水松纸跑偏自动纠正装置及方法

技术领域

本发明涉及卷烟制造领域，尤其涉及一种水松纸跑偏自动纠正装置及方法。

背景技术

水松纸用于烟支和滤嘴的接装，具体来说，卷烟生产过程中烟支和滤嘴的接装是把一根双倍长滤嘴放在两根未装滤嘴的烟支中间，上胶后的水松纸粘接双倍长滤棒和两根未装滤嘴的烟支，然后在双倍长滤嘴中间切割后得到两支成品烟支。

在实际生产过程中，由于水松纸纸盘支架中心点不一致、更换的水松纸中心点不一致等各种原因会导致水松纸不可避免的内外偏移，使得水松纸包裹时不在双倍长滤嘴和两根未装滤嘴的烟支中间，但是为保证切割后两只烟支长度一致，切割点依然在双倍长滤嘴的中间，这就会导致内外烟支水松纸长度不一致，按目前的产品质量管控机制，当长度差超过0.5mm时即判为不合格品；同时，切割点不在无胶线上，也会使得切割刀片集胶后容易形成毛切烟等缺陷产品；尤其地，当水松纸跑偏过大时，将导致滤嘴和烟支包裹粘接过少而产生掉嘴烟，这就属于一级重大质量缺陷。

目前的解决方案是，利用两个光纤传感器检测即将进入裁切鼓轮的水松纸的两侧边，当其中一个光纤传感器检测到水松纸存在，则控制伺服电机运动，使透明纸调节机构将透明纸朝向另一侧移动，直到两侧的光纤传感器均没有检测到透明纸，伺服电机才停止转动。

该现有方案存在光纤传感器位置调整繁琐的问题，需要在设备运行过程中，使水松纸保持预设的正确位置并以此作为参考进行光纤传感器位置调整，同时，两个光纤传感器需要与水松纸边缘保持一定的间距，这在实际操作中难以实现精确控制。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种水松纸跑偏自动纠正装置及方法，以实现对水松纸位置进行更为精准的自动纠偏。

本发明采用的技术方案如下：

第一方面，一种水松纸跑偏自动纠正装置，其中包括：控制器、激光位移传感器、激光边缘传感器以及伺服电机；

其中，所述控制器分别与所述激光位移传感器、所述激光边缘传感器、所述伺服电机电信号连接；

所述激光位移传感器安装在水松纸纸卷转盘的后侧，用于检测水松纸纸卷转盘的运转并输出脉冲信号；

所述激光边缘传感器的发射端与接收端分别安装在水松纸切割辊之前的水松纸的两侧，用于输出边缘测距信号；

所述伺服电机安装在涂胶座上且与水松纸手动调节手柄机械传动连接，用于驱动所述水松纸手动调节手柄运转。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述激光位移传感器的数量为多个，且设置位置对应于水松纸纸卷转盘后侧的等距凹环。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述激光边缘传感器通过放大器与所述控制器电信号连接。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述伺服电机的输出轴与水松纸手动调节手柄的转轴上分别安装有同步带轮，两个所述同步带轮采用同步齿形带进行机械连接。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述自动纠正装置还包括与所述控制器电信号连接的电磁阀，所述电磁阀用于将接装缺陷品剔除。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述自动纠正装置还包括与所述控制器电信号连接的报警器，所述报警器用于输出接装异常警示信号。

第二方面，本发明提供了一种用于上述水松纸跑偏自动纠正装置的自动纠正方法，其中包括：

在接收到激光位移传感器发送的脉冲信号后，实时获取激光边缘传感器发送的实际距离测量值；

将实际距离测量值与预设的距离基准值进行比较；

如果实际距离测量值大于预设的距离基准值，则触发伺服电机运转并带动手动调节手柄按既定方向转动，以对水松纸的位置进行实时自动纠正。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

如果实际距离测量值与预设的距离基准值的偏差超过预设的偏差标准阈值，则结合激光位移传感器发送的脉冲信号，触发用于剔除缺陷品的电磁阀得电，直至实际距离测量值与距离基准值的偏差小于所述偏差标准阈值。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

当伺服电机带动手动调节手柄在一个方向上的调节量大于预设的调节阈值时，触发报警器输出接装异常警示信号。

本发明的构思在于，通过激光边缘测距以及激光脉冲检测替代了传统的需要反复调教安装位置的光纤传感器放手，并可以获得精准的水松纸位置偏离数据，同时通过精准度较高且技术成熟的伺服电机来替代人工，实现对手动调节手柄的操作，从而确保纠偏效果更为精确，可靠保障烟支水松纸的长度符合工艺生产要求。

