一种烟支梗签剔除在线监测装置及梗签含量控制方法与流程

1.本发明涉及卷烟设备以及控制技术领域，具体涉及一种烟支梗签剔除在线监测装置及梗签含量控制方法。


背景技术：

2.当前，有效控制烟支梗签含量成为卷烟烟支质量控制技术的重点工作，梗签剔除少会导致烟支梗签含量过高进而影响吸食感受,梗签剔除多会导致剔除梗签物中的烟丝含量较高,进而产生烟丝浪费。卷烟机的供料系统中设计了梗签分离装置，用于剔除烟丝中含有的梗签，剔除的梗签一般采用风力输送系统集中收集。
3.卷烟机风分装置在风室体负压的作用下，利用梗签、梗块等杂物和烟丝比重不同的原理分离出梗签、梗块落入梗签收集箱中。若风分效果不理想，烟丝中的梗签、梗块等杂物过多，卷制成型的烟支中会出现烟支刺破等外观质量缺陷，抽吸过程中产生“爆花”现象，面积较大的梗粒还会导致吸阻等物理指标异常，影响消费者抽吸感受。卷烟机自带的梗签分离装置由于受本身结构设计、处理能力及其它因素的影响，往往存在稳定性不高的问题，调好的设备运行一段时间后状态会发生变化，造成因排梗量减少影响烟支质量或梗签中带丝量过大造成严重浪费。
4.现阶段，行业内尚未有一种能实时跟踪、调整梗签剔除量的系统性方法，主要采取固定时间和车速下采取静态统计的办法，进行卷烟机剔除梗签量监测，对过程中梗签剔除流量和剔除参数不能进行实时跟踪和调整。
5.以主流的zj17卷接机组为例，烟丝经一次风分后，合格烟丝经抛丝辊送入吸丝带，一次风分剔出的含有较多烟丝的梗签经螺旋回梗机构送入二次风分器进行精细分离，一次风分装置正压吹风的风压变化会对风分效果会产生直接影响，挡板高度的调节与整个宽度方向分离效果及总剔除量直接相关，来料烟丝流量的变化也会对剔梗效果和剔除量造成影响；二次风分效果又与底部风门开度调节、上部补气孔的封堵情况、卷烟机风室体负压值及波动情况、二次风分回丝口堵丝(通畅情况)、一次风分剔除量的多少等因素相关。
6.由于影响卷烟机梗签剔除效果的相关因素较多，使得其工作状态很难达到长期稳定，需要经常性的进行检查和调整。卷烟机排梗量的大小一般靠人工观察，量化测定时须调整和固定卷烟机车速，采用秒表计时采样，由于人工检验误差大，检验频次不高导致监控不及时，导致结果运用不准确，是卷烟机工艺质量管控盲点之一，易形成质量风险或烟丝消耗量过高等问题，属于烟草加工行业共性问题。


