小型卷烟机的制作方法

专利名称：小型卷烟机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机电设备，特别是涉及一种用于小批量制造香烟的机电设备。
背景技术：
随着社会发展，与人们生活息息相关的食品、物品的安全性越来越受到重视，香烟也不例外。目前烟草行业正在大力提倡香烟降焦减害，通过生物评估实验，分析不同类型香精香料添加到香烟内后对人体的影响，保证添加剂的安全性。因此需要一定数量的实验用 成品烟作为载体，以加入不同类型香精香料进行实验分析。若采用卷烟厂的常规生产线来生产实验用成品烟的话，一次生产中的最低烟支生产量太大，远多于实验所需烟支数量，造成较大浪费。目前实验用成品烟主要采用手动装烟器进行生产，生产效率低且烟支的烟丝重量误差较大。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种小型卷烟机代替手工装烟器生产小批量的烟支，解决烟支烟丝重量误差大的问题，同时保证烟丝均匀紧实。本实用新型的小型卷烟机包括外壳、烟管装载器、烟丝进料斗、成品烟托盘、平板电脑和真空发生器，平板电脑安装在外壳前端面上，外壳内底部固定连接有一水平框架和真空发生器，在水平框架的上方自左向右固定连接有第一固定支架、第二固定支架、第三固定支架，第二固定支架左侧的水平框架前部固定连接前固定支架，后部固定连接后固定支架，烟管装载器与第一固定支架右侧上部通过连接板固定连接，烟管装载器的出口处安装有烟管分拣辊，烟管装载器右侧的烟丝进料斗与外壳上部的烟丝进料口固定连接，烟丝进料斗的出口处安装有烟丝采集辊；还包括烟管真空固定装置、电子天平，烟管真空固定装置固定安装在烟管分拣辊下方的水平框架上，烟管真空固定装置的上端面为向下凹陷的半圆形弧面，半圆形弧面上开有若干小孔，烟管真空固定装置的后端面上设有真空气口，小孔和真空气口与烟管真空固定装置的的内腔连通，真空气口通过气管与真空发生器连接，烟管真空固定装置的前端面由连接板与成品烟托盘衔接，烟管分拣辊、烟丝采集辊的轴线与烟管真空固定装置的上端面的轴线平行；电子天平固定安装在烟丝进料斗下方的外壳底部，电子天平的称量盘位于烟丝采集辊下方；还包括烟丝压实电机，烟丝压实电机固定连接在后固定支架上，烟丝压实电机的输出轴与安装在前、后固定支架之间的烟丝压实丝杠一端固定连接，烟丝压实丝杠是双向螺旋丝杠，烟丝压实丝杠与烟管真空固定装置的上端面的轴线垂直，烟丝压实丝杠两端分别安装一个丝杠螺母，每个丝杠螺母固定连接一个螺母座，螺母座上各固定安装一个烟丝压实夹板，两块烟丝压实夹板相对的端面为半圆形弧面，两块烟丝压实夹板相对的端面接触时形成的圆形通孔的轴线与烟管真空固定装置上端面的轴线重合，烟丝压实夹板的下端面与称量盘的表面平行相邻；还包括与第三固定支架右侧固定连接的烟丝推杆推进电机，烟丝推杆推进电机的输出端与烟丝推杆推进丝杠的右端固定连接，烟丝推杆推进丝杠安装在第二固定支架与第三固定支架之间，烟丝推杆推进丝杠的轴线与烟管真空固定装置的上端面的轴线平行，烟丝推杆推进丝杠上的丝杠螺母底座上固定安装烟丝推杆旋转电机，烟丝推杆旋转电机的输出端连接烟丝推杆的右端，烟丝推杆的左端位于称量盘表面边缘，烟丝推杆的轴线与烟管真空固定装置上端面的轴线重合。所述烟管分拣辊的圆周表面设有8个均匀分布的与烟管分拣辊轴线平行的凹槽，凹槽尺寸略大于烟管尺寸，烟管分拣辊的轴线与烟管装载器出口平齐。所述烟丝采集辊的圆周表面均匀分布若干圆形凸起，烟丝采集辊的轴线位于烟丝进料斗内。