一种卷烟机盘纸拼接余量控制装置及控制方法与流程

本发明涉及卷烟机盘纸检测领域，尤其涉及一种卷烟机盘纸余量检测控制装置及控制方法。

背景技术：

为保证卷烟纸连续不断地供给卷烟机而不中断运行，yj19盘纸更换装置是一个双盘纸系统，在运行的同时进行拼接。现有检测剩余盘纸直径的方法是脉冲参照，盘纸圈一周8个脉冲，通过计录的脉冲数来计算盘纸转的圈数（即erp脉冲对比盘纸圈脉冲），进而判断盘纸是否将要耗尽。当通过上位机微处理器设定时每增加或者减少一个数值，盘纸剩余量也随之增加或者减少约8-10米（即设置盘纸剩余直径时剩余盘纸的最小分辨率是8-10米），检测精度较低，而且为了保证拼接的顺利进行，避免运行盘纸用完了拼接还未进行，运行盘纸开始降速拼接时盘纸的剩余量必须要足够长。实际操作中，盘纸平均剩余量基本保持在18-20米，造成了材料的浪费，增加了成本。另外，卷烟机在收到盘纸拼接信号时生产速度降至机器设定的拼接速度然后进行拼接，由于在收到盘纸拼接信号时机器的生产速度不同，其降至盘纸拼接速度的时间也不同，导致了盘纸剩余量不一致。

技术实现要素：

本发明提供了一种卷烟机盘纸余量检测控制装置及控制方法，能够提高检测精度，有效减少盘纸拼接时的剩余量，避免了因盘纸剩余量较多造成的材料浪费，进一步地解决了盘纸剩余量不一致的问题。

本发明采用的技术方案为：一种卷烟机盘纸拼接余量控制装置，包括盘纸传动装置、微处理器、人机界面、旋转增量编码器，所述盘纸传动装置包括盘纸辊、张力杆、导辊、托纸辊，盘纸辊上的盘纸经张力杆、导辊到达托纸辊，所述旋转增量编码器与托纸辊同轴连接，所述旋转增量编码器输出的数字脉冲信号输入微处理器，所述微处理器与人机界面通信连接。

进一步地，所述微处理器内设有高数计数模块，将采集到脉冲数分频，可进一步提高检测精度。

还包括备用盘纸加速回路，所述备用盘纸加速回路与微处理器连接，微处理器通过所述备用盘纸加速回路控制备用盘纸辊加速转动。

具体地，所述备用盘纸加速回路包括磁粉离合器、伺服电机和备用盘纸辊，所述磁粉离合器的接线端子与微处理器的控制输出端连接，所述磁粉离合器的输入轴与备用盘纸辊的一端连接，所述备用盘纸辊的另一端与伺服电机的输出轴传动连接，所述微处理器的控制输出端与伺服电机的输入端连接，微处理器通过控制伺服电机控制备用盘纸辊转动，当备用盘纸辊加速转动时，磁粉离合器可保证备用盘纸辊速度平稳变化。

还包括拼接阀回路，所述拼接阀回路与微处理器连接，当收到拼接信号时，微处理器控制拼接阀回路开始工作并完成盘纸拼接。

一种包含权利要求1所述卷烟机盘纸拼接余量控制装置的卷烟机所实施的盘纸余量控制方法，包括如下步骤：

a.开启卷烟机；

b.利用微处理器实时测算盘纸辊上剩余盘纸长度，启动剩余盘纸长度计数；

c.判断剩余盘纸长度是否达到预设值；

d.若达到预设值，微处理器控制盘纸辊降速然后拼接直至拼接完成；

e.若未达到预设值，返回步骤b。

其中，实施所述步骤b的具体方法为：

b1.微处理器采集旋转增量编码器输出的脉冲数；

b2.微处理器根据输出脉冲数计算剩余盘纸长度；

具体地，定义托纸辊直径为d，托纸辊旋转一周旋转增量编码器输出的脉冲数为n，n取决于旋转增量编码器的分辨率，则每个脉冲可引出quote长度的盘纸。

定义旋转增量编码器输出的脉冲数为fp，可得：

微处理器采集到fp个脉冲时引出盘纸长度为quote，原长度减去引出盘纸长度可得出剩余盘纸长度，其中原长度为盘纸的总长度。

另外，所述步骤d还可分为以下步骤：

d1.当到达第一预设值时，微处理器控制盘纸辊开始降速至拼接速度并以拼接速度继续引出盘纸，同时启动备用盘纸加速回路加速至拼接速度；

d2.当到达第二预设值时，启动拼接阀回路开始拼接直至拼接完成；

其中第一预设值、第二预设值均根据本行业经验来设置。

本发明利用旋转增量编码器的高分辨率特性提高了检测精度，大大减少了剩余盘纸的长度，节约了原辅材料，另一方面解决了盘纸剩余量不一致的问题。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明的方法流程图；

