CN104095287A - 用于卷烟制品或过滤嘴棒质量检测***和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于卷烟制品或过滤嘴棒质量检测***，该***包括具有自动定向驱动装置的移动平台、控制***、无线数据通讯装置、综合测试装置和取样机械手装置。通过采取将取样***、检测***设计为自动导航的***，实现一台测量***完成多台产品制造机的质量检测和控制。本发明同时还提供一种用于卷烟制品或过滤嘴棒质量检测方法。本发明消除了多个测量***同时使用带来的***误差，实现取样和测量一次完成，同时该检测***及检测方法降低了由于温度变化导致的测量误差，解决了样品取样和测量之间的长距离传输问题，能消除由于样品传输导致的样品损坏问题，有效降低测量***的校准工作强度，提高工作效率，降低生产成本。

Description

用于卷烟制品或过滤嘴棒质量检测***和方法

技术领域

本发明涉及一种检测***和方法，尤其涉及一种用于卷烟制品或过滤嘴棒的质量检测***和方法。

背景技术

当前现代化的卷烟制造机能以超过20000支/分钟的高速度生产加工过滤嘴卷烟，过滤嘴棒成型机能以超过1000米/分钟的速度生产过滤嘴棒。卷烟生产车间内通常采用多台产品制造机并行生产，以获得大规模产量。为满足在高速生产条件下制造机能够加工出合乎质量标准的产品，如卷烟或滤棒，并且能够检测其吸阻、通风度、重量以及物理外形特征（如长度，圆周，圆度等）是否满足工艺指标，通常的做法是：采用人工或自动取样***将样品从制造机上取出，送到测量***进行测量，以确定所述样品的质量指标是否符合工艺要求。

目前，人工取样的检测方法还是未能得以根本的改进和代替，原因在于自动测量***的技术缺陷，研究常规的自动取样技术，总体上可归纳为两类：一类是一对一的***配置，即一个取样测量***对应一台所述制造机进行所述产品工艺质量检测和控制；另外一类是一对多的***配置，即一个测量***对应多个远端取样器，通过管道将样品发射到测量***进行检测和工艺控制，但这两种方式存在以下不足：

1、一对一***结构，一台制造机需要配备一套独立的测量和取样***，对于多达几十台制造机的车间来说，***造价成本高，多个测量***带来***校准、管理和维护工作量大，更重要的是多套测量***导致测量结果不确定性等因素，因此仍需保留人工抽检检测完成对产品质量最终考核依据；

2、一对多***结构，一个测量***对应多个远端取样器，通过气动管道将样品传输到共享的测量***来完成测量，其缺点是需要在生产车间安装固定的取样器和输送管道，***结构复杂，运行维护和建设成本高，并且目前气动管道传送技术方案只适用于过滤嘴棒的传送，对于卷烟产品，气动发射会导致样品损坏或工艺指标变化，另外目前的一对多测量***和制造机所处的环境温度不同，会导致如样品吸阻和通风度等受环境温度变化影响的参数测量误差，不能真实反映检测结果。

鉴于当前技术中存在的上述问题，本发明在于提供一种具有创新性的用于卷烟制品或过滤嘴棒质量检测***及其实现方法。

发明内容

本发明提供一种用于卷烟制品或过滤嘴棒质量检测***，该***包括具有自动定向驱动装置的移动平台、控制***、无线数据通讯装置、综合测试装置和取样机械手装置。

控制***包括通讯控制子***、导航控制子***、测量控制子***和取样控制子***。

综合测试装置、取样机械手装置及控制***安装于具有自动定向驱动装置的移动平台上，导航控制子***的输出端连接于自动定向驱动装置的输入端，取样控制子***的输出端连接于取样机械手装置的输入端，测量控制子***输出端连接于综合测试装置的输入端，通讯控制子***和无线数据通讯装置连接。

取样机械手装置设有一个升降驱动装置，能够驱使其做上下运动，调整和控制取样机械手装置升高或降低。

具有自动定向驱动装置的移动平台由与伺服电机连接的驱动轮驱动行进，驱动轮连接一个旋转编码器将旋转角向量信号传送到导航控制子***计算出行进速度和距离。 移动平台的行进方向由伺服电动转向架控制，转向架上安装有方向轮，伺服电动转向架的旋转编码器的输出端连接到导航控制子***的输入端，转向架转动时，方向旋转编码器检测输出方向角向量信号，导航控制子***根据该方向角向量信号控制移动平台的行进方向。