还包括固定连接在后固定支架上的烟丝切刀气缸，烟丝切刀气缸的活塞杆上固定连接烟丝切刀，烟丝切刀的刀锋位于烟管真空固定装置的上端面的右侧，与烟管真空固定装置的上端面的轴线垂直且被轴线贯穿。还包括固定连接在烟管真空固定装置后方水平框架上的清洁喷嘴，清洁喷嘴朝向烟管真空固定装置的上端面和称量盘表面。真空发生器通过第三电磁阀与气泵连接。气泵与烟丝切刀气缸的进排气通孔间通过第二电磁阀、气管连接。气泵与清洁喷嘴间通过第一电磁阀、气管连接。所述各电机、电磁阀和气缸的控制电路与平板电脑连接，运转受平板电脑控制。本实用新型小型卷烟机通过平板电脑控制烟丝采集辊的转动速度，使烟丝均匀下落，根据电子天平测量值和设定值的对比，控制烟丝下落重量和速度，实现精确称重。通过烟丝压实夹板和烟丝推杆将烟丝压实成型，灌注进空烟管中，避免了灌注过程中烟丝松散，烟管中烟丝不均匀、紧实，烟丝散落造成灌注重量不一，不符合批量生产要求。利用烟丝切刀将快速灌注的烟支端部露出的烟丝切除，使烟支端部平整、美观。通过烟管真空固定装置固定空烟管，避免了破坏空烟管外形，使烟丝灌注成品率提高。利用清洁喷嘴清理称量盘，确保了每一次烟丝称量精度，同时清洁喷嘴将加工好的烟支吹到成品烟托盘上，也保证了烟支使用前的完整形状。本实用新型小型卷烟机使向空烟管中灌装烟丝的烟支生产过程实现了完全自动化，利用高精度称量器件保证了烟丝重量的准确度，并通过推杆旋实和切刀使烟支端部的烟丝平整紧实，提高了烟支生产效率、质量和稳定性。
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步说明。

图I为本实用新型小型卷烟机的外观结构示意图；图2为本实用新型小型卷烟机的内部结构正视图；图3为本实用新型小型卷烟机的内部结构俯视图；图4为本实用新型小型卷烟机的内部结构左视图；图5为本实用新型小型卷烟机的内部结构A-A方向的剖视图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型的小型卷烟机的外壳顶端设有烟管装载口 01与内部的烟管装载器固定连接，烟管装载口的右侧设有烟丝进料口 02，与内部的烟丝进料斗固定连接。在卷烟机的外壳正面设有成品烟出口 03，与内部的成品烟托盘固定连接，在成品烟出口的上方设有急停按钮05，用来暂停卷烟过程，在成品烟出口的右侧设有平板电脑04和控制按钮，用来设置卷烟工序的各种 参数，显示各类工作状态。如图2和图3所示，在卷烟机的外壳内部设有一水平框架11，固定连接在卷烟机的外壳内。在水平框架11的上方自左向右固定连接有第一固定支架12，第二固定支架13，第三固定支架14，烟管装载器21与第一固定支架12右侧上部通过连接板固定连接，烟管装载器的进口与烟管装载口 01固定连接，烟管装载器的出口处安装有烟管分拣辊22，烟管分拣辊的轴线与出口平齐，烟管分拣辊旋转电机23固定连接在第一固定支架12左侧，其输出轴与烟管分拣辊的左端固定连接，两者共轴。如图2和图4所示，在烟管分拣辊22的下方，烟管真空固定装置24固定安装在水平框架上，烟管真空固定装置的上端面为向下凹陷的半圆形平滑弧面，其上开有若干进气小孔，小孔与烟管真空固定装置的的内腔连通，烟管真空固定装置上端面的轴线与烟管分拣辊22的轴线平行，烟管真空固定装置的后端面上设有真空气口 82，真空气口通过气管与真空发生器81连接，烟管真空固定装置的前端面由连接板与成品烟托盘17衔接。烟管分拣辊22的圆周表面设有8个均匀分布的与烟管分拣辊轴线平行的凹槽，凹槽尺寸略大于烟管尺寸，烟管分拣辊转动时带动落入凹槽中的烟支转动，当空烟管转动到烟管分拣辊下方时会落向烟管真空固定装置24上端面。