毡中脱离出来；
控制装置控制电机带动丝杆旋转，使毛毡座在支架上滑动一定行程，使圆盘切刀刃口错开清洁毛毡上已有的切口位置；
控制装置控制气缸带动支架升起，使圆盘切刀的刃口切入清洁毛毡中，形成一个新的切口。
进一步地，
当毛毡座在支架上的滑动行程到达支架末端极限位置，控制装置控制气缸带动支架降下，使圆盘切刀刃口从清洁毛毡中脱离出来；
控制装置控制电机带动丝杆反向旋转，使毛毡座在支架上反向滑动，使毛毡座回到支架上的初始安装位置，动作行程状态指示灯(310)亮起，提醒操作人员停机更换清洁毛毡；
操作人员更换清洁毛毡后，按下动作行程控制按键(304)，控制装置控制气缸带动支架升起，行程状态指示灯(310)熄灭。
进一步地，
按下自动模式按键(302)，当计数器捕获的卷烟机烟支计数脉冲个数达到控制装置的清洁设定值时，控制装置的定时器启动，控制清洁剂喷射装置按照定时器设定的喷射时间喷出清洗剂，电磁阀状态指示灯(309)在喷射时间亮起，停止喷射时熄灭。
进一步地，
按下手动模式按键(303)，控制装置的计数器、定时器关闭，第一电磁阀随着手动模式按键(303)的按下、抬起而开启、关闭，在第一电磁阀开启时，清洁剂喷射装置内的清洗剂喷出，在第一电磁阀关闭时，清洁剂喷射装置停止喷射，同时电磁阀状态指示灯(309)在喷射时间亮起，停止喷射时熄灭。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：
本发明的卷烟机圆盘切刀自动在线清洁装置能根据卷烟机运行速度有效清洁圆盘切刀，提供在线自动调节毛毡座位置的技术，能根据卷烟机运行速度判定清洁毛毡磨损程度自动调节毛毡座位置，避免停机手动调节毛毡座位置，兼顾了设备运行效率与清洁毛毡的擦拭、溶解、吸收效能。实现了清洁剂的喷射间隔与卷烟机运行速度匹配。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明的实施方式的卷烟机圆盘切刀自动在线清洁装置的结构示意图；
图2示出了本发明的实施方式的清洁装置的结构示意图；
图3示出了本发明的实施方式的清洁装置自动在线清洁的控制流程图；
图4示出了本发明的实施方式的在线自动调节毛毡座位置的控制流程图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1、图2所示，在本实施例中，卷烟机圆盘切刀自动在线清洁装置，包括气源(图中未示出)、料位信号传感器1、压力桶2、控制装置3、第一电磁阀4、清洁剂喷射装置5、清洁装置6、第二电磁阀7。清洁装置6上装配有清洁毛毡601、毛毡座602、支架603、丝杆604、连轴器605、电机606、气缸607。控制装置3集成了四个按键，分别是启动按键301，自动模式按键302、手动模式按键303、动作行程控制按键304。启动按键301用于控制控制系统(3)的启停；自动模式按键302 用于控制第一电磁阀4的自动工作状态；手动模式按键303用于控制第一电磁阀4 的手动工作状态；动作行程控制按键304用于控制第二电磁阀7的动作和电机606的步进。控制装置3还集成了6个状态指示灯，分别是控制系统电源状态指示灯305、卷烟机启停状态指示灯306、压力桶料位状态指示灯307、控制系统启停状态指示灯 308、电磁阀状态指示灯309，动作行程状态指示灯310。控制系统电源状态指示灯 305用于指示控制装置3的电源状态；卷烟机启停状态指示灯306用于指示卷烟机的启动、停止状态；压力桶料位状态指示灯307用于指示压料位信号传感器1检测到的料位状态；控制系统启停状态指示灯308用于指示控制装置3的启停状态，电磁阀状态指示灯309用于指示第一电磁阀4的工作状态；动作行程状态指示灯310 用于指示第二电磁阀7和电机606的工作状态。
