烟草切丝机铜排链清洁系统及其使用方法

本发明涉及烟草机械，尤其涉及烟草切丝机铜排链清洁技术。背景技术：1、烟叶制丝是影响卷烟品质的一个重要环节。铜排链是烟草切丝机用于输送烟丝的关键部件，铜排链具有排链沟槽（位于铜排链节距线两端部）。烟草切丝机在运行过程中，排链沟槽内容易积累烟末、粉尘、烟叶碎片、油垢等多余物，造成铜排链在运行过程中出现跑偏、变形、错位、卡顿以及凸起等现象，导致切丝宽度的一致性差，并且造成铜排链磨损、变形严重甚至断裂、脱落，直接导致切丝机故障停机，严重影响切丝的质量和切丝效率，增加维修成本。因此，定期清洁铜排链（的排链沟槽）是保证设备正常运行和保持切丝质量稳定的必要工艺。2、铜排链具有质量大，拆卸安装繁琐等特点。为了将铜排链清洁干净，国内对切丝机铜排链清洁装置的研究主要分为拆卸式和非拆卸式两类。3、拆卸式需要将铜排链取出，拆卸式清洗方案优点有：拆卸出来方便全面将铜排链内外部的污渍清除，相比于传统的人工拆卸清洗，利用辅助装置能更省力地将铜排链取出，且不需要将链节分开，整挂清洗即可，相比需要拆分链节的清洁技术可以省下很多人力成本。4、非拆卸式无需将铜排链取出，其优点在于能及时清除排链沟槽的烟垢，缩短保养时间，模块化的设计能带来更大的便利。5、拆卸式清洁会比非拆卸式清洗更干净，但由于需要将笨重的铜排链取出才能进行下一步的清洗保养工作，且拆卸与安装的过程有可能会将铜排链铰接处磨损、错位，影响设备的正常运转。6、非拆卸式清洁方案由于省去了拆卸过程，可以节省大量的人工时间成本。采用高压水和高温蒸汽清洗，整体成本较高，排放的水造成一定污染；清洗后还需要晾干，整体清洁效率有待提高。非拆卸式清洁方案对于排链沟槽深处的杂质的清洁效果有待提高。7、本发明的第一个创新，在于将流体清洗（高压水或高温蒸汽清洗）的技术路线改变为机械刮洗的技术路线，本发明的技术路线采用在刮板上向上凸起设置类似手指的指节，通过指节深入排链沟槽，将排链沟槽深处的杂质刮出，无须水或蒸汽进行流体冲洗，不带来环境污染，清洁效果较好，而且清洗后没有晾干过程，整体效率显著提高。在设计实现这种技术路线的技术方案时，还需要克服一些技术问题。8、一是精确的刮板位置调节机构。普通的清扫机构中清扫装置的位置并不能精确控制（使用毛刷清洁的话，毛刷位置也不用过于精确，但毛刷柔软，不能向杂质提供足够的刮除力，清洁效果不如刮板上的指节效果更好），这样就给刮板的指节伸入排链沟槽带来障碍。9、二是插入深度调节技术。排链沟槽内的杂质，不同位置有不同的量。采用统一的插入深度非常便于设计相关结构，但实践中无法正常运转，这是因为对于杂质量大的排链沟槽位置，指节根本插入不了预定深度，各处杂质量不同，指节在排链沟槽的不同位置无法插入同样的深度。插入过浅则指节不能将杂质有效刮出，插入过深则无法正常运转。10、三是刮板位置引导技术。刮板位置应与排链沟槽精确对应，需要引导刮板位置调节机构将刮板位置送至与排链沟槽精确对应位置的技术。如果采用摄像头引导，则摄像头位置必须位于排链沟槽下方才能拍摄到排链沟槽从而确定其精确位置，但清洁排链沟槽时由排链沟槽下落的杂质很容易落在摄像头的镜头上，使摄像头不能正常工作。11、为此，通常的技术思路，是设计类似汽车雨刮器的结构，通过摆臂摆动不断清洁摄像头的镜头。即便镜头表面的杂质得到了及时清理，但纷纷下落的杂质在下落过程中也会遮挡摄像头的拍摄方向，使摄像头不能有效拍摄到铜排链；而且，杂质落在镜头上再清理镜头，镜头被杂质所污染就成为高概率事件，即便杂质被清理掉，被污染的镜头所拍摄的图像的质量也大幅降低。因而通过摆臂摆动不断清洁摄像头的镜头的传统技术思路不适宜用在刮板位置摄像视觉引导技术中。技术实现思路1、本发明的目的在于提供一种烟草切丝机铜排链清洁系统，采用带有指节的刮板，对铜排链的排链沟槽进行非拆卸式清洗。