CN113060362A

CN113060362A - 封箱机胶带预警方法、装置以及设备

Info

Publication number: CN113060362A
Application number: CN202110476504.0A
Authority: CN
Inventors: 李雄飞; 蔡培良; 邵乐乐; 朱俊; 方奇超
Original assignee: Hongyun Honghe Tobacco Group Co Ltd
Current assignee: Hongyun Honghe Tobacco Group Co Ltd
Priority date: 2021-04-29
Filing date: 2021-04-29
Publication date: 2021-07-02
Anticipated expiration: 2041-04-29
Also published as: CN113060362B

Abstract

本发明公开了一种封箱机胶带预警方法、装置以及设备，本发明的设计构思在于针对目前封箱机胶带检测预警机制的不足，提出了一种摒弃光纤检测的全新预警构思，具体是由封箱机胶带盘的旋转进行脉冲统计，并结合胶带封装数据，分析出旋转脉冲与胶带纸卷消耗的关系，并以此设计了一套至少分为两个层级的预警方案，本发明的预警方式是基于对剩余直径的测算，其相比现有的光纤信号检测胶带有无的方式精度更高，可以准确实现预警并控制停机，一方面不会造成胶带纸卷的浪费，另一方面也避免了未封胶带的烟箱流入输送线，造成烟条跌落损坏或输送设备故障。

Description

封箱机胶带预警方法、装置以及设备

技术领域

本发明涉及烟草加工领域，尤其涉及一种封箱机胶带预警方法、装置以及设备。

背景技术

各个卷烟厂现阶段使用的封箱机(例如YP13型)对所用胶带的剩余量的监控方式，是在胶带盘下方安装一支光纤传感器，当左右两卷胶带纸接近用尽时，光纤传感器检测不到胶带纸信息，控制系统则据此触发一个报警信号“左/右胶带空”并点亮闪光报警灯，此时设备并不停机。

经实践发现，这样的设计至少会带来两个问题：

(1)仅依靠光纤传感器判断胶带纸的有无，其检测精确度较差，经常会发生当胶带纸剩余量依然较多的时候，触发要求更换胶带纸的报警信号，这带来了胶带纸的大量浪费，导致不必要的成本损耗；(2)目前的预警逻辑是仅在光纤传感器检测不到胶带纸时输出报警信息，而封箱设备需在胶带纸用尽后由人工停机，因此在实际生产中也会出现操作人员未注意到该报警信息，即没有在胶带用尽后及时停机，使得未封胶带的烟箱进入后续输送线，进而导致烟条跌落、损坏，甚至会造成烟箱输送设备故障。

发明内容

鉴于上述，本发明旨在提供一种封箱机胶带预警方法、装置以及设备，以及相应地提供了一种计算机可读存储介质和计算机程序产品，以解决现有封箱机胶带预警方式精度不佳以及预警处置不可靠的问题。

本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种封箱机胶带预警方法，其中包括：

以烟箱为单位，检测胶带盘旋转时产生的脉冲数量，得到持续封箱作业时每封一个烟箱的脉冲实测值；

根据预设的单个烟箱所用的胶带长度值以及所述脉冲实测值，估算胶带纸卷的剩余直径；

当所述剩余直径到达预设的第一直径阈值时，输出警示信号；

当所述剩余直径到达预设的第二直径阈值时，控制封箱机停止运行，其中所述第二直径阈值小于所述第一直径阈值。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述根据预设的单个烟箱所用的胶带长度值以及所述脉冲实测值，估算胶带纸卷的剩余直径包括：

基于所述脉冲实测值，在封箱作业中持续求取预设个数烟箱的平均脉冲数；

将所述胶带长度值结合所述平均脉冲数以及所述预设个数，持续估算胶带纸卷的剩余直径。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述方法还包括对持续估算胶带纸卷的剩余直径进行修正。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述对持续估算胶带纸卷的剩余直径进行修正包括：

基于所述平均脉冲数以及所述预设个数，确定修正值；

将持续估算的胶带纸卷的剩余直径减去所述修正值，得到目标剩余直径值。

第二方面，本发明提供了一种封箱机胶带预警装置，其中，包括：

脉冲检测模块，用于以烟箱为单位，检测胶带盘旋转时产生的脉冲数量，得到持续封箱作业时每封一个烟箱的脉冲实测值；

剩余直径估算模块，用于根据预设的单个烟箱所用的胶带长度值以及所述脉冲实测值，估算胶带纸卷的剩余直径；

一级预警模块，用于当所述剩余直径到达预设的第一直径阈值时，输出警示信号；

二级预警模块，用当所述剩余直径到达预设的第二直径阈值时，控制封箱机停止运行，其中所述第二直径阈值小于所述第一直径阈值。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述剩余直径估算模块包括：