本实施例中，优选的，料位信号传感器1的感应装置置于压力桶2内，检测信号电连至控制装置3，可精确检测压力桶2的料位异常情况。压力桶2用于储存切刀清洗剂，具备高密封性，抗强腐蚀性的特点，其气路分别连接控制装置3、第一电磁阀4，液路连接至清洁剂喷射装置5。控制装置3的核心单元为单片机，开发便捷，性能可靠，亦可使用其他的嵌入式可编程逻辑器件对其进行替换，如FPGA、 ARM等。采用MOSFET管驱动第一电磁阀4，具有高速响应，信号输出稳定的特点。第一电磁阀4为高速电磁阀，具备快速响应，精确开启、关闭的特点，其电路连接至控制装置3，气路连接至压力桶2、清洁剂喷射装置5。清洁剂喷射装置5的液路连接至压力桶2，气路连接至第一电磁阀4，其喷嘴对清洁装置6上的清洁毛毡 601。清洁装置6上装配的清洁毛毡601固定在毛毡座602上，毛毡座602配有螺纹孔与丝杆604的一端连接。丝杆604的另一端连接联轴器605的一端，联轴器605 的另一端与电机606相连。支架603下方连接有气缸607。第二电磁阀7为高速电磁阀，具备快速响应，精确开启、关闭的特点，其电路连接至控制装置3，气路连接至气缸607。
如图3所示，工作过程中，当装置上电，控制系统电源状态指示灯305点亮，表明系统各电压工作正常，控制装置3自动进行初始化设定。控制装置3将对料位信号传感器1的输出信号、卷烟机的启动、停止状态进行检测。当料位信号传感器 1输出低电平信号(表明压力桶压力料位正常，压力桶料位状态指示灯307熄灭)，且卷烟机相应启停信号为高电平信号(表明ZJ17卷烟机处于启动状态，卷烟机启停状态指示灯308熄灭)时，按下启动按键301，相应控制系统启停状态指示灯308 亮起，卷烟机的压缩空气供入压力桶2、第一电磁阀4，压力桶2内形成一定气压，桶内清洗剂在气压作用下流入清洁剂喷射装置5。
若按下自动模式按键302，控制装置3计数器启动，用于捕获输入的卷烟机烟支计数脉冲，当捕获的卷烟机烟支计数脉冲个数达到控制系统的清洁设定值，控制系统定时器启动，驱动第一电磁阀4按照系统定时器设定的时间周期性开启、关闭，同时供入第一电磁阀4的压缩空气周期性接入清洁剂喷射装置5，控制清洁剂喷射装置5内的清洗剂周期性喷出，电磁阀状态指示灯309随着第一电磁阀4的动作周期性闪烁。由于第一电磁阀4启动需要控制装置3捕获程序设定的烟支计数脉冲个数，当卷烟机运行速度较快，则捕获脉冲个数的时间也较短，反之当卷烟机运行速度较慢，则捕获脉冲个数的时间也较长，因此本发明实现了清洁剂的喷射间隔与卷烟机运行速度匹配。
若按下手动模式按键303，控制系统计数器、定时器关闭，第一电磁阀4随着手动模式按键303的按下、抬起而开启、关闭，在第一电磁阀4开启时，压缩空气接入清洁剂喷射装置5，控制清洁剂喷射装置5内的清洗剂喷出，反之则隔离压缩空气进入清洁剂喷射装置5，阻止清洁剂喷射装置5内的清洗剂喷出，同时电磁阀状态指示灯309也随着手动模式按键303的按下、抬起，第一电磁阀4的开启、关闭而点亮、熄灭。
需要特别说明的是，装置上电后，料位信号传感器1输出低电平信号，且卷烟机相应启停信号为高电平信号是控制装置3、第一电磁阀4工作的必要条件，这两个条件有任何一个不满足或同时不满足，对应的压力桶料位状态指示灯307、卷烟机启停状态指示灯308均会单独亮起或同时亮起，表明控制装置3、第一电磁阀4 处于不工作状态。
