一种烟支水松纸涂胶位置自动检测与调节的装置及方法与流程

本发明涉及烟支水松纸的卷接技术领域，具体涉及一种在烟支水松纸卷接时，用来实时自动检测并调节烟支水松纸涂胶位置的装置及其方法。

背景技术：

卷烟加工工艺对水松纸位置及胶位有较高要求。对于常规规格卷烟，水松纸位置及胶位不适会引起卷烟“掉头”、“漏气”、“水松纸长短”等工艺质量缺陷。对于预打孔卷烟，水松纸位置及胶位不适还会引起卷烟“通风度偏低”或是“通风度不稳定”等工艺质量缺陷。目前卷烟机水松纸位置、胶位及胶水厚度检测均为间隔一段时间人工检测，通过肉眼观察，对于水松纸位置及胶水的胶位，胶厚控制及其不利；如在自检间隔期间发生胶位或水松纸位置质量问题，将会产生大量不合格品，造成废品增多，追溯废品过程还会耗费大量人力、物力，并且存在不合格品流入市场的巨大风险。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中卷烟机水松纸涂胶位置为间隔一段时间人工检测，存在检测不可靠，且调整不及时从而产生不合格产品的缺陷，从而提供一种能够实时监控，自动调节补正的烟支水松纸涂胶位置自动检测与调节的装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明的一种烟支水松纸涂胶位置自动检测与调节的装置，包括

检测模块，用于检测水松纸的涂胶位置，并对所检测到的涂胶位置信息进行处理，并将处理后得出的胶位偏压量传送出；

自动调节装置，通过调节导纸块左右移动来调节水松纸的涂胶位置；

总控模块，与所述检测模块、所述自动调节装置、涂胶装置电连接，根据所述检测模块传送出的胶位偏移量，控制所述自动调节装置来实现导纸块左右偏移量的调节，以及控制所述涂胶装置工作；

人机界面，与所述总控模块电连接，用于与所述总控模块交换信息；

状态指示器，与所述总控模块电连接，接收所述总控模块发出的信号，并显示相应状态；

电源模块，与所述检测模块、所述自动调节装置、所述总控模块、所述人机界面分别电连接，并为所述检测模块、所述自动调节装置、所述总控模块、所述人机界面提供工作电压。

所述检测模块包括高速相机以及图像处理器，所述图像处理器与总控模块电连接，所述高速相机与所述图像处理器电连接，且高速相机安装在水松纸涂胶出口处的上方，所述高速相机用于对水松纸涂胶位置进行拍摄，并将拍摄照片传输给所述图像处理器，所述图像处理器对照片进行处理，并与标准胶位进行对比，得出胶位的偏移量，并将偏移量传送至所述总控模块。

所述检测模块还包括光源，以及控制所述光源的光源控制器、光源，光源控制器与总控模块电连接，光源控制器与光源电连接，光源控制器与高速相机电连接。

所述光源包括左光源和右光源，所述左光源和所述右光源分布在高速相机的左右两侧，所述左光源和所述右光源的光线同时照射在所述高速相机的拍照区域。

所述自动调节装置包括

步进电机；

传动机构，包括设置在所述导纸块上的螺纹孔，可转动地设置在支撑结构上，与所述螺纹孔螺纹连接的调节杆，以及设置在所述步进电机与所述调节杆之间，驱动所述调节杆旋转的中间传动机构。

所述中间传动机构包括同轴安装在步进电机的输出轴上的主动锥齿轮，以及与所述主动锥齿轮相互啮合的从动锥齿轮，且所述从动锥齿轮同轴安装在所述调节杆上。

所述支撑结构包括墙板，一端固定设置在所述墙板上的连接板，固定设置在所述墙板上的第一带座轴承、以及固定设置在所述连接板上的第二带座轴承，所述调节杆通过穿过所述第一带座轴承、第二带座轴承的轴承孔被支撑。

还包括固定在所述墙板上的固定板，所述步进电机固定安装在所述固定板上，所述步进电机上端设有散热板。

本发明的一种烟支水松纸涂胶位置自动检测与调节的方法，包括如下步骤:

