一种滤棒成型机滤棒称重装置和重量检测信号分离方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种滤棒成型机滤棒称重装置和重量检测信号分离方法。一种滤棒成型机滤棒称重装置，包括上下设置的引导模块和称重模块，引导模块由上至下依次包括料斗、上料通道和剔除口，料斗中还设有使滤棒能够左右平齐呈直线排列的和固定架，称重模块包括壳体、设置在壳体内的下料通道和称重天平，下料通道与上料通道衔接，称重天平位于下料通道的下部，且称重天平还与一侧设置的转换器电连接。本发明专利技术作为一种滤棒称重装置，该装置具有灵敏度高、测量准确、数据传输稳定和操作方便等特点，本发明专利技术方法提供了信号分析模型及信号转换模型，该方法具有检测信号能力强、局部信号分离辨识度高、信用采集和利用广泛等特点。

A weighing device for filter rod of filter rod forming machine and a method for separating weight detection signals

The invention relates to a filter rod weighing device of a filter rod forming machine and a weight detection signal separation method. The utility model relates to a filter rod weighing device of a filter rod forming machine, which comprises an upper and lower guiding module and a weighing module. The guiding module comprises a hopper, a feeding passage and a removal outlet from the top to the bottom. The hopper is also provided with a fixed frame which enables the filter rod to be arranged in a straight line from left to right. The weighing module comprises a shell, a feeding passage and a weighing balance arranged in the shell, a feeding passage and a feeding passage. The weighing balance is located at the lower part of the blanking channel, and is electrically connected with a converter set on one side. As a filter rod weighing device, the device has the characteristics of high sensitivity, accurate measurement, stable data transmission and convenient operation. The method of the invention provides signal analysis model and signal conversion model. The method has the characteristics of strong signal detection ability, high local signal separation and identification, wide credit collection and utilization, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种滤棒成型机滤棒称重装置和重量检测信号分离方法
本专利技术涉及滤棒成型机的相关
，尤其涉及一种滤棒成型机滤棒称重装置和重量检测信号分离方法。
技术介绍