如图2和图3所示，烟管装载器21的右侧设有烟丝进料斗41，烟丝进料斗的进口与烟丝进料口 02固定连接，烟丝进料斗的出口处安装有烟丝采集辊42，烟丝采集辊的轴线位于烟丝进料斗内且与烟管真空固定装置上端面的轴线平行，烟丝采集辊旋转电机43固定连接在第二固定支架13的右侧，其输出轴与烟丝采集辊的右端固定连接，两者共轴。如图4和图5所示，电子天平44固定安装在外壳底部，称量盘45位于烟丝进料斗41的出口下方，紧邻左侧的烟管真空固定装置24。称量盘前后方向的水平框架11上固定有前固定支架15、后固定支架16，烟丝压实电机46固定连接在后固定支架上，输出轴与安装在前、后固定支架之间的烟丝压实丝杠47 —端固定连接，烟丝压实丝杠位于电子天平44左侧，与烟管真空固定装置24的上端面的轴线垂直，对应在电子天平44右侧，前、后固定支架之间固定连接有平行于烟丝压实丝杠的第一滑动杆48。烟丝采集辊的圆周表面均匀分布若干圆形凸起，随着烟丝采集辊的旋转将烟丝从烟丝进料斗中采集出来，并通过烟丝采集辊和料斗内壁的间隙，使烟丝能够均匀下落到电子天平的称量盘45上。烟丝压实丝杠47是双向螺旋丝杠，两端分别安装一个丝杠螺母47a，每个丝杠螺母固定连接一个螺母座47b，螺母座上各固定安装一个烟丝压实夹板49，烟丝压实夹板的下端面与称量盘45的表面接触。两块烟丝压实夹板相对的端面为半圆形弧面，在烟丝压实丝杠47带动下同时做反方向运动实现对称开合动作，两块烟丝压实夹板相对的端面接触时形成的圆形通孔的轴线与烟管真空固定装置24的上端面的轴线共轴。[0032]如图2和图3所示，在第三固定支架14右侧固定连接烟丝推杆推进电机61，烟丝推杆推进电机的输出端与烟丝推杆推进丝杠62的右端固定连接，烟丝推杆推进丝杠安装在第二固定支架13与第三固定支架14之间，与烟管真空固定装置24的上端面的轴线平行。固定安装在第二固定支架13与第三固定支架14之间的第二滑动杆63与烟丝推杆推进丝杠平行。烟丝推杆推进丝杠上的丝杠螺母底座62a在丝杠上水平移动。丝杠螺母底座上固定安装烟丝推杆旋转电机64，烟丝推杆旋转电机的输出端连接烟丝推杆65的右端，烟丝推杆的左端位于称量盘45表面边缘，烟丝推杆的轴线与烟管真空固定装置24的上端面的轴线重合。如图4所示，后固定支架16上固定连接有烟丝切刀气缸71，烟丝切刀气缸的活塞杆上固定连接烟丝切刀72，烟丝切刀的刀体位于烟管真空固定装置24的上端面的右侧，烟丝压实夹板49的左端，与烟管真空固定装置24的上端面的轴线垂直且被轴线贯穿，在活塞杆的带动下作前后运动。如图2至图4所示，小型卷烟机的外壳内固定安装有真空发生器81，烟管真空固定装置24后端面上设有真空气口 82，与烟管真空固定装置的的内腔连通，真空气口通过气管与真空发生器81连接，真空发生器81通过第三电磁阀86与气泵连接。烟管真空固定装置24后方水平框架上固定连接有清洁喷嘴83，通过气管、第一电磁阀84与气泵连接，清洁喷嘴83朝向烟管真空固定装置24的上端面。气泵与烟丝切刀气缸71的进排气通孔间通过第二电磁阀85、气管连接。第一电磁阀作为控制清洁喷嘴83动作的开关，第二电磁阀作为控制烟丝切刀72动作的开关，第三电磁阀作为控制真空发生器81动作的开关。本实用新型的小型卷烟机工作时，首先利用设备上的平板电脑和控制按钮设定烟支制作数量、烟丝重量等基本参数，同时设置制造过程中的控制参数，包括烟支制造周期，烟丝棒长度，真空固定装置的真空度，清洁喷嘴出气流量、各电机的启停和转速、各电磁阀的开合等。