CN115581311A - 卷烟机回丝量的检测方法、自动调控方法及相应的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷烟机回丝量的检测方法、自动调控方法及相应的系统，所述检测方法包括：计算单支烟支的平均重量和辅材重量；实时采集卷烟机的车速和回丝流量；根据单支烟支的平均重量、单支烟支的平均辅材重量、卷烟机的车速和回丝流量，通过以下公式计算卷烟机回丝量，

其中，H表示回丝量，单位为％，H₁表示回丝流量，单位为g/min，S表示卷烟机的实时车速，单位为支/min，m₁表示单支烟支的平均重量，单位为g/支，m₀表示单支烟支的平均辅材重量，单位为g/支。本发明提供的卷烟机回丝量的检测方法、自动调控方法及相应的系统，能够实现回丝量的实时监测和自动调节，提升工艺参数监控调节水平，同时为卷烟工业的智能制造奠定重要基础。

Description

卷烟机回丝量的检测方法、自动调控方法及相应的系统

技术领域

本发明涉及烟草加工技术领域，尤其涉及一种卷烟机回丝量的检测方法、自动调控方法及相应的系统。

背景技术

卷烟机是卷烟厂中重要的生产设备，为了卷烟质量的稳定，卷烟机内部设置有定量供丝装置，以为吸丝成型提供均匀稳定的烟丝，而平准器则根据卷制重量的要求，将多余的烟丝劈下并通过输送装置送回至供料系统，其中，被劈下的烟丝为回丝，回丝的重量占供丝总量的百分比被定义为回丝量。有研究表明，回丝量的变化对原材料的消耗、烟支中烟丝的特征尺寸分布、烟支重量标准偏差及空头剔除率、感官质量和生产效率均有较大影响，回丝量适宜时，对卷烟卷制质量的控制较为有利。

目前，回丝量的检测方法主要是人工称量法和PASSIM卷烟机的在线检测法，存在以下不足：第一，人工测量法耗时费力，测量不够准确，而且有些机型回丝取样困难；第二，PASSIM卷烟机的在线检测通过光电或探头测量回丝高度而折算成烟丝重量，误差大。回丝量的控制则是依据回丝量的检测结果，通过手动调节供丝量来调节回丝量，调节不够准确、及时，当烟丝状态发生改变时需要不断地重新测试和调节，效率低下、消耗高。

因此，亟需一种卷烟机回丝量的检测方法、自动调控方法及相应的系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种卷烟机回丝量的检测方法、自动调控方法及相应的系统，以解决上述现有技术中的问题，能够有效的实时监测卷烟机回丝量，并在此基础上实现卷烟机回丝量自动调节。

本发明提供了一种卷烟机回丝量的检测方法，包括如下步骤：

计算单支烟支的平均重量和辅材重量；

实时采集卷烟机的车速和回丝流量；

根据单支烟支的平均重量、单支烟支的平均辅材重量、卷烟机的车速和回丝流量，通过以下公式计算卷烟机回丝量，

其中，H表示回丝量，单位为％，H₁表示回丝流量，单位为g/min，S表示卷烟机的实时车速，单位为支/min，m₁表示单支烟支的平均重量，单位为g/支，m₀表示单支烟支的平均辅材重量，单位为g/支。

如上所述的卷烟机回丝量的检测方法，其中，优选的是，所述计算单支烟支的平均重量和辅材重量，具体包括：

待卷烟机设备运行稳定后，按照预设等时间间隔取样3次，每次取样80-120支，在卷烟综合测试台上测定单支卷烟重量的平均值，三次测试结果再取平均值作为单支卷烟的平均重量；

