一种残烟处理方法及设备
技术领域
本发明属于卷烟加工技术领域，更具体地说，涉及一种残烟处理方法及设备。
背景技术
在卷烟生产过程中，会因烟支空头、漏气、油溃、污垢以及残损等缺陷，不可避免的产生残次烟支，且比重较高。因此，残次烟支的回收处理一直是卷烟企业关注的生产工序。事实上，残次烟支经过合理的工艺处理后，可以实现对烟丝的回收再利用，回收合格的烟丝可以回用来卷烟，从而节省企业的卷烟成本。传统的处理方式中，卷烟企业基本上都是采用以下模式进行：首先，利用残烟支搜集箱将不同等级、批次的烟支进行集中收集；后续再利用简易剥条机、剥烟头机、打烟支机等各类设备进行处理，导致处理后烟丝水分变化、烟丝混杂、破碎率大、烟丝品质下降、降级使用等问题。
目前，在烟草行业中也有很多厂家对残烟的在线处理进行了研发，但成果并不突出，大多都已失败告终。最主要的难点就在于残次烟支的梳理与破碎取丝。部分原因是因为梳理不到位发生堵塞，不能连续处理，部分原因是由于不能很好的破碎烟支取出烟丝，或者是过度破碎烟支造成烟丝损坏。现有专利“CN200994404Y-复合式残烟处理机”与“CN203120963U-废烟支处理设备”存在下列问题：
(1)现有专利“CN200994404Y-复合式残烟处理机”与“CN203120963U-废烟支处理设备”都不是“在线”残烟处理，是将不同批次不同种类的烟丝收集起来一起处理，收集过程中残次烟支会防止一段时间，等残次烟支收集到一定量以后，集中送往残烟处理器进行处理，在这种“离线”状态下回收的烟丝只能按品质最差的烟丝降级使用；
(2)现有专利“CN200994404Y-复合式残烟处理机”与“CN203120963U-废烟支处理设备”中的设备属于中大型设备，固定安装，占地面积大，不便于移动，不适合就地残烟处理；
(3)现有专利“CN200994404Y-复合式残烟处理机”与“CN203120963U-废烟支处理设备”都采用切割方式剖开烟支，并有一定的辅助装置，通过挤压或者撕裂方式分离烟纸，这时的烟支并非刚从卷烟机出来的烟支，烟丝中的水分含量小，烟丝脆性大，极易发生造碎，且结构复杂，效率低；
(4)现有专利“CN200994404Y-复合式残烟处理机”与“CN203120963U-废烟支处理设备”中没有精确剔除碎纸装置，在烟丝中混入的杂质多，纯净度相对较低。
现状是急需研发一种能在线柔性取丝，智能除杂，并自动回收的设备。
发明内容
本发明提供一种残烟处理方法及设备，能够实现残次烟支的柔性取丝，智能除杂和自动回收。
本发明的残烟处理方法，先除去残烟混合物中的长条卷烟纸，然后从剩余混合物中取出烟丝，再筛除烟丝中的碎末，最后通过视觉系统剔除烟丝中的纸屑。
本发明的残烟处理设备，包括斗料提升器、拨耙辊、离心分离辊、振动筛、视觉系统，所述斗料提升器设置在设备的物料进口处，所述斗料提升器的出料口安装有皮带输送机，所述拨耙辊设置在所述皮带输送机的出口端，所述离心分离辊的进料口设置在所述皮带输送机的出口端下方，所述振动筛设置在所述离心分离辊的下方，所述视觉系统设置在所述振动筛的上层物料出口。本发明通过离心分离辊取出残烟中的烟丝，并利用拨耙辊、振动筛和视觉系统依次除去烟丝中的各种杂物，最后对不含杂质的合格烟丝回收利用，从而节省了企业的卷烟成本。
进一步，所述皮带输送机与所述离心分离辊之间设置有第二皮带输送机，该第二皮带输送机用于改变物料的输送方向，该第二皮带输送机的进口端位于所述皮带输送机的出口端下方，该第二皮带输送机的出口端位于所述离心分离辊的进料口上方。第二皮带输送机的作用主要是改变物料的输送方向，使物料从下游设备的左侧送入，方便下游设备的排料和收集，使整个设备布局合理，结构更紧凑。
进一步，所述离心分离辊与振动筛之间设置有第三皮带输送机，该第三皮带输送机用于收集和输送从所述离心分离辊的网孔落下来的物料，该第三皮带输送机的进口端位于所述离心分离辊的进料口下方，该第三皮带输送机的出口端位于所述振动筛的进料口的上方。该第三皮带输送机将从离心分离辊的网孔落下来的物料收集的起来，并送入到下方的振动筛中。
