打叶复烤在线片烟叶片结构自动检测装置及控制方法

技术领域

本发明涉及烟草生产技术领域，具体涉及一种打叶复烤在线片烟叶片结构自动检测装置及控制方法。

背景技术

打叶复烤产线中的打叶去梗工序负责将经过二次润叶的烟叶通过打叶机组打辊打刀与框栏的相互运动使叶片与烟梗剥离开，再经过风分器风分后将符合尺寸标准的片烟选出。在打叶去梗工序中最重要的工艺指标即打后烟叶的叶片结构指标。

目前在打叶复烤生产过程中，由于原料的差异性，打叶工序产出的片烟在结构尺寸上存在波动，为保障质量稳定，每班生产自检需进行至少3次叶片结构检测，取样方式为人工取样，由质检人员在汇总皮带取样点用双手抱取重量为3kg的样品。物料在汇总皮带上的堆叠从上至下可分为大片、中片、小片和碎片烟叶，而在人工提取样品过程中，会由于取样者的取样方法差异而出现样品重量和结构上的差异，影响检测结果的客观性，而且耗时较长才能出结果，不能实时监测，无法为生产过程提供准确的指导作用，使得叶片结构检测失去原本的参考性。

鉴于上述问题，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

为解决上述技术问题的至少一个方面，本发明提供一种打叶复烤在线片烟叶片结构自动检测装置及控制方法，解决了生产过程中质检取样的人力和时间成本过高，且人工取样时可能存在人为因素干扰等问题。

本发明采用的技术方案在于：

一方面，提供一种打叶复烤在线片烟叶片结构自动检测装置，设置于打叶机组的后端，包括低速皮带机1、振动输送机3、中速皮带机4、高速皮带机5、X射线成像装置6和CCD相机7，

所述低速皮带机1的输入端与所述打叶机组的输出端对接，所述低速皮带机1的输出端与所述振动输送机3的输入端对接；所述振动输送机3的输出端与所述中速皮带机4的输入端对接，所述中速皮带机4的输出端与所述高速皮带机5的输入端对接；

所述X射线成像装置6靠近所述中速皮带机4设置，用于对所述中速皮带机4上的烟叶进行X射线成像；所述CCD相机7靠近所述高速皮带机5设置，用于对所述高速皮带机5上的烟叶进行成像。

进一步地，靠近所述低速皮带机1的输出端设置有耙料辊2，所述低速皮带机1上的烟叶经过耙料辊2均匀下落至振动输送机的输入端。

进一步地，所述低速皮带机1与所述振动输送机3的物料输送方向相反，所述中速皮带机4与所述高速皮带机5的物料输送方向相反。

进一步地，所述CCD相机7设置于所述高速皮带机5的输出端处。

进一步地，打叶复烤在线片烟叶片结构自动检测装置还包括电控器8，所述低速皮带机1、所述振动输送机3、所述中速皮带机4和所述高速皮带机5分别与所述电控器8连接。

进一步地，所述X射线成像装置6和所述CCD相机7与所述打叶机组的控制系统9连接。

进一步地，所述低速皮带机1的输入端与所述打叶机组的风分器出口端对接。

另一方面，提供一种打叶复烤片烟叶片结构控制方法，采用如权利要求1-7任一所述的一种打叶复烤在线片烟叶片结构自动检测装置；

将所述X射线成像装置6和所述CCD相机7采集的图像数据进行分析处理，得到指标数据；

基于所述指标数据控制打叶机组的打辊转速和/或风分器的风分频率。

进一步地，所述指标数据包括以下的一种或多种：叶片结构、长梗率、叶中含梗率、梗中含叶率。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：

本发明的自动检测装置，每小时可对一打后6个风分器进行一次循环检测，运行效率高，彻底解决了生产过程中质检取样的人力和时间成本过高，且人工取样时可能存在人为因素干扰等问题。

基于自动检测装置的烟叶片结构控制方法可以在生产过程中实时截取各风分器出口叶片进行叶片结构数据检测并建立数据模型，依据模型实时调整打叶机组打辊及风分器频率，实现打叶机组自动闭环控制，保证生产的连续性同时可以在线检测叶片结构进行实时反馈，指导生产的运行。

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打叶复烤在线片烟叶片结构自动检测装置工作原理示意图；

图2示出了本发明的实施方式的打叶复烤在线片烟叶片结构自动检测装置的控制架构图；

图3示出了本发明的实施方式的打叶复烤在线片烟叶片结构自动检测装置的结构示意图。

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。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