测试后的卷烟，除去烟丝，对辅材进行称重，计算单支辅材重量的平均值，取三次结果的平均值作为平均辅材重量。

如上所述的卷烟机回丝量的检测方法，其中，优选的是，所述对辅材进行称重，具体包括：

对滤嘴、接装纸和卷烟纸进行称重。

如上所述的卷烟机回丝量的检测方法，其中，优选的是，所述实时采集卷烟机的运行车速和回丝流量，具体包括：

从卷烟机程序中读取卷烟机的车速；

通过电子皮带秤、微波密度检测仪或核子密度检测仪检测回丝流量。

本发明还提供一种采用上述方法的卷烟机回丝量的检测系统，包括：

收集装置，用于收集平准器或吸丝成型落下的烟丝，并将收集的烟丝输送到供料系统，形成稳定的物料流；

检测装置，设置在所述收集装置的后端，用于对所收集装置所收集的烟丝的回丝流量进行定量检测；

烟支参数计算模块，用于获取单支烟支的平均重量和单支烟支的辅材重量；

车速采集模块，用于实时采集卷烟机的车速；

回丝量计算模块，分别与所述检测装置、所述烟支参数计算模块和所述车速采集模块连接，用于根据单支烟支的平均重量、单支烟支的平均辅材重量、卷烟机的车速和回丝流量，通过以下公式计算卷烟机回丝量，

其中，H表示回丝量，单位为％，H₁表示回丝流量，单位为g/min，S表示卷烟机的实时车速，单位为支/min，m₁表示单支烟支的平均重量，单位为g/支，m₀表示单支烟支的平均辅材重量，单位为g/支。

如上所述的卷烟机回丝量的检测系统，其中，优选的是，所述收集装置包括皮带输送机，并采用变频控制；

所述检测装置包括电子皮带秤、微波密度检测仪或核子密度检测仪。

本发明还提供一种卷烟机回丝量的自动调控方法，包括如下步骤：

设定回丝量标准值；

通过上述的卷烟机回丝量的检测方法计算卷烟机回丝量；

根据回丝量标准值和回丝量计算值的比较结果，判断是否需要调节卷烟机供丝量；

若是，则调节供丝辊的转速，以调节卷烟机供丝量。

如上所述的卷烟机回丝量的自动调控方法，其中，优选的是，所述根据回丝量标准值和回丝量计算值的比较结果，判断是否需要调控卷烟机回丝量，具体包括：

计算回丝量标准值和回丝量计算值的差值；

若差值的绝对值低于预设阈值，则无需调节卷烟机供丝量；

若差值的绝对值大于等于预设阈值，则需要调节卷烟机供丝量。

如上所述的卷烟机回丝量的自动调控方法，其中，优选的是，所述丝辊包括针辊或大针鼓，在需要调节卷烟机供丝量的情况下，所述调节供丝辊的转速，以调节卷烟机供丝量，具体包括：

若回丝量计算值大于预设阈值，则降低供丝辊的转速；

若回丝量计算值小于预设阈值，则提高供丝辊的转速；

返回计算卷烟机回丝量的步骤，直至回丝量标准值和回丝量计算值的差值的绝对值低于预设阈值。

本发明还提供一种卷烟机回丝量的自动调控系统，包括上述的卷烟机回丝量的检测系统、设置模块、比较模块和供丝量调节模块，其中：

所述设置模块用于设定回丝量标准值；

所述比较模块，分别与所述卷烟机回丝量的检测系统和所述设置模块连接，用于将回丝量标准值和回丝量计算值进行比较；

所述供丝量调节模块与所述比较模块连接，用于根据回丝量标准值和回丝量计算值的比较结果，判断是否需要调节卷烟机供丝量，并在需要调节卷烟机供丝量的情况下，通过调节供丝辊的转速，调节卷烟机供丝量。

本发明的卷烟机回丝量的检测方法、自动调控方法及相应的系统，通过对回丝流量进行实时检测，并通过测量卷烟的平均重量和辅材的平均重量获得卷烟单支含丝量，再利用实时采集的卷烟机车速计算得到进入卷烟的烟丝流量，进而得到实时回丝量，实现回丝量的实时监测；再通过实时回丝量与设定回丝量的比较，调节供丝辊(针辊或大针鼓)转速来调节回丝流量，最终达到回丝量的设定值与实时测量值一致，实现回丝量的自动调控；本发明能够实现回丝量的实时监测和自动调节，提升工艺参数监控调节水平，同时为卷烟工业的智能制造奠定重要基础。

