一种小盒透明纸包装机透明纸厚度检测装置的制作方法

本实用新型属于卷烟加工设备技术领域，特别是指一种小盒透明纸包装机透明纸厚度检测装置。

背景技术：

在卷烟生产中，GDX1/2包装机是卷烟包装行业的主力机型。GDX1包装机将20支烟支进行铝箔纸、商标纸、封签等外包材料进行包裹，合格烟包通过小包输送带的传送到达下游机CH透明纸包装机进行小盒透明纸包装成型，完成透明纸包装成型后送入CT条盒包装机和CV大条透明纸包装机进行大条包装，完成大条包装及外包质量检测合格后通过烟条提升及烟条输送设备进入装封箱机进行大箱包装，最终完成整个卷烟包装工序。

在CH小盒透明纸包装中，小盒透明纸包裹在小盒烟包外部，起到保护烟包、美观、防潮等作用，透明纸由生产厂商按照香烟品牌和规格制造成不同厚度和宽带的成卷产品提供给卷烟加工企业进行小盒包装。在生产中，成卷的透明纸通过GDX1/2透明纸包装机的供料部分、输送部分、裁切部分等工序裁切成相同长度的外包纸，输送到成型轮对小盒烟包进行包裹。

在生产过程中，GDX1/2透明纸包装机采用金属传感器对摆臂的非接触来检测透明纸的使用厚度情况，摆臂上的转轮跟随透明纸的转动，当透明纸剩余厚度小到一定程度时，摆臂上的螺钉被透明纸剩余厚度检测金属传感器检测到，金属传感器动作输出高电平送入PLC控制器，程序控制设备停止，并报出相应信息，提醒操作人员进行透明纸更换。

在生产过程中，由于卷盘透明纸纸芯厚度偏差、纸芯不为同心圆柱、机械摆臂跳动、金属传感器检测距离及检测面积等原因，导致生产中小盒透明纸剩余厚度多少不一，生产中为了节约卷烟制造成本，维修人员需经常根据透明纸的剩余厚度对摆臂上的螺钉进行调整，但使用效果不佳，有时透明纸剩余厚度太少，导致透明纸拉断，操作人员需要重新穿引小盒透明纸，严重影响设备生产效率，剩余厚度太多则使生产制造成本增加。而GDX1/2透明纸包装机难以针对上述设计缺陷增加检测装置，现有技术尚没有很好地解决办法。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种小盒透明纸包装机透明纸厚度检测装置，以解决现有技术的GDX1/2透明纸包装机不能准确检测到透明纸剩余量的问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种小盒透明纸包装机透明纸厚度检测装置，包括透明纸制动盘，固定于转动轴上；

在所述透明纸制动盘上设置有透明纸纸架；所述透明纸纸架的轴向中心垂直于所述透明纸制动盘；

透明纸制动片，与所述透明纸制动盘摩擦配合；

透明纸摆臂，与固定轴转动连接，设置有工业相机和照明光源；

所述照明光源及所述工业相机与所述透明纸纸芯相对应；

透明纸摆臂拉簧，一端与所述透明纸摆臂上的定位一字块连接，另一端与包装机机座连接；

控制器，设置于包装机机座上，分别与工业相机、照明光源、光电耦合器及触摸显示屏电信号连接；

所述光电耦合器与包装机PLC控制器电信号连接。

包括透明纸摆臂定位块，固定于包装机机座上，与所述透明纸摆臂上的定位一字块相抵接。

包括透明纸导纸辊，所述透明纸导纸辊分别设置于包装机机座及透明纸制动片上。

包括透明纸裁切和输送结构，透明纸穿过所述透明纸裁切和输送结构。

包括拉线供给装置，设置于所述透明纸裁切和输送结构与最近的透明纸导纸辊之间。

报警装置，与包装机PLC控制器电信号连接。

直流电源，分别与光电耦合器、照明电源及工业相机导线连接。

所述工业相机和所述照明光源通过安装支架安装于透明纸摆臂上。

本实用新型的有益效果是：

本技术方案能够准确检测透明纸剩余厚度的多少(纸芯上的透明纸是否用尽)，通过修改控制器基准值，并且将透明纸完信号送入到原机PLC，进行停机报警。

该装置实现了检测速度与设备运行速度的完美匹配，用户在触摸显示屏上完成相机检测位置设定、检测参数调整、基准电压值修改等操作，不需中断生产流程，即可实现对透明纸使用厚度进行自动检测和对存在透明纸拼接头的小盒烟包的自动剔除。