图3为本发明所述盘纸传动装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的技术方案：

如图1所示，一种卷烟机盘纸拼接余量控制装置，包括盘纸传动装置、微处理器、人机界面、旋转增量编码器6、还包括备用盘纸加速回路和拼接阀回路。

如图3所示，所述盘纸传动装置包括盘纸辊2、张力杆3、导辊4、托纸辊5，盘纸辊上的盘纸1经张力杆3、导辊4到达托纸辊5，所述旋转增量编码器6与托纸辊5同轴连接，所述旋转增量编码器6将盘纸辊2的角位移等机械量转化为相应的数字脉冲，并将输出的数字脉冲信号输入微处理器，由于旋转增量编码器6的高分辨率特性，提高了检测精度。

所述微处理器与人机界面通信连接，所述人机界面用于设置盘纸降速、拼接时的剩余量。

所述备用盘纸加速回路、拼接阀回路均与微处理器的控制输出端连接，当剩余盘纸长度达到预设值时，微处理器控制备用盘纸加速回路和拼接阀回路工作并完成拼接。

所述微处理器内设有高速计数模块，微处理器将采集到的旋转增量编码器6的输出脉冲进行分频，进一步提高了检测精度。

具体地，所述备用盘纸加速回路包括磁粉离合器、伺服电机和备用盘纸辊，所述磁粉离合器的接线端子与微处理器的控制输出端连接，所述磁粉离合器的输入轴与备用盘纸辊的一端连接，所述备用盘纸辊的另一端与伺服电机的输出轴传动连接，所述微处理器的控制输出端与伺服电机的输入端连接，微处理器通过控制伺服电机控制备用盘纸辊转动，当备用盘纸辊加速转动时，磁粉离合器可保证备用盘纸辊速度平稳变化。

所述拼接阀回路用于驱动备用盘纸与盘纸1的拼接，所述拼接阀回路为本领域公知成熟技术，在此不再赘述。

如图2所示，一种包含权利要求1所述卷烟机盘纸拼接余量控制装置的卷烟机所实施的盘纸余量控制方法，包括如下步骤：

步骤a：开启卷烟机；

步骤b1：微处理器采集旋转增量编码器6输出的脉冲数；

步骤b2：微处理器根据采集到的脉冲数计算剩余盘纸长度，启动剩余盘纸长度计数；

具体原理如下：

盘纸1的直径是变化的，随机器运行逐渐减小，托纸辊5直径是定值，已知托纸辊5的线速度等于盘纸1的线速度，因此可以用托纸辊5直径做参照计算盘纸1的引出长度。

具体以下列参数为例：

quote，quote，故每个脉冲可引出quote的盘纸，检测精度有了很大的提高。

当旋转增量编码器输出的脉冲数为fp时，盘纸辊引出的盘纸长度为0.1953fpmm，可得剩余盘纸长度=原长度-0.1953fp，其中原长度为盘纸的总长度。

步骤c：判断剩余盘纸长度是否达到预设值；

具体地，预设值通过人机界面预先设定，所述预设值为两个，分别为第一预设值m1和第二预设值m2，其中第一预设值大于第二预设值，第一预设值和第二预设值均根据本行业经验来设置。

步骤d：定义剩余盘纸长度为x，当quote时，微处理器控制盘纸辊开始降速至拼接速度并以拼接速度继续引出盘纸，同时启动备用盘纸加速回路加速至拼接速度；

当quote时，启动拼接阀回路开始拼接直至拼接完成。

步骤e：若未达到预设值，返回步骤b1。

本发明提供了一种卷烟机盘纸余量检测控制装置及控制方法，利用旋转增量编码器6的高分辨率特性，提高了检测精度，通过微处理器内设置的高速计数模块实现精度的进一步提高，有效控制盘纸剩余量大的问题，另一方面通过判断剩余盘纸长度是否达到预设值来控制运行盘纸的降速或拼接，当剩余盘纸长度达到第一预设值时，盘纸辊开始降速至拼接速度并以拼接速度继续引出盘纸，同时备用盘纸辊开始加速至拼接速度，当剩余盘纸长度达到第二预设值时，拼接阀回路开始工作直至拼接结束，由于剩余盘纸长度的判断和盘纸开始拼接都在同一拼接速度，所以解决了剩余盘纸量不一致的问题。