如图1、图3所示，打叶复烤在线片烟叶片结构自动检测装置设置于打叶机组（图中未示出）的后端，包括低速皮带机1、振动输送机3、中速皮带机4、高速皮带机5、X射线成像装置6和CCD相机7。低速皮带机1的输入端与打叶机组的输出端对接，低速皮带机1的输出端与振动输送机3的输入端对接。振动输送机3的输出端与中速皮带机4的输入端对接，中速皮带机4的输出端与高速皮带机5的输入端对接。X射线成像装置6靠近中速皮带机4设置，用于对中速皮带机4上的烟叶进行X射线成像。CCD相机7靠近所述高速皮带机5设置，用于对所述高速皮带机5上的烟叶进行成像。优选的，CCD相机7设置于高速皮带机5的输出端处。振动输送机3、中速皮带机4和高速皮带机5完成了物料的单层化摊铺。

打叶机组后物料（烟叶）进入低速皮带机1下落在振动输送机3上，振动输送机3将物料进一步松散摊薄后依次经过中速皮带机4、高速皮带机5从而达到离散化效果，物料在通过中速皮带机4时，通过X射线成像装置6完成第一次成像，物料继续前行进入高速皮带机5，在离开高速皮带机5被动辊的瞬间通过CCD相机完成第二次成像。自动检测装置通过均料、松散摊薄、离散使物料满足成像条件，再通过可见光和X射线两套成像装置进行在线烟叶成像，效率高，彻底解决了生产过程中质检取样的人力和时间成本过高，且人工取样时可能存在人为因素干扰等问题。

更具体的，低速皮带机1的输入端与打叶机组的风分器出口端对接。即，自动检测装置可以在生产过程中实时截取打叶机组各风分器出口的叶片。

在一优选的实施例中，低速皮带机1与振动输送机3的物料输送方向相反，振动输送机3与中速皮带机4的输送方向相同，中速皮带机4与高速皮带机5的物料输送方向相反。低速皮带机1、振动输送机3、中速皮带机4、高速皮带机5由上至下依次层层设置。由此输送路线，可大大缩小本自动检测装置的体积，结构紧凑。

在一优选的实施例中，靠近低速皮带机1的输出端设置有耙料辊2，低速皮带机1上的烟叶输出时经过耙料辊2进行进一步均料，低速皮带机1配合耙料辊2组成均匀喂料结构，使得输出烟叶均匀下落至振动输送机的输入端。

如图2所示，更具体的，低速皮带机1、耙料辊2、振动输送机3、中速皮带机4和高速皮带机5的动力装置分别与电控器8连接。通过电控器8可以控制耙料辊转速和皮带输送速度，从而可以调整烟叶的摊薄、离散等状态，提高图像采集质量。X射线成像装置6和CCD相机7与打叶机组的控制系统9连接，将图像数据发送至打叶机组的控制系统9。

本发明的另一方面，提供一种打叶复烤片烟叶片结构控制方法，采用上述自动检测装置。自动检测装置将两次实时采集的图像数据送至软件系统进行图像分析处理，最终完成叶中含梗率的统计分析并将结果显示在操作界面，至此完成整个图像法叶中含梗率的无损检测过程。打后片烟叶片结构检测周期完成后，打后片烟叶片结构数据与打叶机组打辊转速、风分器风分频率及模块等级信息送至中控室服务器数据库进行存贮，服务器根据数据进行数据分析后建立相应控制模型，通过控制模型生成最优打叶机组打辊转速、风分器风分频率等预测参数，并将参数写入打叶机组PLC控制系统，对叶机组打辊转速、风分器风分频率进行实时调整，实现对打叶机组的闭环自动控制。

需要说明的是，本检测装置由于设置了可见光和X射线两套成像系统，因此可以用于分析处理等到叶片结构、长梗率、叶中含梗率、梗中含叶率的数据，当关闭X射线电源时，系统只有可见光成像功能，仅可得到叶片结构和长梗率。

本装置及方法可以在生产过程中实时截取各风分器出口叶片进行叶片结构数据检测并建立数据模型，依据模型实时调整打叶机组打辊及风分器频率，实现打叶机组自动闭环控制，保证生产的连续性同时可以在线检测叶片结构进行实时反馈，指导生产的运行。每小时可对一打后6个风分器进行一次循环检测，运行效率高，彻底解决了生产过程中质检取样的人力和时间成本过高，且人工取样时可能存在人为因素干扰等问题。

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。