进一步，所述振动筛的上层物料出口下方还设置有第四皮带输送机，该第四皮带输送机的出口端下方的通道连接有螺旋输送器；所述视觉系统的检测模块安装在该第四皮带输送机的上方，所述视觉系统的剔除模块安装在该第四皮带输送机的出口端下方通道的侧壁上。视觉系统的检测模块通过数据库智能识别与烟丝不同颜色的纸屑，并在混合物落入螺旋输送器的一瞬间，通过视觉系统的剔除模块将纸屑剔除。
进一步，所述斗料提升器的进料口上端设置有切纸刀。切纸刀的作用是将残烟混合物(包括长条卷烟纸，短条卷烟纸，残次烟支，散碎烟丝等)中的长条卷烟纸切断，变短，方便后序处理。
进一步，在所述斗料提升器的进料口前，设备的物料进口设置有一段斜斗，可以存放一定量的物料，起到缓冲作用。
进一步，本发明的残烟处理设备还包括杂物收集箱、烟丝碎末收集箱和碎纸收集箱，该杂物收集箱用于收集所述拨耙辊、离心分离辊除去的杂物，该烟丝碎末收集箱用于收集所述振动筛筛除的碎末，该碎纸收集箱用于收集所述视觉系统剔除的纸屑，该杂物收集箱、烟丝碎末收集箱和碎纸收集箱均安装有光电传感器。光电传感器用于检测物料料位，当料位超标后，系统会报警提示，便于及时更换。
进一步，所述离心分离辊包括壳体、电机以及带有橡胶棒的主轴，所述离心分离辊的壳体为具有筛孔的圆筒，所述主轴和橡胶棒设置在所述壳体内，所述电机驱动所述主轴和橡胶棒旋转。所述离心分离辊通过橡胶棒实现柔性敲打，能够防止物料造碎。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明接收并处理来自卷烟机的残次烟支，将处理后的烟丝又返回卷烟机料仓内重复使用，从而实现残次烟支的在线处理和回收；由于是在线处理，充分利用烟丝此时的松软的物理性，在不额改变烟丝水分结构的前提下，减小回收处理加工造碎，实现高品质回收，进而提高了卷烟的生产效率，减小设备能耗；
(2)本发明采用视觉系统剔除烟丝中因回收加工混入的卷烟纸，科技含量高，处理后的产品纯净度高；
(3)本发明通过在线处理和回收工艺实现了单一品种烟单独处理，避免了烟丝混合处理后的降级使用，为卷烟生产节省了成本；
(4)本发明的设备结构紧凑，布局合理，安装空间小，设备简单可靠。
附图说明
图1为本发明的残烟处理设备的结构示意图；
图2为本发明的离心分离辊的结构示意图。
附图标记：1.斗料提升器、2.第一皮带输送机、3.第二皮带输送机、4.电控柜、5.离心分离辊、5-1.橡胶棒、5-2.分离辊壳体、5-3.分离辊主轴、5-4.分离辊电机、6.拨耙辊、7.控制屏、8.杂物收集箱、9.光电传感器、10.万向支撑轮、11.安装底架、12.第三皮带输送机、13.振动筛、14.光电传感器、15.烟丝碎末收集箱、16.光电传感器、17.视觉系统检测模块、18.碎纸收集箱、19.第四皮带输送机、20.螺旋输送器、21.视觉系统剔除模块、22.视觉系统主机模块、23.切纸刀。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的说明。
结合图1，本发明的残烟处理设备包括斗料提升器1、离心分离辊5、拨耙辊6、振动筛13、视觉系统和壳体，整个设备的壳体设置在安装底架11上，安装底架11由多个万向支撑轮10支撑。壳体上还设置有用于控制整个设备的电控柜4和控制屏7。
残烟处理设备的物料进口设置在设备左边的中上位置，此位置为对接卷烟机的残烟出料口。由于成品卷烟机的残烟出料口位置已经限定，且相对过矮，此高度下无法安装本发明所需的装置，所以为满足安装需求，在设备的进口处设置斗料提升器1，用于提高来料的进料高度。在斗料提升器1的进料口前，设备的物料进口还有一段斜斗，可以存放一定量的物料，起到缓冲作用。在斗料提升器1的进料口上端设置有切纸刀23，切纸刀23的作用是将残烟混合物(包括长条卷烟纸，短条卷烟纸，残次烟支，散碎烟丝等)中的长条卷烟纸切断，变短，方便后序处理。
