专利名称：一种滤嘴接装机浮圈自动调节系统及其调节方法
技术领域：
本发明涉及烟草机械，即烟草机械中的滤嘴接装机，本机器将卷烟机卷制成的双倍长烟支切割成等长两支，然后分开一段距离，中间放入滤嘴段，形成“组烟”，再粘上水松纸片，搓接成双倍长滤嘴卷烟，最后经过切割形成两支单倍长的滤嘴卷烟。本发明中的浮圈是指对烟支进行轴向对正的部件，是滤嘴接装机中的一个不可缺少的重要部件。
背景技术：
滤嘴接装机是一种用于将卷烟机卷制成的双倍长烟支制成滤嘴卷烟的专用设备。在切割前，利用浮圈对烟支进行轴向对正，从而保证切割的烟支等长是滤嘴接装机正常运行的必要条件之一，若在工作过程中，浮圈位置发生跑动将导致产生长短烟缺陷，从而影响卷烟产品质量。本发明之前，市场上同类设备中的浮圈是通过人工手动调节的，以YJ27型滤嘴接装机为例说明如下:
在图1中，前后调节结构完全相同，通过杆7固定于机座，前后调节是完全独立的两套机构。通过调节外支架3、内支架8的前后实现对浮圈位置的调节。具体的调节方式是:
松开锁紧螺钉6，前后调节机构就可以整体在杆7上自由移动，拧紧锁紧螺钉6，锁紧块被固定在杆7上。根据经验移动前后排调节机构到合适的位置，实现浮圈位置的粗调。在锁紧块5与支架3之间安装有压缩弹簧4，压缩弹簧4被调节螺栓I拉住，支架3可以在杆7与定位销2上前后移动，通过拧紧放松调节螺栓I控制支架3的前后移动，完成浮圈位置的精细调节。但是，这种浮圈调节系统存在如下缺点:
1、浮圈跑动后产生长短烟缺陷需要人工抽检才能发现，无法对浮圈位置进行实时检测；；
2、浮圈的调节需要人工手动实现，一方面调节难度较大，由于前后调节机构相互独立，在调节烟支的切口位置时，凭借的是经验与手感，需要反复多次进行，费时费力；另一方面调节位置不方便，在综合轮上，由于空间十分局促，调节后排调节机构很不方便。
发明内容
为了克服目前同类设备的上述缺点，本发明的目的在于:
1、实现浮圈位置的实时检测；
2、实现浮圈位置的自动调节。本发明上述目的的实现方法:
这种滤嘴接装机浮圈自动调节系统，包括浮圈位置检测系统和浮圈位置自动控制系统，其特征在于:所述浮圈位置检测系统由支架与检测设备组成，支架固定在浮圈位置自动控制系统的安装支杆上，检测设备固定在支架上，支架的安装孔设计成腰形孔，以保证首次调节时能够实现检测设备的左右轴向移动，从而使检测设备顺利找到基准点。浮圈的作用是将双倍长烟支进行轴向对正，从而保证切割出来的烟支等长，内外浮圈在工作时形成“喇叭”状，两者所形成的最窄处距离即为双倍烟支的长度，同时处于此位置时的内外浮圈到切刀的距离相等，这样就能充分保证切割的烟支等长，以此位置时的浮圈位置作为检测基准点，通过位移传感器检测当前浮圈位置，并作为浮圈位置检测系统的目标值。该浮圈位置检测系统的基本原理在于，当浮圈位置处于检测基准点时，位移传感器测得电压值为0V，当浮圈位置向左移动时，位移传感器测得电压值为正；当浮圈位置向右移动时，位移传感器测得电压值为负，当检测到发生位置变化时，浮圈位置自动控制系统通过伺服电机调整浮圈向反方向移动直至返回基准点。所述浮圈位置自动控制系统由安装支杆，调节装置与自动控制装置组成，安装支杆固定在滤嘴接装机的墙板上，调节装置套装在安装支杆上，自动控制装置通过法兰座与调节装置相连，调节装置由丝杆、滑动块、键、支座、销轴、轴承与滚轮组成，自动控制装置由伺服电机、联轴器与法兰座组成，丝杆的有丝端与滑动块上的丝孔相连，滑动块套装在安装支杆上，两者间加装键，丝杆的另一端通过联轴器与伺服电机相连。伺服电机转动可以带动丝杆转动，通过丝杆的转动，在键的导向作用下，可以实现滑动块的轴向运动，这样通过伺服电机的正反转可以轻松地实现滑动块的左右移动，同时滚轮通过销轴与轴承安装在支座上，支座固定在滑动块上，这样滑动块的左右移动可以带动滚轮的相应运动，滚轮与浮圈直接接触，通过滚轮的移动从而实现对浮圈位置的控制。本发明的主要优点是:
