[實用新型]一種非接觸式激光測徑儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520532614.4
• 申請日: 2015-07-22
• 公開（公告）號: CN204988199U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何邦貴;楊智皓;田倩如
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: G01B11/08
• 分類號: G01B11/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種非接觸式激光測徑儀，屬于煙草設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著煙草行業(yè)的發(fā)展，競爭越來越激烈，對卷煙品質(zhì)的要求也越來越高。濾棒是卷煙的重要組成部分，其圓周的大小直接影響著煙支的接裝質(zhì)量，濾棒的圓周過大或過小都將導(dǎo)致煙支漏氣、掉嘴、煙支外觀不良等重大質(zhì)量缺陷的發(fā)生。不但給企業(yè)的產(chǎn)品形象帶來嚴(yán)重的損害，而且消費者的利益也蒙受了損失，同時還增加了物料的消耗。可見，保證濾棒圓周大小的穩(wěn)定性是提高卷煙產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

目前國內(nèi)普遍使用的KDF2/KDF3濾棒成型機(jī)是通過氣壓檢測方式檢測濾棒圓周，這種方式測量到的噴嘴內(nèi)濾棒圓周變化所引起的氣壓變化值非常微弱，檢測信號易受干擾，氣壓與圓周變化關(guān)系為非線性，再加上現(xiàn)場所提供的氣體壓力波動的影響，檢測精度較低，穩(wěn)定性較差，不能滿足生產(chǎn)要求。再者其測量噴嘴易集灰塵和膠垢造成測量失準(zhǔn)，因經(jīng)常停機(jī)保養(yǎng)測量管會造成設(shè)備運行效率低、原輔料消耗大等問題，嚴(yán)重制約了濾棒圓周穩(wěn)定性的提高。由于存在較多缺陷，生產(chǎn)中并未使用氣壓檢測裝置。

實際生產(chǎn)中主要是依靠操作工經(jīng)驗性的通過量煙板估測濾棒圓周大小，這種檢測方式存在滯后性、勞動強(qiáng)度大、精度低等問題。

部分濾棒成型機(jī)配有離線圓周檢測裝置。目前廣泛使用的濾棒離線檢測裝置有DTS測試系統(tǒng)、MTS系列型煙支/濾棒綜合測試臺和QTM綜合測試臺。離線檢測方式是通過人工或自動取樣裝置抽取一定數(shù)量的濾棒，利用濾棒綜合測試臺測量圓周，根據(jù)離線測量數(shù)據(jù)，人工調(diào)節(jié)直徑電機(jī)左右旋轉(zhuǎn)，從而降低或升高成型壓板冷卻條的高度，增大或減小圓周。該裝置間隔一段時間自動取出樣品進(jìn)行檢測，也沒有達(dá)到濾棒圓周在線實時監(jiān)控的程度，其檢測數(shù)據(jù)反饋給設(shè)備和操作者的時間有一定的滯后性。而且這種離線檢測方法，取樣數(shù)量很有限，通過部分濾棒的測量數(shù)據(jù)來判斷整體的圓周情況，只能是一種粗略的估計測量，不能全面真實反映在線生產(chǎn)的濾棒圓周狀況。

福建龍巖卷煙廠對濾棒圓周在線檢測裝置采用成像法進(jìn)行了研究，成像法是通過成像技術(shù)將濾棒的端部拍攝下來，通過圖像處理技術(shù)計算出濾棒的圓周，但在使用過程中也發(fā)現(xiàn)了一些不足：當(dāng)濾棒成大小頭時，由于檢測裝置只能拍攝濾棒的一個端部，檢測結(jié)果會出現(xiàn)偏差；由于濾棒在傳輸過程中存在抖動現(xiàn)象，成像的圖像就會與實際濾棒不符；成型工段粉塵較大，當(dāng)攝像頭鏡頭上的粉塵較厚時，將直接影響檢測效果，因此開機(jī)一段時間就必須停機(jī)清潔，影響了設(shè)備的有效作業(yè)率；由于KDF2在濾棒成型過程中比較容易因為切刀粘膠而造成濾棒的毛切現(xiàn)象，毛切成像后會在圖像上形成陰影，使計算結(jié)果失準(zhǔn)，易造成系統(tǒng)驅(qū)動電機(jī)誤動作。

當(dāng)前，隨著煙草行業(yè)“減害降焦”步伐的加快，高透、復(fù)合濾棒在卷煙生產(chǎn)中的運用越來越廣泛。原有氣壓檢測方式受濾棒透氣度的影響，無法實現(xiàn)對其圓周的精確控制。如果激光檢測技術(shù)能夠得到成功應(yīng)用，其非接觸式檢測方式不受濾棒透氣度的影響，能夠廣泛適用于各種濾棒圓周的精確控制。

目前，公知的非接觸式激光測徑儀只有單方向和雙方向兩種，主要用于在線測量各種橫截面為圓的材料直徑，比如各種電線、電纜、漆包線、軟管和其他線材。但是對于橫截面為非圓的濾棒（煙支）直徑的測量卻存在測量結(jié)果準(zhǔn)確性低，與離線綜合測試臺測量出的結(jié)果存在偏差，無法對在線生產(chǎn)的濾棒（煙支）圓周的質(zhì)量情況起到判定、指導(dǎo)和控制作用。另外，應(yīng)用雙方向激光測徑儀測量在線濾棒（煙支）的圓周時，測試窗口易集灰塵和膠垢導(dǎo)致測量結(jié)果的精度和準(zhǔn)確性大大降低。

而KDF2/KDF3濾棒成型機(jī)是一個結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)十分完整和緊湊的設(shè)備，對其結(jié)構(gòu)分析，在滿足設(shè)備現(xiàn)有功能不受影響的情況下，可以對濾棒進(jìn)行檢測的空間極為有限。同時KDF3生產(chǎn)濾棒的速度到達(dá)10m/s，測試對象的直徑在10mm左右。測試對象（濾棒）的外部形狀和成型紙不能受損，需要在每支濾棒上進(jìn)行圓周測試，而單向或者雙向都難以滿足測試精度和數(shù)據(jù)處理的需要。這些問題正是目前需要突破的難點。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是：本實用新型提供一種非接觸式激光測徑儀，以用于解決：當(dāng)前濾棒測徑儀不能在線實時測量濾棒直徑的問題；當(dāng)前濾棒測徑儀不能高速檢測濾棒直徑的問題；當(dāng)前濾棒測徑儀測量精度不夠高的問題；當(dāng)前濾棒測徑儀體積尺寸過大的問題，不能安裝于濾棒成型機(jī)濾棒出口處的狹小安裝空間內(nèi)的問題；當(dāng)前濾棒測徑儀不能消除濾棒附著的膠水對測量精度的影響的問題；當(dāng)前測徑儀測量結(jié)果不能實時反饋給濾棒成型機(jī)以實時控制濾棒的生產(chǎn)過程的問題。