2、为实现上述目的，本发明的烟草切丝机铜排链清洁系统包括机架，机架内设有刮板位置调节机构，刮板位置调节机构上安装有插入深度控制机构，插入深度控制机构上安装有刮板，刮板向上凸起设有若干指节，指节左右并排间隔设置并与烟草切丝机铜排链的排链沟槽相匹配，指节由橡胶或塑料或高分子复合材料制成，刮板和指节形成具有弹性的指节结构；3、还包括有用于引导刮板位置调节机构将刮板送至精确位置的刮板位置引导机构。4、刮板位置调节机构包括安装在机架上的纵向调节装置、安装在纵向调节装置上的左右调节装置以及安装在左右调节装置上的前后往复装置，刮板安装在前后往复装置上；5、纵向调节装置、左右调节装置和前后往复装置均采用滚珠丝杆装置；6、滚珠丝杆装置包括步进电机，步进电机的输出轴通过联轴器连接有螺杆，螺杆上安装有螺母，螺母内具有与螺杆相匹配的螺旋沟槽，螺旋沟槽内具有滚珠；联轴器和螺杆外罩设有壳体，步进电机固定在壳体长度方向的一端，螺杆另一端通过轴承转动连接在壳体上；壳体上开设有平行于螺杆轴线的长孔，螺母连接有滑动架，滑动架伸出长孔并连接有滑台；7、纵向调节装置的壳体竖向固定在机架上，纵向调节装置的滑台的位移方向为上下方向；8、左右调节装置的壳体沿左右方向固定在纵向调节装置的滑台上，左右调节装置的滑台的位移方向为左右方向；9、前后往复装置的壳体沿前后方向固定在左右调节装置的滑台上，前后往复装置的滑台的位移方向为前后方向。10、纵向调节装置和左右调节装置在机架的前后两侧前后对称设有两套，前后往复装置的壳体前端固定在机架前侧的左右调节装置的滑台上，前后往复装置的壳体后端固定在机架后侧的左右调节装置的滑台上。11、所述刮板平行间隔设有两个；12、刮板位置引导机构包括设置在两个刮板之间的摄像装置，摄像装置的拍摄方向垂直向上；摄像装置连接有电控装置，电控装置安装在机架上并与纵向调节装置、左右调节装置和前后往复装置中的步进电机相连接；13、机架侧壁对应于摄像装置设有风机，风机的吹风区域通过摄像装置的上方并用于吹走下落的杂质以提高拍摄效果，风机的进风端位于机架外侧且具有滤网；风机与电控装置相连接。14、前后往复装置的滑台朝上设置，插入深度控制机构包括安装在前后往复装置的滑台上的安装槽，安装槽开口向上，安装槽的槽底中部向上设有凸台，凸台中心处向上安装有压力传感器，压力传感器周边的凸台均匀间隔设有若干导向杆，各导向杆均朝上设置并穿过滑动座的顶面，滑动座呈开口向下的槽形；各导向杆的顶端分别设有用于防止滑动座向上脱离导向杆的大头端；15、各导向杆上均套设有复位弹簧，复位弹簧的上端与滑动座的顶面相压接且下端与凸台相压接，滑动座的前后两端板的外表面均固定连接有一个所述的刮板；16、滑动座沿各导向杆向下滑动至下极限位置时，滑动座的前后两端板及各刮板的底端均与安装槽的槽底相压接，且此时压力传感器处于被滑动座的顶面按压触发的状态；17、滑动座沿各导向杆向上滑动时，滑动座的顶面被各导向杆的大头端所阻挡从而限定滑动座的上极限位置；18、压力传感器与电控装置相连接。19、所述机架底部设有所述储杂槽，储杂槽呈抽屉式且其位置和大小与烟草切丝机的铜排链相匹配，储杂槽与机架滑动配合。20、壳体底部设有导轨，螺母底部设有与导轨相适配的导槽，导轨与导槽滑动配合。