滤棒成型机主要用于生产制造滤棒，其自带的质量检测装置能够检测滤棒异常信息，但存在部分异常信息无法直接辨识和利用，造成例如重量超标滤棒无法剔除，引起质量隐患。为此，如何分离滤棒检测信号并应用于重量超标滤棒的剔除是研究滤棒成型过程稳定性的难题，参考其它信号分离方法，对此提出的方法有很多。例如：山东大学(刘琚,梅良模.一种盲信号分离的信息理论方法[J].山东大学学报,1998,(4):398-403)提出基于统计独立的假设，同时利用了最大信息传输和输出互信息最小化，将该判据用于独立分量分析，得到源信号的盲分离。华北电力大学(王彩雄,唐志国等.一种多源局部放电信号分离方法[J].中国电机工程学报,2013,33(13):212-219)提出基于局部放电信号时频分布特征，采用等效持续时间和等效均方根带宽来表征局部放电宽带脉冲波形的时频特征，构建等效时频谱图,进而采用基于网格和密度的聚类算法来完成不同类型局部放电信号的自动分离。上海交通大学(胡英,杨杰等.基于盲信号分离的数字水印检测与提取[J].上海交通大学学报,2004,38(2):229-232)提出一种基于小波变换的数字水印嵌入算法基础上，应用盲分离技术有效地检测和提取出了含在水印图像中的水印。杭州电子科技大学(赵知劲.一种时频域上的盲信号分离方法[J].信号处理,2004,20(4):384-386)提出一种基于滑动傅立叶变换和一个频率芯值与原信号的关系的信号盲分离算法。山东大学(曹立军,龚蓬等.一种基于多传感器的噪声信号分离方法[J].传感技术学报,2005,18(4):759-761)提出了一种将多点多传感器测量所得噪声值，再通过相关性分析进行噪声分离的方法。安阳工学院(姚玉钦.一种基于逼近线性空间的盲信号分离方法[J].通信技术,2009,42(3):43-44)结合目标函数，提出了一种非线性混叠信号盲分离算法，含噪混合信号之间的关系构造了动态的目标函数状态一空间。该函数的特点是多变量，过程和观测噪声不限于高斯分布，从而把非线性混叠信号盲分离问题转化为参数空间的线性混叠信号盲分离问题。天津大学(杨挺,尚昆等.基于压缩感知的盲源信号分离检测方法[J].天津大学学报,2016,49(11):1138-1143)针对电能质量信号的结构特点,构建了压缩感知电能质量信号分离模型,并针对该模型提出一种基于压缩感知的盲源信号分离检测算法。石家庄铁道学院(申永军,杨绍普等.一种基于奇异值分解的欠定盲信号分离方法[C].全国振动工程及应用学术会议暨全国设备故障诊断学术会议,2008)提出了一种利用相空间重构和奇异值分解实现信号升维,从而对欠定信号进行盲分离的新方法。首先通过信号的相空间重构得到吸引子轨迹矩阵,然后对该矩阵进行奇异值分解,并根据不同信号的奇异值分布特性选择合适的奇异值进行逆变换,从而可以得到源信号的新的线性组合,实现信号升维。郑州大学信息工程学院(王忠勇,李响等.一种新的非线性非高斯信号分离方法[J].郑州大学学报,2012,33(2):14)提出一种基于粒子滤波的非线性非高斯信号分离方法。该方法依据状态空间模型把信号分离问题转化为信号的状态和参数的联合估计问题，利用粒子滤波方法,结合核平滑收缩技术拟合系统未知参数后验分布，以实现非线性系统中多路信号的分离。太原工业学院(张烨,原菊梅等.基于多传感器数据融合的盲信号谐波分离方法[J].自动化应用,2016(7):97-100)提出一种基于多传感器数据融合技术的谐波分离方法。通过对多传感器进行时间平移处理构造出多路观测信号，对电能质量观测信号进行预处理，去除信号的噪声干扰，利用改进的快速独立分量分析对谐波各个成分进行分离。卷烟厂的滤棒成型机是将纤维丝束、成型纸、甘油脂等原材料经机械加工和工艺处理制作成卷烟用滤棒，滤棒规格有长短、轻重、形状、颜色等区分。滤棒成型机在制造滤棒过程中，将不合格的滤棒经剔除装置剔除，以免不合格的滤棒进入生产流水线造成质量事故。滤棒在生产制造过程中，由于丝束包换包、甘油脂喷洒面、成型纸换纸等因素影响会产生例如滤棒圆周超标、重量超标、外观缺陷等质量问题，这些异常滤棒必须剔除，否则会严重影响卷烟制品的质量。目前卷烟厂主流使用的KDF2机型滤棒成型机其自带的质量检测装置能够检测到圆周超标的滤棒，这使得这部分异常滤棒可经由剔除装置剔除，但此机型无法检测重量超标的滤棒，且滤棒重量的波动呈非线性变化，这就使得小部分重量超标的滤棒无法检测和剔除。滤棒成型机经由设备自带的质量检测装置检测信号并传输至中央集控的PLC中，在对检测信号进行抽样分析中，发现除了圆周控制信号外，并没有滤棒重量信号，而且还存在大量别的信号，所以若增加滤棒重量自检信号，存在两个关键问题，一是如何从外界获取重量信号，而且该信号应输入至PLC中，为PLC识别信号；二是该重量信号必然会和其它信号掺杂在一起，就会存在信号重叠、互相干扰的现象。由于所有信号是打包传输的，是属于盲源信号，所以该自检信号的源信号无法精确获知和最佳估计，造成信号无法直接辨别和无法后期利用。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术的第一个目的是提供一种结构简单、使用方便的滤棒成型机滤棒称重装置；本专利技术的第二个目的是提供一种滤棒成型机重量检测信号分离方法，该方法具有检测信号能力强、局部信号分离辨识度高、信号采集和利用广泛等特点。