滤棒圆周在线检测控制系统研制.pdf

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1、机械工程师潮￡CHANICALENGlNEER林河，王林，陈甫明(安徽中烟工业公司，合肥230000)摘要：雪前国内滤捧成型枧在敛圜周检测时。大多采用的是人工抽取滤棒的检测方法，这种方法费时费力，误检漏检率高，并且为滞后检测，产品质量无法保薄，能否及时准确地检测滤棒匿周和自动调节成为了提高生产效率，改善滤棒质量，降低误检漏检几率等问题的重要课题。基于国家标；佳(GB／56061—2005：?卷烟第1部分．抽样疋以保障生产、提高生产效率、提高严品质量等要求作为指导思路．设计了滤棒圆周在线检测控制系统，能够有效地

2、解决滤棒圆周检测的效率和漏检问题。关键词：滤棒圆周检测质量；精度中图分类号：TS47文献标志码：B文章编号：'002—2333(2016)07—0137—020引言滤棒成型机在生产过程中，由于成型纸搭口胶会逐渐累积，若长时间没有清理残胶，滤棒搭口处翘边越来越严重，滤棒外形越来越差；如果长时间没有调节压板，滤棒通过小压板时，滤棒对压板的力作用下，压板与导槽间隙越来越大；最终可能产生粘接口不平和粘接不牢，甚至导致停机现象和滤棒圆周和吸阻(“圆周”指标间接影响“吸阻”指标)质量问题。为了解决滤棒成型过程中上述几种质

3、量缺陷，有的烟厂安装了气压式圆周在线检测系统，该装置是利用滤棒经过时气压改变的原理检测圆周的大小，由于气压式检测的精度低，检测速度较慢，且检测后只能显示，没有自动控制功能，无法从根本上解决问题。设计新的安全、准确、高效的检测装置是各烟厂紧迫需求。1改造背景人工抽取滤棒的检测方法，属滞后检测，费时费力，误检漏检率高；气压式圆周在线检测系统精度低，稳定差。我们结合本厂的实际情况，分析了各方面的因素，决定研制激光式滤棒圆周在线检测系统，并安装在微波重量检测装置前。该设计思路主要考虑以下几方面的问题：1)滤棒圆周在线

4、检测系统有体积小巧，长宽不超过350mm，厚度不超过100mm，可以装在微波重量检测装置之前，不用对机器本身进行大改造。2)根据设计原理初步估算检测设备所需投资约25万元。3)在本厂的滤棒成型机上加装滤棒圆周在线检测系统需要220V单相电源供电，功率为200W左右，滤棒成型机本身有220V电源，供电能力在8000W以上，实际使用的不到50％，所以无需外部接人电源。综合以上因素，我们决定研制激光式滤棒圆周在线检测系统对滤棒成型机进行改造。2原理分析滤棒圆周在线检测控制系统采用进口激光及CCD构成非接触测量方案，

5、通过平行光垂直照射滤棒，线阵CCD进行实时检测滤棒遮挡阴影得到模拟信号，再把检测所得的模拟信号转换为数字信号交给处理器分析，处理器根据当前圆周的大小判断自动调节圆周的大小(CCD原理参见图1)。CCD是一种高速高精度距离测量设备，它由一个平行光发射器和一个CCD线性接收器组成。发射器发射出红外平行光，CCD线性排列的受光组件在发射器对面接收平行光，当滤棒通过发射器和CCD之间时，CCD上会形成阴影。通过检测亮到暗以及暗到亮的转变，传感器得以精确地检测目标的数值。进口的激光CCD传感器精度可以达到5Ixm甚至更

6、高，可以用来进行滤棒圆周检测。CCD传感器被安装在一个可以180。往返旋转的机构里，运转时，由伺服电机带动旋转机构，使CCD传感器对滤棒进行全角度的圆周检测(旋转机构测量原理参考图2)。CCD检测滤棒的直接得到一个4～20mA模拟信号，这个信号处理器不能直接使用，必须将它转换为处理器能控机床领域发展不可缺少的一部分，它与传统的继电器控制系统相比大大提高了机床系统运行效率，在维修人员查找故障等方面占据举足轻重的位置。【参考文献】[1]朱楠．浅谈PLC在数控机床中的运用[J]．制造业自动化，2012(9)：96-

7、97．[2]闫存富．PLC在数控机床故障诊断中的应用[J]煤矿机械，2011(12)：260—262．(编辑昊天)作者简介：王振国(1988一)，男，助理工程师，从事电气维修工作。收稿日期：2016—01—2l网址：WWW．jxgcs．com电邮：hrbengineer@163com2016年第7期i137机械工程师麓莲eHAN}CALENGINEER够使用的数字信号(模数转换的原理参见图3)。并行比较型舳转换器由电阻分压器、寄存器及编码器组成。图3中的电阻将参考电压平均分成8级，每一级作为比较器的参考电压；

8、输入电压的大小决定了各比较器的输出电平；根据各比较器的输出状态，经编码器编码，就可以得到数字量的输模拟信号转换为数字信号以后，处理器就可以分析数据，然后控制电机调节滤棒成型机的圆周调节压板，这样就可以自动调节滤棒圆周了(数据处理系统参见图4)。数据处理是整个系统的重要组成部分，由于圆周在线检测要求检测时间短，检测次数多，实时性要求较高。德国倍福嵌人式PC具有速度快，功耗低，扩展性强，性能稳定，抗干扰