CN111347351B - 一种接装机烟支切割砂轮气动进给控制方法及进给装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种接装机烟支切割砂轮气动进给控制方法，通过统计切刀的平均工作时长，因切刀原因，导致烟支出现异常问题的分界点，由处理器对砂轮的工作时间进行分别控制。本技术方案通过处理器按切刀的使用时间，进行分别的工作时间控制，对不同时间的切也进行不同的打磨时间，使得切刀即使厚度增加，但是打磨后的刃口厚度不会有明显的变化，保证了切刀的切纸效率及降低切纸异常问题的机率。克服砂轮对切刀打磨不到位时造成的烟支切口毛、切口不圆等弊端，能够保持切刀始终锋利，稳定了产品质量，避免了因切刀不锋利而造成的质量隐患，杜绝了此类质量事故的发生，降低了原辅材料的消耗。

Description

一种接装机烟支切割砂轮气动进给控制方法及进给装置

技术领域

本发明属于卷烟机械辅助设备技术领域，特别是指一种接装机烟支切割砂轮气动进给控制方法及进给装置。

背景技术

现YJ29接装机烟支最后切割砂轮进给装置为手动进给砂轮的方式，切刀刃口工作磨损后，由机台人员人工操作，采用手动进给砂轮进行切刀的刃磨。具体为操作人员通过按下切刀组合下面的按钮，推动推杆并利用连杆带动摆杆做角度摆动，继而带动安装在摆杆上的丝杆带动半螺母转动，丝杆螺母机构通过开合螺母座和底板带动安装在滑轮箱组合上的磨刀砂轮，实现上下位置移动，从而实现磨刀砂轮的微量进给，该结构存在以下缺陷：

1)由人工手动按钮，每次推动按钮时施加的力不一致，导致砂轮的进给量也不一致，致使磨刀砂轮的进给量不平稳，也不恒定。

2)手动进给砂轮不及时，易造成烟支切口毛、切口不圆、掉烟、跳烟等现象，给产品质量带来隐患；增加消耗，影响设备效率。

为了克服上述的技术问题，发明人对接装机的切割砂轮进给装置进行了改进，将原来手动按钮由气缸替代，其电磁阀由PLC累加定时器启动，实现了切割砂轮的定时进给，并且定给量恒定，提高了切刀的使用寿命。

但是在使用过程中，发明人发现，切刀随着使用时间的延长，刃口处的厚度也逐渐增加，当使用恒定的砂轮进给间隔时，导致切刀的刃口厚度逐渐增加，导致烟支切口毛、切口不圆、掉烟、跳烟等频率在切刀寿命的后期要显著多于切刀的使用初期。

发明内容

本发明的目的是提供一种接装机烟支切割砂轮气动进给控制方法及进给装置，以解决切刀寿命后期时出现烟支切口毛、切口不圆、掉烟或跳烟等出现的频率显著高于切刀使用初期的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种接装机烟支切割砂轮气动进给控制方法，包括以下步骤：

S1、统计切刀的平均使用时长T，并将该平均使用时长T保存到处理器内；

S2、统计切刀在平均使用时长内，因切刀问题，导致烟支出现异常的频率增加的时间点为分界点M；

S3、将切刀的平均使用时长以分界点分为0-M时间段和M-T时间段；

S4、处理器控制砂轮按第一设定时间间隔定时进给，并累加第一设定时间，得到切刀工作时长；

S5、每次启动砂轮定时进给前，所述处理器判断切刀工作时长与切刀的平均使用时长的关系：

0<切刀工作时长<M，所述处理器启动砂轮进给，并工作第二设定时间；

M≤切刀工作时长<T，所述处理器启动砂轮进给，并工作第三设定时间，所述第三设定时间按以下公式确定，第三设定时间＝第二设定时间+nΔ，其中n为在M-T时间段内砂轮启动次数，n为自然数；Δ为设定增加的工作时间。