技术实现要素：

7.为了解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供一种烟支梗签剔除在线监测装置及梗签含量控制方法，实现卷接机梗签剔除在线监测，配套管控流程，可以达到梗签剔除操作生产质量和烟丝消耗控制的目的。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
9.一种卷烟机梗签剔除在线监测装置，设置于卷烟机风分装置与集中除尘装置之间，包括：
10.在线梗签收集箱，顶部设置有与落料口相适应的开口，开口向内形成有倒梯形的过渡部；底部设置有可开合的称重翻板，称重翻板上设置有检测梗签重量的梗签重量检测系统；
11.翻板控制系统，分别连接有梗签重量检测系统、称重翻板、声光报警装置和显示屏，翻板控制系统用于对称重翻板的开合进行控制，并将在线监测装置所监测数据通过显示屏进行显示，对梗签剔除速度超出翻板控制系统所设置的速度范围内时通过声光报警装置进行提醒。
12.进一步的技术方案是：在线梗签收集箱的所述过渡部与水平面的夹角为45
°
～60
°
。
13.进一步的技术方案是：所述翻板控制系统设置于在线梗签收集箱侧面；所述梗签重量检测系统设置于称重翻板中部。
14.进一步的技术方案是：还包括离线梗签收集箱，离线梗签收集箱设置于在线梗签收集箱侧面，以替换在线梗签收集箱收集梗签，对梗签剔除速度进行验证。
15.进一步的技术方案是：所述离线梗签收集箱顶部设置有接取翻板，且接取翻板略高于在线梗签收集箱箱体顶部设置，通过翻转接取翻板将风分装置落料口的梗签导入离线梗签收集箱内。
16.进一步的技术方案是：所述接取翻板设置为单斜边插口，且与水平面的夹角呈为45
°
～60
°
。
17.同时，本发明提供如下技术方案：
18.一种控制烟支梗签含量的方法，包括以下步骤：
19.步骤a.采集若干个烟支梗签含量正常时的剔除梗签流量，通过所采集的若干个剔除梗签流量设定剔除梗签流量阈值；
20.步骤b.卷烟机正常运行时，对所剔除的梗签进行收集、测重以及计时，获得实时剔除梗签流量；
21.步骤c.对比实时剔除梗签流量与所设定剔除梗签流量阈值的关系，
22.若实时剔除梗签流量超出所设定的剔除梗签流量阈值范围内，则发出声光报警提示，并调节风分装置控制剔除梗签流量，使剔除梗签流量在所设定的剔除梗签流量阈值范围内，以对控制烟支梗签含量。
23.进一步的技术方案是：所述步骤b中，获得实时剔除梗签流量的方法包括：
24.设置界限重量w，采集界限重量w时所花费的累计时间，通过剔除梗签流量(g/min)＝界限重量w(g)/累计时间(min)，获得实时剔除梗签流量；
25.或设置界限时间t，采集界限时间t内所收集的梗签重量，通过剔除梗签流量(g/min)＝累计采集梗签重量(g)/界限时间t(min)，获得实时剔除梗签流量。
26.进一步的技术方案是：所述步骤c中，对比实时剔除梗签流量与所设定剔除梗签流量阈值的关系时，
27.若实时剔除梗签流量小于所设定剔除梗签流量阈值，则调节风分装置剔梗的负压参数提高剔梗速度上限，从而增加剔梗量使烟支含梗签量减少至正常值；
28.若实时剔除梗签流量大于所设定剔除梗签流量阈值，则调节风分装置剔梗的负压参数降低剔梗速度下限，从而减少剔梗量使烟支含梗签量增加至正常值。
29.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
30.本发明用于分析各牌号、各卷烟机梗签剔除量瞬时状态，结合质量控制和消耗控制要求，可以确定卷烟机剔梗流量域值区间；通过将在线监测装置设置于卷烟机风分装置与集中除尘装置之间，实现连续动态计量，可以自动排空且具有防堵料功能，且不改变工厂梗签收集流程。
31.对剔除梗签流量行实时监测、分析、预警和显示，以指导或提示操作、维修人员快速处理梗签剔除过程中的异常情况，为提高卷烟加工的柔性化和精细化，提供实时跟踪、反馈和调整，可以优化梗签剔除技术标准和管控措施，以提高烟支质量。
附图说明
32.图1为本发明实施例卷烟机梗签剔除在线监测装置的结构示意图；
33.图2为本发明实施例离线梗签收集箱的侧面示意图；
34.图3为本发明实施例一种烟支梗签含量控制方法流程图。
35.附图标记：
36.1-在线梗签收集箱；2-翻板控制系统；3-称重翻板；4-梗签重量检测系统；5-离线梗签收集箱。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.在其中一个实施例中，如图1所示，一种烟支梗签剔除在线监测装置，设置于卷烟机风分装置与集中除尘装置之间，包括在线梗签收集箱1、称重翻板3、翻板控制系统2和梗签重量检测系统4，其中，梗签重量检测系统设置于在线梗签收集箱下方的称重翻板上，翻板控制系统设置于在线梗签收集箱的侧面，并与称重翻板通信连接，以对称重翻板进行控制。
39.具体的，在线梗签收集箱为内部中空的方体结构，顶部设置有与卷烟机风分装置的落料口尺寸相适应的开口，优选的，开口处向方体结构内形成倒梯形的过渡部，过渡部与水平面的夹角为45
°
～60
°
，卷烟机风分装置风选后的梗签等剔除物通过开口下落时，不会在过渡部停留，且能够准确落入在线梗签收集箱内，避免计量误差。
