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一种片状烟斗丝的切片设备
申请号	CN202410042988.1	申请日	2024-01-11	公开(公告)号	CN117796555A	公开(公告)日	2024-04-02
申请人	四川三联新材料有限公司; 四川中烟工业有限责任公司;			发明人	宋世旭; 曾代龙; 徐景涛; 唐瑜婉; 李思瑶; 张溦;
摘要	本发明涉及一种片状烟斗丝的切片设备，包括物料供给机构、双刀整形机构、定量推送机构、单刀分切机构及PLC控制系统；物料供给机构的出料口与定量推送机构相对应并且，出料口与双刀整形机构相对应，双刀整形机构设置于物料供给机构与单刀分切机构之间，在单刀分切机构的另一侧设置有定量输送机构；PLC控制系统分别与物料供给机构、双刀整形机构、定量推送机构及单刀分切机构电信号连接，并且PLC控制系统的输出端与人机交互操作界面电信号连接。本技术方案通过物料供给机构、双刀整形机构、定量推送机构、单刀分切机构及PLC控制系统，实现自动连续稳定切片，且切出来的片状烟斗丝边缘整齐，厚薄适宜一致、成型质量好、便于堆叠收集。
权利要求	1.一种片状烟斗丝的切片设备，其特征在于，包括物料供给机构、双刀整形机构、定量推送机构、单刀分切机构及PLC控制系统；所述物料供给机构的出料口与定量推送机构相对应并且，出料口与双刀整形机构相对应，双刀整形机构设置于物料供给机构与单刀分切机构之间，在单刀分切机构的另一侧设置有定量输送机构；所述PLC控制系统分别与物料供给机构、双刀整形机构、定量推送机构及单刀分切机构电信号连接，并且PLC控制系统的输出端与人机交互操作界面电信号连接。 2.根据权利要求1所述的片状烟斗丝的切片设备，其特征在于，所述物料供给机构包括物料存储装置及设置于物料存储装置内侧上方的光电传感器；所述物料存储装置用于存放烟饼，物料存储装置的下方为出料口，用于定量推送机构将最下方的烟饼推向双刀整形机构，光电传感器与PLC控制系统电信号连接。 3.根据权利要求1所述的片状烟斗丝的切片设备，其特征在于，所述双刀整形机构包括支撑架、固定单刀组件、活动单刀组件、第一伺服电机、双刀同步传动组件及物料长度传感器；所述支撑架固定于工作台上，所述固定单刀组件上下滑动设置于支撑架的一侧，活动单刀组件相对于支撑架左右滑动，同时沿支撑架上下滑动，双刀同步传动组件分别连接固定单刀组件及活动单刀组件，并且，双刀同步传动组件与第一伺服电机连接，物料长度传感器与PLC控制系统电信号连接。 4.根据权利要求3所述的片状烟斗丝的切片设备，其特征在于，还包括余料收集组件，设置于双刀整形机构的下方，所述余料收集组件包括接料盒和残渣盒。 5.根据权利要求1所述的片状烟斗丝的切片设备，其特征在于，定量推送机构设置于物料供给机构的另一侧，包括直线模组、高精度滚珠丝杠、第二伺服电机、膜片联轴器、限位光电开关及推头；所述第二伺服电机及限位光电开关均与PLC控制系统电信号连接，所述第二伺服电机固定于物料供给机构的另一侧，所述第二伺服电机的输出端与膜片联轴器连接，所述膜片联轴器与高精度滚珠丝杠连接，所述高精度滚珠丝杠与直线模组配合，所述推头与直线模组连接。 6.根据权利要求1所述的片状烟斗丝的切片设备，其特征在于，所述单刀分切机构包括烟饼到位传感器、烟饼压紧组件、单刀分切组件、电磁阀及第三伺服电机；所述烟饼压紧组件设置于双刀整形机构与单刀分切组件之间，所述烟饼到位传感器、烟饼压紧组件、单刀分切组件、电磁阀均与PLC控制系统电信号连接；所述电磁阀与烟饼压紧组件通过管路连接，所述单刀分切组件与第三伺服电机连接，所述第三伺服电机通过伺服驱动器与PLC控制系统电信号连接。 7.