进一步地，本发明在一些实施例中通过激光测距可以确保将超过预设质量标准的缺陷品精准地自动剔除。

进一步地，本发明在另一些实施例中还可以通过输出警示信号，以提醒相关人员介入到水松纸纠偏过程，以免严重跑偏或过调导致的后续问题。

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水松纸跑偏自动纠正装置的电气示意图。

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。

本发明提出了一种水松纸跑偏自动纠正装置，如图1所示，其中包括：控制器、激光位移传感器、激光边缘传感器以及伺服电机。其中，所述控制器分别与所述激光位移传感器、所述激光边缘传感器、所述伺服电机电信号连接，在实际操作中，该控制器则可以选用卷烟设备上的原控制部件，例如但不限于用于接装环节的PLC等。

具体来说，结合卷烟设备已有的部件，所述激光位移传感器可以安装在水松纸纸卷转盘的后侧，其用于检测水松纸纸卷转盘的运转并输出脉冲信号，优选地，所述激光位移传感器的数量可为多个(例如可以分为上传感器、下传感器)，且多个激光位移传感器的设置位置可以对应于水松纸纸卷转盘后侧的等距凹环，这样，便可以准确捕获到脉冲信号，以此可以检测出水松纸纸卷转盘是否在运转以及与运转位移对应的各个烟支。

接着，所述激光边缘传感器的发射端与接收端可以分别安装在水松纸切割辊之前的水松纸的两侧，其用于输出边缘测距信号，优选地，可以安装在更为靠近水松纸的内侧，这样便可以精准测量出水松纸离两侧边的边缘的距离值。进一步地，所述激光边缘传感器可以通过放大器与所述控制器电信号连接，对此本发明不作限定。

而所述伺服电机则可以安装在涂胶座上，且与原设备上的水松纸手动调节手柄机械传动连接，其用于驱动所述水松纸手动调节手柄运转。关于此处提及的机械连接方式，则可以有多种实现形式，例如通过联轴节将二者关联连接。这里给出另一种较佳的连接示例：所述伺服电机的输出轴与水松纸手动调节手柄的转轴上可以分别安装有同步带轮，两个所述同步带轮采用同步齿形带进行机械传动连接。

除上述核心框架之外，如图1所示，在一些较佳的实施例中，所述自动纠正装置还可以包括与所述控制器电信号连接的电磁阀，该电磁阀用于将接装缺陷品剔除，也即是可以与设备自带的剔除部件进行联动。

此外，在本发明的另一些优选实施例中，所述自动纠正装置还可以包括与所述控制器电信号连接的报警器，所述报警器用于输出接装异常警示信号，当然，本领域技术人员可以理解的是，上述仅是提供了硬件架构，而具体的纠偏策略，包括剔除机制、报警机制等，皆可以根据实际所需进行具体设计，以报警机制为例，既可以在检测出水松纸跑偏时发出提示信息，也可以在跑偏较大时再输出警示信息，或者还可以在调节过程中若检测到严重跑偏现象或者伺服电机带动水松纸手动调节手柄的运转超过了某既定限度时，输出声光报警信号等，对此本发明不作限定。

相应于上述自动纠正装置，本发明还提出了一种水松纸跑偏自动纠正方法，其中可以如下过程：

首先，在接收到激光位移传感器发送的脉冲信号后，实时获取激光边缘传感器发送的实际距离测量值。

接着，将实际距离测量值与预设的距离基准值进行比较。

如果实际距离测量值大于预设的距离基准值，则可以触发伺服电机运转并带动手动调节手柄按既定方向(例如逆时针)转动，以对水松纸的位置进行实时自动纠正。

进一步地，所述方法还可以包括：如果实际距离测量值与预设的距离基准值的偏差超过预设的偏差标准阈值(例如但不限于0.5mm)，则结合激光位移传感器发送的脉冲信号，触发用于剔除缺陷品的电磁阀得电，直至实际距离测量值与距离基准值的偏差小于所述偏差标准阈值。

进一步地，所述方法还可以包括：当伺服电机带动手动调节手柄在一个方向上的调节量大于预设的调节阈值(例如但不限于2.5mm)时，触发报警器输出接装异常警示信号。

综上所述，本发明的构思在于，通过激光边缘测距以及激光脉冲检测替代了传统的需要反复调教安装位置的光纤传感器放手，并可以获得精准的水松纸位置偏离数据，同时通过精准度较高且技术成熟的伺服电机来替代人工，实现对手动调节手柄的操作，从而确保纠偏效果更为精确，可靠保障烟支水松纸的长度符合工艺生产要求。

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。

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。