一种香烟嘴棒发射管道中运行速度测量装置的制作方法

1.本实用新型属于烟草自动化控制领域，涉及一种香烟嘴棒发射管道中运行速度测量装置。


背景技术：

2.目前烟厂的嘴棒（香烟过滤嘴的滤芯）生产是在嘴棒成型车间完成。然而嘴棒的使用是在卷包车间的卷烟机上，这就涉及到一种嘴棒发射系统。嘴棒发射系统通过脉冲高压气体将嘴棒车间生产好的嘴棒一根一根的通过管道发射到卷包车间的每一台卷烟机处。在发射过程中，嘴棒的运行速度控制至关重要，嘴棒的运行速度过快会造成在接收端发生碰撞导致嘴棒变形，运行速度过慢会导致发射效率低下，不能够保证正常的生产需求。目前，嘴棒的运行速度通过调节脉冲高压气体的压力进行控制，脉冲高压气体的压力越大，嘴棒的运行速度越快。但由于卷包车间每台卷烟机到嘴棒发射机距离较长，且每根嘴棒发射管道内工况不同，使得无法确切根据脉冲高压气体的压力得到嘴棒在其发射管道中的运行速度，导致不能准确的进行嘴棒运行速度控制的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例的目的在于提供一种香烟嘴棒发射管道中运行速度测量装置，以解决目前无法确切得到嘴棒在嘴棒发射管道中的运行速度，导致不能准确的进行嘴棒运行速度控制的问题。
4.本实用新型实施例所采用的技术方案是：一种香烟嘴棒发射管道中运行速度测量装置，包括检测单元，所述检测单元包括检测装置和检测管道，检测装置固定于检测管道上，检测管道密封串联固定于两段嘴棒发射管道间，且检测管道的内径与嘴棒发射管道的内径尺寸相等；
5.检测装置的输出端通过通讯电缆与plc的输入端连接，plc与触摸屏双向连接。
6.进一步的，所述检测管道两端分别密封套接有定位块，每段嘴棒发射管道靠近检测管道的一端固定套设有接头，检测管道通过定位块与嘴棒发射管道的接头一一对应固定连接。
7.进一步的，两个定位块相互靠近的一侧开设有油封安装孔，两个定位块相互远离的一侧开设有连接孔，定位块通过连接孔与接头固定连接；
8.连接孔和油封安装孔之间开设有与两者连通的检测管道安装孔，连接孔、检测管道安装孔、油封安装孔同心设置，且检测管道安装孔的孔径与检测管道的外径尺寸相等；
9.检测管道两端分别穿过油封安装孔位于检测管道安装孔内，油封安装孔内设置有密封套设在检测管道外壁上的油封；
10.油封安装孔的侧壁上开设有卡圈槽，卡圈槽内设置有卡圈，卡圈与油封抵接。
11.进一步的，所述连接孔为螺纹孔，接头上设置有与螺纹孔匹配的外螺纹，定位块通过螺纹孔与接头螺纹连接。
12.进一步的，所述检测装置采用光电传感器，所述检测管道采用有机玻璃管，光电传感器的发射端和接收端对称布置在有机玻璃管的外壁上，有机玻璃管两端分别通过密封套接在其上的定位块与嘴棒发射管道端部固定套设的接头一一对应固定连接。
13.进一步的，所述光电传感器一侧固定有前连接板，其另一侧固定有后连接板，前连接板和后连接板固定套接在有机玻璃管的外壁上，前连接板和后连接板的底部固定连接有底板，底板与定位块固定连接。
14.进一步的，所述光电传感器为u型结构；所述底板上固定有位于前连接板和后连接板之间的挡光块，且挡光块的两侧与前连接板以及后连接板一一对应贴合，挡光块与前连接板、后连接板以及光电传感器配合形成密闭的检测空间。
15.进一步的，所述光电传感器和plc的电源端子与24v开关电源的输出端子对应连接，光电传感器的信号输出端子与plc的任一输入端子连接，24v开关电源得输入端子与220v交流电源的输出端子对应连接。
16.进一步的，所述24v开关电源的输入端子与220v交流电源的输出端子对应连接的线路上设置有开关；
17.所述光电传感器为npn型光电传感器，所述触摸屏为hmi触摸屏。
18.进一步的，所述plc、光电传感器、24v开关电源和220v交流电源之间通过接线端子排对应连接。
19.本实用新型实施例的有益效果是：将检测单元密封串联固定在两段嘴棒发射管道之间，利用检测单元和plc对嘴棒通过的时间进行计数，采用触摸屏输入嘴棒长度，根据嘴棒长度以及嘴棒通过时间，采用plc得到嘴棒的运行速度，可根据得到的运行速度控制脉冲气压，以便准确进行嘴棒运行速度调控，有效解决了目前无法确切得到嘴棒在嘴棒发射管道中的运行速度，导致不能准确进行嘴棒的运行速度控制的问题。使用plc作为数据处理系统，使用hmi触摸屏作为人机交互显示界面，可同时在线测量多路嘴棒发射管道中的嘴棒运行速度。具备光电检测、数据处理功能，安装方便，显示数据准确、运算速度快。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
21.图1是本实用新型实施例的安装布局示意图。
22.图2是本实用新型实施例的检测单元结构整体示意图。
23.图3是本实用新型实施例的电气原理图。
24.图中，1.检测单元，2.通讯电缆，3.plc，4.触摸屏，5.接头，6.定位块，7.油封，8.卡圈，9.第一螺钉，10.前连接板，11.光电传感器，12.后连接板，13.有机玻璃管，14.底板，15.第二螺钉，16.挡光块，17.24v开关电源，18.220v交流电源，19.开关，20.接线端子排，21.嘴棒发射管道。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