21、本发明还公开了上述烟草切丝机铜排链清洁系统的使用方法，按以下步骤进行：22、第一是关闭烟草切丝机，烟草切丝机的铜排链停止运行；23、第二是安装烟草切丝机铜排链清洁系统，具体是将烟草切丝机铜排链清洁系统安装在铜排链底部下方，铜排链的运行方向为左右方向，铜排链的排链沟槽沿前后方向延伸；初始状态下纵向调节装置的滑台位于机架底部，此时刮板的指节低于铜排链；24、第三是电控装置控制左右调节装置的步进电机运行，调节左右调节装置的滑台的左右位置，使刮板的指节向上正对排链沟槽，然后关闭左右调节装置的步进电机；25、第四是电控装置控制纵向调节装置的步进电机运行，使纵向调节装置的滑台向上运行，直到刮板的指节插入排链沟槽、复位弹簧被压缩并且压力传感器被触发时，电控装置根据压力传感器的信号关闭纵向调节装置的步进电机；26、第五是电控装置控制前后往复装置的步进电机周期性地正转反转，前后往复装置的滑台带动刮板和各指节在前后方向上往复移动，将铜排链及其排链沟槽处残留的杂质刮落，所述杂质为烟丝和烟垢，落下的杂质进入储杂槽中；27、在第三步骤至第五步骤进行的过程中，电控装置保持风机处于开启状态，避免下落的杂质污染摄像装置的镜头，并减轻下落的杂质对摄像装置的拍摄路线的遮挡程度。28、本发明具有如下的优点：29、非拆卸式清洗方案（无需将铜排链由烟草切丝机上取出）由于省去了拆卸过程，省下来很多人工及时间成本，所以清洗方案最终选择非拆卸式比较合理。30、通过刮板位置调节机构，在不进行清洁工作时使刮板远离铜排链，避免影响铜排链的正常运行；在进行清洁工作时在刮板位置引导机构的引导下将刮板精确送至指定位置，在插入深度控制机构的辅助下刮板位置调节机构精确调节刮板的上下位置，从而使指节既能有效刮动排链沟槽内的杂质，又不至于被卡死。指节结构具有弹性，进一步防止发生卡死现象。31、指节插入排链沟槽并与排链沟槽内的物质保持一定的紧压力的清洁方式相较毛刷清理更为彻底，相较冲水或蒸汽清洗更为方便且不造成环境污染。本发明清洁过程无须拆卸铜排链，烟草切丝机停机时可以随时清洁铜排链，操作方便，清洁过程不造成环境污染，清洁效率较高，清洁较为彻底，具有市面上各种同类产品的优点（非拆卸式的方便），避免了现有同类产品的缺点（非拆卸式的清洁效果相对较差，且在清洗后需要一个等待晾干的过程），具有良好的推广应用价值。32、刮板位置调节机构通过各步进电机可以方便地实现刮板升降、左右移动以及前后往复移动，并精确地控制位移量。33、纵向调节装置和左右调节装置在机架的前后两侧前后对称设有两套，使得前后往复装置的壳体的前后两端都得到有效地支撑和沿左右方向的驱动力，整体受力效果更好，工作更加稳定可靠。34、风机的位置结构关系以及风机的吹风功能摆脱了“雨刮器”的技术思路清理摄像装置的不足。采用“雨刮器”的技术思路只能清理摄像装置表面的杂质，不仅杂质污染摄像装置的镜头是高概率事件，而且无法解决下落的杂质遮挡摄像头拍摄方向的问题。本发明通过使风机的吹风区域通过摄像装置的上方，将以往“落下来再清理”的技术思路，转化为“不待下落就吹跑”的技术思路，杂质根本不会落在摄像装置的镜头上，也就不可能污染镜头并因此造成拍摄的图片质量下降。由于能将摄像装置上方空中的杂质吹跑，因此大幅降低了空中杂质遮挡拍摄路径造成图片质量下降的概率，提高摄像质量。35、所述刮板平行间隔设有两个，从而同时对排链沟槽进行两次刮洗清扫，提高刮洗效率。36、在设计插入深度控制技术时，容易想到的思路是进行距离控制，即设定滑动座顶面与铜排链的指定距离值，当滑动座顶面与铜排链的距离大于指定距离值时继续向上移动，直到滑动座顶面与铜排链的距离等于指定距离值。这种控制技术也是可行的，但相比本发明有两点不足，一是激光距离传感器的成本远高于压力传感器，二是在竖向位移的过程中需要不断进行实时距离计算。37、本发明通过插入深度控制机构通过滑动座下极限位置的规定性，确保压力传感器能够适时发出信号以停止竖向位移，以压力传感器为触发为标准控制刮板的指节插入烟草切丝机的铜排链的排链沟槽的深度，控制简单有效，相比设置距离传感器以测量的距离为标准控制指节插入排链沟槽的深度，不仅成本更低（压力传感器成本低于激光距离传感器），而且没有持续进行距离比较的计算过程，控制过程更简洁，实时性更佳。38、导轨和导槽滑动配合，对螺母起到滑动导向和支撑的作用，使螺母沿螺杆方向平移地更加平稳。