40.本实施例中，称重翻板设置于在线梗签收集箱左侧面，当在线梗签收集箱到达称重翻板上方时，翻板控制系统按照管理人员要求设置有界限重量w及界限时间t，当称重翻板上的梗签重量检测系统检测到在线在线梗签收集箱内的梗签达到预设的界限重量w时，或者收集梗签的时间达到界限时间t时，翻板控制系统控制称重翻板顺时针转动以将称重翻板打开，使收集到的梗签进入后续的集中除尘环节，通过除尘风管的阀门打开将在线梗签收集箱所收集到的梗签吸入除尘风管内。且此时，梗签重量检测系统内收集梗签的时间
以及重量归零处理。翻板控制系统实现整个过程称重翻板的自动开合控制，且通过两种计量方式实现：
41.计量方式一：采集界限时间t内所收集的梗签重量，剔除梗签流量(g/min)＝累计采集梗签重量(g)/界限时间t(min)；
42.计量方式二：采集界限重量w时所花费的累计时间，剔除梗签流量(g/min)＝界限重量w(g)/累计时间(min)；
43.当达到界限重量w或界限时间t任意一项时，翻板控制系统便可通过上述两种计量方式中对应的一种计算剔除梗签流量，即可对梗签剔除速度进行监控，当梗签剔除速度不在翻板控制系统设置的速度范围内时，通过与翻板控制系统连接的声光报警装置进行报警，以提示操作人员对卷烟机风分装置重新设置梗签剔除参数，以使梗签剔除速度符合设置范围，作为优选，声光报警装置还可以包括对梗签剔除速度过快以及过慢进行分别显示、发声的过快报警装置和过慢报警装置，以便操作人员进行调整设置。进一步的，翻板控制系统还连接有显示屏，通过显示屏可直观的对梗签剔除速度具体数值进行显示。
44.本实施例中，梗签重量检测系统位于称重翻板中部，以便对在线梗签收集箱内的梗签重量进行测量。
45.作为优选，卷烟机梗签剔除流量监测装置还可以设置离线梗签收集箱5，设置于在线梗签收集箱侧面，以对在线梗签收集箱底侧称重翻板打开时的梗签进行收集，或对翻板控制系统所测得的剔除梗签流量可靠性进行检测。具体的，离线梗签收集箱顶部设置有接取翻板，接取翻板略高于在线梗签收集箱箱体顶部，且设置为单斜边插口。当翻转接取翻板至卷烟机风分装置的落料口下方时，刚好遮挡住在线梗签收集箱的顶部，以隔离梗签落入在线梗签收集箱内；接取翻板接取时，与水平面的夹角呈为45
°
～60
°
，以便剔除物不在接取翻板上停留，能准确落入离线收集箱。该接取翻板可以手动控制，还可以与翻板控制系统相通信，通过翻板控制系统控制称重翻板与接取翻板同时转动，以用离线梗签收集箱代替在线梗签收集箱对梗签进行收集，并采用人工计量方式收集单位时间内的梗签重量，即可验证当期在线梗签收集计量系统的可靠性。
46.本发明的一种烟支梗签剔除在线监测装置，用于分析各牌号、各卷烟机梗签剔除量瞬时状态，结合质量控制和消耗控制要求，可以确定卷烟机剔梗流量在线监测装置域值区间；通过将其设置于卷烟机风分装置与集中除尘装置之间，实现连续动态计量，可以自动排空且具有防堵料功能，不改变工厂梗签收集流程。操作、维修和工艺人员能通过查询系统内的数据，更加直观了解每台车的剔梗量，用于研究梗签剔除量和烟支刺破率等质量缺陷与烟丝消耗之间的关联关系，可以优化梗签剔除技术标准和管控措施。
47.在另一个实施例中，如图3所示，一种烟支梗签含量控制方法，具体步骤为：
48.a.采集若干个烟支梗签含量正常时的剔除梗签流量，通过所采集的若干个剔除梗签流量设定剔除梗签流量阈值；
49.b.卷烟机正常运行时，对经过风分装置所剔除的梗签进行收集、测重以及计时，并设置界限重量w及界限时间t，通过界限重量w或界限时间t获得实时剔除梗签流量；具体通过下列两种方式获得实时剔除梗签流量：
50.计量方式一：采集界限时间t内所收集的梗签重量，剔除梗签流量(g/min)＝累计采集梗签重量(g)/界限时间t(min)；
51.计量方式二：采集界限重量w时所花费的累计时间，剔除梗签流量(g/min)＝界限重量w(g)/累计时间(min)；
52.c.对比实时剔除梗签流量与所设定剔除梗签流量阈值的关系，
53.若实时剔除梗签流量在所设定的剔除梗签流量阈值范围内，则证明烟支含梗签量正常，烟支质量可控；
54.若实时剔除梗签流量未在所设定的剔除梗签流量阈值范围内，则发出声光报警提示，并通过调节风分装置以控制剔除梗签流量，使其在所设定的剔除梗签流量阈值范围内，从而保证烟支含梗签量正常。
55.其中，当实时剔除梗签流量未在所设定的剔除梗签流量阈值范围内时，还包括判断实时剔除梗签流量与所设定的剔除梗签流量阈值的大小关系，若实时剔除梗签流量较小，则烟支中梗签含量较大，风分装置剔除负压等参数自动调节剔梗速度上限，从而增加剔梗量，烟支含梗签量就会相应减少至正常值；若实时剔除梗签流量较大，则烟支中梗签含量较小，风分装置剔除负压等参数自动调节剔梗速度下限，从而减少剔梗量，烟支含梗签量就会相应增加至正常值。
56.本发明一种烟支梗签含量控制方法，实现卷烟机梗签剔除的在线监测，配套管控流程，可以达到梗签剔除操作生产质量和烟丝消耗系统控制的目的，利用卷烟机梗签剔除在线监测装置，完成在线取样、连续计量检测、自动排空及超限报警；将影响卷烟机梗签剔除效果的重要关联信号：一次风分风压、风室体风压、二次风分吸丝口风压一并采集上传，以指导或提示工作人员快速处理异常情况；设计控制程序，将控制剔除速度与剔除参数进行管理，完成剔除量的自动化调整；建立剔除上下限预警、报警参数，当质量控制环节通过速度监控到梗签剔除量过少或消耗控制环节监控到梗签剔除量过多时，修订剔除范围进行自动化控制。
57.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。