该装置运行稳定、高效、可靠，易于维护。

附图说明

图1为本实用新型的系统设计框图；

图2为CH小盒透明纸包装机示意图；

图3为图2的A处放大图；

图4为本实用新型的结构示意图；

图5为本实用新型的电气工作原理图。

附图标记说明

1透明纸裁切和输送结构，2透明纸导纸辊，3透明纸制动盘，4透明纸，5透明纸纸芯，6透明纸纸架，7透明纸制动片，8安装支架，9 工业相机，10照明光源，11透明纸摆臂，12透明纸摆臂定位块，13定位一字块，14透明纸摆臂拉簧。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本实用新型的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本实用新型的技术方案，而不能解释为是对本实用新型技术方案的限制。

本技术方案为针对现使用的GDX1/2包装机进行的部分结构及控制方法的改进，在本申请中，仅针对透明纸供给部分的检测装置进行检测，而不是针对整个包装机的改进，在此不需要对GDX1/2包装机进行详细的说明。

本技术方案是一种与GDX1/2小盒透明纸包装机配套，对生产运行中的透明纸剩余厚度进行检测的装置，且不需中断生产流程，不对原GDX1/2包装机系统产生影响，实现对透明纸的剩余厚度进行实时监测并输出信号给原机设备停机报警，提醒操作人员更换透明纸，移位剔除带有拼接头的烟包。

本申请提供一种小盒透明纸包装机透明纸厚度检测装置，如图2和图3 所示，包括透明纸制动盘3，固定于转动轴上，通过转动轴带动透明纸制动盘转动。

在本申请中，包括有两个透明纸制动盘，每个透明纸制动盘均通过一个转动轴连接于包装机上，在此以左透明纸制动盘和右透明纸制动盘进行分别，其结构与功能完全相同，在生产中，一个透明纸制动盘工作，另一个透明纸制动盘备用。

在透明纸制动盘3上设置有透明纸纸架6；透明纸纸架的轴向中心垂直于透明纸制动盘；透明纸4通过透明纸纸芯5缠绕成盘形结构，由透明纸供应商提供，将透明纸纸芯套于透明纸纸架上。

透明纸制动片7，通过转轴与包装机机座转动连接，另一端通过弹簧与包装机机座连接，透明纸制动片与透明纸制动盘的侧边摩擦配合，用于控制透明纸制动盘的转动及停止。

左透明纸制动盘和右透明纸制动盘之间位置设置有固定轴，固定轴一端固定于包装机机座上。

透明纸摆臂11一端通过轴承与固定轴转动连接，通过转动透明纸摆臂，实现透明纸摆臂另一端安装的工业相机及照明光源分别与左透明纸制动盘上的透明纸纸架或右透明纸制动盘上的透明纸纸加相对应。

透明纸摆臂拉簧14，一端与透明纸摆臂上的定位一字块连接，另一端与包装机机座连接，用于对透明纸摆臂的定位。

在本申请中，工业相机9和照明光源10通过安装支架8安装在透明纸摆臂上，且与透明纸纸芯相对应；通过安装支架的调整，使工业相机和照明光源在左右两个停留位置均能正对透明纸纸芯的相同位置，保证检测的稳定性。

触摸显示屏、控制器安装在GDX1/2透明纸包装机CH设备机座上方，方便操作维修人员对透明纸厚度的调整，的光电耦合器和直流电源安装在GDX1/2 透明纸包装机主电控柜内，的控制器输出通过光电耦合器和GDX1/2透明纸包装机原机控制板电性连接。

