烟支输送管道横烟处理装置及处理方法与流程

本发明涉及卷烟机，尤其涉及烟支输送管道横烟处理装置及处理方法。

背景技术：

1、在卷烟生产设备的运行过程中，包装机生产所需的烟支均由卷烟机供应，烟支在输送通道过程中正常情况下，烟支头尾的摆放方向和运行方向是相互垂直的，以保证烟支进入包装机后不会堵塞，烟支输送过程中会不定时的出现横烟，横烟的摆放角度和运行方向不再是垂直的，在纵向的位置也是无规律的，一旦流入到包装机中，容易造成包装机停机或者烟支刮烂，处理包装机烟支堵塞故障的时间长，降低了设备运行效率，为了减少由于横烟造成的包装机停机次数，目前只能采取加强人工手动剔除的方式及时将横烟取出，该方式不仅工作量大，而且由于操作人员不可能时刻盯住烟支输送通道，因此无法完全避免由于横烟造成的包装机停机。鉴于此，如何自动的剔除横烟，减少包装机停机次数，提高生产效率成为本发明研究的对象。

技术实现思路

1、针对以上不足，本发明提供一种烟支输送管道横烟处理装置及处理方法，以减少包装机停机次数，提高生产效率，并具有安装方便快捷、调整灵活、横烟吸取效率高功能。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、烟支输送管道横烟处理装置，包括机架总成、电缸垂直升降机构、电缸纵向进给机构、横烟剔除机构以及视觉检测机构，

4、机架总成，安装在烟支输送道上端，用来夹持固定电缸垂直升降机构；

5、电缸垂直升降机构，其末端夹持固定有电缸纵向进给机构，实现不同高低位置的调节；

6、电缸纵向进给机构，其末端夹持固定有横烟剔除机构，并且在纵向位置可自动调节；

7、横烟剔除机构，连接有负压系统，可实现任意角度的旋转，对输送带上的横烟进行吸取，便于对输送带中存在的横烟进行有效的吸取剔除。

8、可选的，电缸垂直升降机构包括推杆电动缸、缸体套以及缸体套盖，所述缸体套安装在推杆电动缸的末端，电缸纵向进给机构安装固定在缸体套与缸体套盖之间，推杆电动缸实现位置高低调节。

9、可选的，电缸纵向进给机构包括推杆电动缸和旋转电机固定板，推杆电动缸安装固定在缸体套与缸体套盖之间；旋转电机固定板安装在推杆电动缸末端，旋转电机固定板安装固定有横烟剔除机构，推杆电动缸在纵向位置可自动调节。可选的，横烟剔除机构包括旋转电机、烟支吸风臂、一对剔除盒架和剔除盒，烟支吸风臂的内部设置有三条负压孔道，与负压系统连接，通过负压吸取的方式来吸取横烟，所述烟支吸风臂的横烟吸取面呈圆弧结构，烟支吸风臂的顶部连接在旋转电机的下方，旋转电机可实现任意角度的定位。

10、可选的，视觉检测机构包括检测固定架、检测相机和反射式光电传感器，检测固定架安装在烟支输送通道上板的底部，其表面上设有沉槽便于安装检测相机和反射式光电传感器，检测相机和反射式光电传感器紧固安装在沉槽中。烟支输送管道横烟处理方法，使用如上所述的烟支输送管道横烟处理装置进行处理，包括如下步骤：

11、通过视觉检测机构检测烟支流速度、横烟角度和高度；并将相应信号传递至电缸垂直升降机构、电缸纵向进给机构和横烟剔除机构，以促使其准备执行处理流程，通过结合计算到达时间使用负压吸附横烟或残支断支。

12、可选的，所述烟支流速度的检测方法如下：

13、当检测相机检测出横烟或残支断支时，先绘制红色矩形将其标记为模型；红色矩形的绘制流程如下：

14、确定矩形的一个顶点坐标和其对角坐标后，利用横坐标与纵坐标，分别得到另外两个顶点的精确坐标；同时，通过矩形的特征和顶点坐标，计算矩形的中心位置；记录该模型当前检测的时间与矩形的中心位置，在下一帧图像输送至模型时，经过上述同样的步骤，获得另一个检测时间与矩形的中心位置；此时，利用两个矩形中心点的横坐标差与纵坐标差，计算两个矩形中心点之间的距离；计算两个检测时间的差，获取两张图片的时间间隔；通过矩形中心点之间的距离与时间间隔，获取当前烟支流的移动速度vs。

15、可选的，所述横烟角度的计算如下：

16、使用边缘检测算法，识别横烟的边缘和烟支流的下边缘，形成两条相交的线段，利用烟支流速度计算过程中计算的矩形中心位置，由于横烟或残支断支一定会在烟支流下边缘的上方，以该点为起点作垂线，与上述两条直线相交，形成三个线段与三个交点，获取交点的坐标，利用三角函数与三角形的特性计算垂线与横烟边缘的夹角，然后判断横烟边缘线段与烟支下边缘线段交点的横坐标点位相对于矩形中心的位置，确定角度的正负，最后将横烟与残支断支的偏移信息传递给横烟剔除机构的旋转电机；烟支流边缘检测，在进行烟支流速度计算后，模型会检测烟支流的上边缘与下边缘。

