CN111795648B - 一种用于测量烟包的装置、方法及用于定位烟包的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于测量烟包的装置，用于测量在传送带上传送的烟包，装置包括：第一光栅，沿烟包的传送方向设于所述传送带的上方，包括N条光束，N≥1；编码器，设于传送带的电机转轴上，用于测量烟包遮挡的每条光束后电机转轴的旋转角度；其中，当烟包运行至第一光栅时，获得被烟包遮挡的每条光束在编码器中的第一脉冲数；当烟包脱离第一光栅时，获得被烟包遮挡的每条光束在编码器中的第二脉冲数。还提供一种用于测量烟包的方法及用于定位烟包的方法，可以有效提高测量烟包的精确度。

Description

一种用于测量烟包的装置、方法及用于定位烟包的方法

技术领域

本发明涉及烟包测量工艺，尤其涉及一种用于测量烟包的装置、方法及用于定位烟包的方法。

背景技术

烟草行业常采用“三刀四片”的制丝工艺对烟包进行切片，具体为采用光电定位条码测距的方式对烟包进行定位切片，这种定位切片方式的精度的影响因素主要包括：1)测量：推板上端有一个扫码器，该扫码器会实时扫描条码来读取烟包的长度，由于扫码器和推板绑定，在长期使用过程中扫码器会出现位置歪斜，导致烟包长度的测量不准确；2)定位：由于烟包的定位采用光电定位，当烟包被推板推送至光电位时，光电将传输停止信号给电机，这样电机才会停止，在此过程中电机因惯性会把烟包继续推进一段距离，致使定位光电与推板之间的水平条码距离会比实际烟包的长度小一些，导致烟包的定位不准确。

发明内容

本发明解决的问题是如何提高测量烟包的精确度。本发明提供了一种用于测量烟包的装置、方法及用于定位烟包的方法，可以有效提高测量烟包的精确度。

为了解决上述问题，本发明的实施方式公开了一种用于测量烟包的装置，用于测量在传送带上传送的烟包，装置包括：第一光栅，沿烟包的传送方向设于所述传送带的上方，包括N条光束，N≥1；编码器，设于传送带的电机转轴上，用于测量烟包遮挡的每条光束后电机转轴的旋转角度；其中，当烟包运行至第一光栅时，获得被烟包遮挡的每条光束在编码器中的第一脉冲数；当烟包脱离第一光栅时，获得被烟包遮挡的每条光束在编码器中的第二脉冲数。

采用上述技术方案，可以提高测量烟包的精确度。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的一种用于测量烟包的装置，还包括：第二光栅，沿烟包的传送方向设于第一光栅的前方；推板，设于第一光栅与第二光栅之间，推板由伺服电机驱动，用于推动烟包沿传送方向运动。

采用上述技术方案，通过烟包遮挡第一光栅前后，记录编码器脉冲数来计算烟包的长度，以及通过烟包触碰第二光栅时，发送信号至伺服电机使得推板继续推动一定距离，有效避免了电机的惯性推动，实现对烟包进行精确定位。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的一种用于测量烟包的装置，还包括：第三光栅，沿烟包的传送方向设于第二光栅的前方；切刀，沿烟包的传送方向设于第三光栅的前方，用于对烟包进行切片。

采用上述技术方案，通过对烟包的精确定位，结合第三光栅，可以精确计算切片尺寸，以及切刀，可以实现对烟包的精准切片。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的一种用于测量烟包的装置，沿烟包的传送方向，第二光栅与第三光栅之间的距离为第一距离，第三光栅与切刀之间的距离为第二距离。

采用上述技术方案，第一距离和第二距离可以为固定长度，便于计算切片尺寸。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的一种用于测量烟包的装置，编码器为绝对值编码器。

采用上述技术方案，编码器的精度可根据需要进行选择，根据不同精度要求可以选择相应精度的光栅与编码器。

本发明的实施方式还公开了一种用于测量烟包的方法，方法包括：采用上述装置，获取烟包运行至第一光栅时被烟包遮挡的每条光束在编码器中的第一脉冲数；获取烟包脱离第一光栅时被烟包遮挡的每条光束在编码器中的第二脉冲数；根据在每条光束的第一脉冲数与第二脉冲数之间传送带的电机转轴的旋转角度，计算烟包的长度。