检测步骤：高速相机对水松纸a与涂胶道b进行拍照取样，间隔时间为t,取样的照片传送给图像处理器，图像处理器对照片进行处理得出胶位偏移量，并将胶位偏移量传送出；

调节步骤：总控模块接收到图像处理器传送过来的胶位偏移量，判断胶位是否合格，当胶位合格时，涂胶装置c继续运行，当胶位不合格时，向自动调节装置发送调节指令，对导纸块进行相应的调节。

调节步骤还包括：当胶位不合格连续超过一定的时间段，且经过调整后，水松纸a的涂胶位置检测仍为不合格时，总控模块将发出停止信号让涂胶装置c停机，同时输送报警信号给状态指示器，状态指示器将提醒操作人员做相应的维护检查。

还包括趋势曲线图绘制步骤：人机界面将实时显示距离实时值a1、宽度实时值b1、以及距离差值a2与宽度差值b2，并将其绘制成趋势曲线图，以便操作人员对相关数据进行相应的判断；减少人为偶发因素造成的误判。

所述检测步骤中图像处理器对照片的处理方式为：在图像处理器中设置标准图像，标准图像是水松纸a的边缘到涂胶道b边缘的距离值a与涂胶道b的宽度值b都是标准值的图像，图像处理器将标准图像与实时图像进行对比，如果实时图像与标准图像不同，则认定水松纸涂胶位置发生偏移，然后计算出相应的a值的偏移量x；如果这个偏移量x持续到规定的时间并且没有减小的趋势，图像处理器将偏移量x传输给总控模块，总控模块发送指令给自动调节装置带动导纸块d移动，导纸块d带动水松纸a反方向移动x的行程；从而将a值修正到指定范围。

所述检测步骤中图像处理器对照片的处理方式为：图像处理器根据实时采集的图像，经过运算直接得出相应水松纸a的边缘到涂胶道b边缘的距离实时值a1与涂胶道b的宽度实时值b1，图像处理器将两个值传送给总控模块，总控模块将距离实时值a1与宽度实时值b1分别与距离标准值a0和宽度标准值b0进行比较，如果距离差值a2＝a0-a1超过距离的容差范围，且继续时间t1大于规定的时间，则认定涂胶位置不合格，总控模块发送指令给自动调节装置，自动调节装置带动导纸块d移动，导纸块d带动水松纸a反方向移动相应的差值a2，从而修正距离值a；如果宽度差值b2＝b0-b1超出容差范围，且持续时间t2大于规定的时间，则认定涂胶宽度不合格，这时总控模块1发出宽度不合格的报警信号给状态指示器，状态指示器将提示操作人员对涂胶装置c进行检查；当所有数据都检查合格时，涂胶装置c正常运行。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明的一种烟支水松纸涂胶位置自动检测与调节的装置及方法，能对水松纸涂胶位置进行实时监控并且能够在水松纸涂胶位置出现偏差时，自动调节补正，使水松纸涂胶位置始终保持在合格的状态；同时，由于所有的流程都由总控模块自动监控和执行，大大减少了人工的干预程度，提高了自动化水平，保证了调节的精度，减少了废品的产生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1、为本发明的整体控制的示意图；

图2、为本发明的检测模块控制示意图；

图3、为本发明的检测模块安装在水松纸输送线的整体示意图；

图4、为本发明的高速相机安装在水松纸输送线的俯视图；；

图5、为本发明的自动调节装置的主视图；

图6、为实时图像与标准图像的对比示意图；

图7、为距离a的检测曲线示意图；

图8、为本发明的整体控制流程图；

附图标记说明：

1-总控模块，2-检测模块，2.1-高速相机，2.2-图像处理器，2.3-光源控制器，2.4-光源，2.41-左光源，2.42-右光源，3-自动调节装置，3.1-步进电机，3.2-散热板，3.3-固定板,3.4-主动锥齿轮，3.5-从动锥齿轮，3.6-调节杆，3.7-第一带座轴承，3.8-第二带座轴承，3.9-连接板，3.10-墙板，4-电源模块，5-人机界面，6-状态提示器；a-水松纸，b-涂胶道，c-涂胶装置，c1-涂胶滚轮，d-导纸块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本发明的涂胶厚度自动检测装置能够适用于各种待涂胶件上的涂胶厚度的检测，在本实施例中，以待涂胶件为水松纸为例进行介绍。

