一种基于光栅检测的激光打孔监控方法、装置 |
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申请号 | CN202310497134.8 | 申请日 | 2023-05-05 | 公开(公告)号 | CN116458676A | 公开(公告)日 | 2023-07-21 |
申请人 | 红云红河烟草(集团)有限责任公司; | 发明人 | 王磊; 何孝强; 耿华; 杜浦泽; 张晶; 刘青松; | ||||
摘要 | 本公开是关于一种基于光栅检测的 激光打孔 监控方法、装置。其中,该方法包括:程序 控制器 基于烟机DCP脉冲 信号 、激光投入工作信号,生成光栅检测触发信号,经过预设延时后,控制光栅检测模 块 生成光栅检测开启信号。基于光栅检测开启信号,所述光栅检测模块对 激光束 进行检测,当所述光栅检测模块检测到异物阻挡激光束时,生成光栅遮挡信号,并将所述光栅遮挡信号发送至所述程序控制器。所述程序控制器基于预设灵敏值,生成烟机停机信号、激光打孔系统停机信号并发送,完成激光打孔监控。本公开装置相比于现有的监控方式设计更加简单,响应更加快速,需要设备更少,成本更低,同时也满足程序编写简便,运行稳定有效等要求。 | ||||||
权利要求 | 1.一种基于光栅检测的激光打孔监控方法,其特征在于,所述方法包括: |
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说明书全文 | 一种基于光栅检测的激光打孔监控方法、装置技术领域[0001] 本公开涉及一种激光打孔监控方法领域,具体而言,涉及一种基于光栅检测的激光打孔监控方法、装置。 背景技术[0002] 在卷烟生产过程中,由于新工艺的需要,需要在烟支滤嘴的一段圆周区域上面打孔,称为激光孔。打孔的方法使用激光束灼烧滤嘴一个圆周来完成。打孔个数约20‑40多个,沿圆周均匀分布,孔的直径0.4mm,深度约0.5mm。现有的烟机设备通过安装激光打孔装置,在烟支滤嘴上进行灼烧,但激光打孔头与烟支滤嘴的灼烧面有30mm的距离,在该距离区间,偶尔会有纸屑等异物遮挡激光束发射,进而引发激光孔漏打或该处纸张燃烧着火。现有的激光打孔监控装置,虽然可以监控激光打孔装置的工作情况,但其所需设备较多,而且其工作模式为与原始图像进行对比以达到监控的目的,需要对监控装置进行预设,响应速度较慢,这就直接造成成本的大量增加。 [0003] 因此,需要一种或多种方法解决上述问题。 [0006] 根据本公开的一个方面,提供一种基于光栅检测的激光打孔监控方法,包括: [0007] 程序控制器基于烟机模块发出的烟机DCP脉冲信号、激光打孔模块发出的激光投入工作信号,生成光栅检测触发信号,所述程序控制器经过预设延时后,向光栅检测模块发送所述光栅检测触发信号,所述光栅检测模块基于所述光栅检测触发信号生成光栅检测开启信号; [0008] 基于光栅检测开启信号,所述光栅检测模块对激光束进行检测,当所述光栅检测模块检测到异物遮挡所述激光束时,生成光栅遮挡信号,并将所述光栅遮挡信号发送至所述程序控制器; [0009] 所述程序控制器基于预设灵敏值,生成烟机停机信号、激光打孔系统停机信号,所述程序控制器向所述烟机模块发送烟机停机信号、向所述激光打孔模块发送激光打孔系统停机信号,完成激光打孔监控。 [0010] 在本公开的一种示例性实施例中,所述的方法还包括: [0011] 所述激光打孔模块基于所述烟机模块中的激光打孔对象,生成激光束; [0012] 基于所述激光束,所述烟机模块生成烟机DCP脉冲信号。 [0013] 在本公开的一种示例性实施例中,所述的一种基于光栅检测的激光打孔监控方法还包括: [0014] 基于光栅检测开启信号,所述光栅检测模块中的发光器向所述光栅检测模块中的受光器发出光信号,所述光信号垂直穿过所述激光束,生成光幕; [0015] 当所述受光器监测到所述光幕被遮挡时,判定所述激光束被遮挡,所述受光器生成光栅遮挡信号,所述受光器将所述光栅遮挡信号发送至所述程序控制器。 [0016] 在本公开的一种示例性实施例中,所述的方法还包括: [0017] 通过触摸屏对程序控制器进行预设设置,生成延时参数,基于所述延时参数,生成所述预设延时; [0018] 通过所述触摸屏对所述程序控制器进行预设设置,生成检测周期、检测周期内程序控制器收到的光栅遮挡信号次数,基于所述检测周期、检测周期内程序控制器收到的光栅遮挡信号次数,生成所述预设灵敏值。 [0019] 在本公开的一个方面,提供一种基于光栅检测的激光打孔监控装置,所述装置包括程序控制器、烟机模块、激光打孔模块、光栅检测模块,其中: [0020] 所述烟机模块中设置有双倍烟,所述烟机模块用于传送所述双倍烟; [0021] 所述激光打孔模块设置在所述烟机模块上端,用于对所述双倍烟进行激光打孔,生成激光束; [0022] 所述光栅检测模块固定设置在所述激光打孔模块上; [0023] 所述程序控制器通过信号线连接所述烟机模块、激光打孔模块、光栅检测模块,当所述烟机模块、激光打孔模块工作时,所述程序控制器控制所述光栅检测模块检测激光束,当所述光栅检测模块检测到有异物遮挡所述激光束时,所述程序控制器控制所述烟机模块、激光打孔模块停止工作。 [0025] 所述传送轮逆时针旋转,所述传送轮用于传送所述双倍烟; [0026] 所述烟机齿轮设置在所述烟机模块两端;所述烟机齿轮用于连接所述激光打孔模块; [0027] 所述双倍烟吸附在所述传送轮外端面上。 [0028] 在本公开的一种示例性实施例中,所述激光打孔模块还包括拔烟组件、激光打孔头,其中: [0029] 所述拔烟组件上设置有第一拔烟轮、第二拔烟轮,所述第一拔烟轮、第二拔烟轮通过所述烟机齿轮与所述烟机模块连接,当所述双倍烟传送至所述传送轮预设位置时,所述第一拔烟轮、第二拔烟轮通过摩擦接触所述双倍烟,使所述双倍烟原地旋转一周; [0030] 所述传送轮预设位置上方,设置有激光打孔头,所述激光打孔头工作时在所述双倍烟上留下着火点,所述激光打孔头与所述着火点之间为所述激光束。 [0031] 在本公开的一种示例性实施例中,所述光栅检测模块还包括发光器、受光器,其中: [0032] 所述发光器固定安装在所述拔烟组件的左侧,用于发出光信号; [0033] 所述受光器固定安装在所述拔烟组件的右侧,用于接收所述发光器发出的光信号; [0034] 所述发光器发出的光信号与所述激光束相互垂直。 [0035] 在本公开的一种示例性实施例中,所述装置还包括触摸屏,其中: [0037] 本公开的示例性实施例中的一种基于光栅检测的激光打孔监控方法、装置。其中,该方法包括:程序控制器基于烟机DCP脉冲信号、激光投入工作信号,生成光栅检测触发信号,经过预设延时后,控制光栅检测模块生成光栅检测开启信号。基于光栅检测开启信号,所述光栅检测模块对激光束进行检测,当所述光栅检测模块检测到异物阻挡激光束时,生成光栅遮挡信号,并将所述光栅遮挡信号发送至所述程序控制器。所述程序控制器基于预设灵敏值,生成烟机停机信号、激光打孔系统停机信号并发送,完成激光打孔监控。本公开装置相比于现有的监控方式设计更加简单,响应更加快速,需要设备更少,成本更低,同时也满足程序编写简便,运行稳定有效等要求。 [0039] 通过参照附图来详细描述其示例实施例,本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。 [0040] 图1示出了根据本公开一示例性实施例的一种基于光栅检测的激光打孔监控方法的流程图; [0041] 图2示出了根据本公开一示例性实施例的一种基于光栅检测的激光打孔监控方法的光栅检测结构框图; [0042] 图3示出了根据本公开一示例性实施例的一种基于光栅检测的激光打孔监控方法的光栅检测参数设置示意图; [0043] 图4示出了根据本公开一示例性实施例的一种基于光栅检测的激光打孔监控装置的原理图; [0044] 图5示出了根据本公开一示例性实施例的一种基于光栅检测的激光打孔监控装置的结构图。 具体实施方式[0045] 现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而,示例实施例能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施例;相反,提供这些实施例使得本公开将全面和完整,并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。 [0046] 此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、材料、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。 [0047] 附图中所示的方框图仅仅是功能实体,不一定必须与物理上独立的实体相对应。即,可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个软件硬化的模块中实现这些功能实体或功能实体的一部分,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。 [0048] 在本示例实施例中,首先提供了一种基于光栅检测的激光打孔监控方法;参考图1中所示,该一种基于光栅检测的激光打孔监控方法可以包括以下步骤: [0049] 步骤S110,程序控制器基于烟机模块发出的烟机DCP脉冲信号、激光打孔模块发出的激光投入工作信号,生成光栅检测触发信号,所述程序控制器经过预设延时后,向光栅检测模块发送所述光栅检测触发信号,所述光栅检测模块基于所述光栅检测触发信号生成光栅检测开启信号; [0050] 步骤S120,基于光栅检测开启信号,所述光栅检测模块对激光束进行检测,当所述光栅检测模块检测到异物遮挡所述激光束时,生成光栅遮挡信号,并将所述光栅遮挡信号发送至所述程序控制器; [0051] 步骤S130,所述程序控制器基于预设灵敏值,生成烟机停机信号、激光打孔系统停机信号,所述程序控制器向所述烟机模块发送烟机停机信号、向所述激光打孔模块发送激光打孔系统停机信号,完成激光打孔监控。 [0052] 本公开的示例性实施例中的一种基于光栅检测的激光打孔监控方法,其中,该方法包括:程序控制器基于烟机DCP脉冲信号、激光投入工作信号,生成光栅检测触发信号,经过预设延时后,控制光栅检测模块生成光栅检测开启信号。基于光栅检测开启信号,所述光栅检测模块对激光束进行检测,当所述光栅检测模块检测到异物阻挡激光束时,生成光栅遮挡信号,并将所述光栅遮挡信号发送至所述程序控制器。所述程序控制器基于预设灵敏值,生成烟机停机信号、激光打孔系统停机信号并发送,完成激光打孔监控。本公开装置相比于现有的监控方式设计更加简单,响应更加快速,需要设备更少,成本更低,同时也满足程序编写简便,运行稳定有效等要求。 [0053] 下面,将对本示例实施例中的一种基于光栅检测的激光打孔监控方法进行进一步的说明。 [0054] 在步骤S110中,程序控制器基于烟机模块发出的烟机DCP脉冲信号、激光打孔模块发出的激光投入工作信号,生成光栅检测触发信号,所述程序控制器经过预设延时后,向光栅检测模块(在本示例中我们优选采用传感器光轴距为5mm,光幕高度为80mm,对射距离为0‑3m,的小型光栅传感器作为光栅检测模块)发送所述光栅检测触发信号,所述光栅检测模块基于所述光栅检测触发信号生成光栅检测开启信号。 [0055] 在本示例的实施例中,如图2所示,所述激光打孔模块基于所述烟机模块中的激光打孔对象,生成激光束;基于所述激光束,所述烟机模块生成烟机DCP脉冲信号。即,程序控制器接收到烟机DCP脉冲信号,就输出光栅检测触发信号给光栅传感器,光栅传感器开始运行并生成光栅检测开启信号。 [0056] 在步骤S120中,基于光栅检测开启信号,所述光栅检测模块对激光束进行检测,当所述光栅检测模块检测到异物遮挡所述激光束时,生成光栅遮挡信号,并将所述光栅遮挡信号发送至所述程序控制器。 [0057] 在本示例的实施例中,如图2所示,基于光栅检测开启信号,所述光栅检测模块中的发光器向所述光栅检测模块中的受光器发出光信号,所述光信号垂直穿过所述激光束,生成光幕。当所述受光器监测到所述光幕被遮挡时,判定所述激光束被遮挡,所述受光器生成光栅遮挡信号,所述受光器将所述光栅遮挡信号发送至所述程序控制器。即,发光器会一直向受光器发送光信号,这些光信号在发光器与受光器之间形成光幕,当光幕的任意一个区域受到遮挡时,受光器就会检测到又异物遮挡激光束,受光器就会生成光是遮挡信号并发送至程序控制器。 [0058] 在步骤S130中,所述程序控制器基于预设灵敏值,生成烟机停机信号、激光打孔系统停机信号,所述程序控制器向所述烟机模块发送烟机停机信号、向所述激光打孔模块发送激光打孔系统停机信号,完成激光打孔监控。 [0059] 在本示例的实施例中,如图3所示,触摸屏通过串口线RS485与程序控制器连接通讯,触摸屏可以设置光栅检测启动的延时参数,用以开启光栅传感器。