采用上述技术方案，根据由编码器记录的第一脉冲数与第二脉冲数之间电机转轴的旋转角度，获得该条光束对应烟包高度位置在传送带上运行的距离，可以获得所有被烟包遮挡的光束对应烟包高度位置在传送带上运行的距离，从而计算得到烟包的长度，提高测量的精确度。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的一种用于测量烟包的方法，在根据在每条光束的第一脉冲数与第二脉冲数之间传送带的电机转轴的旋转角度，计算烟包的长度的步骤中，包括：根据在每条光束的第一脉冲数与第二脉冲数之间传送带的电机转轴的旋转角度，获得至少一组长度数据；计算至少一组长度数据的平均值，获得烟包的长度。

采用上述技术方案，当烟包遮挡第一光栅前后时，由于烟包具有一定的高度，可以获取被烟包遮挡的多条光束的第一脉冲数和第二脉冲数，根据该条光束的第一脉冲数和第二脉冲数，计算得到该条光束对应烟包高度位置的该组长度数据，取多组长度数据的平均值，获得烟包的长度。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的一种用于测量烟包的方法，在计算至少一组长度数据的平均值的步骤中，包括：剔除至少一组长度数据中的干扰数据，获得至少一组长度数据中的正确数据；根据至少一组长度数据中的正确数据，计算至少一组长度数据的平均值。

采用上述技术方案，在计算长度数据的平均值之前，对长度数据中的干扰数据进行剔除，排除干扰数据，提高计算的精准度。

本发明的实施方式还公开了一种用于定位烟包的方法，方法包括：采用上述装置，获取烟包运行至第二光栅时的信号；根据信号，推板推动烟包运行第三距离；根据烟包的长度、第二光栅与切刀之间的距离、第三距离，获得烟包的位置数据。

采用上述技术方案，通过烟包触碰第二光栅时，发送信号至伺服电机使得推板继续推动第三距离，有效避免了电机的惯性推动，实现对烟包的精确定位。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的一种用于定位烟包的方法，还包括：根据信号，推板推动烟包运行至第三光栅；根据烟包的长度、第二光栅与第三光栅之间的距离、第三光栅与切刀之间的距离，获得烟包的位置数据。

采用上述技术方案，通过烟包触碰第二光栅时，发送信号至伺服电机使得推板继续推动烟包运行，若烟包运行至第三光栅，则根据烟包的长度、第二光栅与第三光栅之间的距离、第三光栅与切刀之间的距离，实现对烟包的精确定位。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的一种用于定位烟包的方法，还包括：根据烟包的位置数据，对烟包进行切片。

采用上述技术方案，根据烟包的位置数据，确定烟包的切片位置，实现对烟包的精准切片。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种用于测量烟包的装置示意图一；

图2是本发明另一实施例提供的一种用于测量烟包的装置示意图二；

图3是本发明实施例提供的一种用于测量烟包的装置中N条光束的N组长度数据的示意图；

图4是本发明实施例提供的一种用于测量烟包的方法流程图；

图5是本发明实施例提供的一种用于定位烟包的方法流程图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1传送带；2烟包；3第一光栅；4第二光栅；5推板；6第三光栅；7切刀；S1第一距离；S2第二距离；X烟包的传送方向。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“前”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明中“前方”是指沿烟包的传送方向前一位置。

以下结合附图1描述根据本发明的具体实施方式的一种用于测量烟包的装置。图1是本发明实施例提供的一种用于测量烟包的装置示意图一。根据本发明的具体实施方式的一种用于测量烟包的装置，用于测量在传送带1上传送的烟包2，装置包括：第一光栅3，沿烟包2的传送方向X设于传送带1的上方，包括N条光束，N≥1；编码器(图中未示出)，设于传送带1的电机转轴上，用于测量烟包2经过每条光束后电机转轴的旋转角度；其中，当烟包2运行至第一光栅3时，获得被烟包2经过的每条光束在编码器中的第一脉冲数；当烟包2脱离第一光栅3时，获得被烟包2经过的每条光束在编码器中的第二脉冲数。