清洁剂喷射装置5的喷嘴对准清洁装置6上的清洁毛毡601，其喷射出的清洁剂渗透在清洁毛毡中。在卷烟机运行时，圆盘切刀锋面刃口切入到清洁装置6的清洁毛毡601中，形成一个切口，两者紧密接触，圆盘切刀10通过旋转，在该切口处和清洁毛毡601摩擦，从而使得圆盘切刀锋面的污垢被清洁毛毡601擦拭、溶解、吸收。
圆盘切刀10和清洁毛毡601经过长时间摩擦后，会因切口变宽，积垢严重，造成清洁毛毡601的擦拭、溶解、吸收效能下降。此时需要调节毛毡座602的位置，从而使得圆盘切刀10与清洁毛毡601形成新的切口，保证清洁毛毡601的擦拭、溶解、吸收效能。
如图4所示，一般情况下调节毛毡座602的位置需要使设备处于停止状态，必然降低设备运行效率。本发明提供了一种自动调节毛毡座602位置的技术，具体工作过程是，当当装置上电，控制装置3计数器启动，用于捕获输入的卷烟机烟支计数脉冲，当捕获的卷烟机烟支计数脉冲个数达到控制系统的调位设定值，首先，第二电磁阀7打开，控制气缸607带动支架603降下，使圆盘切刀刃口从清切毛毡601 中脱离出来。接下来，电机606开始转动，并通过联轴器605带动丝杆604旋转，从而使毛毡座602在支架603上滑动一定行程，错开清洁毛毡601上已经变宽且积垢严重的切口。最后第二电磁阀7关闭，控制气缸607带动支架603升起，圆盘切刀锋面刃口重新切入到擦拭装置6的清洁毛毡601中，形成一个新的切口。
控制装置3控制气缸、电机执行上述动作，直到毛毡座602在支架603所滑动行程到达支架603末端极限位置，表明清洁毛毡601磨损严重，已不能形成新的切口，需要更换清切毛毡601。此时第二电磁阀7打开，控制气缸607带动支架603 降下，使圆盘切刀刃口从清洁毛毡601中脱离出来。接下来，电机606开始反向转动，并通过联轴器605带动丝杆604反向旋转，从而使毛毡座602在支架603上反向滑动，在毛毡座602回到支架603初始位置后，动作行程状态指示灯310亮起，提醒操作人员停机更换清洁毛毡601，操作人员在更换清洁毛毡601后，需按动作行程控制按键304，此时最后第二电磁阀7关闭，控制气缸607带动支架603升起，行程状态指示灯310熄灭。控制装置3再次控制气缸、电机自动调节毛毡座602的位置，如此往复循环。
由于第二电磁阀7启动需要控制装置3捕获程序设定的烟支计数脉冲个数，当卷烟机运行速度较快，则捕获脉冲个数的时间也较短，清洁毛毡601磨损也较快，反之当卷烟机运行速度较慢，则捕获脉冲个数的时间也较长，清洁毛毡601磨损也较慢，因此本发明实现了根据卷烟机运行速度判定清洁毛毡601磨损程度从而自行调节毛毡座602位置。
本发明的卷烟机圆盘切刀自动在线清洁装置，能根据卷烟机运行速度有效清洁圆盘切刀，避免其在切割水松纸、滤嘴、烟支时，由于水松纸掉色、滤嘴材料加糖、加香、烟支焦油、胶水附着造成的切刀锋面污染积垢，从而进一步避免因切刀锋面污染积垢造成产品切割品质下降，形成对产品的二次污染。提供在线自动调节毛毡座位置的技术，能根据卷烟机运行速度判定清洁毛毡磨损程度自动调节毛毡座位置，避免停机手动调节毛毡座位置，兼顾了设备运行效率与清洁毛毡的擦拭、溶解、吸收效能。
以上仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本发明中各部件的结构和连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (8)
1.一种卷烟机圆盘切刀自动在线清洁装置，包括清洁剂喷射装置和清洁装置，