1、由实时在线检测 取代原来的人工抽检，一方面减少了操作工的重复劳动，另一方面提闻了检测准确性；
2、由伺服电机自动调节取代原来的手动调节，既降低了对操作工的劳动强度与经验要求，又提高了调节精度。本发明可以对长短烟缺陷进行自动检测和反馈控制，从而实现对这一缺陷的自动检测与控制，可以进一步提升滤嘴接装机的产品性能。
图1 YJ27型滤嘴接装机组浮圈调节机构示意图
图2-1本发明的滤嘴接装机组浮圈自动调节系统正面总体示意图 图2-2本发明的滤嘴接装机组浮圈自动调节系统局部放大图 图3本发明的滤嘴接装机组浮圈自动调节系统俯视图 图4本发明的系统逻辑图
图中:1、调节螺栓；2、定位销；3、外支架；4、压缩弹簧；5、锁紧块；6、锁紧螺钉；7、杆；
8、内支架；9、锁紧座；10、安装支杆；11、内滑动块；12、键；13、外滑动块；14、外丝杆；15、联轴器；16、伺服电机；17、法兰座；18、支座；19、滚轮；20、检测设备；21、右支架；22、内丝杆；23、左支架；24、传动轴；25、浮圈；26、鼓轮；27、连接板；28、双倍长烟支；29、销轴；30、轴承；31、垫圈；32、锁紧螺母。
具体实施例方式下面结合附图，详细说明如下:
在图2-1、2-2和图3中，这种滤嘴接装机浮圈自动调节系统，包括浮圈位置检测系统和浮圈位置自动控制系统。检测设备20分别固定在左支架23与右支架21上，从而实现对内外浮圈25的位置检测，左支架23与右支架21通过螺钉连接在安装支杆10上，左支架23与右支架21的安装孔设计成腰形孔，以便于该支架能够在安装支杆10上左右移动。传动轴24与鼓轮26通过法兰连接，浮圈25通过紧顶螺钉连接在鼓轮26上，通过传动轴24的传动带动鼓轮26与浮圈25 —起转动，滚轮19与浮圈25直接接触，通过对滚轮19的位置控制来实现对双倍长烟支28的轴向对正。锁紧座9安装在机座上，安装支杆10通过螺钉锁紧在锁紧座9上，内滑动块11套装在安装支架10上，键12装在安装支架10与内滑动块11的键槽内，起到导向作用，内丝杆22的有丝端与内滑动块11上的丝孔以螺旋连接，内丝杆22穿过外滑动块13上的通孔，经过联轴器15与伺服电机16连接，伺服电机16通过螺钉连接在法兰座17上，法兰座17与安装支杆10通过螺钉相连，连接板27通过螺钉安装在法兰座17上，并与外部固定支架相连接，以使整个装置稳固可靠。伺服电机16的正反转将带动内丝杆22相应转动，内丝杆22转动后，在螺旋转动与键的导向作用下，内滑动块11将沿着键槽方向作左右轴向移动。外滑动块13套装在安装支架10上，外丝杆14的有丝端与外滑动块13上的丝孔以螺旋连接，安装支架10与外滑动块13间加装键以进行导向，外丝杆14经过联轴器15与伺服电机16连接，伺服电机16的正反转将带动外丝杆14相应转动,外丝杆14转动后,在螺旋转动与键的导向作用下，外滑动块13将沿着键槽方向作左右轴向移动。