一种滤棒干棒在线自动取样装置及其方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710567145.3
(22)申请日 2017.07.12
(71)申请人 河南施普盈科技有限公司
地址 461000 河南省许昌市许由路与学院
路交叉口许昌汉诺威自动化有限公司
大门口东侧
(72)发明人 张瑞良　宋二伟　陈文广　张浩磊　
汪栋阳　
(74)专利代理机构 北京中海智圣知识产权代理
有限公司 11282
代理人 白凤武
(51)Int.Cl.
G01N 1/04(2006.01)
A24D 3/02(2006.01)
(54)发明名称
一种滤棒干棒在线自动取样装置及其方法
(57)摘要
本发明属于制烟技术领域，涉及一种滤棒干
棒在线自动取样装置，包括电气监控系统和干棒
收集系统；电气监控系统包括脉冲片和与高速布
尔处理器连接的高速接近开关以及人机对话模
块；干棒收集系统包括滤棒成型机，剔除阀和收
集槽。

滤棒干棒在线自动取样的方法，包括：(1)
启动滤棒成型机测量成型机速度；(2)通过生产
中的滤棒干棒；(3)剔除不合格滤棒；(4)提取滤
棒干棒进行取样；(5)剔除不合格干棒；(6)恢复
正常生产。

本发明的有益效果为：实现了取样的
自动控制，提高了滤棒干棒的取样效率；相对于
人工提取，降低了滤棒干棒的不合格率；节省了
劳动力，降低了生产的成本，操作简便，便于日常
维护。

权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 107300480 A 2017.10.27
C N 107300480
A
1.一种滤棒干棒在线自动取样装置，其特征在于，包括电气监控系统和干棒收集系统；
电气监控系统包括在滤棒成型机的主电机上设置的脉冲片和与高速布尔处理器连接的高速接近开关，高速布尔处理器接收通过脉冲片和高速接近开关产生的脉冲信号，电气监控系统还包括与高速布尔处理器连接的人机对话模块；
干棒收集系统包括滤棒成型机，滤棒成型机的滤棒输入端设有甘油阀门，在滤棒成型机的滤棒输出端设置有分烟轮，在分烟轮的下方设有用于干棒输送的导向槽，导向槽内设有通过气缸驱动的可旋转导向板，在分烟轮和导向槽之间设有取样阀和剔除阀，在导向槽的下方设置有用于收集干棒取样的收集槽，导向槽的另一个出口连接废料箱；
高速布尔处理器与干棒收集系统连接。

2.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于，高速布尔处理器采用FM352-5高速布尔处理器。

3.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于，滤棒成型机采用KDF2成型机。

4.根据权利要求3所述的取样装置，其特征在于，滤棒成型机的运行速度恒定为3900支/分。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的取样装置，进行滤棒干棒在线自动取样的方法，其特征在于，包括：
(1)启动滤棒成型机，通过电气监控系统测量成型机速度，测定方法为：
在滤棒成型机的传动轴上安装的脉冲片每转动1圈触发高速接近开关一次，高速接近开关数字输出直接连接到高速布尔处理器的输入点，从而完成计数，根据定额时间内的计数结果，通过公式①计算出机器运行速度，
S＝N×K×60(s) ……①
S:机器速度
K:每个脉冲生产的滤棒数＝1
N:每秒的脉冲数
(2)通过生产中的滤棒干棒
(2.1)通过电气监控系统判定机器的速度状态，并实时提示状态信息，通过人机对话模块提醒操作人员；
(2.2)按动一键提取按钮，甘油阀门关闭，从甘油阀门位置到分烟轮之间的正在生产中的滤棒干棒通过分烟轮，将滤棒干棒输出滤棒成型机；
(3)剔除不合格滤棒
经过步骤(2.2)之后，从甘油阀门关闭经预定时间直到甘油阀门完全关闭的过程中产生的甘油不确定的滤棒，视为不合格滤棒，此时触发分烟轮的剔除阀，剔除不合格滤棒，通过导向槽内的气缸的驱动，使得可旋转导向板引导不合格滤棒进入废料箱；
(4)提取滤棒干棒进行取样
经过步骤(2.2)后从甘油阀门到分烟轮继续输送的滤棒成为干棒，触发分烟轮的取样阀，通过导向槽内的气缸的驱动，使得可旋转导向板引导合格的滤棒干棒进入收集槽，取样完毕；
(5)剔除不合格干棒
经过步骤(4)后，从甘油阀门打开开始到完全打开状态为止，产生的滤棒为甘油含量不
确定的不合格滤棒，触发分烟轮的剔除阀，剔除不合格滤棒，通过导向槽内的气缸的驱动，使得可旋转导向板引导不合格滤棒进入废料箱；
(6)恢复正常生产
经过步骤(5)后，恢复滤棒干棒的正常生产，从甘油阀门向分烟轮输送的滤棒干棒继续通过分烟轮被输出滤棒成型机。