如图1-8所示，本发明的一种烟支水松纸涂胶位置自动检测与调节的装置，包括

检测模块2，用于检测水松纸的涂胶位置，并对所检测到的涂胶位置信息进行处理，并将处理后得出的胶位偏压量传送出；

自动调节装置3，通过调节导纸块d左右移动来调节水松纸的涂胶位置；

总控模块1，与所述检测模块2、所述自动调节装置3、涂胶装置电连接，根据所述检测模块2传送出的胶位偏移量，控制所述自动调节装置3来实现导纸块d左右偏移量的调节，以及控制所述涂胶装置工作；

人机界面5，与所述总控模块电连接，用于与所述总控模块交换信息；

状态指示器6，与所述总控模块电连接，接收所述总控模块发出的信号，并显示相应状态；

电源模块4，与所述检测模块2、所述自动调节装置3、所述总控模块1、所述人机界面5，分别电连接，并为所述检测模块2、所述自动调节装置3、所述总控模块1、所述人机界面5提供工作电压。

具体为总控模块1负责整套装置的运行管理，电源模块4为总控模块1、检测模块2、自动调节装置3以及人机界面5提供工作电压；总控模块1与检测模块2相互通信，检测模块2将检测数据传送给总控模块1，总控模块1发出相应的指令及数据给检测模块2；总控模块1发送指令以及调整数据量给自动调节装置3，自动调节装置3根据总控模块1的指令及调整数据量进行动作；总控模块1与人机界面5进行相互通信，便于操作人员对相关参数和信息进行调整和掌握；总控模块1发送相关状态指令给状态指示器6，状态指示器6根据不同的信息显示不同的状态指示，以告知和提醒操作人员注意相关事项。

检测模块2的组成有多种，在本实施例中，优选所述检测模块2包括高速相机2.1以及图像处理器2.2，所述图像处理器2.2与总控模块1电连接，所述高速相机2.1与所述图像处理器2.2电连接，且高速相机2.1安装在水松纸涂胶出口处的上方，所述高速相机2.1用于对水松纸涂胶位置进行拍摄，并将拍摄照片传输给所述图像处理器2.2，所述图像处理器2.2对照片进行处理，并与标准胶位进行对比，得出胶位的偏移量，并将偏移量传送至所述总控模块。

为了保证高速相机拍摄效果好，在本实施例中，所述检测模块2还包括光源2.4，以及控制所述光源2.4的光源控制器2.3，光源控制器2.3与总控模块1电连接，光源控制器2.3与光源2.4电连接，光源控制器2.3与高速相机2.1电连接。

进一步优选，所述光源2.4包括左光源2.41和右光源2.42，所述左光源2.41和所述右光源2.42分布在高速相机2.1的左右两侧，所述左光源2.41和所述右光源2.42的光线同时照射在所述高速相机2.1的拍照区域。左光源2.41和右光源2.42左右对称设置在高速相机2.1两侧，拍摄效果更好。

所述自动调节装置3包括

步进电机；

传动机构，包括设置在所述导纸块d上的螺纹孔，可转动地设置在支撑结构上，与所述螺纹孔螺纹连接的调节杆3.6，以及设置在所述步进电机3.1与所述调节杆3.6之间，驱动所述调节杆3.6旋转的中间传动机构。这样的结构不仅结构简单，而且还能精确地控制导致块d的位移量，从而保证了胶位调整的准确性。

所述中间传动机构可以有多种，比如齿轮传动，链轮传动，蜗轮蜗杆传动，在本实施例中，优选齿轮传动中的锥齿轮传动，具体为所述中间传动机构包括同轴安装在步进电机3.1的输出轴上的主动锥齿轮3.4，以及与所述主动锥齿轮3.4相互啮合的从动锥齿轮3.5，且所述从动锥齿轮3.5同轴安装在所述调节杆3.6上。

