CN214854271U - 一种滚刀式切丝机控制检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种滚刀式切丝机控制检测系统，包括控制部、检测切丝机内部运行状态的检测部，以及用于在控制部和检测部之间进行无线通信的通信部，通信部包括，与检测部相连的第一通信模块以及与控制部相连的第二通信模块，第一通信模块固定在刀辊上随刀辊同步转动，检测部包括，多个能够检测驱动电机和刀片的状态信息并控制驱动电机的伺服控制器，伺服控制器分别与多个驱动电机相连，驱动电机分别控制多个刀片；还包括用于检测刀辊内部温度的温度传感器，在驱动电机上还设有绝对值编码器；具有无线通信功能的通信部，在简化了刀辊内部的结构的同时，实现了对内部运行状态的实时检测以及对切丝机的控制，提高了检测的时效性和控制的准确性。

Description

一种滚刀式切丝机控制检测系统

技术领域

本实用新型属于烟草加工领域，特别涉及一种滚刀式切丝机控制检测系统。

背景技术

烟草切丝机是烟草加工行业的常用设备，主要功能是将烟叶或者烟梗切成一定宽度的烟丝，切丝机进刀系统是切丝机刀片的工作载体，用来控制切丝机刀片进给，在切丝机工作过程中，切丝质量、刀片进给均匀性与刀片使用寿命等是衡量切丝设备性能的重要指标，现有的切丝机并不能直观的对切丝机的工作状态和刀片的具体状态进行检测，大多通过工作人员凭肉眼观察判断具体的工作状态，因此容易造成工作状态不佳或者刀片磨损严重导致切丝质量下降；也不能根据具体的工作状态对单个刀片的进给进行控制，灵活性较差。

申请号为201720442823.9的中国实用新型专利公开了一种烟草切丝机刀片检测装置，包括可编程的PLC控制器、485总线通讯模块、旋转连接器、数据采集模块和位移传感器，位移传感器安装在每个刀片的进刀轴尾端，PLC控制器与485总线通讯模块相连，485总线通讯模块与旋转连接器相连，旋转连接器与数据采集模块相连，数据采集模块与多个位移传感器相连，通过上述方案实现了对刀片状态的检测，在刀片更换前提前了解刀片余量，缩短换刀时间；但是485总线通讯模块的通讯效率低下，不能同时处理多种不同的数据，并且检测装置繁杂，连线较多，容易在使用过程中产生故障，稳定性较差。

申请号为201710240919.1的中国发明专利公开了一种切丝机的刀片进给系统，包括多套用于切丝的刀片，以及与刀片一一对应的多套刀片进给装置，所述刀片进给装置包括驱动模块，每套刀片进给装置的驱动模块可独立驱动与其对应的刀片进行进给，上述方案通过对每个刀片进行独立控制，提高了切丝机的可操控性和灵活性，提高了切丝质量，但是在实际安装和使用中结构复杂，大幅提高了切丝机的成本。

有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

为了至少解决上述现有技术中的问题之一，本实用新型提供一种滚刀式切丝机控制检测系统，通过使用具有无线通信功能的通信部将切丝机的控制部和检测部无线连接，实现了对切丝机内部运行状态实时检测。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种滚刀式切丝机控制检测系统，包括位于切丝机外部的控制部以及位于切丝机内部用于检测切丝机内部运行状态的检测部，还包括用于在所述控制部和检测部之间进行无线通信的通信部，所述通信部包括无线连接的第一通信模块和二通信模块，

所述第一通信模块与检测部连接，用于将所述检测部发出的反映切丝机内部运行状态反馈信号发送给所述第二通信模块；

所述第二通信模块与控制部连接，用于将收到的从所述第一通信模块发回的反映切丝机内部运行状态反馈信号发送给控制部。

进一步的，所述第二通信模块位于所述刀辊外部，所述第一通信模块位于所述刀辊内部并且固定在刀辊上随刀辊同步转动。

进一步的，所述第一通信模块和第二通信模块上均设有至少一根天线。

上述方案中将第一通信模块固定在刀辊上随刀辊同步转动，提高了第一通信模块安装的稳定性，避免了刀辊与天线碰撞导致第一通信模块损坏。

进一步的，所述第二通信模块与所述控制部有线连接，所述第一通信模块与所述检测部有线连接。

上述方案中，第二通信模块与控制部有线连接，第一通信模块与检测部有线连接，提高了信号传输的速度和稳定性，保证了检测的时效性。

进一步的，所述检测部包括，

伺服控制器，所述伺服控制器与控制驱动刀片进给的驱动电机相连，用于检测驱动电机和刀片的状态信息并向控制部进行实时反馈，所述第一通信模块与所述伺服控制器连接。

优选的，所述驱动电机为直线电机。

进一步的，检测驱动电机和刀片的状态信息包括：驱动电机温度、驱动电机转速、转矩、刀片长度等。

进一步的，所述切丝机的刀辊上设有多个刀片，所述驱动电机的数目与所述刀片数目相同并且一一对应连接，所述伺服控制器的数目与所述驱动电机的数目相同并且与所述驱动电机一一对应连接，所述第一通信模块分别与多个所述伺服控制器连接。