所述清洁装置包括毛毡座、清洁毛毡和支架，所述毛毡座安装于所述支架上，所述毛毡座上安装有所述清洁毛毡；
所述清洁剂喷射装置靠近所述毛毡座，用于向所述清洁毛毡喷射清洁剂；
其特征在于，该自动在线清洁装置还包括控制装置，
所述清洁装置还包括丝杆、电机和气缸，所述气缸和电机分别与所述支架相连接，所述丝杆的两端分别与所述电机和所述毛毡座连接，所述毛毡座与所述支架滑动配合；
所述控制装置分别与所述电机和气缸电连接或通信连接；
控制装置包括计数器，所述控制装置与卷烟机主控系统相连接，所述计数器用于捕获卷烟机主控系统输入的卷烟机烟支计数脉冲；
当计数器捕获的卷烟机烟支计数脉冲个数达到控制装置的调位设定值时，控制装置控制气缸带动支架降下，使圆盘切刀刃口从清洁毛毡中脱离出来；
控制装置控制电机带动丝杆旋转，使毛毡座在支架上滑动一定行程，使圆盘切刀刃口错开清洁毛毡上已有的切口位置；
控制装置控制气缸带动支架升起，使圆盘切刀的刃口切入清洁毛毡中，形成一个新的切口。
2.如权利要求1所述的一种卷烟机圆盘切刀自动在线清洁装置，其特征在于，还包括气源、压力桶、第一电磁阀，所述压力桶内储存有清洗剂，所述压力桶的压力口与气源相连通，所述压力桶的出液口与所述清洁剂喷射装置的进液口相连通，所述第一电磁阀的进口与气源连接，出口与所述清洁剂喷射装置的进气口相连通，所述第一电磁阀与所述控制装置相连接。
3.如权利要求2所述的一种卷烟机圆盘切刀自动在线清洁装置，其特征在于，还包括第二电磁阀，所述第二电磁阀的进口与所述气源相连通，出口与所述气缸相连通，所述第二电磁阀与所述控制装置相连接。
4.如权利要求3所述的一种卷烟机圆盘切刀自动在线清洁装置，其特征在于，所述压力桶上设有料位信号传感器，用于检测压力桶内的料位状态；所述料位信号传感器与所述控制装置电连接。
5.如权利要求4所述的一种卷烟机圆盘切刀自动在线清洁装置，其特征在于，所述控制装置包括可编程逻辑器、按键模块和指示模块，所述按键模块和所述指示模块与可编程逻辑器连接，
所述可编程逻辑器与卷烟机主控系统、料位信号传感器、第一电磁阀和第二电磁阀电连接；
所述按键模块，包括启动按键、自动模式按键、手动模式按键、动作行程控制按键；
所述指示模块，包括控制系统电源状态指示灯、卷烟机启停状态指示灯、压力桶料位状态指示灯、控制系统启停状态指示灯、电磁阀状态指示灯、动作行程状态指示灯。
6.采用如权利要求5所述的一种卷烟机圆盘切刀自动在线清洁装置的清洁方法：
当毛毡座在支架上的滑动行程到达支架末端极限位置，控制装置控制气缸带动支架降下，使圆盘切刀刃口从清洁毛毡中脱离出来；
控制装置控制电机带动丝杆反向旋转，使毛毡座在支架上反向滑动，使毛毡座回到支架上的初始安装位置，动作行程状态指示灯亮起，提醒操作人员停机更换清洁毛毡；
操作人员更换清洁毛毡后，按下动作行程控制按键，控制装置控制气缸带动支架升起，行程状态指示灯熄灭。
7.如权利要求6所述的清洁方法：
按下自动模式按键，当计数器捕获的卷烟机烟支计数脉冲个数达到控制装置的清洁设定值时，控制装置的定时器启动，控制清洁剂喷射装置按照定时器设定的喷射时间喷出清洗剂，电磁阀状态指示灯在喷射时间亮起，停止喷射时熄灭。
8.如权利要求7所述的清洁方法：
按下手动模式按键，控制装置的计数器、定时器关闭，第一电磁阀随着手动模式按键的按下、抬起而开启、关闭，在第一电磁阀开启时，清洁剂喷射装置内的清洗剂喷出，在第一电磁阀关闭时，清洁剂喷射装置停止喷射，同时电磁阀状态指示灯在喷射时间亮起，停止喷射时熄灭。
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