为了实现上述第一个目的，本专利技术采用了以下的技术方案：一种滤棒成型机滤棒称重装置，包括上下设置的引导模块和称重模块，所述引导模块由上至下依次包括料斗、上料通道和剔除口，所述料斗中还设有使滤棒能够左右平齐呈直线排列的和固定架，所述称重模块包括壳体、设置在壳体内的下料通道和称重天平，所述下料通道与上料通道衔接，所述称重天平位于下料通道的下部，且称重天平还与一侧设置的转换器电连接，所述壳体上开设有取样窗，且取样窗的上部通过摇杆铰接在壳体上。作为优选方案：所述的料斗采用不锈钢材料制成，且料斗口为楔形。作为优选方案：所述的称重天平采用高精度数字天平，且内置RS232通讯接口。作为优选方案：所述的下料通道呈瓶颈状，所述的取样窗采用透明有机玻璃制成。为了实现上述第二个目的，本专利技术采用了以下的技术方案：一种滤棒成型机重量检测信号分离方法，包括以下步骤：将采用如上所述的装置得出的模拟信号转换为数字信号，并对该数字信号依次进行信号分析模型处理和信号转换模型处理；1、信号分析模型处理，其方法步骤如下：1.1)、如前所述的信号分析模型，假设滤棒成型机所有侦听信号的原始信号定义为A＝xδyT的矩阵，可演算为侦听原始信号群的矩阵表达式，即A＝xδyT，其中x，y为左右对称的信号交集，那么原始信号的特征向量表示为：δ＝diag(u1,u2,...,ui)，ui(ui≥0,i＝1,2,...n)，(u1,u2,...ui)称为滤棒成型机的侦听信号群，δ为原始信号的特征向量；1.2)、如前所述的滤棒成型机侦听信号群可由AAT表示两个转置矩阵，并求出协方差BXY，即Bxy＝AATδ＝S∧STδ，且S为各侦听信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滤棒成型机滤棒称重装置，其特征在于：包括上下设置的引导模块(1)和称重模块(2)，所述引导模块(1)由上至下依次包括料斗(11)、上料通道(12)和剔除口(13)，所述料斗(11)中还设有使滤棒能够左右平齐呈直线排列的和固定架(14)，所述称重模块(2)包括壳体、设置在壳体内的下料通道(21)和称重天平(22)，所述下料通道(21)与上料通道(12)衔接，所述称重天平(22)位于下料通道(21)的下部，且称重天平(22)还与一侧设置的转换器(23)电连接，所述壳体上开设有取样窗(25)，且取样窗(25)的上部通过摇杆(24)铰接在壳体上。

【技术特征摘要】
1.一种滤棒成型机滤棒称重装置，其特征在于：包括上下设置的引导模块(1)和称重模块(2)，所述引导模块(1)由上至下依次包括料斗(11)、上料通道(12)和剔除口(13)，所述料斗(11)中还设有使滤棒能够左右平齐呈直线排列的和固定架(14)，所述称重模块(2)包括壳体、设置在壳体内的下料通道(21)和称重天平(22)，所述下料通道(21)与上料通道(12)衔接，所述称重天平(22)位于下料通道(21)的下部，且称重天平(22)还与一侧设置的转换器(23)电连接，所述壳体上开设有取样窗(25)，且取样窗(25)的上部通过摇杆(24)铰接在壳体上。2.根据权利要求1所述的一种滤棒成型机滤棒称重装置，其特征在于：所述的料斗(11)采用不锈钢材料制成，且料斗口为楔形。3.根据权利要求1所述的一种滤棒成型机滤棒称重装置，其特征在于：所述的称重天平采用高精度数字天平，且内置RS232通讯接口。4.根据权利要求1所述的一种滤棒成型机滤棒称重装置，其特征在于：所述的下料通道(21)呈瓶颈状，所述的取样窗(25)采用透明有机玻璃制成。5.一种滤棒成型机重量检测信号分离方法，其特征在于，包括以下步骤：将采用权利要求1至4中任意一项所述的装置得出的模拟信号转换为数字信号，并对该数字信号依次进行信号分析模型处理和信号转换模型处理；1、信号分析模型处理，其方法步骤如下：1.1)、如前所述的信号分析模型，假设滤棒成型机所有侦听信号的原始信号定义为A＝xδyT的矩阵，可演算为侦听原始信号群的矩阵表达式，即A＝xδyT，其中x，y为左右对称的信号交集，那么原始信号的特征向量表示为：δ＝diag(u1,u2,...,ui)，ui(ui≥0,i＝1,2,...n)，(u1,u2,...ui)称为滤棒成型机的侦听信号群，δ为原始信号的特征向量；1.2)、如前所述的滤棒成型机侦听信号群可由AAT表示两个转置...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱建雄，韩国强，吕伟，范礼峰，楼峰，张驰，
申请(专利权)人：浙江中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33