上述方案实现了对刀辊上任一刀片的单独检测，提高了检测的精确性。

进一步的，所述伺服控制器和驱动电机为一体式结构的伺服一体电机，所述第一通信模块分别与多个所述伺服一体电机连接。

上述方案中，伺服一体电机具有更小的体积，便于安装和拆卸。

进一步的，所述检测部还包括，

温度传感器，所述温度传感器与所述第一通信模块连接，用于检测刀辊内部温度。

进一步的，所述驱动电机上还设有绝对值编码器，所述绝对值编码器与所述伺服控制器连接。

进一步的，所述伺服控制器还用于控制所述驱动电机的进给运动。

进一步的，所述第二通信模块还用于将控制部发出的控制信号传送给所述第一通信模块；

所述第一通信模块还用于将收到的从所述第二模块发出的控制信号传送给伺服控制器。

上述方案中，绝对值编码器可实现刀片往复运动过程中各位置的精确控制，提高了控制精度，也可以向伺服控制器反馈更加精确的驱动电机和刀片的状态信息。

本实用新型的优点在于：通过具有无线通信功能并无线连接的第一通信模块和第二通信模块，实现了对切丝机内部运行状态的实时检测，提高了检测的时效性和准确性；通过将第一通信模块设置在刀辊内部并与检测部有线连接，提高了刀辊内部信号传输的稳定性；伺服控制器、驱动电机和刀片一一对应连接，实现了对每个驱动电机和刀片的精确检测，无线通信的方式对每个驱动电机和刀片进行检测，简化了切丝机结构，避免了在切丝机上设置大量滑环；伺服控制器在对驱动电机和刀片的状态进行实时检测的同时，还用于控制驱动电机的进给运动，大幅简化了刀辊内部的结构，降低了切丝机的安全隐患；通过在驱动电机上装设绝对值编码器，提高了驱动电机运行的精确性，提高了对刀片的控制精度，也提高了烟丝质量。

附图说明

图1为本实用新型所述滚刀式切丝机控制检测系统的第一种结构示意图。

图2为本实用新型所述滚刀式切丝机控制检测系统的第二种结构示意图。

图3为本实用新型所述滚刀式切丝机控制检测系统的第三种结构示意图。

图4为本实用新型所述滚刀式切丝机控制检测系统的检测部的结构示意图。

图5为图2中伺服控制器控制驱动电机和刀片的连接示意图。

图中：1、控制部；2、通信部；21、第一通信模块；22、第二通信模块；3、检测部；31、绝对值编码器；32、伺服控制器；33、温度传感器；4、驱动电机；5、刀片。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施方式，本领域技术人员可以了解到的是，下列实施方式仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

作为本实用新型的一个实施例，本实施例提供一种滚刀式切丝机控制检测系统，用于实时检测切丝机内部的运行状态，包括控制部1以及用于检测切丝机内部运行状态的检测部3，还包括用于在所述控制部1和检测部3之间进行无线通信的通信部2。

在本实施例中，如图1所示，通信部2包括无线连接的第一通信模块21和第二通信模块22，第一通信模块21位于切丝机刀辊内部并且与检测部3连接；第二通信模块22位于切丝机外部并且与控制部1连接。

进一步的，所述第一通信模块21和第二通信模块22上分别设有用于加强无线连接稳定性的天线。

进一步的，如图4所示，所述检测部3包括，

伺服控制器32：用于采集驱动电机4和刀片5的状态信息；

温度传感器33：用于采集切丝机的刀辊内部温度信息；

第一通信模块21分别与伺服控控制器以及温度传感器33连接。

进一步的，所述驱动电机4上还设有绝对值编码器31，所述绝对值编码器31与所述伺服控制器32连接，用于向所述伺服控制器32反馈更加精确的驱动电机4和刀片5的状态信息。

进一步的，驱动电机4和刀片5的状态信息包括：驱动电机4温度、驱动电机4转速、转矩、刀片5长度等。

本实施的检测控制方式为：伺服控制器32通过绝对值编码器31实时采集与其对应相连的驱动电机4和刀片5的状态信息、温度传感器33实时采集刀辊内部的温度信息，然后伺服控制器32和温度传感器33分别将采集到的反映切丝机内部运行状态的信息传送给与其连接的第一通信模块21。