移动平台设置前端激光安全检测传感器和后端超声波雷达，用于检测避让行进过程中的障碍物和人员，移动平台后端安装可快速更换的蓄电池组和微型空压机，提供***运行的动力，底部设有充电触点，当***空闲时自动移动到充电站进行充电，移动平台前端设有空压和信号复合连接快速插头，用于接通空压机和产品制造机皮带的转速脉冲信号。

综合测试装置包括样品入口单元、工艺指标测试单元及样品收集装置，工艺指标测试单元包括重量测量单元，圆周、长度和圆度测试单元、吸阻和通风度测试单元、水分和密度测试单元。其结构为样品入口单元连接其中一个工艺指标测试单元的入口，该工艺指标测试单元的出口连接下一个工艺指标测试单元的入口，最后一个工艺指标测试单元的出口连接样品收集装置，构成样品的测量通路。待检样品由样品入口单元进入，经工艺指标测试单元逐一完成每个工艺指标的测试，最后由样品收集装置收集。

本发明还提供一种用于卷烟制品或过滤嘴棒质量检测方法，包含以下步骤：

(1)***初始化；

(2)编制取样点的运动轨迹；

(3)移动定位：导航控制子***控制与其连接的自动定向驱动装置，将移动平台按照预设的运动轨迹行进到指定的卷烟或滤棒制造机的取样点；

(4)取样：取样控制子***控制与其连接的取样机械手装置，从产品制造机上取得样品并传送到综合测试装置的样品入口单元；

(5)样品检测：测量控制子***控制与其连接的综合测试装置，进行样品工艺指标的测试，获得测试结果；

(6)数据处理：通讯控制子***控制与其连接的无线数据通讯装置，将测试结果数据传送到数据库进行处理；

(7)检测***判断检测样品是否取样达到设定数量要求，如否，则返回步骤4继续取样；如是，则进入下一步骤；

(8)检测***判断是否进行下一台产品制造机检测，如是，则返回步骤2重新开始；如否，则检测***回充电站待命。

综合测试装置内设四个工艺指标测试单元，包括重量测试单元，圆周、长度和圆度测试单元，吸阻和通风度测试单元以及水分和密度测试单元，构成样品的测试通路。待检样品由样品入口单元进入，经各工艺指标测试单元逐一完成每个工艺指标的测试，最后由样品收集装置收集。当检测产品为过滤嘴棒产品，在进行取样测量时，水分密度测试单元和通风度单元设置为关闭状态，样品通过时不需检测通风度和水分密度。

本发明提供的技术方案对现有技术中固定安放的测量***和固定安装的取样***进行了创新性设计和改进，将取样***、检测***设计为自动导航的***，实现一台测量***完成多台产品制造机的质量检测和控制，消除了多个测量***同时使用带来的***误差，实现取样和测量一次完成，同时该检测***及检测方法降低了由于温度变化导致的测量误差，解决了样品取样和测量之间的长距离传输问题，消除了由于样品传输导致的样品损坏问题，提高了***的可维护性，同时方便管理，有效降低了测量***的校准工作强度，提高工作效率，降低生产成本。

附图说明

图1 用于卷烟制品或过滤嘴棒质量检测***结构框图；

图2 用于卷烟制品或过滤嘴棒质量检测方法流程图；

图3 卷烟样品检测***的综合测试装置结构示意图；

图4 检测方法中取样点的运动轨迹示意图；

图5 检测***状态示意图。

具体实施方案

以下结合各附图对本发明提供的内容进行详细的说明。如图1和图5中所示：该检测***由集成化的中央控制***构成，采用运动控制***控制移动平台(1)，无线数据通讯装置(2)，综合测试装置(3)和取样机械手装置(4）；取样机械手装置(4）、移动平台(1)由和伺服电机连接的驱动轮(6)驱动行进，驱动轮(6)连接一个旋转编码器将旋转角向量信号传送到导航控制子***计算出行进速度和距离。移动平台(1)的行进方向由伺服电动转向架控制，该转向架上安装有方向轮(7)，伺服电动转向架的旋转编码器的输出端连接到导航控制子***的输入端，转向架转动时，方向旋转编码器检测输出方向角向量信号，导航控制子***根据该方向角向量信号控制所述移动平台(1)的行进方向，移动平台(1)的前部设置激光安全检测传感器(10)和后部超声波雷达(11)，用于检测避让行进过程中的障碍和人员，移动平台后部安装可快速更换的蓄电池组和微型空压机提供***运行的动力，底部设有充电触点，当***空闲时自动移动到充电站进行充电，移动平台前端设有空压和信号复合连接快速插头用于接通压缩空气和制造机皮带的转速脉冲信号。

取样机械手装置(4)设有一个升降驱动装置(5)，能够驱使其做上下运动，以调整和控制取样机械手装置升高或降低。取样机械手装置(4)前端设有负压吸盘(8)，通过其抓取取样样品(9)，如卷烟样品或过滤嘴棒样品。

