[实用新型]滤棒圆周在线自动检测与控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种烟草机械，尤其是一种能对香烟辅材之一的滤棒的直径及圆度进行检测的装置，具体地说是一种滤棒圆周在线自动检测与控制装置。

背景技术

众所周知，烟支与滤嘴棒的圆周及圆度是卷烟厂产品质量十分重要的指标之一。卷烟工艺规范要求产品圆周指标与允差为设计值±0.20mm，圆度指标与允差为≤0.35mm。目前卷烟厂主要采用两种方式对产品圆周及圆度进行检测：（1）试验室离线检测，检测人员从机台上抽取样本后送往实验室用检测仪器进行检测，此种方式存在的主要问题是，不能实时在线对机台所生产的每支产品指标进行检测和显示，不能很好协助机台操作人员发现圆周质量问题并适时进行调整；（2）机台在线气压式检测，其原理是利用圆周变化所引起气室内气压变化来检测圆周，主要问题是圆周变化所引起的气压变化值非常微弱，检测信号易受干扰，再加上现场所提供的气体压力随时都在波动，因此检测分辨精度不够，检测结果可靠性、稳定性差，而且不能进行圆度检测。

发明内容

本实用新型的目的是针对目前滤棒圆度和直径检测中的离线检测存在周期长，不能实现对滤棒的实时整形，以及现有的气压式在线检测方式的精度低、稳定性差的问题，设计一种能自动在线实时检测滤棒直径及圆度的装置。

本实用新型的技术方案是：

一种滤棒圆周在线自动检测与控制装置，其特征是它主要由平行光源1、线阵CCD检测器2、扫描电机3、信号处理模块4和执行机构6组成，所述的平行光源1和线阵CCD检测器2分别位于滤棒正对的两侧，扫描电机3带动平行光源1和线阵CCD检测器2绕滤棒旋转；信号处理模块4的信号输入端与线阵CCD检测器2的信号输出端相连，信号处理模块4的信号输出端同时与平行光源1的控制端、扫描电机的电机驱动器的控制信号输入端以及执行机构6的控制信号输入端相连。

所述的信号处理模块4还连接有人机界面5。

所述的平行光源1和线阵CCD检测器2安装在同一个转盘上，转盘由扫描电机3驱动。

本实用新型的有益效果：

本实用新型保证了滤棒成型机对滤棒周长的高精度控制，通过光电传感器解决了环境波动对气压式传感器检测精度的影响，并可以提供滤棒圆度的检测功能，大大提高了卷烟生产过程中对滤棒生产的质量控制能力。系统具有指标先进、性能稳定、结构合理、体积小巧的优点，特别适合KDF2等机型的滤棒圆周控制系统的升级改造需求。

本实用新型充分发挥了光电检测系统实时监测滤棒截面几何尺寸变化的特点，通过信号转换、数据处理得到滤棒的圆周和直径数值，具有分辨率高，重复性好的特点。可广泛应用在卷烟滤嘴外径自动控制系统中，可取代原气压式外径控制，具有精度高（接收像元尺寸< 10微米)，不受现场振动、噪音、温度、粉尘和气压波动等各种干扰因素影响，检测结果准确、稳定、可靠。

本实用新型的滤棒投影由CCD接收产生的电模拟信号通过转换电路二值化，脉冲宽度与投影直径成正比，脉宽计时由FPGA高速计数器来计算，计时精度高于0.05微秒。

本实用新型的信号处理模块4采用基于NIOSII软核处理器的SOPC解决方案，单片FPGA完成信号采集、数据处理、数据通信、I/O控制等诸多功能，具有外围电路简洁、集成度高、软硬件无缝连接，升级维护无需更换硬件等优点。

具有精度高（接收像元尺寸< 10μm )，不受现场振动、噪音、温度、粉尘和气压波动等各种干扰因素影响，检测结果准确、稳定、可靠，可替代原机气压式外径控制，特别适合KDF2等机型的滤棒圆周控制系统的升级改造需求。

附图说明

图1 本实用新型的系统原理示意图。

图2 本实用新型检测部分的机械结构示意图。

图3 本实用新型的CCD信号调理电路原理图。

图4 本实用新型的CCD模拟信号波形示意图。

图5本实用新型的实时数据显示界面示意图。

图6 本实用新型的现场实测数据截图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1-6所示。