这样即可实现用两个伺服电机对内外滑动块进行分别控制的目的。支座18通过螺钉分别固定安装在内滑动块11与外滑动块13上，滚轮19与销轴29、轴承30及垫圈31装配成套后，通过锁紧螺母32锁紧安装在支架18上，这样内外滑动块的运动将直接带动滚轮19作相应运动，双倍长烟支28通过负压风吸附在鼓轮26上，浮圈25的位置变化将导致双倍长烟支28轴向位置的相对变化，滚轮19与浮圈25直接接触，这样即可以通过控制滚轮19的位置来实现对双倍长烟支28的轴向位置控制。当检测设备20检测到浮圈25的位置变动后，通过反馈控制相应的伺服电机16作正反转，从而实现对浮圈位置的自动调节，以达到对长短烟这一缺陷进行自动检测与反馈控制的目的。在图4中，当浮圈位置处于检测基准点时，位移传感器测得电压值为0V，当浮圈位置向左移动时，位移传感器测得电压值为正；当浮圈位置向右移动时，位移传感器测得电压值为负，当检测到发生位置变化时，浮圈位置自动控制系统通过伺服电机调整浮圈向反方向移动直至返回基准点。
权利要求
1.一种滤嘴接装机浮圈自动调节系统，包括浮圈位置检测系统和浮圈位置自动控制系统，其特征在于， 所述浮圈位置检测系统由支架与检测设备组成，支架固定在浮圈位置自动控制系统的安装支杆上，检测设备固定在支架上，支架的安装孔设计成腰形孔，以保证首次调节时能够实现检测设备的左右轴向移动，从而使检测设备顺利找到基准点； 所述浮圈位置自动控制系统由安装支杆，调节装置与自动控制装置组成，安装支杆固定在滤嘴接装机的墙板上，调节装置套装在安装支杆上，自动控制装置通过法兰座与调节装置相连，调节装置由丝杆、滑动块、键、支座、销轴、轴承与滚轮组成，自动控制装置由伺服电机、联轴器与法兰座组成，丝杆的有丝端与滑动块上的丝孔相连，滑动块套装在安装支杆上，两者间加装键，丝杆的另一端通过联轴器与伺服电机相连。
2.根据权利要求1所述的一种滤嘴接装机浮圈自动调节系统，其特征在于，检测设备(20)分别固定在左支架(23)与右支架(21)上，从而实现对内外浮圈(25)的位置检测，左支架(23)与右支架(21)通过螺钉连接在安装支杆(10)上，左支架(23)与右支架(21)的安装孔设计成腰形孔，以便于该支架能够在安装支杆(10)上左右移动；传动轴(24)与鼓轮(26)通过法兰连接，浮圈(25)通过紧顶螺钉连接在鼓轮(26)上，通过传动轴(24)的传动带动鼓轮(26)与浮圈25 —起转动，滚轮(19)与浮圈(25)直接接触，通过对滚轮(19)的位置控制来实现对双倍长烟支(28)的轴向对正； 锁紧座(9)安装在机座上，安装支杆(10)通过螺钉锁紧在锁紧座9上，内滑动块(11)套装在安装支架(10)上，键(12)装在安装支架(10)与内滑动块(11)的键槽内，起到导向作用，内丝杆(22)的有丝端与内滑动块(11)上的丝孔以螺旋连接，内丝杆(22)穿过外滑动块(13)上的通孔，经过联轴器(15)与伺服电机(16)连接，伺服电机(16)通过螺钉连接在法兰座(17)上，法兰座(17)与安装支杆(10)通过螺钉相连，连接板(27)通过螺钉安装在法兰座(17)上，并与外部固定支架相连接，以使整个装置稳固可靠； 