17、可选的，横烟高度的检测：使用所述反射式光电传感器检测烟支流的高度，反射式光电传感器的工作流程如下：反射式光电传感器向烟支流发射一道光波并记录发射时间，在接收到该光波时记录收到该光波的时间，利用时间差与光波传播速度，计算反射式光电传感器距离烟支流的高度；将反射式光电传感器的安装高度设计为与电缸纵向进给机构默认位置一致，则该传感器检测的高度h即为电缸垂直升降机构下落高度；电缸垂直升降机构下落过程所需的时间t1、电缸纵向进给机构伸展的时间t2通过检测已知；机械机构抓取流程，负压吸风臂此时已达到抓取的指定位置，等待横烟或残支断支的到来。

18、可选的，到达时间的计算：

19、通过对系统设计，促使系统在初次检测到横烟或残支断支的位置会基本固定，即起始检测点位，横烟或残支断支达到横烟剔除机构处的时间计算为ta＝sd/vs，sd为初次检测到横烟或残支断支时该点位到横烟剔除机构处的距离；由此，计算的等待时间tw＝ta–t1-t2；

20、在等待时间结束后，电缸垂直升降机构伸展到指定位置，指定位置由先前的横烟或残支断支距离边缘的距离se确定，并开始使用负压吸附横烟或残支断支；吸取完成后，机械机构会略微升高后开始收缩，避免对其他的产品造成影响；横烟与残支断支的处理，收缩完成后，依照程序的设定，机械机构会到固定的点位投放横烟与残支断支至剔除盒中。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、本发明提供的烟支输送管道横烟处理装置，该装置可完成在行程范围空间内的任意位置角度的横烟吸取剔除，并具有安装方便快捷、调整灵活、横烟吸取效率高功能。

技术特征：

1.烟支输送管道横烟处理装置，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的烟支输送管道横烟处理装置，其特征在于：电缸垂直升降机构包括推杆电动缸、缸体套以及缸体套盖，所述缸体套安装在推杆电动缸的末端，电缸纵向进给机构安装固定在缸体套与缸体套盖之间，推杆电动缸实现位置高低调节。

3.根据权利要求2所述的烟支输送管道横烟处理装置，其特征在于：电缸纵向进给机构包括推杆电动缸和旋转电机固定板，推杆电动缸安装固定在缸体套与缸体套盖之间；旋转电机固定板安装在推杆电动缸末端，旋转电机固定板安装固定有横烟剔除机构，推杆电动缸在纵向位置可自动调节。

4.根据权利要求3所述的烟支输送管道横烟处理装置，其特征在于：横烟剔除机构包括旋转电机、烟支吸风臂、一对剔除盒架和剔除盒，烟支吸风臂的内部设置有三条负压孔道，与负压系统连接，通过负压吸取的方式来吸取横烟，所述烟支吸风臂的横烟吸取面呈圆弧结构，烟支吸风臂的顶部连接在旋转电机的下方，旋转电机可实现任意角度的定位。

5.根据权利要求4所述的烟支输送管道横烟处理装置，其特征在于：视觉检测机构包括检测固定架、检测相机和反射式光电传感器，检测固定架安装在烟支输送通道上板的底部，其表面上设有沉槽便于安装检测相机和反射式光电传感器，检测相机和反射式光电传感器紧固安装在沉槽中。

6.烟支输送管道横烟处理方法，其特征在于：使用如权利要求5所述的烟支输送管道横烟处理装置进行处理，包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的烟支输送管道横烟处理方法，其特征在于：所述烟支流速度的检测方法如下：

8.根据权利要求7所述的烟支输送管道横烟处理方法，其特征在于：所述横烟角度的计算如下：

9.根据权利要求8所述的烟支输送管道横烟处理方法，其特征在于：横烟高度的检测：

10.根据权利要求9所述的烟支输送管道横烟处理方法，其特征在于：到达时间的计算：

技术总结
本发明适用于卷烟生产技术领域，公开了烟支输送管道横烟处理装置及处理方法，包括机架总成、电缸垂直升降机构、电缸纵向进给机构、横烟剔除机构以及视觉检测机构，机架总成，安装在烟支输送道上端，用来夹持固定电缸垂直升降机构；电缸垂直升降机构，其末端夹持固定有电缸纵向进给机构，实现不同高低位置的调节；电缸纵向进给机构，其末端夹持固定有横烟剔除机构，并且在纵向位置可自动调节；横烟剔除机构，连接有负压系统，可实现任意角度的旋转，对输送带上的横烟进行吸取，便于对输送带中存在的横烟进行有效的吸取剔除。本发明具有构思独特、结构合理、操作简单、安装方便、效率高、处理方法可靠等优点。

技术研发人员：费禹铖,巫毅,廖益熔,卢超,乔孟文,郭方正,陈佰虎,陆文彬,徐国庆,蒋刚,彭侨,陈文清
受保护的技术使用者：广西中烟工业有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1