根据权利要求6所述的片状烟斗丝的切片设备，其特征在于，所述烟饼压紧组件包括支撑柱、压烟板、压板、气缸；所述支撑柱上设置有转接板，所述压烟板的一端与转接板转动连接，所述气缸的一端与压烟板连接，另一端与转接板连接，所述压板设置于压烟板另一端的下方，所述气缸通过管路与电磁阀连接。 8.根据权利要求6所述的片状烟斗丝的切片设备，其特征在于，所述单刀分切机构还包括切刀清洁组件，所述切刀清洁组件与单刀分切组件活动式配合。 9.根据权利要求1所述的片状烟斗丝的切片设备，其特征在于，还包括定量输送机构及单片堆叠收集机构，所述定量输送机构设置于单刀分切机构与单片堆叠收集机构之间。
说明书全文	一种片状烟斗丝的切片设备技术领域 [0001] 本发明属于烟草制造设备技术领域，具体涉及一种片状烟斗丝的切片设备。背景技术 [0002] 烟草制品中卷烟、雪茄烟等制作技术成熟、制作设备现代化，能机械化生产出满足消费者需求的烟草产品。国内民间烟丝(和国际上流行烟斗丝不同)消费历史较长，但生产制作设备原始(刀具手工切丝)，生产也不成规模，生产效率低下，产品型制单一，产品流通范围小；国际上流行的烟斗丝进入中国市场时间不长，国际烟斗丝市场已经比较成熟，烟斗丝型制丰富，有散丝、切片、牛眼、颗粒等，其中片状烟斗丝是受市场欢迎的类型之一。但国内所消费片状烟斗丝均是来自国外。国内市场上尚无能满足烟斗丝切片成型的相关工业化设备，国内也尚无片状烟斗丝产品。目前，散丝型制国产烟斗丝已经上市销售，片状烟斗丝设备的研制，不仅能丰富烟斗丝型制，也能为片状烟斗丝的工业化生产奠定基础。发明内容 [0003] 本发明的目的在于提供一种片状烟斗丝的切片设备，以解决上述背景技术中所提及的问题。 [0004] 为实现上述目的，本申请是通过以下技术方案实现的： [0005] 一种片状烟斗丝的切片设备，包括物料供给机构、双刀整形机构、定量推送机构、单刀分切机构及PLC控制系统； [0006] 所述物料供给机构的出料口与定量推送机构相对应并且，出料口与双刀整形机构相对应，双刀整形机构设置于物料供给机构与单刀分切机构之间，在单刀分切机构的另一侧设置有定量输送机构； [0007] 所述PLC控制系统分别与物料供给机构、双刀整形机构、定量推送机构及单刀分切机构电信号连接，并且PLC控制系统的输出端与人机交互操作界面电信号连接。 [0008] 优选的，所述物料供给机构包括物料存储装置及设置于物料存储装置内侧上方的光电传感器；所述物料存储装置用于存放烟饼，物料存储装置的下方为出料口，用于定量推送机构将最下方的烟饼推向双刀整形机构，光电传感器与PLC控制系统电信号连接。 [0009] 优选的，所述双刀整形机构包括支撑架、固定单刀组件、活动单刀组件、第一伺服电机、双刀同步传动组件及物料长度传感器； [0010] 所述支撑架固定于工作台上，所述固定单刀组件上下滑动设置于支撑架的一侧，活动单刀组件相对于支撑架左右滑动，同时沿支撑架上下滑动，双刀同步传动组件分别连接固定单刀组件及活动单刀组件，并且，双刀同步传动组件与第一伺服电机连接，物料长度传感器与PLC控制系统电信号连接。 [0011] 优选的，还包括余料收集组件，设置于双刀整形机构的下方，所述余料收集组件包括接料盒和残渣盒。 [0012] 优选的，定量推送机构设置于物料供给机构的另一侧，包括直线模组、高精度滚珠丝杠、第二伺服电机、膜片联轴器、限位光电开关及推头； [0013] 所述第二伺服电机及限位光电开关均与PLC控制系统电信号连接，所述第二伺服电机固定于物料供给机构的另一侧，所述第二伺服电机的输出端与膜片联轴器连接，所述膜片联轴器与高精度滚珠丝杠连接，所述高精度滚珠丝杠与直线模组配合，所述推头与直线模组连接。 [0014] 优选的，所述单刀分切机构包括烟饼到位传感器、烟饼压紧组件、单刀分切组件、电磁阀及第三伺服电机； [0015] 所述烟饼压紧组件设置于双刀整形机构与单刀分切组件之间，所述烟饼到位传感器、烟饼压紧组件、单刀分切组件、电磁阀均与PLC控制系统电信号连接； [0016] 所述电磁阀与烟饼压紧组件通过管路连接，所述单刀分切组件与第三伺服电机连接，所述第三伺服电机通过伺服驱动器与PLC控制系统电信号连接。 [0017] 优选的，所述烟饼压紧组件包括支撑柱、压烟板、压板、气缸；所述支撑柱上设置有转接板，所述压烟板的一端与转接板转动连接，所述气缸的一端与压烟板连接，另一端与转接板连接，所述压板设置于压烟板另一端的下方，所述气缸通过管路与电磁阀连接。 [0018] 优选的，所述单刀分切机构还包括切刀清洁组件，所述切刀清洁组件与单刀分切组件活动式配合。 [0019] 优选的，还包括定量输送机构及单片堆叠收集机构，所述定量输送机构设置于单刀分切机构与单片堆叠收集机构之间。 [0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0021] 本技术方案的片状烟斗丝的切片设备，通过物料供给机构、双刀整形机构、定量推送机构、单刀分切机构及PLC控制系统，实现自动连续稳定切片，且切出来的片状烟斗丝边缘整齐，厚薄适宜一致、成型质量好、便于堆叠收集。附图说明 [0022] 图1为本发明片状烟斗丝的切片装置结构示意图。 [0023] 图2为本发明单刀分切机构结构示意图。 [0024] 图3为烟饼压紧组件结构示意图。 [0025] 附图标记说明： [0026] 1、物料供给机构；2、双刀整形机构；3、单刀分切机构；4、定量推送机构；5、PLC控制系统；6、定量输送机构；7、人机交互操作界面；8、接料盒；9、残渣盒；10、护罩钣金；11、接烟板；31、烟饼压紧组件；32、切刀清洁组件；33、刀片；311、支撑柱；312、气缸；313、压烟板；314、压板。具体实施方式 [0027] 以下结合附图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技术方案的限制。 [0028] 如图1所示，本申请涉及一种片状烟斗丝的切片设备，主要包括物料供给机构1、双刀整形机构2、定量推送机构4、单刀分切机构3及PLC控制系统5。 [0029] 物料供给机构1的出料口与定量推送机构4相对应并且，出料口与双刀整形机构2相对应，双刀整形机构2设置于物料供给机构1与单刀分切机构3之间，在单刀分切机构3的另一侧设置有定量输送机构6；PLC控制系统5分别与物料供给机构1、双刀整形机构2、定量推送机构4及单刀分切机构3电信号连接，并且PLC控制系统5的输出端与人机交互操作界面7电信号连接。其中，人机交互操作界面7设置于设备侧面便于操作的位置。 [0030] 本申请的片状烟斗丝的切片设备在按生产线布置时，各部分均安装于生产线支架上，也可以根据实际情况进行安装。 [0031] 本切片设备用于切片的烟叶为经过塑型和定型好后的烟饼，具体到如烟饼的塑型和定型为现常规技术，并且不在本申请的保护范围之内，不对烟饼的制作进行详细的说明。 [0032] 物料供给机构1包括物料存储装置及设置于物料存储装置内侧上方的光电传感器，其中物料存储装置用于待切片的烟饼的放置，如图1所示，物料存储装置为框形结构，多个烟饼呈上下叠放的方式放置于物料存储装置内，在生产过程中，由定量推送机构依次将位于物料存储装置最下一块烟饼分别推向双刀整形机构，当物料存储装置内的烟饼低于设定值时，光电传感器会向PLC控制系统发送报警信号，PLC控制系统将缺料信号传输给人机交互操作界面显示缺料，提示及时添加烟饼，由人工或添加设备将定型好的烟饼放置进物料存储装置。 [0033] 双刀整形机构2包括支撑架、固定单刀组件、活动单刀组件、第一伺服电机、双刀同步传动组件、物料长度传感器及余料收集组件。