设置光栅检测的周期(优选的设置为500毫秒)、检测周期内程序控制器收到的光栅遮挡信号次数(优选的设置为5次),即500毫秒内程序控制器收到5次光栅遮挡信号,就向所述烟机模块发送烟机停机信号、向所述激光打孔模块发送激光打孔系统停机信号。同时触摸屏也可以手动控制光栅传感器是否开启。 [0060] 需要说明的是,尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤,或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。 [0061] 此外,在本示例实施例中,还提供了一种基于光栅检测的激光打孔监控装置。参照图4‑图5所示,该一种基于光栅检测的激光打孔监控装置400可以包括程序控制器410、烟机模块420、激光打孔模块430、光栅检测模块440,其中: [0062] 所述烟机模块420中设置有双倍烟422,所述烟机模块420用于传送所述双倍烟422; [0063] 所述激光打孔模块430设置在所述烟机模块420上端,用于对所述双倍烟422进行激光打孔,生成激光束; [0064] 所述光栅检测模块440固定设置在所述激光打孔模块430上; [0065] 所述程序控制器410通过信号线连接所述烟机模块420、激光打孔模块430、光栅检测模块440,当所述烟机模块420、激光打孔模块430工作时,所述程序控制器410控制所述光栅检测模块440检测激光束,当所述光栅检测模块440检测到有异物遮挡所述激光束时,所述程序控制器410控制所述烟机模块420、激光打孔模块430停止工作。 [0066] 在本示例的实施例中,图4‑图5所示,所述烟机模块420还包括传送轮421、烟机齿轮,其中: [0067] 所述传送轮421逆时针旋转,所述传送轮421用于传送所述双倍烟422; [0068] 所述烟机齿轮设置在所述烟机模块420两端;所述烟机齿轮用于连接所述激光打孔模块430; [0069] 所述双倍烟422吸附在所述传送轮421外端面上。 [0070] 在本示例的实施例中,图4所示,所述激光打孔模块430还包括拔烟组件431、激光打孔头434,其中: [0071] 所述拔烟组件431上设置有第一拔烟轮432、第二拔烟轮433,所述第一拔烟轮432、第二拔烟轮433通过所述烟机齿轮与所述烟机模块420连接,当所述双倍烟422传送至所述传送轮421预设位置时,所述第一拔烟轮432、第二拔烟轮433通过摩擦接触所述双倍烟422,使所述双倍烟422原地旋转一周; [0072] 所述传送轮421预设位置上方,设置有激光打孔头434,所述激光打孔头434工作时在所述双倍烟422上留下着火点423,所述激光打孔头434与所述着火点423之间为所述激光束。 [0073] 在本示例的实施例中,图4所示,所述光栅检测模块还包括发光器442、受光器441,其中: [0074] 所述发光器442固定安装在所述拔烟组件431的左侧,用于发出光信号; [0075] 所述受光器441固定安装在所述拔烟组件431的右侧,用于接收所述发光器442发出的光信号; [0076] 所述发光器442发出的光信号与所述激光束相互垂直。 [0077] 在本示例的实施例中,图4所示,所述装置还包括触摸屏450,其中: [0078] 所述触摸屏450通过串口线RS485连接所述程序控制器410,所述触摸屏450上设置有光栅检测模块440开关按键。 [0079] 应当注意,尽管在上文详细描述中提及了一种基于光栅检测的激光打孔监控装置400的若干模块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本公开的实施方式,上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。 [0080] 此外,上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明,而不是限制目的。易于理解,上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外,也易于理解,这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。 |