为了可靠地支撑调节杆3.6，同时能够保证调节杆3.6的灵活转动，所述支撑结构包括墙板3.10，一端固定设置在所述墙板3.10上的连接板3.9，固定设置在所述墙板3.10上的第一带座轴承3.7、以及固定设置在所述连接板3.9上的第二带座轴承3.8，所述调节杆3.6通过穿过所述第一带座轴承3.7、第二带座轴承3.8的轴承孔被支撑。

为了便于对步进电机3.1的安装，还包括固定在所述墙板3.10上的固定板3.3，所述步进电机3.1固定安装在所述固定板3.3上，所述步进电机3.1上端设有散热板3.2，能够对工作中的步进电机3.1进行散热。

实施例2

如图8所示，本发明的一种烟支水松纸涂胶位置自动检测与调节的方法，包括如下步骤：

检测步骤：高速相机2.1对水松纸a与涂胶道b进行拍照取样，间隔时间为t,取样的照片传送给图像处理器2.2，图像处理器2.2对照片进行处理得出胶位偏移量，并将胶位偏移量传送出；

调节步骤：总控模块1接收到图像处理器2.2传送过来的胶位偏移量，判断胶位是否合格，当胶位合格时，涂胶装置c继续运行，当胶位不合格时，向自动调节装置3发送调节指令，对导纸块d进行相应的调节。

调节步骤还包括：当胶位不合格连续超过一定的时间段，且经过调整后，水松纸a的涂胶位置检测仍为不合格时，总控模块1将发出停止信号让涂胶装置c停机，同时输送报警信号给状态指示器6，状态指示器6将提醒操作人员做相应的维护检查。

所述检测步骤中图像处理器2.2对照片的处理方式为：所述图像处理器2.2对照片的处理为在图像处理器2.2中设置标准图像，标准图像是水松纸a的边缘到涂胶道b边缘的距离值a与涂胶道b的宽度值b都是标准值的图像，图像处理器2.2将标准图像与实时图像进行对比，如果实时图像与标准图像不同，则认定水松纸涂胶位置发生偏移，然后计算出相应的a值的偏移量x；如果这个偏移量x持续到规定的时间并且没有减小的趋势，图像处理器2.2将偏移量x传输给总控模块1，总控模块1发送指令给自动调节装置3带动导纸块d移动，导纸块d带动水松纸a反方向移动x的行程；从而将a值修正到指定范围。

实施例3

本实施例3与实施例2不同之处在于所述检测步骤中图像处理器2.2对照片的处理方式。在本实施例3中，所述图像处理器2.2对照片的处理为：图像处理器2.2根据实时采集的图像，经过运算直接得出相应水松纸a的边缘到涂胶道b边缘的距离实时值a1与涂胶道b的宽度实时值b1，图像处理器2.2将两个值传送给总控模块1，总控模块1将距离实时值a1与宽度实时值b1分别与距离标准值a0和宽度标准值b0进行比较，如果距离差值a2＝a0-a1超过距离的容差范围，且继续时间t1大于规定的时间，则认定涂胶位置不合格，总控模块1发送指令给自动调节装置3，自动调节装置3带动导纸块d移动，导纸块d带动水松纸a反方向移动相应的差值a2，从而修正距离值a；如果宽度差值b2＝b0-b1超出容差范围，且持续时间t2大于规定的时间，则认定涂胶宽度不合格，这时总控模块1发出宽度不合格的报警信号给状态指示器6，状态指示器6将提示操作人员对涂胶装置c进行检查；当所有数据都检查合格时，涂胶装置c正常运行。

进一步地，还包括趋势曲线图绘制步骤：人机界面5将实时显示距离实时值a1、宽度实时值b1、以及距离差值a2与宽度差值b2，并将其绘制成趋势曲线图，以便操作人员对相关数据进行相应的判断；减少人为偶发因素造成的误判。

本发明的一种烟支水松纸涂胶位置自动检测与调节的装置及方法，能对水松纸涂胶位置进行实时监控并且能够在水松纸涂胶位置出现偏差时，自动调节补正，使水松纸涂胶位置始终保持在合格的状态；同时，由于所有的流程都由总控模块自动监控和执行，大大减少了人工的干预程度，提高了自动化水平，保证了调节的精度，减少了废品的产生。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。