具体来说，该装置用于测量在传送带1上传送的烟包2，烟包2运行至设置在传送带1上方的第一光栅3时，编码器记录烟包2经过的光束的第一脉冲数，烟包2脱离第一光栅3时，编码器记录烟包2经过的光束的第一脉冲数，可以理解的是，第一光栅3包括N条光束，N≥1，对N条光束进行编号，距离传送带1最近的光束编号为a1，依次为a2、a3……aN，相应地，光束a1～aN表示与传送带之间的不同距离，也就是说，当烟包2开始进入第一光栅3时，光束a1～aN任意光束被遮挡时(第一光栅的接收端感应不到光束)，都会给编码器一个记录信号(第一脉冲数)，编码器记录对应光束的电机转轴的起始角度；当烟包2脱离第一光栅3时，同样有a1～aN任意光束的状态变化(第一光栅的接收端会感应到光束)，都会给编码器另一个记录信号(第二脉冲数)，编码器同时记录对应光束的电机转轴的结束角度。通过该对应光束的电机转轴的起始角度和结束角度之差，计算出对应光束截面的长度。

参考图3，以光束a1为例进行说明，传送带上的烟包运行至光束a1时，编码器记录光束a1的第一脉冲数，并开始记录电机转轴的旋转角度，在烟包脱离至光束a1时，编码器记录光束a1的第二脉冲数，并停止记录电机转轴的旋转角度，以获得烟包对于光束a1对应高度位置在光束a1的第一脉冲数与第二脉冲数之间运行的距离，即烟包在光束a1对应高度位置上的一组长度数据。因此，可以获得被烟包遮挡的多条光束的长度数据，从而获得烟包的长度，该装置采用光栅与编码器的配合作用，对烟包的长度进行测量，测量的精确度高。

如图2所示，进一步地，用于测量烟包的装置还包括：第二光栅4，沿烟包2的传送方向X设于所述第一光栅3的前方；推板5，设于第一光栅3与第二光栅4之间，推板5由伺服电机(图中未示出)驱动，用于推动烟包2沿传送方向X运动。

具体地，烟包2在经过第一光栅3后，通过传送带1沿传送方向X运行，此时两块推板5之间留有间距使得烟包2可以穿过该间距，在烟包2穿过该间距后，两块推板5之间的间距逐渐缩小，并与烟包2的一端贴合，由伺服电机驱动的推板5，推动烟包2沿传送方向X运动。可以理解的是，通过第一光栅与编码器的配合作用，可以精确计算烟包的长度，以及通过烟包触碰第二光栅时，发送信号至伺服电机使得推板继续推动一定距离，有效避免了电机的惯性推动，实现对烟包进行精确定位，提高了烟包定位的精确度。

如图2所示，进一步地，用于测量烟包的装置还包括：第三光栅6，沿烟包2的传送方向X设于第二光栅4的前方；切刀7，沿烟包2的传送方向X设于第三光栅6的前方，用于对烟包2进行切片。

具体地，通过对烟包的精确定位，结合第三光栅，可以进一步精确计算切片尺寸，以及切刀，可以实现对烟包的精准切片。

如图2所示，进一步地，用于测量烟包的装置，沿烟包2的传送方向X，第二光栅4与第三光栅6之间的距离为第一距离S1，第三光栅6与切刀5之间的距离为第二距离S2。

具体地，若烟包2在推板5的推动下运行至第三光栅6，由于第二光栅4与第三光栅6之间的距离为第一距离S1，第三光栅6与切刀5之间的距离为第二距离S2均是固定长度，因此，可以进一步精确定位烟包的位置以及计算切片尺寸。