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回丝量的检测方法实施例的流程图；

图2为本发明提供的卷烟机回丝量的检测系统实施例的结构框图；

图3为本发明提供的卷烟机回丝量自动调控方法实施例的流程图；

图4为本发明提供的卷烟机回丝量的自动调控系统实施例的结构框图。

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。

如图1所示，本实施例提供的卷烟机回丝量的检测方法在实际执行过程中，具体包括如下步骤：

步骤S1、计算单支烟支的平均重量和辅材重量。

在本发明的卷烟机回丝量的检测方法的一种实施方式中，所述步骤S1具体可以包括：

步骤S11、待卷烟机设备运行稳定后，按照预设等时间间隔(例如为3min)取样3次，每次取样80-120支(例如为100支)，在卷烟综合测试台上测定单支卷烟重量的平均值，三次测试结果再取平均值作为单支卷烟的平均重量。

需要说明的是，本发明对取样时间间隔、每次取样的烟支数、取样次数等不作具体限定。

其中，该单支烟支为当前该卷烟机稳定运行时的卷烟烟支样品。

步骤S12、测试后的卷烟，除去烟丝，对辅材进行称重，计算单支辅材重量的平均值，取三次结果的平均值作为平均辅材重量。

其中，对辅材称重过程中，对滤嘴、接装纸和卷烟纸进行称重。

步骤S2、实时采集卷烟机的车速和回丝流量。

在本发明的卷烟机回丝量的检测方法的一种实施方式中，所述步骤S2具体可以包括：

步骤S21、从卷烟机程序中读取卷烟机的车速。

步骤S22、通过电子皮带秤、微波密度检测仪或核子密度检测仪检测回丝流量。

本发明在一些实施方式中，优选电子皮带秤检测回丝流量。

步骤S3、根据单支烟支的平均重量、单支烟支的平均辅材重量、卷烟机的车速和回丝流量，通过以下公式计算卷烟机回丝量，

其中，H表示回丝量，单位为％，H₁表示回丝流量，单位为g/min，S表示卷烟机的实时车速，单位为支/min，m₁表示单支烟支的平均重量，单位为g/支，m₀表示单支烟支的平均辅材重量，单位为g/支。

如图2所示，本发明还提供一种采用上述方法的卷烟机回丝量的检测系统，包括：

收集装置1，用于收集平准器或吸丝成型落下的烟丝，并将收集的烟丝输送到供料系统，形成稳定的物料流；

检测装置2，设置在所述收集装置的后端，用于对所收集装置所收集的烟丝的回丝流量进行定量检测；

烟支参数计算模块3，用于获取单支烟支的平均重量和单支烟支的辅材重量；

车速采集模块4，用于实时采集卷烟机的车速；

回丝量计算模块5，分别与所述检测装置2、所述烟支参数计算模块3和所述车速采集模块4连接，用于根据单支烟支的平均重量、单支烟支的平均辅材重量、卷烟机的车速和回丝流量，通过以下公式计算卷烟机回丝量，

其中，H表示回丝量，单位为％，H₁表示回丝流量，单位为g/min，S表示卷烟机的实时车速，单位为支/min，m₁表示单支烟支的平均重量，单位为g/支，m₀表示单支烟支的平均辅材重量，单位为g/支。

其中，所述收集装置1包括皮带输送机，并采用变频控制。需要说明的是，本发明在一些实施方式中，收集装置1也可采用气流输送或螺旋输送，本发明对此不作具体限定。

进一步地，所述检测装置2包括电子皮带秤、微波密度检测仪或核子密度检测仪，优选电子皮带秤。

如图3所示，本发明还提供一种卷烟机回丝量的自动调控方法，包括如下步骤：

步骤SA、设定回丝量标准值。

在实际应用中，回丝量的变化对原材料的消耗、烟支中烟丝的特征尺寸分布、烟支重量标准偏差及空头剔除率、感官质量和生产效率均有较大影响，回丝量适宜时，对卷烟卷制质量的控制较为有利。因此，需要对卷烟机组的回丝量进行自动调控。进一步地，若要调控回丝量，则首先需要确定调控的目标值，即需要设定回丝量。