伺服电机(16)的正反转将带动内丝杆(22)相应转动，内丝杆(22)转动后，在螺旋转动与键的导向作用下，内滑动块(11)将沿着键槽方向作左右轴向移动；外滑动块(13)套装在安装支架(10)上，外丝杆(14)的有丝端与外滑动块(13)上的丝孔以螺旋连接，安装支架(10)与外滑动块(13)间加装键以进行导向，外丝杆(14)经过联轴器(15)与伺服电机(16)连接，伺服电机(16)的正反转将带动外丝杆(14)相应转动，外丝杆(14)转动后，在螺旋转动与键的导向作用下，外滑动块(13)将沿着键槽方向作左右轴向移动； 这样即可实现用两个伺服电机对内外滑动块进行分别控制的目的； 支座(18 )通过螺钉分别固定安装在内滑动块(11)与外滑动块(13 )上，滚轮(19 )与销轴(29)、轴承(30)及垫圈(31)装配成套后，通过锁紧螺母(32)锁紧安装在支架(18)上，这样内外滑动块的运动将直接带动滚轮(19)作相应运动，双倍长烟支(28)通过负压风吸附在鼓轮(26)上，浮圈(25)的位置变化将导致双倍长烟支(28)轴向位置的相对变化，滚轮(19)与浮圈(25)直接接触，这样即可以通过控制滚轮(19)的位置来实现对双倍长烟支(28)的轴向位置控制； 当检测设备(20)检测到浮 圈(25)的位置变动后，通过反馈控制相应的伺服电机(16)作正反转，从而实现对浮圈位置的自动调节，以达到对长短烟这一缺陷进行自动检测与反馈控制的目的。
3.一种滤嘴接装机浮圈自动调节方法，其特征在于，当浮圈位置处于检测基准点时，位移传感器测得电压值为0V，当浮圈位置向左移动时，位移传感器测得电压值为正；当浮圈位置向右移动时，位移传感器测得电压值为负，当检测到发生位置变化时，浮圈位置自动控制系统通过伺服电机调整浮圈向反方向移动直至返回基准点。
4.根据权利要求3所述的一种滤嘴接装机浮圈自动调节方法，其特征在于，浮圈的作用是将双倍长烟支进行轴向对正，从而保证切割出来的烟支等长，内外浮圈在工作时形成“喇叭”状，两者所形成的最窄处距离即为双倍烟支的长度，同时处于此位置时的内外浮圈到切刀的距离相等，这样就能充分保证切割的烟支等长，以此位置时的浮圈位置作为检测基准点，通过位移传感器检测当前浮圈位置，并作为浮圈位置检测系统的目标值。
5.根据权利要求3所述的一种滤嘴接装机浮圈自动调节方法，其特征在于，伺服电机转动带动丝杆转动，通过丝杆的转动，在键的导向作用下，实现滑动块的轴向运动，这样通过伺服电机的正反转实现滑动块的左右移动，同时滚轮通过销轴与轴承安装在支座上，支座固定在滑动块上，这样滑动块的左右移动带动滚轮的相应运动，滚轮与浮圈直接接触，通过滚轮的移动从而实 现对浮圈位置的控制。
全文摘要
一种滤嘴接装机浮圈自动调节系统及其调节方法，包括浮圈位置检测系统和浮圈位置自动控制系统，所述浮圈位置检测系统由支架与检测设备组成，支架固定在浮圈位置自动控制系统的安装支杆上，检测设备固定在支架上，支架的安装孔设计成腰形孔，以保证首次调节时能够实现检测设备的左右轴向移动，从而使检测设备顺利找到基准点。自动控制装置由伺服电机、联轴器与法兰座组成，丝杆的有丝端与滑动块上的丝孔相连，滑动块套装在安装支杆上，两者间加装键，丝杆的另一端通过联轴器与伺服电机相连。本发明可以对长短烟缺陷进行自动检测和反馈控制，从而实现对这一缺陷的自动检测与控制，可以进一步提升滤嘴接装机的产品性能。
文档编号A24C5/52GK103190698SQ201310126878
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月13日 优先权日2013年4月13日
发明者黄林 申请人:常德烟草机械有限责任公司