平均脉冲数统计单元，用于基于所述脉冲实测值，在封箱作业中持续求取预设个数烟箱的平均脉冲数；

剩余直径估算单元，用于将所述胶带长度值结合所述平均脉冲数以及所述预设个数，持续估算胶带纸卷的剩余直径。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述装置还包括修正模块，用于对持续估算胶带纸卷的剩余直径进行修正。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述修正模块包括：

修正值确定单元，用于基于所述平均脉冲数以及所述预设个数，确定修正值；

目标剩余直径值获取单元，用于将持续估算的胶带纸卷的剩余直径减去所述修正值，得到目标剩余直径值。

第三方面，本发明提供了一种封箱机胶带预警设备，其中，包括：

一个或多个处理器、存储器以及一个或多个计算机程序，所述存储器可以采用非易失性存储介质，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，所述一个或多个计算机程序包括指令，当所述指令被所述设备执行时，使得所述设备执行如第一方面或者第一方面的任一可能实现方式中的所述方法。

第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机至少执行如第一方面或者第一方面的任一可能实现方式中的所述方法。

第五方面，本发明还提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品被计算机执行时，用于至少执行第一方面或者第一方面的任一可能实现方式中的所述方法。

在第五方面的至少一种可能的实现方式中，该产品涉及到的相关程序可以全部或者部分存储在与处理器封装在一起的存储器上，也可以部分或者全部存储在不与处理器封装在一起的存储介质上。

经上所述，本发明的设计构思在于针对目前封箱机胶带检测预警机制的不足，提出了一种摒弃光纤检测的全新预警构思，具体是由封箱机胶带盘的旋转进行脉冲统计，并结合胶带封装数据，分析出旋转脉冲与胶带纸卷消耗的关系，并以此设计了一套至少分为两个层级的预警方案，本发明的预警方式是基于对剩余直径的测算，其相比现有的光纤信号检测胶带有无的方式精度更高，可以准确实现预警并控制停机，一方面不会造成胶带纸卷的浪费，另一方面也避免了未封胶带的烟箱流入输送线，造成烟条跌落损坏或输送设备故障。

进一步地，结合真实场景中胶带盘可能存在的松紧程度不一的情况，本发明还在一些优选实施例中针对上述构思作出改进，即在持续封装过程中引入平均脉冲数来更为精确地求取胶带剩余直径。

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为本发明实施例提供的封箱机胶带盘的示意图；

图2为本发明实施例提供的封箱机胶带预警方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的封箱机胶带预警装置的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

在对本发明具体技术方案介绍之前，先对相关的技术设计脉络和方案推导过程进行如下介绍。

本发明的主要目的在于摒弃由光纤传感器检测胶带纸有无的传统构思，而是经分析及实践，考虑结合封箱机所用的胶带盘的旋转规律以及封箱操作时特定的胶带使用数据，构造全新的一套检测机制。首先说，针对获取胶带盘的旋转数据，本发明考虑到封箱机所用的胶带盘上靠近边沿处会均匀分布有若干个预制的长形孔(参考图1示例，通常是10个长形孔，而图示仅为参考示意出7个长形孔)，借由该特有的结构，可以采用诸如接近开关等成熟的传感设备，通过胶带盘上既定数量的长形孔，统计出胶带盘旋转时产生的脉冲信号，例如针对10孔的胶带盘，当封箱作业开始后，胶带盘旋转一周，接近开关便可以接收到10个脉冲信号。

此外，除了获得与胶带盘旋转相关的脉冲信号，还可以获得封箱作业时的其他客观存在的数据，例如可以结合实际生产获取到每一箱烟所使用的胶带长度，此数值是相对固定的，例如针对某产品可以测得每封一箱烟其使用的胶带长度为600mm。

进一度地，本发明分析出，在持续的封箱过程中随着胶带纸的消耗，胶带纸卷的直径必然会发生变化，而随着胶带纸卷直径的变化，每封一箱烟，前述接近开关所得到的脉冲数量也会发生变化，其规律是胶带纸卷的直径越大，每封一箱烟所对应的脉冲数量越少；反之，胶带纸卷的直径越小，每封一箱烟所对应的脉冲数量越多。也即是说，每封一个烟箱所获得的胶带盘旋转脉冲个数与胶带纸卷的剩余直径存在对应关系。