6.根据权利要求5所述的取样方法，其特征在于，步骤(2)输出的滤棒干棒为30支。

7.根据权利要求5所述的取样方法，其特征在于，步骤(3)剔除的不合格的滤棒为39支。

8.根据权利要求5所述的取样方法，其特征在于，步骤(4)提取的合格的滤棒干棒为30支。

9.根据权利要求5所述的取样方法，其特征在于，步骤(5)剔除的不合格的滤棒为39支。

10.根据权利要求5所述的取样方法，其特征在于，从甘油阀门关闭到完全关闭的时间为0.6秒，从甘油阀门打开到完全打开的时间为0.6秒。

一种滤棒干棒在线自动取样装置及其方法
技术领域
[0001]本发明属于制烟技术领域，涉及一种滤棒干棒在线自动取样装置及其方法。

背景技术
[0002]在醋酸纤维滤棒生产过程中，需要在丝束中均匀添加一定量得增塑剂，使开松的丝束之间形成一定的网状结构，从而使滤棒固化后能够达到足够的硬度。

[0003]三醋酸甘油酯(甘油)是醋酸纤维滤棒常用的增塑剂，在正常生产过程中甘油的目标用量一般为6％—10％，它在滤棒中的含量直接影响了滤棒的硬度、压降等，从而影响醋纤滤棒的过滤效率及卷烟的抽吸质量。

甘油的含量是醋纤滤棒质量控制中的一个重要指标。

为了保证滤棒中的甘油含量满足工艺标准要求，需要定期对滤棒中的甘油含量进行检测。

[0004]目前常用的醋酸纤维滤棒中甘油含量的检测方法有两种，即气相色谱法和干湿棒称重测试法。

[0005]气相色谱法适用于醋酸纤维滤棒中三醋酸甘油酯的快速分析，不仅快速准确，而且分离效能高、灵敏度高、精确度高，但其需要经过培训的专业人员，且需要采购气相色谱仪专用检测仪器及试剂才能进行。

使用要求及成本较高，一般在专业醋酸纤维滤棒厂使用该检测方法。

[0006]干湿棒称重测试法是在滤棒成型机高速运行时，取30支湿棒(正常生产的滤棒)和30支干棒(不含增塑剂的滤棒)，每组10支，分别测量其重量平均值，按公式计算三醋酸甘油酯含量，确定是否符合工艺要求。

干湿棒称重测试法操作简单、快捷，适用于现场快速测定。

目前，多数滤棒生产企业采用重量法测定醋纤滤棒中的增塑剂含量。

[0007]干湿棒称重测试法虽然简单、有效，但ZL22纤维滤棒成型机干棒取样过程中存在滤棒大量浪费。

据对某卷烟厂7台ZL22每天早班进行干湿棒实验时造成的滤棒报废量的统计，每次干棒取样造成的滤棒浪费平均为6980多支，以滤棒268.69元/万支来计算，平均每台每次造成约187元人民币的浪费。

[0008]同时，每次干棒取样需要操作人员移动6个位置，进行9次操作，操作人员短时间内劳动强度大。

[0009]对于卷烟滤棒生产企业来说干棒取样过程中的浪费是相当惊人的，因此，有必要对现有的ZL22纤维滤棒成型机干棒取样进行改进，设计出一种新的滤棒干棒在线自动取样装置。

发明内容
[0010]本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种滤棒干棒在线自动取样装置及其方法，通过增加干棒取样按钮，实现操作人员一键完成整个干棒取样过程，按下按钮后系统自动提取相应数量的干棒，直接进入干棒收集槽中，操作人员不需来回移动，达到减少浪费、节能降耗的目的。

[0011]本发明解决问题的技术方案是：一种滤棒干棒在线自动取样装置，包括电气监控系统和干棒收集系统；
[0012]电气监控系统包括在滤棒成型机的主电机上设置的脉冲片和与高速布尔处理器连接的高速接近开关，高速布尔处理器接收通过脉冲片和高速接近开关产生的脉冲信号，电气监控系统还包括与高速布尔处理器连接的人机对话模块；
[0013]干棒收集系统包括滤棒成型机，滤棒成型机的滤棒输入端设有甘油阀门，在滤棒成型机的滤棒输出端设置有分烟轮，在分烟轮的下方设有用于干棒输送的导向槽，导向槽内设有通过气缸驱动的可旋转导向板，在分烟轮和导向槽之间设有取样阀和剔除阀，在导向槽的下方设置有用于收集干棒取样的收集槽，导向槽的另一个出口连接废料箱；[0014]高速布尔处理器与干棒收集系统连接。