进一步地，编码器可以为绝对值编码器，编码器的精度可根据需要进行选择，根据不同精度要求可以选择相应精度的光栅与编码器。

如图4所示，根据本发明的具体实施方式的一种用于测量烟包的方法，方法包括：

S10：采用上述装置，获取烟包运行至第一光栅时被烟包遮挡的每条光束在编码器中的第一脉冲数；

S20：获取烟包脱离第一光栅时被烟包遮挡的每条光束在编码器中的第二脉冲数；

S30：根据在第一脉冲数与第二脉冲数之间传送带的电机转轴的旋转角度，计算烟包的长度。

具体地，采用上述装置，烟包运行至第一光栅时，烟包遮挡光栅的多条光束，编码器记录被烟包遮挡的每条光束的第一脉冲数，并且编码器开始记录传送带的电机转轴的旋转角度；烟包脱离第一光栅时，编码器记录被烟包遮挡的每条光束的第二脉冲数，并且编码器停止记录传送带的电机转轴的旋转角度；根据每条光束的第一脉冲数与第二脉冲数之间传送带的电机转轴的旋转角度，获得该条光束对应烟包高度位置在传送带上运行的距离，结合多条光束对应烟包不同高度位置在传送带上运行的距离，从而计算烟包的长度。

也就是说，由于烟包在宽度方向上的两个侧面基本为不标准的平面，当烟包运行至第一光栅时，烟包靠前(以烟包的传送方向为前)的部分会遮挡相应高度的光束，系统自动记录这条光束被遮挡时编码器的第一脉冲数，烟包继续向前运行，此时会有更多的光束被遮挡，系统以单条光束为单位分别记录各光束被遮挡时编码器的第一脉冲数；当烟包脱离第一光栅时，同样会出现不同高度光束遮挡结束的时间不同的情况，系统同样以单条光束为单位记录每条光束遮挡结束时编码器的第二脉冲数，直到最后一条光束遮挡结束。其中第一脉冲数表示某一条光束被遮挡时编码器的脉冲数，第二脉冲数表示该条光束遮挡结束时编码器的脉冲数，即每条被遮挡的光束均具有第一脉冲数和第二脉冲数。

进一步地，在根据在每条光束的第一脉冲数与第二脉冲数之间传送带的电机转轴的旋转角度，计算烟包的长度的步骤中，包括：根据在每条光束的第一脉冲数与第二脉冲数之间传送带的电机转轴的旋转角度，获得每条光束对应烟包不同高度位置的至少一组长度数据；计算至少一组长度数据的平均值，获得烟包的长度。

进一步地，在计算至少一组长度数据的平均值的步骤中，包括：剔除至少一组长度数据中的干扰数据，获得至少一组长度数据中的正确数据；根据至少一组长度数据中的正确数据，计算至少一组长度数据的平均值。

具体地，烟包在宽度方向的两个侧面，通常并不是完全平整的，会有部分延伸出烟包的烟叶(或称为毛刺)，易对烟包的长度测量产生干扰，因此，需要剔除至少一组长度数据的干扰数据，并根据至少一组长度数据中的正确数据，计算至少一组长度数据的平均值，进一步提高了测量烟包长度的精准度。

以贵烟(喜)为例，对剔除至少一组长度数据中的干扰数据进行说明。

表1贵烟(喜)某一烟包的毛刺数据

如表1所述，按照生产要求，相邻序号的两组数据差值需不大于10mm，若大于10mm，则可以剔除该组数据，如可以剔除序号为4的数据、序号为7的数据。

关于上述剔除数据的举例仅为示例性说明，可根据具体厂家要求、产品需要，对需要剔除的数据进行设定，本发明不限于此。

如图5所示，根据本发明的具体实施方式的一种用于定位烟包的方法，方法包括：

S100：采用上述装置，获取烟包运行至第二光栅时的信号；

S200：根据信号，推板推动烟包运行第三距离；

S300：根据烟包的长度、第二光栅与切刀之间的距离、第三距离，获得烟包的位置数据。

具体地，采用上述装置，烟包运行至第二光栅或烟包触碰第二光栅时，系统会给推板一个信号，此时推板推动烟包继续运行第三距离，根据烟包的长度、第二光栅与切刀之间的距离、第三距离，获得烟包的位置数据，其中，第三距离可根据需要进行预先设定，采用伺服电机驱动推板推动烟包运行，设定精度为0.01mm，有效避免了由光电信号反馈给电机的惯性推动，第二光栅与切刀之间的距离为固定长度，可根据需要进行预先设定，结合烟包的长度、预设的第二光栅与切刀之间的距离以及第三距离，实现对烟包进行精确定位。