由此，发明人结合上述分析，提出了一种封箱机胶带预警方法的实施例，参照图2所示，具体可以包括：

步骤S1、以烟箱为单位，检测胶带盘旋转时产生的脉冲数量，得到持续封箱作业时每封一个烟箱的脉冲实测值；

步骤S2、根据预设的单个烟箱所用的胶带长度值以及所述脉冲实测值，估算胶带纸卷的剩余直径；

步骤S3、当所述剩余直径到达预设的第一直径阈值时，输出警示信号；

步骤S4、当所述剩余直径到达预设的第二直径阈值时，控制封箱机停止运行。

在实际操作中，可以预先对不同的剩余直径预先标定出某直径下，胶封一个烟箱所产生的特定脉冲数，并以此用于前述估算步骤。更进一步地，本发明结合真实的应用场景，分析出由于胶带盘并不是由电机驱动旋转的，而是依靠烟箱移动过程中，带着胶带纸压缩弹簧拖动胶带盘旋转的，所以会导致胶带盘松紧程度发生变化，也即是可能会使检测出的脉冲数量出现波动，例如相邻的两个烟箱在胶封过程中，其脉冲数量可能会呈现出封上一箱时所检测到的脉冲数较多(如22个脉冲封完此箱)，而封下一箱时所涉及的脉冲数会相对较少(如19个脉冲封完此箱)。

由此，本发明结合实际场景中上述特殊情况，引入了下述“平均脉冲数”的概念作为优选，以提升通过脉冲数量预测直径变化的检测精度。

具体来说，真实的封箱场景中烟箱之间必然存在间隔，也即是可以基于每封一个烟箱与下一个烟箱之间的间隔(在实际操作中，可以由封箱机原机信号获取，也可以结合前述光纤信号等，对此本发明不作赘述)，确定出每封一个烟箱的脉冲实测值(即单独一个烟箱所对应的脉冲数是可以区分开的)。由此，可以在持续封箱作业中，以M个烟箱为基准，阶段性地获得平均脉冲数N，也即是统计M次封箱的脉冲总数(第一个箱子所用脉冲个数为a₁，以此类推，在持续封箱过程中第M个烟箱所用脉冲个数为a_m，进而依次统计到第M个烟箱时可以得到脉冲总数为

)后，求取每M个烟箱的平均脉冲数N：

并且可以理解的是，此计算发生在持续封箱过程中，因而该平均脉冲数N是持续被更新、替换的。

在上述优选实施例构思基础上，即可以采用该平均脉冲数来估测胶带纸卷的剩余直径，例如可以结合圆周长计算公式，得到如下模型：

D＝(S*M)/(π*N)

其中，D为剩余直径，S为预设的单个烟箱所用的胶带长度值，M为持续封装时统计的烟箱个数，N为M个烟箱的平均脉冲数。

虽然按上述方式已经可以规避因胶带盘松紧程度带来的检测波动，但是经实际测试发现，通过上述构思估算出的剩余直径会稍稍大于真实的剩余直径，因此，在上述优选实施例基础上，本发明进一步提出相应的改进，考虑为前述模型得到的估测结果进行修正，主要思路是为每一次估算结果减去一个固定的修正值(可由实际测算统计出一个修正值)，以便使估算结果与真实的剩余直径更为接近。而结合大量实验分析，本发明认为造成前述误差是受到胶带纸厚度的影响，因而主要会与持续获得的平均脉冲数相关，所以可以将前述估测值再减去一个由所述平均脉冲数以及所述预设个数确定的修正值，这里给出如下示例供参考，也即是目标剩余直径值为：

其中，d即为修正值，可以但不限于如下：

d＝N/M

最后可以指出的是，在按上述实施例及其优选方案测算出剩余直径后，可以结合胶带纸卷的规格制定出分级的预警机制，例如某型胶带纸卷用尽后的直径为86mm，则可以将第一直径阈值设定为92mm，此时如果持续估算出的剩余直径(优选为目标剩余直径值)到达92mm后，输出一个报警灯、警铃、语音等多种形式的警示信息，这属于第一级预警；接着，可以将第二直径阈值设定为88mm，此时如果持续估算出的剩余直径(优选为目标剩余直径值)到达88mm后，则可以触发封装设备停机，并还可以进一步给出诸如故障报警灯，以提醒操作人员准备更换胶带纸卷，此则属于第二级预警。

本发明提供的上述改进方案，通过现场监控胶带纸卷的剩余直径以及用量具进行实测的结果，经比对后提示出估算剩余直径与真实剩余直径基本吻合(经验证，估算值和实测值的平均误差不足1mm)。

相应于上述各实施例及优选方案，本发明还提供了一种封箱机胶带预警装置的实施例，如图3所示，具体可以包括如下部件：

脉冲检测模块1，用于以烟箱为单位，检测胶带盘旋转时产生的脉冲数量，得到持续封箱作业时每封一个烟箱的脉冲实测值；

剩余直径估算模块2，用于根据预设的单个烟箱所用的胶带长度值以及所述脉冲实测值，估算胶带纸卷的剩余直径；

一级预警模块3，用于当所述剩余直径到达预设的第一直径阈值时，输出警示信号；

二级预警模块4，用当所述剩余直径到达预设的第二直径阈值时，控制封箱机停止运行，其中所述第二直径阈值小于所述第一直径阈值。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述修正模块包括：