以卷烟样品检测为例，如图2中所示，首先***进行初始化，根据卷烟样品的检测需求编制取样点的运动轨迹。当开始进行样品取样时，导航控制子***控制与其连接的自动定向驱动装置将移动平台(1)按照预设的运动轨迹行进到指定的卷烟或滤棒制造机的取样点，取样控制子***控制与其连接的取样机械手装置(4)，从产品制造机上取得样品(9)并传送到综合测试装置的样品入口单元(12)，测量控制子***控制与其连接的综合测试装置(3)，如图3中所示，进行样品工艺指标的测试，各工艺指标测试单元逐一完成每个工艺指标的测试，获得测试结果，通讯控制子***控制与其连接的无线数据通讯装置(2)，将测试结果数据传送到数据库进行处理，完成一次卷烟样品的取样测试。样品取样点的运动轨迹如图4中所示。本检测***及检测方法可根据用户的需求，实现对多台产品制造机生产的卷烟产品进行检测。

Claims (9)

1.一种用于卷烟制品或过滤嘴棒质量检测***，包括具有自动定向驱动装置的移动平台、控制***、无线数据通讯装置、综合测试装置和取样机械手装置，综合测试装置、取样机械手装置及控制***安装于具有自动定向驱动装置的移动平台上，其特征在于，所述控制***包括通讯控制子***、导航控制子***、测量控制子***和取样控制子***，导航控制子***的输出端连接于自动定向驱动装置的输入端，取样控制子***的输出端连接于取样机械手装置的输入端，测量控制子***输出端连接于综合测试装置的输入端，通讯控制子***和无线数据通讯装置连接。

2.根据权利要求1所述的用于卷烟制品或过滤嘴棒质量检测***，其特征在于，所述取样机械手装置设有一个升降驱动装置，调整和控制取样机械手装置升高或降低。

3.根据权利要求1所述的用于卷烟制品或过滤嘴棒质量检测***，其特征在于，所述具有自动定向驱动装置的移动平台由与伺服电机连接的驱动轮驱动，其行进方向由伺服电动转向架控制，转向架上安装有方向轮。

4.根据权利要求1或3所述的用于卷烟制品或过滤嘴棒质量检测***，其特征在于，所述具有自动定向驱动装置的移动平台设置前端激光安全检测传感器和后端超声波雷达，后端安装可快速更换的蓄电池组和微型空压机，底部设有充电触点。

5.根据权利要求1所述的用于卷烟制品或过滤嘴棒质量检测***，其特征在于，所述综合测试装置包括样品入口单元、工艺指标测试单元及样品收集装置，工艺指标测试单元包括重量测量单元，圆周、长度和圆度测试单元、吸阻和通风度测试单元、水分和密度测试单元。

6.一种用于卷烟制品或过滤嘴棒质量检测方法，包含以下步骤：

(1)***初始化；

(2)编制取样点的运动轨迹；

(3)移动定位：导航控制子***控制与其连接的自动定向驱动装置，将移动平台按照预设的运动轨迹行进到指定的卷烟或滤棒制造机的取样点；

(4)取样：取样控制子***控制与其连接的取样机械手装置，从产品制造机上取得样品并传送到综合测试装置的样品入口单元；

(5)样品检测：测量控制子***控制与其连接的综合测试装置，进行样品工艺指标的测试，获得测试结果；

(6)数据处理：通讯控制子***控制与其连接的无线数据通讯装置，将测试结果数据传送到数据库进行处理；

(7)检测***判断样品是否取样达到设定数量要求，如否，则返回步骤4继续取样；如是，则进入下一步骤；

(8)检测***判断是否进行下一台产品制造机检测，如是，则返回步骤(2)重新开始；如否，则检测***回充电站待命。

7.根据权利要求6所述的用于卷烟制品或过滤嘴棒质量检测方法，其特征在于，所述综合测试装置内设四个工艺指标测试单元，包括重量测试单元，圆周、长度和圆度测试单元，吸阻和通风度测试单元以及水分和密度测试单元。

8.根据权利要求6所述的用于卷烟制品或过滤嘴棒质量检测方法，其特征在于，所述样品由样品入口单元进入，经各工艺指标测试单元逐一完成每个工艺指标的测试，最后由样品收集装置收集。

9.根据权利要求6所述的用于卷烟制品或过滤嘴棒质量检测方法，其特征在于，所述样品为过滤嘴棒产品时，在进行取样测量过程中，水分和密度测试单元及吸阻和通风度测试单元设置为关闭状态，样品通过时不需检测通风度和水分密度。