[0015]进一步的，高速布尔处理器采用FM352-5高速布尔处理器。

[0016]进一步的，滤棒成型机采用KDF2成型机。

[0017]进一步的，滤棒成型机的运行速度恒定为3900支/分。

[0018]进一步的，通过所述取样装置，进行滤棒干棒在线自动取样的方法，包括：[0019](1)启动滤棒成型机，通过电气监控系统测量成型机速度，测定方法为：
[0020]在滤棒成型机的传动轴上安装的脉冲片每转动1圈触发高速接近开关一次，高速接近开关数字输出直接连接到高速布尔处理器的输入点，从而完成计数，根据定额时间内的计数结果，通过公式①计算出机器运行速度，
[0021]S＝N×K×60(s)……①
[0022]S:机器速度
[0023]K:每个脉冲生产的滤棒数＝1
[0024]N:每秒的脉冲数
[0025](2)通过生产中的滤棒干棒
[0026](2.1)通过电气监控系统判定机器的速度状态，并实时提示状态信息，通过人机对话模块提醒操作人员；
[0027](2.2)按动一键提取按钮，甘油阀门关闭，从甘油阀门位置到分烟轮之间的正在生产中的滤棒干棒通过分烟轮，将滤棒干棒输出滤棒成型机；
[0028](3)剔除不合格滤棒
[0029]经过步骤(2.2)之后，从甘油阀门关闭经预定时间直到甘油阀门完全关闭的过程中产生的甘油不确定的滤棒，视为不合格滤棒，此时触发分烟轮的剔除阀，剔除不合格滤棒，通过导向槽内的气缸的驱动，使得可旋转导向板引导不合格滤棒进入废料箱；[0030](4)提取滤棒干棒进行取样
[0031]经过步骤(2.2)后从甘油阀门到分烟轮继续输送的滤棒成为干棒，触发分烟轮的取样阀，通过导向槽内的气缸的驱动，使得可旋转导向板引导合格的滤棒干棒进入收集槽，取样完毕；
[0032](5)剔除不合格干棒
[0033]经过步骤(4)后，从甘油阀门打开开始到完全打开状态为止，产生的滤棒为甘油含量不确定的不合格滤棒，触发分烟轮的剔除阀，剔除不合格滤棒，通过导向槽内的气缸的驱动，使得可旋转导向板引导不合格滤棒进入废料箱；
[0034](6)恢复正常生产
[0035]经过步骤(5)后，恢复滤棒干棒的正常生产，从甘油阀门向分烟轮输送的滤棒干棒继续通过分烟轮被输出滤棒成型机。

[0036]进一步的，步骤(2)输出的滤棒干棒为30支。

[0037]进一步的，步骤(3)剔除的不合格的滤棒为39支。

[0038]进一步的，步骤(4)提取的合格的滤棒干棒为30支。

[0039]进一步的，步骤(5)剔除的不合格的滤棒为39支。

[0040]进一步的，从甘油阀门关闭到完全关闭的时间为0.6秒，从甘油阀门打开到完全打开的时间为0.6秒。

[0041]本发明的有益效果为：
[0042] 1.实现了取样的自动控制，提高了滤棒干棒的取样效率；
[0043] 2.相对于人工提取，降低了滤棒干棒的不合格率；
[0044] 3.节省了劳动力，降低了生产的成本，操作简便，便于日常维护。

附图说明
[0045]图1为所述装置的示意图。

[0046]图2为干棒取样的流程图。

[0047]图中：1-滤棒成型机，2-甘油阀门，3-取样阀，4-剔除阀，5-收集槽，6-分烟轮，7-导向槽。

具体实施方式
[0048]下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步的说明。

[0049]实施例一
[0050]所述取样装置，包括电气监控系统和干棒收集系统；
[0051]电气监控系统(图中未示)包括在滤棒成型机1的主电机上设置的脉冲片和与高速布尔处理器连接的高速接近开关，高速布尔处理器接收通过脉冲片和高速接近开关产生的脉冲信号，电气监控系统还包括与高速布尔处理器连接的人机对话模块；
[0052]干棒收集系统，如图1所示，包括滤棒成型机1，滤棒成型机1的滤棒输入端设有甘油阀门2，在滤棒成型机1的滤棒输出端设置有分烟轮6，在分烟轮6的下方设有用于干棒输送的导向槽7，导向槽7内设有通过气缸驱动的可旋转导向板(图中未示)，在分烟轮6和导向槽7之间设有取样阀3和剔除阀4，在导向槽7的下方设置有用于收集干棒取样的收集槽5，导向槽7的另一个出口连接废料箱(图中未示)；
[0053]高速布尔处理器与干棒收集系统连接。