所述分界点M按被统计的各切刀因切刀问题，导致烟支出现异常的频率增加的时间点的中值确定。

进一步的，按被统计的各切刀因切刀问题，导致烟支出现异学的频率增加的时间点的最小值与最大值之间的范围值为分界点M。

切刀工作时长在分界点M范围内，所述处理器启动砂轮进给，并工作第四设定时间，所述第四设定时间按以下公式确定，第四设定时间＝第二设定时间+mΔ，其中，m为n/N，其中N为大于1的自然数。

每次更换新切刀后，处理器从零开始累加。

一种接装机烟支切割砂轮气动进给装置，包括：滑轮箱组合、丝杆螺母机构、砂轮进给机构及进给控制机构；

所述丝杆螺母机构通过开合螺母座与滑轮箱组合连接；所述丝杆螺母机构与所述砂轮进给机构之间通过丝杆轴连接；

所述砂轮进给机构包括气缸、压盖、套筒、连杆、铜套、推杆、摆杆及丝杆座；

所述套筒通过压盖组装在丝杆座上，所述气缸通过压盖固定在套筒内，所述气缸的尾端通过气管与控制机构连接；

在所述套筒内设置有内圆凸肩，所述铜套装到所述内圆凸肩上；

所述推杆活动式穿过铜套，且所述推杆的一端与所述气缸的活塞杆连接，另一端与所述连杆的一端连接，所述连杆的另一端与摆杆连接；

所述摆杆转动设置于所述丝杆座内，所述摆杆与所述丝杆轴的一端连接并连动；

所述进给控制机构包括电磁阀及处理器；所述电磁阀设置于所述气管上，所述处理器与所述电磁阀电信号连接。

包括限位开关，所述限位开关设置于所述滑轮箱组合上，所述限位开关与所述处理器电信号连接。

包括调整螺钉，所述调整螺钉与所述丝杆座螺纹连接，所述调整螺钉穿过所述丝杆座后与所述摆杆接触连接。

本发明的有益效果是：

本技术方案通过处理器按切也的使用时间，进行分别的工作时间控制，对不同时间的切也进行不同的打磨时间，使得切刀即使厚度增加，但是打磨后的刃口厚度不会有明显的变化，保证了切刀的切纸效率及降低切纸异常问题的机率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为滑轮箱组合、丝杆螺母机构及砂轮进给机构组合示意图；

图3为进给控制机构的示意图。

附图标记说明

1、气缸，2、压盖，3、套筒，4、连杆，5、铜套，6、推杆，7、摆杆，8、调整螺钉，9、丝杆轴，10、半螺母，11、丝杆座，12、滑轮箱组合，13、限位开关。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明的技术方案的限制。

如图1和图2所示，本申请提供一种接装机烟支切割砂轮气动进给装置，包括：滑轮箱组合12、丝杆螺母机构、砂轮进给机构及进给控制机构；在本申请中，滑轮箱组合及丝杆螺母机构为现有技术，在此不对滑轮箱组合和丝杆螺母机构的具体结构进行描述。

丝杆螺母机构通过开合螺母座与滑轮箱组合连接；丝杆螺母机构与砂轮进给机构之间通过丝杆轴连接；丝杆轴带动开合螺母座进行进给或退回动作，开合螺母座带动滑轮箱组合进行相应的动作，此部分的动作方式均为现有技术，在此不进行详细的动作方式的说明。

如图1所示，砂轮进给机构包括气缸1、盖板、压盖2、套筒3、连杆4、铜套5、推杆6、摆杆7及丝杆座11；本申请的技术方案中，气缸为微型气缸，在气缸的外表面设置有螺纹。

套筒通过盖板组装在丝杆座上，且套筒与丝杆座连通，在套筒外端设置有内螺纹，气缸与套筒螺纹连接，并且气缸通过压盖固定在套筒内，用于对气缸的位置的固定，气缸的尾端的进气口通过气管与电磁阀连接，电磁阀与气源连接，电磁阀与进给控制机构的处理器电信号连接，由处理器控制电磁阀的开启及开启时间的控制。