第一通信模块21收到反映切丝机内部运行状态的信息并将其传送给与第一通信模块21无线连接的第二通信模块22。

第二通信模块22收到从第一通信模块21发出的反映切丝机内部运行状态的信息后，将其再传送给与第二通信模块22连接的控制部1，控制部1将反映切丝机内部运行状态的信息显示在控制屏幕上并随着实时接收到的信息的不同对显示在控制屏幕上的信息进行实时更新。

在上述方案的基础上更进一步的，第一通信模块21固定在刀辊上与刀辊同步转动，第一通信模块21与检测部3有线连接；第二通信模块22与控制部1有线连接。

上述方案中通过有线连接提高了切丝机内部第一通信模块21与检测部3之间信息传输的效率和稳定性，也提高了第二通信模块22与控制部1之间信息传输的效率和稳定性。

实施例二

作为本实用新型的另一实施例，本实施例提供一种滚刀式切丝机控制检测系统，用于实时检测切丝机内部的运行状态，包括控制部1以及用于检测切丝机内部运行状态的检测部3，还包括用于在所述控制部1和检测部3之间进行无线通信的通信部2。

在本实施例中，如图1所示通信部2包括无线连接的第一通信模块21和第二通信模块22，第一通信模块21位于切丝机刀辊内部并且与检测部3连接；第二通信模块22位于切丝机外部并且与控制部1连接。

进一步的，所述第一通信模块21和第二通信模块22上分别设有用于加强无线连接稳定性的天线。

进一步的，如图4所示，所述检测部3包括，

伺服控制器32：用于采集驱动电机4和刀片5的状态信息；

温度传感器33：用于采集切丝机的刀辊内部温度信息；

第一通信模块21分别与伺服控控制器以及温度传感器33连接。

进一步的，所述驱动电机4上还设有绝对值编码器31，所述绝对值编码器31与所述伺服控制器32连接，用于向所述伺服控制器32反馈更加精确的驱动电机4和刀片5的状态信息。

进一步的，驱动电机4和刀片5的状态信息包括：驱动电机4温度、驱动电机4转速、转矩、刀片5长度等。

进一步的，如图5所示，切丝机的刀辊内部设有多个刀片5，每个刀片5由单独的驱动电机4驱动，每个驱动电机4上都设有一个绝对值编码器31，伺服控制器32的数目与驱动电机4的数目相同并且与驱动电机4上的编码器一一对应连接，多个伺服控制器32均与第一通信模块21连接。

上述方案通过分别采集每个驱动电机4和刀片5的状态信息，提高了信息的精确度，操作人员可以根据采集到的状态信息判断每个驱动电机4和刀片5的具体状态，也能够快速确定发生故障或者需要更换的驱动电机4和刀片5的位置，提高了对设备进行维修和保养的效率。

进一步的，伺服控制器32、驱动电机4和绝对值编码器31为具有一体式结构的伺服一体电机，第一通信模块21分别与多个所述伺服一体电机连接。

上述方案中伺服一体电机具有更小的体积，便于安装和拆卸。

进一步的，每个伺服控制器32在第一通信模块21和第二通信模块22中具有唯一的编号，每个伺服控制器32发出的反映切丝机内部运行状态的信息分别与伺服控制器32的编号一一对应。

上述对应关系避免了多个伺服控制器32同时发送信息产生信息与伺服控制器32的匹配错误。

本实施例的控制检测方式为：每个伺服控制器32通过绝对值编码器31分别实时采集与其相连的多个驱动电机4和刀片5的状态信息、温度传感器33实时采集刀辊内部的温度信息，然后伺服控制器32和温度传感器33分别将采集到的反映切丝机内部运行状态的信息传送给与其连接的第一通信模块21。

第一通信模块21收到反映切丝机内部运行状态的信息并将其传送给与第一通信模块21无线连接的第二通信模块22。

第二通信模块22收到从第一通信模块21发出的反映切丝机内部运行状态的信息后，将其再传送给与第二通信模块22连接的控制部1，控制部1将反映切丝机内部运行状态的信息显示在控制屏幕上并随着实时接收到的信息的不同对显示在控制屏幕上的信息进行实时更新。