进一步地，用于定位烟包的方法，还包括：根据信号，推板推动烟包运行至第三光栅；根据烟包的长度、第二光栅与第三光栅之间的距离、第三光栅与切刀之间的距离，获得烟包的位置数据。

具体地，采用上述装置，烟包运行至第二光栅时，或烟包触碰第二光栅时，系统会给推板一个信号，此时推板推动烟包继续运行，若烟包运行至第三光栅，则根据烟包的长度、第二光栅与第三光栅之间的距离、第三光栅与切刀之间的距离，获得烟包的位置数据，其中，第二光栅与第三光栅之间的距离、第三光栅与切刀之间的距离均为固定长度，可根据需要进行预先设定。结合烟包的长度、预设的第二光栅与第三光栅之间的距离、第三光栅与切刀之间的距离，实现对烟包进行精确定位。

进一步地，用于定位烟包的方法，还包括：根据烟包的位置数据，对烟包进行切片。

具体地，根据烟包的位置数据，结合“三刀四片”的切片方式，推板推动烟包运行至切刀下方，并对应烟包的切片位置，实现对烟包的精准切片。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (11)

1.一种用于测量烟包的装置，用于测量在传送带上传送的烟包，其特征在于，所述装置包括：

第一光栅，沿烟包的传送方向设于所述传送带的上方，包括N条光束，N≥1；

编码器，设于所述传送带的电机转轴上，用于测量所述烟包遮挡的每条所述光束后所述电机转轴的旋转角度；

其中，当所述烟包运行至所述第一光栅时，获得被所述烟包遮挡的每条所述光束在所述编码器中的第一脉冲数；当所述烟包脱离所述第一光栅时，获得被所述烟包遮挡的每条所述光束在所述编码器中的第二脉冲数。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

第二光栅，沿所述烟包的所述传送方向设于所述第一光栅的前方；

推板，设于所述第一光栅与所述第二光栅之间，所述推板由伺服电机驱动，用于推动所述烟包沿所述传送方向运动。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：

第三光栅，沿所述烟包的所述传送方向设于所述第二光栅的前方；

切刀，沿所述烟包的所述传送方向设于所述第三光栅的前方，用于对所述烟包进行切片。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，沿所述烟包的所述传送方向，所述第二光栅与所述第三光栅之间的距离为第一距离，所述第三光栅与所述切刀之间的距离为第二距离。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述编码器为绝对值编码器。

6.一种用于测量烟包的方法，其特征在于，所述方法包括：

采用如权利要求1所述的装置，获取烟包运行至第一光栅时被所述烟包遮挡的每条光束在编码器中的第一脉冲数；

获取所述烟包脱离所述第一光栅时被所述烟包遮挡的每条所述光束在所述编码器中的第二脉冲数；

根据在每条所述光束的所述第一脉冲数与所述第二脉冲数之间传送带的电机转轴的旋转角度，计算所述烟包的长度。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述根据在每条所述光束的所述第一脉冲数与所述第二脉冲数之间传送带的电机转轴的旋转角度，计算所述烟包的长度的步骤中，包括：

根据在每条所述光束的所述第一脉冲数与所述第二脉冲数之间传送带的电机转轴的旋转角度，获得至少一组长度数据；

计算所述至少一组长度数据的平均值，获得所述烟包的长度。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述计算所述至少一组长度数据的平均值的步骤中，包括：

剔除所述至少一组长度数据中的干扰数据，获得所述至少一组长度数据中的正确数据；

根据所述至少一组长度数据中的正确数据，计算所述至少一组长度数据的平均值。

9.一种用于定位烟包的方法，其特征在于，所述方法包括：

采用如权利要求2-5中任一项所述的装置，获取所述烟包运行至第二光栅时的信号；

根据所述信号，推板推动所述烟包运行第三距离；

根据所述烟包的长度、所述第二光栅与切刀之间的距离、所述第三距离，获得所述烟包的位置数据。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述信号，所述推板推动所述烟包运行至第三光栅；

根据所述烟包的长度、所述第二光栅与所述第三光栅之间的距离、所述第三光栅与所述切刀之间的距离，获得所述烟包的位置数据。

11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述烟包的位置数据，对所述烟包进行切片。