在套筒内设置有内圆凸肩，铜套装到内圆凸肩上。

推杆6活动式穿过铜套，且推杆的一端与气缸的活塞杆螺纹连接，用于延长活塞杆的长度，推杆的另一端与连杆的一端连接，连杆的另一端与摆杆7连接；气缸工作，活塞杆伸出或收缩带动摆杆摆动，从而带动带动丝杆螺母机构、滑轮箱组合等执行机构工作，实现磨刀砂轮的进给。

摆杆转动设置于丝杆座内，摆杆与丝杆轴的一端连接并连动；摆杆的被推出或拉回带动丝杆轴的上升或下降，从而带动滑轮箱组合的动作。

如图3所示，进给控制机构包括电磁阀及处理器；电磁阀设置于气管上，处理器与电磁阀电信号连接。在本实施例中，电磁阀为二位三通电磁阀，处理器包括PLC处理器及累加定时器。

包括限位开关13，限位开关设置于滑轮箱组合上，限位开关与处理器电信号连接。随着设备生产的进行，切刀由于刃磨，直径越来越小，滑轮箱组合上的磨刀砂轮不断下移进行补偿。在滑轮箱组合下部装一限位开关13，其位置是预设的，限位开关的极限位置依据最小切刀的半径进行设置。当安装在滑轮箱组合上的磨刀砂轮下移到切刀最小可用半径时，滑轮箱组合底部和限位开关接触，说明磨刀砂轮已到达其极限位置，切刀已近用完，限位开关被触发，面板指示灯闪烁报警，并延时10分钟停机。更换切刀后，复位按钮进行复位，重新开始下一次自动进给程序。

在本申请的装置中，还包括调整螺钉8，调整螺钉与丝杆座螺纹连接，调整螺钉穿过丝杆座后与摆杆接触连接。磨刀砂轮与切刀的接触递增量，其步距范围为0至0.15mm。磨刀砂轮进给速率的调整，是由微型气缸活塞杆驱动摆杆摆动的距离来控制，此距离可由调整螺钉8进行调节调整。顺时针旋转减小增量步距，或反时针旋转增加增量步距，其目的用以调整摆杆的摆动行程，使磨刀砂轮每次进给的递增量调定为0.10mm。

为实现磨刀砂轮的自动进给，微型气缸利用压缩空气，通过一个二位三通电磁阀，实现定时工作，电磁阀由累加定时器启动。为了避免微型气缸在停机时产生动作，造成无谓的砂轮进给，累加定时器的触发信号，取自接装机烟支切刀的启停信号，切刀工作信号停止，累加定时器停止计时；切刀工作信号启动，累加定时器又继续工作，当设定间隔时间到达时，处理器输出信号驱动电磁阀动作，微型气缸活塞杆伸出，从而实现磨刀砂轮的自动进给。

本申请还包括一种接装机烟支切割砂轮气动进给控制方法，包括以下步骤：

统计切刀的平均使用时长T，并将该平均使用时长T保存到处理器内；具体为，对前期的切刀进行数据统计，选择多个正常工作的切刀，统计每个切刀自安装至报废时止的使用时间，再进行平均，得到平均使用时长，用T表示，然后将切刀的平均使用时长保存到处理器内，用于后期的控制。此步骤的统计根据统计学的方法进行统计即可。

统计切刀在平均使用时长内，因切刀问题，导致烟支出现异常的频率增加的时间点为分界点M；具体为，统计每个切刀在寿命周期内，因为切刀的问题，导致烟支出现异常的时间点，并且对当异常的频率增加时的时间点进行记录，对所有被统计的切刀的当异常的频率增加时的时间点分两种情况进行统计，一种是计算各时间点的中值，一种是确定所有时间点中的最小值和最大值。

将切刀的平均使用时长以分界点分为0-M时间段和M-T时间段，进行分别控制。

处理器控制砂轮按第一设定时间间隔定时进给，即每隔第一设定时间，处理器的累加定时器控制砂轮启动一次，在本实施例中，以第一设定时间为10min为例进行说明。每启动一次，累加器累加10min，比如，砂轮启动两次，累加器累加两次10min的和为20min，即得到切刀工作时长为20min；当切刀中途停机等情况时，累加器不归零，即当切刀下次重新启动时，控制继续根据累加器的数据进行进给控制。