步骤SB、通过上述的卷烟机回丝量的检测方法计算卷烟机回丝量。

步骤SC、根据回丝量标准值和回丝量计算值的比较结果，判断是否需要调节卷烟机供丝量。

在本发明的卷烟机回丝量的自动调控方法的一种实施方式中，所述步骤SC具体可以包括：

步骤SC1、计算回丝量标准值和回丝量计算值的差值。

需要说明的是，本发明在其它实施方式中，回丝量标准值和回丝量计算值的比较结果还可以是其他形式，例如为比值等，本发明对此不作具体限定。

步骤SC2、若差值的绝对值低于预设阈值，则无需调节卷烟机供丝量。

步骤SC3、若差值的绝对值大于等于预设阈值，则需要调节卷烟机供丝量。

步骤SD、若是，则调节供丝辊的转速，以调节卷烟机供丝量。

其中，所述丝辊包括针辊或大针鼓。在本发明的卷烟机回丝量的自动调控方法的一种实施方式中，在需要调节卷烟机供丝量的情况下，所述步骤SD具体可以包括：

步骤SD1、若回丝量计算值大于预设阈值，则降低供丝辊的转速。

步骤SD2、若回丝量计算值小于预设阈值，则提高供丝辊的转速。

步骤SD3、返回计算卷烟机回丝量的步骤(即步骤SB)，直至回丝量标准值和回丝量计算值的差值的绝对值低于预设阈值。

需要说明的是，针对不同的卷烟规格的预设阈值通过多次实验来确定，确定标准是在该阈值范围内对卷烟质量无不良影响。通过上述方法，最终达到回丝量的设定值与实时测量值一致，实现回丝量的自动调控。

如图4所示，本发明还提供一种卷烟机回丝量的自动调控系统，包括上述的卷烟机回丝量的检测系统、设置模块6、比较模块7和供丝量调节模块8，其中：

所述设置模块6用于设定回丝量标准值；

所述比较模块7，分别与所述卷烟机回丝量的检测系统和所述设置模块6连接，用于将回丝量标准值和回丝量计算值进行比较；

所述供丝量调节模块8与所述比较模块7连接，用于根据回丝量标准值和回丝量计算值的比较结果，判断是否需要调节卷烟机回丝量，并在需要调节卷烟机回丝量的情况下，通过调节供丝辊的转速，调节卷烟机回丝量。

本发明实施例提供的卷烟机回丝量的检测方法、自动调控方法及相应的系统，通过对回丝流量进行实时检测，并通过测量卷烟的平均重量和辅材的平均重量获得卷烟单支含丝量，再利用实时采集的卷烟机车速计算得到进入卷烟的烟丝流量，进而得到实时回丝量，实现回丝量的实时监测；再通过实时回丝量与设定回丝量的比较，调节供丝辊(针辊或大针鼓)转速来调节供丝流量，最终达到回丝量的设定值与实时测量值一致，实现回丝量的自动调控；本发明能够实现回丝量的实时监测和自动调节，提升工艺参数监控调节水平，同时为卷烟工业的智能制造奠定重要基础。

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)

1.一种卷烟机回丝量的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

计算单支烟支的平均重量和辅材重量；

实时采集卷烟机的车速和回丝流量；

根据单支烟支的平均重量、单支烟支的平均辅材重量、卷烟机的车速和回丝流量，通过以下公式计算卷烟机回丝量，

其中，H表示回丝量，单位为％，H₁表示回丝流量，单位为g/min，S表示卷烟机的实时车速，单位为支/min，m₁表示单支烟支的平均重量，单位为g/支，m₀表示单支烟支的平均辅材重量，单位为g/支。

2.根据权利要求1所述的卷烟机回丝量的检测方法，其特征在于，所述计算单支烟支的平均重量和辅材重量，具体包括：

待卷烟机设备运行稳定后，按照预设等时间间隔取样3次，每次取样80-120支，在卷烟综合测试台上测定单支卷烟重量的平均值，三次测试结果再取平均值作为单支卷烟的平均重量；