斗料提升器1的出料口安装第一皮带输送机2，用于运送残烟及卷烟纸混合物，斗料提升器1带着物料上升，在最高点切向处会把物料抛出，散落在第一皮带输送机2上。第一皮带输送机2的末端安装拨耙辊6，将未切断的长条卷烟纸直接拨入杂物收集箱8中。第一皮带输送机2的出口端下方安装有第二皮带输送机3，第二皮带输送机3的出口端下方安装有离心分离辊5。
如图2所示，离心分离辊5的分离辊壳体5-2为具有筛孔的圆筒，其内设置有橡胶棒5-1和分离辊主轴5-3，该分离辊主轴5-3由分离辊电机5-4驱动。为了防止物料造碎，离心分离辊5为柔性敲打的离心分离辊，橡胶棒5-1能将残烟中的烟丝取出，并通过筛孔落入离心分离辊5正下方的第三皮带输送机12上，剩下的短条卷烟纸和滤嘴混合物从离心分离辊5末端的出口落入杂物收集箱8中。第三皮带输送机12的出口端下方安装有振动筛13，振动筛13有一层筛网，筛网下层的物料出口安装有烟丝碎末收集箱15，筛网上层的物料出口下方安装有第四皮带输送机19。第四皮带输送机19的出口端下方通道连接螺旋输送器20。
第四皮带输送机19的上方安装有视觉系统检测模块17，第四皮带输送机19的出口端下方通道的侧壁安装有视觉系统剔除模块21，视觉系统剔除模块21的对面安装有碎纸收集箱18，在视觉系统检测模块17和视觉系统剔除模块21的就近位置安装视觉系统主机模块22。视觉系统检测模块17、视觉系统剔除模块21和视觉系统主机模块22共同组成视觉系统，识别并剔除烟丝中因回收加工混入的纸屑。
此外，杂物收集箱8、烟丝碎末收集箱15和碎纸收集箱18分别安装有光电传感器9、光电传感器14和光电传感器16，光电传感用于检测物料料位，当料位超标后，系统会报警提示。
本发明的残烟处理方法为：先除去残烟混合物(包括长条卷烟纸，短条卷烟纸，残次烟支，散落烟丝等)中的长条卷烟纸，让剩下残烟混合物进入离心分离辊中，离心分离辊将残次烟支中的烟丝取出，剩余杂物(短条卷烟纸，残次烟支卷烟纸，滤嘴，滤纸等)用收集器收集；此时从离心分离辊中取出的烟丝里面会含有和烟丝差不多大小的纸屑，以及一些比合格烟丝尺寸小的碎末；碎末可通过振动筛除去，和烟丝差不多大小的纸屑则通过视觉系统识别并剔除。
结合图1，本发明的残烟处理工艺流程为：残烟混合物F从设备进口进入，残烟混合物F中包括长条卷烟纸F2、短条卷烟纸、残次烟支、散落烟丝等，残烟混合物F在斗料提升器1的带动下往上运动，当斗料提升器1经过切纸刀23时会将残烟混合物F中的部分长条卷烟纸F2切断；斗料提升器1以较快的转速将残烟混合物F抛入第一皮带输送机2中，第一皮带输送机2带动残烟混合物F落入第二皮带输送机3中，与此同时，设置在第一皮带输送机2末端的拨耙辊6会将未切断的长条卷烟纸F2拨出，并落入杂物收集箱8中；去除长条卷烟纸F2的残烟混合物F1沿第二皮带输送机3落入离心分离辊5中；物料F1从离心分离辊5的进料口进入离心分离辊5，在分离辊电机的5-4的作用下，F1在离心分离辊5中被橡胶棒5-1敲打和搅动，并朝前移动，在移动过程中烟支外层卷烟纸被橡胶棒5-1散碎，在橡胶棒5-1离心力的作用下烟丝从烟支中出来，混合物F3从分离辊壳体5-2下端的筛孔中落入其正下方的第三皮带输送机12上，剩余的混合物F4从离心分离辊5后端的出料口排出落入杂物收集箱8中，F4中含有短条卷烟纸，残次烟支卷烟纸，滤嘴，滤纸等；混合物F3中含有和烟丝差不多大小的纸屑，以及一些比合格烟丝尺寸小的碎末F5，混合物F3沿第三皮带输送机12进入振动筛13，混合物F3在振动筛中将碎末F5筛除并收集到烟丝碎末收集箱15中，剩下的混合物F6中只含有合格烟丝以及和烟丝差不多大小的纸屑；此时F6从振动筛13的出料口进入第四皮带输送机19，第四皮带输送机19的上方安装有视觉系统检测模块17，视觉系统检测模块17能通过数据库智能识别与烟丝不同颜色的纸屑F7，并在混合物F6落入螺旋输送器20的一瞬间，通过视觉系统剔除模块21将纸屑F7剔除，纸屑F7落入碎纸收集箱18中；最终剩下的不含杂质的合格烟丝f通过螺旋输送器20运送到设备外，再通过风送系统直接返回卷烟机储料仓中继续使用。
上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。