每次启动砂轮定时进给前，处理器判断切刀工作时长与切刀的平均使用时长的关系：

0<切刀工作时长<M，处理器启动砂轮进给，并工作第二设定时间，此处是处理器控制电磁阀的开启时间，当切刀工作时长在这一范围内时，切刀的刃口处的厚度相对较薄，变化较小，因此，每次对切刀刃口的打磨时间相同，对烟支异常影响较小。

M≤切刀工作时长<T，处理器启动砂轮进给，并工作第三设定时间，第三设定时间按以下公式确定，第三设定时间＝第二设定时间+nΔ，其中n为在M-T时间段内砂轮需要启动次数，n取自然数，即在M-T时间段内，包含有多个第一设定时间段；Δ为设定增加的工作时间，此时，因为切刀已经使用一段时间，切刀的直径减小，此时，刃口处的厚度较初期已经显著增加，若采用相同的打磨时间，切刀的刃口实际在增加，若采用相同的打磨间隔时间，在间隔期的后期，自然会出现烟支异常的问题，因此，第三设定时间为每一次的打磨时间均大于前一次的打磨时间，这样，使得打磨后的刃口的厚度与切刀初期的刃口厚度基本相同，从而减少了因为切刀导致烟支异常的机率。

具体为，在M-T时间段内的第一次启动时，即为n＝1，累加器计为1砂轮工作时间长度的第三设定时间＝第二设定时间+Δ，第二次启动时，累加器计为1+1＝2，即为n＝2，第三设定时间＝第二设定时间+2Δ，第三次启动时，累加器计为2+1＝3，即为n＝2，第三设定时间＝第二设定时间+3Δ，依此类推。

在本申请的其它技术方案中，按被统计的各切刀因切刀问题，导致烟支出现异学的频率增加的时间点的最小值与最大值之间的范围值为分界点M，即前述的分界点第二种情况，在分界点M的范围内，切刀刃口厚度的增加对烟支影响异常尚不明显，因此，处理器按下述方式进行控制：

切刀工作时长在分界点M范围内，处理器启动砂轮进给，并工作第四设定时间，第四设定时间按以下公式确定，第四设定时间＝第二设定时间+mΔ，其中，m为n/N，其中N为大于1的自然数，在此举例说明，在M-T时间段内，包括有n个第一设定时间段，N取2时，即砂轮在此时间段内第一次启动时，砂轮的工作时间为第二设定时间+0.5Δ，在第二次启动时，砂轮的工作时间为第二设定时间+Δ，第三次启动时，砂轮的工作时间为第二设定时间+1.5Δ，依此类推。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种接装机烟支切割砂轮气动进给控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、统计切刀的平均使用时长T，并将该平均使用时长T保存到处理器内；

S2、统计切刀在平均使用时长内，按被统计的各切刀因切刀问题，导致烟支出现异常的频率增加的时间点的最小值与最大值之间的范围值为分界点M；

S3、将切刀的平均使用时长以分界点分为0-M时间段和M-T时间段；

S4、处理器控制砂轮按第一设定时间间隔定时进给，并累加第一设定时间，得到切刀工作时长；

S5、每次启动砂轮定时进给前，所述处理器判断切刀工作时长与切刀的平均使用时长的关系：

0<切刀工作时长<M，所述处理器启动砂轮进给，并工作第二设定时间；

M≤切刀工作时长<T，所述处理器启动砂轮进给，并工作第三设定时间，所述第三设定时间按以下公式确定，第三设定时间=第二设定时间+nΔ，其中n为在M-T时间段内砂轮启动次数，n为自然数；Δ为设定增加的工作时间；

切刀工作时长在分界点M范围内，所述处理器启动砂轮进给，并工作第四设定时间，所述第四设定时间按以下公式确定，第四设定时间=第二设定时间+mΔ，其中，m为n/N，其中N为大于1的自然数。

2.根据权利要求1所述的接装机烟支切割砂轮气动进给控制方法，其特征在于，每次更换新切刀后，处理器从零开始累加。