支撑架固定于工作台上或生产线框架上，固定单刀组件上下滑动设置于支撑架的一侧，此处的支撑架起到对固定单刀组件的上下定位作用；活动单刀组件相对于支撑架左右滑动，同时沿支撑架上下滑动，双刀同步传动组件分别连接固定单刀组件及活动单刀组件，并且，双刀同步传动组件与第一伺服电机连接，物料长度传感器与PLC控制系统电信号连接。 [0034] 由于定型后的烟饼长方形的两边还可能存在一定的余量的松散，为了保证烟饼的完好形状和切片后的质量，设计双刀整形机构，利用双刀将烟饼长边两侧的多余松散的量切除，完成对烟饼长方形两边松散部分的整型，有效的保证单片成型质量。 [0035] 在设备运行前，调节活动单刀组件至本次所需烟片长度，即将活动单刀组件在支撑架上向左或向右移动，调节活动单刀组件与固定单刀组件之间的距离达到本次所需要烟片的长度。在生产过程中，由定量推送机构将烟饼推到双刀整型机构范围内，当长度传感器感应到当前物料长度超过分切设定长度时，由该传感器将该信号传输至PLC控制系统进行运算处理后给伺服驱动器发出位置指令信号，伺服驱动器根据指令信号使伺服电机按照指令进行运动，即带动双刀同步传动组件紧行圆周运动使固定单刀及活动单刀同时进行上下运动，对当前烟饼进行双刀分切两边，双刀分切后的余料由余料收集组件进行集中收集整理，完成对烟饼长方形两边松散部分的整型，有效的保证单片成型质量。 [0036] 在本申请的技术方案中，余料收集组件，设置于双刀整形机构的下方，余料收集组件包括接料盒8和残渣盒9。 [0037] 定量推送机构4设置于物料供给机构1的另一侧，与双刀整形机构分别位于物料供给机构的两侧，包括直线模组、高精度滚珠丝杠、第二伺服电机、膜片联轴器、限位光电开关及推头。 [0038] 第二伺服电机及限位光电开关均与PLC控制系统电信号连接，第二伺服电机固定于物料供给机构的另一侧，第二伺服电机的输出端与膜片联轴器连接，膜片联轴器与高精度滚珠丝杠连接，高精度滚珠丝杠与直线模组配合，推头与直线模组连接。 [0039] 当双刀整形机构对烟饼的长边完成整形后，定量推送机构将该烟饼继续向前推送至单刀分切机构处，当第一次单刀分切去掉短边松散部分物料后，需要将烟饼按照设定的厚度往前推送烟饼，为了保证切出的厚度一致，稳定单片烟叶的重量，需要对定量推送机构有一定精确要求。由于气缸是来回伸缩推料，无法完成定量持续推送，且推力不易控制，无法满足设计要求，经研究，最终采用伺服电机加滚珠丝杆模组来驱动。相比而言，普通电机通常无法实现精确控制，且没有自身反馈信息，而伺服电机加滚珠丝杆模组定位精度可以达到0.2μm，此精度推送能够保证切片的厚度一致性，满足烟饼定量推送要求。 [0040] 具体的，由PLC控制系统控制伺服控制器控制第二伺服电机运动，通过膜片联轴器带动滚珠丝杠进行旋转，由直线模组将丝杆的圆周运动方向转变为直线运动，使推头做直线运动，完成对烟饼的推送。 [0041] 如图2和图3所示，单刀分切机构3包括烟饼到位传感器、烟饼压紧组件31、单刀分切组件、电磁阀及第三伺服电机；烟饼压紧组件设置于双刀整形机构与单刀分切组件之间，烟饼到位传感器、烟饼压紧组件、单刀分切组件、电磁阀均与PLC控制系统电信号连接。电磁阀与烟饼压紧组件通过管路连接，单刀分切组件与第三伺服电机连接，第三伺服电机通过伺服驱动器与PLC控制系统电信号连接。 [0042] 烟饼压紧组件31包括支撑柱311、压烟板313、压板314、气缸312；支撑柱上设置有转接板，压烟板的一端与转接板转动连接，气缸的一端与压烟板连接，另一端与转接板连接，压板设置于压烟板另一端的下方，气缸通过管路与电磁阀连接。 [0043] 当烟饼通过双刀整形机构后，被推送至单刀分切机构，考虑到切出单片的完整和易坏性，采用了烟饼压紧组件，烟饼通过压紧组件压紧进行切片，减轻切片时烟饼松散造成的切片不完整。 [0044] 具体的，由到位传感器检测到物料到达既定位置的信号，实时传输给PLC控制系统控制电磁阀通断气路，使烟饼压紧组件对烟饼进行束缚，束缚完成时由磁性开关将信号反馈给PLC控制系统进行运算处理，然后给伺服驱动器发出位置指令信号，伺服驱动器根据指令信号使第三伺服电机按照指令进行运动，即带动单刀分切组件对烟饼单片分切，第一次分切去掉短边松散部分物料后，定量推送机构将开始按照设定好的单片厚度进行推送物料，单刀分切机构进行单片分切，同时定量输送机构将匹配定量推送的物料距离进行相对应的距离输送，从而保证单片成型质量。当完成一次单片分切时由定量推送组件对物料进行下一片的单片推送，当切片数量达到设定切片数量时切刀清洁组件32将对切刀进行烟油烟质的清洁，完成单烟叶的分切。 [0045] 在本申请的技术方案中，单刀分切机构的传动分切机构可以采用偏心轴的方式做凸轮运动转动使切刀上下移动，通过车床加工一次成型，替代原有凸轮加轴装配的方式，避免了二次装配，且能够更好的精度控制以及高效传动。 [0046] 切刀清洁组件中做往返运动的无感气缸可采用同步带传动进行替代，同步带传动相比气缸稳定，有效保证了切刀清洁到位，且价格相对便宜。 [0047] 本申请还包括定量输送机构6及单片堆叠收集机构，所述定量输送机构设置于单刀分切机构与单片堆叠收集机构之间。 [0048] 烟饼在单刀切片后烟片直接倒下容易损坏烟片，影响单片烟的质量。为了防止以上情况发生，让烟片始终保持竖直状态，使用单片堆叠收集机构，单片堆叠收集机构采用烟片通过接烟板对单片进行竖立导向，并与定量推烟机构保持一推一退的联动，根据设定的参数，实现切出的烟片一一竖立排列，完成对烟片的堆叠收集，挡烟块用于防止推料机构在推烟饼的时候出现过冲现象。 [0049] 片堆叠收集机构主要由接料组件、挡烟块、输送皮带、第四伺服电机组成，当设备完成一次单片分切时，由PLC控制系统进行运算处理后给伺服驱动器发出位置指令信号，伺服驱动器根据指令信号使第四伺服电机按照指令进行运动，即带动接料组件由输送皮带转化为直线方向运动至设定位置，完成对烟片的堆叠收集，由人工将分切好的烟片拿走。 [0050] 具体的操作步骤： [0051] (1)放置物料：由人工将定型好的物料放置进物料供给机构(设备运行需至少6块烟饼)。 [0052] (2)设置参数：①在人机交互操界面设置好所需单片厚度；可根据需要一定数量烟片在界面进行设定，如不设定单次切片数量，设备将一直运行至当前单饼烟块分切完成后停止。②如需要一定数量烟片也可在界面进行设定，如不设定单次切片数量，设备将一直运行至当前单饼烟块分切完成后停止。(为保证单片重量，此时人机交互操作界面会显示在当前设定下的单片厚度双刀整型机构应调整至相对应的双刀宽度，调节双刀时对应参照刻度线)后按下启动键。 [0053] (3)双刀整型：由于定型后的烟饼四周相对较为松散不能成片，故通过双刀整型机构对烟饼的长方形两边进行分切松散部分，切割下来的边料将会通过滑板掉入接料盒，从而实现残料集中收集。 [0054] (4)单刀分切：当第一块到达单刀分切机构时，通过检测、PLC控制设备将自动识别物料已到达既定工位，第一次分切去掉短边松散部分物料后定量推送机构将开始按照设定好的单片厚度进行推送物料，单刀分切机构进行单片分切，同时定量输送机构将匹配定量推送的物料距离进行相对应的距离输送，从而保证单片成型质量。 [0055] (5)取走烟片：设备分切完一块物料时，由定量输送机构输送至既定位置后由人工将分切好的烟片拿走。 [0056] 以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。