在上述方案的基础上更进一步的，第一通信模块21固定在刀辊上与刀辊同步转动，第一通信模块21与检测部3有线连接；第二通信模块22与控制部1有线连接。

上述方案中通过有线连接提高了切丝机内部第一通信模块21与检测部3之间信息传输的效率和稳定性，也提高了第二通信模块22与控制部1之间信息传输的效率和稳定性。

实施例三

作为本实用新型的另一实施例，本实施例提供一种滚刀式切丝机控制检测系统，具有与实施例二中记载的滚刀式切丝机控制检测系统相同的结构。

在本实施例中，如图2所示，伺服控制器32用于接收控制部1发出的控制信号并通过绝对值编码器31控制驱动电机4的进给运动；

或者如图3所示，伺服控制器32在实时反馈切丝机内部的运行状态的同时，还用于接收控制部1发出的控制信号并通过绝对值编码器31控制驱动电机4的进给运动。

进一步的，第二通信模块22还用于将控制部1发出的控制信号传送给第一通信模块21；

第一通信模块21还用于将收到的从第二模块发出的控制信号传送给伺服控制器32。

本实施例的控制检测方法为：操作人员操作控制部1对一个或多个刀片5的运行参数进行修改，控制部1发出与操作人员的操相对应的控制信号；

第二通信模块22收到控制信号并将控制信号发送给与其无线连接的第一通信模块21；

第一通信模块21收到从第二通信模块22发出的控制信号并将控制信号发送给对应的伺服控制器32；

伺服控制器32根据收到的控制信号，通过绝对值编码器31对驱动电机4的运行参数进行修改，实现对刀片5的运行参数的精确修改。

上述方案中，绝对值编码器31实现了对驱动电机4更精确的控制，提高了对刀片5的控制精度，也提高了烟丝的质量。

上述方案在使用伺服控制器32对驱动电机4和刀片5的状态进行实时检测的同时，还用伺服控制控制驱动电机4的进给运动，大幅简化了刀辊内部的结构，降低了切丝机的安全隐患。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，上述实施例中的实施方案也可以进一步组合或者替换，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种滚刀式切丝机控制检测系统，包括位于切丝机外部的控制部以及位于切丝机内部用于检测切丝机内部运行状态的检测部，其特征在于，还包括用于在所述控制部和检测部之间进行无线通信的通信部，所述通信部包括无线连接的第一通信模块和第二通信模块，

所述第一通信模块与检测部连接，用于将所述检测部发出的反映切丝机内部运行状态的反馈信号发送给所述第二通信模块；

所述第二通信模块与控制部连接，用于将收到的从所述第一通信模块发回的反映切丝机内部运行状态的反馈信号发送给控制部。

2.根据权利要求1所述的滚刀式切丝机控制检测系统，其特征在于，所述第二通信模块位于刀辊外部，所述第一通信模块位于刀辊内部并且固定在刀辊上随刀辊同步转动。

3.根据权利要求2所述的滚刀式切丝机控制检测系统，其特征在于，所述第二通信模块与所述控制部有线连接，所述第一通信模块与所述检测部有线连接。

4.根据权利要求1-3任一所述的滚刀式切丝机控制检测系统，其特征在于，所述检测部包括，

伺服控制器，所述伺服控制器与控制驱动刀片进给的驱动电机相连，用于检测驱动电机和刀片的状态信息并向控制部进行实时反馈，所述第一通信模块与所述伺服控制器连接。

5.根据权利要求4所述的滚刀式切丝机控制检测系统，其特征在于，所述切丝机的刀辊上设有多个刀片，所述驱动电机的数目与所述刀片数目相同并且一一对应连接，所述伺服控制器的数目与所述驱动电机的数目相同并且与所述驱动电机一一对应连接，所述第一通信模块分别与多个所述伺服控制器连接。

6.根据权利要求5所述的滚刀式切丝机控制检测系统，其特征在于，所述伺服控制器和驱动电机为一体式结构的伺服一体电机，所述第一通信模块分别与多个所述伺服一体电机连接。

7.根据权利要求4所述的滚刀式切丝机控制检测系统，其特征在于，所述检测部还包括，

温度传感器，所述温度传感器与所述第一通信模块连接，用于检测刀辊内部温度。

8.根据权利要求4所述的滚刀式切丝机控制检测系统，其特征在于，所述驱动电机上还设有绝对值编码器，所述绝对值编码器与所述伺服控制器连接，用于向所述伺服控制器反馈更加精确的驱动电机和刀片的状态信息。

9.根据权利要求8所述的滚刀式切丝机控制检测系统，其特征在于，所述伺服控制器还用于控制所述驱动电机的进给运动。

10.根据权利要求9所述的滚刀式切丝机控制检测系统，其特征在于，所述第二通信模块还用于将控制部发出的控制信号传送给所述第一通信模块；

所述第一通信模块还用于将收到的从所述第二通信模块发出的控制信号传送给伺服控制器。

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