测试后的卷烟，除去烟丝，对辅材进行称重，计算单支辅材重量的平均值，取三次结果的平均值作为平均辅材重量。

3.根据权利要求2所述的卷烟机回丝量的检测方法，其特征在于，所述对辅材进行称重，具体包括：

对滤嘴、接装纸和卷烟纸进行称重。

4.根据权利要求1所述的卷烟机回丝量的检测方法，其特征在于，所述实时采集卷烟机的运行车速和回丝流量，具体包括：

从卷烟机程序中读取卷烟机的车速；

通过电子皮带秤、微波密度检测仪或核子密度检测仪检测回丝流量。

5.一种采用权利要求1-4中任一项所述方法的卷烟机回丝量的检测系统，其特征在于，包括：

收集装置，用于收集平准器或吸丝成型落下的烟丝，并将收集的烟丝输送到供料系统，形成稳定的物料流；

检测装置，设置在所述收集装置的后端，用于对所收集装置所收集的烟丝的回丝流量进行定量检测；

烟支参数计算模块，用于获取单支烟支的平均重量和单支烟支的辅材重量；

车速采集模块，用于实时采集卷烟机的车速；

回丝量计算模块，分别与所述检测装置、所述烟支参数计算模块和所述车速采集模块连接，用于根据单支烟支的平均重量、单支烟支的平均辅材重量、卷烟机的车速和回丝流量，通过以下公式计算卷烟机回丝量，

其中，H表示回丝量，单位为％，H₁表示回丝流量，单位为g/min，S表示卷烟机的实时车速，单位为支/min，m₁表示单支烟支的平均重量，单位为g/支，m₀表示单支烟支的平均辅材重量，单位为g/支。

6.根据权利要求5所述的卷烟机回丝量的检测系统，其特征在于，所述收集装置包括皮带输送机，并采用变频控制；

所述检测装置包括电子皮带秤、微波密度检测仪或核子密度检测仪。

7.一种卷烟机回丝量的自动调控方法，其特征在于，包括：

设定回丝量标准值；

通过权利要求1-4任一项所述的卷烟机回丝量的检测方法计算卷烟机回丝量；

根据回丝量标准值和回丝量计算值的比较结果，判断是否需要调节卷烟机供丝量；

若是，则调节供丝辊的转速，以调节卷烟机供丝量。

8.根据权利要求7所述的卷烟机回丝量的自动调控方法，其特征在于，所述根据回丝量标准值和回丝量计算值的比较结果，判断是否需要调控卷烟机回丝量，具体包括：

计算回丝量标准值和回丝量计算值的差值；

若差值的绝对值低于预设阈值，则无需调节卷烟机供丝量；

若差值的绝对值大于等于预设阈值，则需要调节卷烟机供丝量。

9.根据权利要求7所述的卷烟机回丝量的自动调控方法，其特征在于，所述丝辊包括针辊或大针鼓，在需要调节卷烟机供丝量的情况下，所述调节供丝辊的转速，以调节卷烟机供丝量，具体包括：

若回丝量计算值大于预设阈值，则降低供丝辊的转速；

若回丝量计算值小于预设阈值，则提高供丝辊的转速；

返回计算卷烟机回丝量的步骤，直至回丝量标准值和回丝量计算值的差值的绝对值低于预设阈值。

10.一种卷烟机回丝量的自动调控系统，其特征在于，包括权利要求5-6任一项所述的卷烟机回丝量的检测系统、设置模块、比较模块和供丝量调节模块，其中：

所述设置模块用于设定回丝量标准值；

所述比较模块，分别与所述卷烟机回丝量的检测系统和所述设置模块连接，用于将回丝量标准值和回丝量计算值进行比较；

所述供丝量调节模块与所述比较模块连接，用于根据回丝量标准值和回丝量计算值的比较结果，判断是否需要调节卷烟机供丝量，并在需要调节卷烟机供丝量的情况下，通过调节供丝辊的转速，调节卷烟机供丝量。

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