应理解以上图3所示的封箱机胶带预警装置可中各个部件的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些部件可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分部件以软件通过处理元件调用的形式实现，部分部件通过硬件的形式实现。例如，某个上述模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在电子设备的某一个芯片中实现。其它部件的实现与之类似。此外这些部件全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个部件可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

例如，以上这些部件可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit；以下简称：ASIC)，或，一个或多个微处理器(Digital Singnal Processor；以下简称：DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array；以下简称：FPGA)等。再如，这些部件可以集成在一起，以片上系统(System-On-a-Chip；以下简称：SOC)的形式实现。

综合上述各实施例及其优选方案，本领域技术人员可以理解的是，在实际操作中，本发明所涉及的技术构思可适用于多种实施方式，本发明以下述载体作为示意性说明：

(1)一种封箱机胶带预警设备。该设备具体可以包括：一个或多个处理器、存储器以及一个或多个计算机程序，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，所述一个或多个计算机程序包括指令，当所述指令被所述设备执行时，使得所述设备执行前述实施例或者等效实施方式的步骤/功能。

优选地，所述封箱机胶带预警设备可以是指封箱机自带的控制设备，当然并不限于此，具备执行上述预警方式的计算设备均可以实施。

(2)一种可读存储介质，在可读存储介质上存储有计算机程序或上述装置，当计算机程序或上述装置被执行时，使得计算机执行前述实施例或等效实施方式的步骤/功能。

在本发明所提供的几个实施例中，任一功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的某些技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以如下所述软件产品的形式体现出来。

(3)一种计算机程序产品(该产品可以包括上述装置)，该计算机程序产品在终端设备上运行时，使终端设备执行前述实施例或等效实施方式的封箱机胶带预警方法。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施方法中的全部或部分步骤可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，上述计算机程序产品可以包括但不限于是指APP；接续前文，上述设备/终端可以是一台计算机设备，并且，该计算机设备的硬件结构还可以具体包括：至少一个处理器，至少一个通信接口，至少一个存储器和至少一个通信总线；处理器、通信接口、存储器均可以通过通信总线完成相互间的通信。其中，处理器可能是一个中央处理器CPU、DSP、微控制器或数字信号处理器，还可包括GPU、嵌入式神经网络处理器(Neural-network Process Units；以下简称：NPU)和图像信号处理器(Image Signal Processing；以下简称：ISP)，该处理器还可包括特定集成电路ASIC，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路等，此外，处理器可以具有操作一个或多个软件程序的功能，软件程序可以存储在存储器等存储介质中；而前述的存储器/存储介质可以包括：非易失性存储器(non-volatile memory)，例如非可移动磁盘、U盘、移动硬盘、光盘等，以及只读存储器(Read-Only Memory；以下简称：ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory；以下简称：RAM)等。

本发明实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

本领域技术人员可以意识到，本说明书中公开的实施例中描述的各模块、单元及方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方式来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

以及，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于装置、设备等实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以相关之处可参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置、设备等实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块、单元等可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个地方，例如系统网络的节点上。具体可根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块、单元来实现上述实施例方案的目的。本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种封箱机胶带预警方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的封箱机胶带预警方法，其特征在于，所述根据预设的单个烟箱所用的胶带长度值以及所述脉冲实测值，估算胶带纸卷的剩余直径包括：

3.根据权利要求2所述的封箱机胶带预警方法，其特征在于，所述方法还包括对持续估算胶带纸卷的剩余直径进行修正。

4.根据权利要求3所述的封箱机胶带预警方法，其特征在于，所述对持续估算胶带纸卷的剩余直径进行修正包括：

基于所述平均脉冲数以及所述预设个数，确定修正值；

5.一种封箱机胶带预警装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的封箱机胶带预警装置，其特征在于，所述剩余直径估算模块包括：

7.根据权利要求6所述的封箱机胶带预警装置，其特征在于，所述装置还包括修正模块，用于对持续估算胶带纸卷的剩余直径进行修正。

8.根据权利要求7所述的封箱机胶带预警装置，其特征在于，所述修正模块包括：

9.一种封箱机胶带预警设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器、存储器以及一个或多个计算机程序，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，所述一个或多个计算机程序包括指令，当所述指令被所述设备执行时，使得所述设备执行权利要求1～4任一项所述的封箱机胶带预警方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得计算机执行权利要求1～4任一项所述的封箱机胶带预警方法。