26.本实用新型提供一种香烟嘴棒发射管道中运行速度测量装置，如图1~2所示，包括检测单元1、plc3和触摸屏4，所述检测单元1包括检测装置和检测管道，检测装置固定于检测管道上，可以检测到嘴棒通过的信号，检测管道密封串联固定于两段嘴棒发射管道21之间，且检测管道的内径与嘴棒发射管道21的内径尺寸相等，使得气流由前一段嘴棒发射管道21进入检测管道、并由检测管道进入后一段嘴棒发射管道21时，气流压力不发生变化，保证测量准确度；检测装置的输出端通过通讯电缆2与plc3的输入端连接，plc3与触摸屏4双向连接。
27.进一步的，所述检测管道两端分别密封套接有定位块6，每段嘴棒发射管道21靠近检测管道的一端固定套设有接头5，检测管道通过定位块6与嘴棒发射管道21的接头5一一对应固定连接。
28.进一步的，如图2所示，两个定位块6相互靠近的一侧开设有油封安装孔，两个定位块6相互远离的一侧开设有连接孔，定位块6通过连接孔与接头5固定连接；连接孔和油封安装孔之间开设有与两者连通的检测管道安装孔，连接孔、检测管道安装孔、油封安装孔同心设置，且检测管道安装孔的孔径与检测管道的外径尺寸相等；检测管道两端分别穿过油封安装孔位于检测管道安装孔内，油封安装孔内设置有密封套设在检测管道外壁上的油封7；油封安装孔的侧壁上开设有卡圈槽，卡圈槽内设置有卡圈8，卡圈8与油封7抵接，对油封7进行轴向位置固定。
29.嘴棒发射系统中嘴棒的运行是靠压缩空气提供动力，定位块6通过油封7与检测管道的外壁密封连接，防止漏气，保证测量精度。
30.进一步的，所述连接孔为螺纹孔，所述接头5上设置有与螺纹孔匹配的外螺纹，定位块6通过螺纹孔与接头5螺纹连接。
31.进一步的，所述触摸屏4采用hmi触摸屏。
32.进一步的，所述检测装置采用光电传感器11，所述检测管道采用有机玻璃管13，光电传感器11的发射端和接收端对称布置在有机玻璃管13的外壁上，可以检测到嘴棒通过有机玻璃管13时的遮光信号。
33.进一步的，所述光电传感器11一侧设置有前连接板10，其另一侧设置有后连接板12，前连接板10和后连接板12固定套接在有机玻璃管13的外壁上，且前连接板10、光电传感器11和后连接板12通过第一螺钉9固定为一体，前连接板10和后连接板12用于防止其他光线对光电传感器11的干扰。
34.进一步的，为保证光电传感器11的安装稳定性，在所述前连接板10和后连接板12的底部固定连接有底板14，底板14与定位块6固定连接。
35.进一步的，所述光电传感器11为u型结构，如e3z-g61光电传感器，光电传感器11的发射端、接收端在安装后与底板14之间存在空隙，为了防止其它光线的干扰，在底板14上固定有位于前连接板10和后连接板12之间的挡光块16，且挡光块16的两侧与前连接板10以及
后连接板12一一对应贴合，挡光块16与前连接板10、后连接板12以及光电传感器11配合形成密闭的检测空间，避免其他光线干扰，实现精准检测。
36.进一步的，所述前连接板10和后连接板12通过第二螺钉15与底板14连接。
37.进一步的，所述定位块6通过第二螺钉15与底板14固定连接。
38.进一步的，如图3所示，光电传感器11的电源端子24+、0v与24v开关电源17的输出端子24+、0v对应连接，光电传感器11的信号输出端子out与plc3的任一输入端子连接，如对于具备8路输出的plc，一个光电传感器11的信号输出端子out可与其输入端子x0~x7中的任意一个连接； plc3的电源端子24+、0v与24v开关电源17的输出端子24+、0v对应连接，24v开关电源17输入端子l、n、pe与220v交流电源18的输出端子l、n、pe对应连接，l为火线，n为零线，pe为接地线。
39.进一步的，所述24v开关电源17输入端子与220v交流电源18的输出端子对应连接的线路上设置有开关19，以便控制电源通断。
40.进一步的，所述plc3、光电传感器11和24v开关电源17之间通过接线端子排20上的接线端子对应连接， 24v开关电源17通过接线端子排20上的接线端子与220v交流电源18对应连接，保证连接的可靠性。
41.进一步的，所述光电传感器11为npn型光电传感器。
42.通过定位块6将检测单元1与嘴棒发射机的嘴棒发射管道21两端的接头5连接，嘴棒发射机射出的嘴棒从前一段嘴棒发射管道21进入有机玻璃管13内，当嘴棒前端遮挡光电传感器11时，光电传感器11的信号输出端发出电平信号给plc3，plc3开始计时，嘴棒后端离开光电传感器时，光电传感器11的信号输出端发出相反的电平信号给plc3，plc3计时结束，得到嘴棒通过时间。每台嘴棒发射机发射的嘴棒的长度为固定值，嘴棒长度已知，由触摸屏4输入，然后根据公式v=s/t计算得到嘴棒速度v，其中，s为嘴棒的长度，t为plc3通过光电检测器11实时测得的嘴棒通过时间，plc3计算完成后将嘴棒速度v在触摸屏4上显示出来，以便根据生产需求利用测得的嘴棒速度v闭环控制脉冲高压气体的压力，准确进行嘴棒的发射速度控制。
43.使用plc3作为数据处理系统，使用hmi触摸屏作为人机交互显示界面，plc的输入端子可同时连接多个光电传感器，因此可同时在线测量多路嘴棒发射管道21中的嘴棒运行速度。本实用新型具备光电检测、数据处理功能，安装方便，显示数据准确、运算速度快。
44.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。