[0054]进一步的，高速布尔处理器采用FM352-5高速布尔处理器。

[0055]进一步的，滤棒成型机1采用KDF2成型机。

[0056]进一步的，滤棒成型机1的运行速度恒定为3900支/分。

[0057]进一步的，通过所述取样装置，进行滤棒干棒在线自动取样的方法，包括：[0058](1)启动滤棒成型机，通过电气监控系统测量成型机速度，测定方法为：[0059]在滤棒成型机的传动轴上安装的脉冲片每转动1圈触发高速接近开关一次，高速
接近开关数字输出直接连接到高速布尔处理器的输入点，从而完成计数，根据定额时间内的计数结果，通过公式①计算出机器运行速度，
[0060]S＝N×K×60(s)……①
[0061]S:机器速度
[0062]K:每个脉冲生产的滤棒数＝1
[0063]N:每秒的脉冲数
[0064](2)通过生产中的滤棒干棒
[0065](2.1)通过电气监控系统判定机器的速度状态，并实时提示状态信息，通过人机对话模块提醒操作人员；
[0066](2.2)按动一键提取按钮，甘油阀门2关闭，从甘油阀门2位置到分烟轮6之间的正在生产中的滤棒干棒通过分烟轮6，将滤棒干棒输出滤棒成型机1；
[0067]机组滤棒生产过程，醋酸纤维丝束经过甘油酯雾化提供的甘油对丝束加湿，后续与包装卷纸一起卷成滤嘴棒，并经过涂胶、卷制、分切、检测、质量控制，最终完成滤嘴棒生产过程；设备在生产过程中甘油阀门2处于一直开启状态，要提取滤棒干棒必须先关闭甘油阀门2。

[0068](3)剔除不合格滤棒
[0069]经过步骤(2.2)之后，从甘油阀门2关闭经预定时间直到甘油阀门2完全关闭的过程中产生的甘油不确定的滤棒，视为不合格滤棒，此时触发分烟轮6的剔除阀4，剔除不合格滤棒，通过导向槽7内的气缸的驱动，使得可旋转导向板引导不合格滤棒进入废料箱；[0070]根据滤棒成型机1的运行速度计算得知，将产生39支甘油含量不确定的滤棒，计算公式N＝3900支/分÷60s×0.6s＝39支，甘油含量不确定39支滤嘴棒将被自动剔除，即按动干棒一键提取，由脉冲片、高速接近开关和高速布尔处理器构成的计数器计数30个脉冲后触发剔除阀4开始剔除，剔除量为39支；
[0071](4)提取滤棒干棒进行取样
[0072]经过步骤(2.2)后从甘油阀门2到分烟轮6继续输送的滤棒成为干棒，触发分烟轮6的取样阀3，通过导向槽7内的气缸的驱动，使得可旋转导向板引导合格的滤棒干棒进入收集槽5，取样完毕；
[0073]按动一键提取按钮后，计数器计数30+39＝69个脉冲后关闭剔除阀4，同时触发取样阀3开始滤棒干棒提取；提取的滤棒干棒数量可以通过生产需求在人机界面中可自由设定，默认为30支
[0074](5)剔除不合格干棒
[0075]经过步骤(4)后，从甘油阀门2打开开始到完全打开状态为止，产生的滤棒为甘油含量不确定的不合格滤棒，触发分烟轮6的剔除阀4，剔除不合格滤棒，通过导向槽7内的气缸的驱动，使得可旋转导向板引导不合格滤棒进入废料箱；
[0076](6)恢复正常生产
[0077]经过步骤(5)后，恢复滤棒干棒的正常生产，从甘油阀门2向分烟轮6输送的滤棒干棒继续通过分烟轮6被输出滤棒成型机1。

[0078]进一步的，步骤(2)输出的合格的滤棒干棒为30支。

[0079]进一步的，步骤(3)剔除的不合格的滤棒为39支。

[0080]进一步的，步骤(4)提取的合格的滤棒干棒为30支。

[0081]进一步的，步骤(5)剔除的不合格的滤棒为39支。

[0082]进一步的，从甘油阀门关闭到完全关闭的时间为0.6秒，从甘油阀门打开到完全打开的时间为0.6秒。

[0083]根据提取干棒时的机器速度3900支/分计算，从按下提取键开始到提取完成，整个过程需要0.5s+0.6s+0.5s+0.6s＝2.2s秒，提取时浪费的滤棒为39+39＝78支。

原人工手动提取方法需要操作人员来回移动9次，用时10分钟，本发明的所述取样装置可以节约操作时间(1-2.2秒÷(10分×60))×100％＝99.6％；人工提取时为保证提取前后干湿棒的质量，需要浪费1.5盘的滤嘴棒，本发明的所述取样装置可以节省滤棒(1–78支÷(1.5盘×4000支/盘))×100％＝98.7％。

[0084]本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的保护范围。

图1
图2。