包括有两个透明纸摆臂定位块12，分别与左透明纸制动盘及右透明纸制动盘相对应，两个透明纸摆臂定位块均固定在包装机机座上，分别与透明纸摆臂上的定位一字块13相抵接，使透明纸摆臂摆动时固定停留在左透明纸制动盘或右透明纸制动盘的轴心位置，使检测效果最佳。

包括透明纸导纸辊2，透明纸导纸辊分别设置于包装机机座及透明纸制动片上。

包括透明纸裁切和输送结构1，透明纸穿过透明纸裁切和输送结构。

包括拉线供给装置，设置于透明纸裁切和输送结构与最近的透明纸导纸辊之间。

报警装置，与包装机PLC控制器电信号连接。

直流电源，分别与光电耦合器、照明电源及工业相机导线连接。

工业照相机、照明光源、控制器通过光电耦合器与原机控制系统连接，用户在触摸显示屏上完成拍照图像位置、参数及检测基准电压值修改等操作，不需中断生产流程，即可实现对小盒透明纸剩余厚度进行自动检测、输出停机信号、发出红色报警“左(右)透明纸完”信号并移位剔除带有拼接头的小盒烟包。

如图2至图4所示，生产时，合格烟包从输送带进入CH小盒透明纸包装机，其设备立即启动，安装在右透明纸架6上的透明纸4通过透明纸导纸辊2 与拉线供给装置送入的拉线汇合进入透明纸裁切和输送结构1，在此进行切割输送，与到达该处的烟包进行汇集，通过成型轮进行包裹、折叠、烙烫，完成包裹的合格烟包进入下一道工序。在生产中，操作人员将透明纸摆臂打向运行中的透明纸侧，使用中的透明纸张紧靠安装在导纸辊上的制动片7与透明纸制动盘3的摩擦对其进行制动和松卷。一方面GDX1/2包装机原机控制系统通过摆臂检测传感器判定现在所使用的透明纸(左边/右边)，另一方面工业相机对运转中的透明纸进行逐行扫描拍照，所拍摄的图像送入控制器，控制器对送入的图像通过图像算法进行分析处理，根据透明纸与其纸芯端面色差及灰度不同，判断透明纸剩余厚度的多少，并将其图像信号转换为电压信号，并与触摸显示屏设置的基准电压值进行比较，高于基准值则为合格图像，表明透明纸剩余厚度较多，否则判断为透明纸剩余厚度较少，控制器输出停机报警信号。

如图1和图5所示，设备运行，从原机输入的AC220V交流电源接通，直流电源模块将其电压整流为DC24V直流电源，为本装置提供供电电源，控制器、触摸显示屏、照明光源、工业相机得电正常工作，设备运转，透明纸由拖纸辊拖入透明纸输送和切割结构进行透明纸裁切和输送，在此过程中，旋转中的透明纸被安装在摆臂上的工业相机逐行扫描拍照，工业相机拍摄的照片通过数据线传送到控制器，控制器对接收到的图片通过图像算法进行分析处理，将图片信号转换为电压信号，根据图片透明纸与纸芯色差及灰度不同，控制器输出不同数值的电压信号，控制器将该信号与触摸屏用户输入的基准电压值进行比对，如果该电压值高于基准电压值，控制器不输出信号，说明烟运转中的透明纸较多，设备继续正常生产；反之，则说明透明纸剩余厚度较少，达到停机更换透明纸的要求，控制器输入接收到摆臂当前位置信号，输出高电平信号到相应摆臂侧光电耦合器上，光电耦合器接通，负载侧导通，原机DC24V信号送入到原机控制系统，原机控制系统根据接收到的信号，立即停止设备，根据接收到的高电平信号，判断当前生产左(右)侧透明纸，发出报警红色信息，“左(右) 侧透明纸完信号”，提醒操作人员对透明纸进行更换，并移位剔除存在拼接头的小盒烟包。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。