制造过程中，平板电脑04通过控制第三电磁阀86控制真空发生器81产生真空负压，真空通过烟管真空固定装置24真空气口 82使烟管真空固定装置24的上端面上方产生负压；受平板电脑控制的烟管分拣辊旋转电机23带动烟管分拣辊22转动，一只空烟管转动到烟管分拣辊下方掉落，受负压吸引，固定在烟管真空固定装置24的上端面上。烟丝采集辊42随烟丝采集辊旋转电机43旋转，使烟丝均匀洒落在电子天平的称量盘45上，随着电子天平测量到烟丝重量接近、达到设定值，平板电脑控制烟丝采集辊旋转电机减缓烟丝采集辊旋转速度直至停止。烟丝压实电机46带动烟丝压实丝杠47转动，使两块烟丝压实夹板49相向运动，将称量盘45上的烟丝聚拢成柱状烟丝棒。受平板电脑控制的烟丝推杆推进电机61旋转带动烟丝推杆推进丝杠62,使丝杠螺母底座62a向左带动烟丝推杆旋转电机64和烟丝推杆65移动，利用烟丝切刀刀体与烟丝推杆将柱状烟丝棒挤压为设定长度。平板电脑通过第二电磁阀85控制烟丝切刀气缸71的活塞杆带动烟丝切刀72后移让开烟管真空固定装置24的上端面的轴线。受平板电脑控制的烟丝推杆推进电机61旋转带动烟丝推杆推进丝杠62,使丝杠螺母底座62a向左带动烟丝推杆旋转电机64和烟丝推杆65移动，烟丝推杆65将烟丝棒从两块烟丝压实夹板合并时端面间形成的圆形通孔中，推入固定在烟管真空固定装置24上端面上的空烟管中。受平板电脑控制的烟丝推杆旋转电机64带动烟丝推杆65旋转，将烟丝压实。[0037]烟丝推杆65推送到位、烟丝压实后受平板电脑控制的烟丝推杆旋转电机64停止旋转，受平板电脑控制的烟丝推杆推进电机61带动烟丝推杆推进丝杠62反向旋转，使使丝杠螺母底座62a向右带动烟丝推杆旋转电机64和烟丝推杆65移动复位。平板电脑通过第二电磁阀85控制烟丝切刀气缸71的活塞杆带动烟丝切刀72前后运动，将漏于烟管外的烟丝切断。受平板电脑控制的烟丝压实电机46带动烟丝压实丝杠47反向转动，使两块烟丝压实夹板49反向运动复位。平板电脑通过第三电磁阀86控制真空发生器81停止产生吸力，通过第一电磁阀84控制清洁喷嘴83产生气体吹拂烟管真空固定装置24的上端面和称量盘45，使加工好的烟支沿烟管真空固定装置的前端面连接板滑落至成品烟托盘17，同时清理称量盘上剩余的烟丝末，随后平板电脑通过控制第一电磁阀84控制清洁喷嘴83停止喷气。重复以上制造过程，就可以快速地完成小批量烟支的制造。当制造过程中由于空烟管和烟丝来不及增加或出现设备以外故障时，通过按急停按钮05控制平板电脑发出控制信号使小型卷烟机暂停正常制造流程，进入等待，再次按急停按钮控制平板电脑发出控 制信号使小型卷烟机恢复正常制造流程。以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
权利要求1.ー种小型卷烟机，其特征在干包括外壳、烟管装载器(21)、烟丝进料斗(41)、成品烟托盘(17)、平板电脑(04)和真空发生器(81)，平板电脑安装在外壳前端面上，外壳内底部固定连接有一水平框架(11)和真空发生器，在水平框架(11)的上方自左向右固定连接有第一固定支架(12)、第二固定支架(13)、第三固定支架(14)，第二固定支架(13)左侧的水平框架(11)前部固定连接前固定支架(15)，后部固定连接后固定支架(16)，烟管装载器(21)与第一固定支架(12)右侧上部通过连接板固定连接，烟管装载器(21)的出口处安装有烟管分拣辊(22)，烟管装载器(21)右侧的烟丝进料斗(41)与外壳上部的烟丝进料ロ(02)固定连接，烟丝进料斗(41)的出口处安装有烟丝采集辊(42)； 还包括烟管真空固定装置(24)、电子天平(44)，烟管真空固定装置固定安装在烟管分拣辊(22)下方的水平框架上，烟管真空固定装置的上端面为向下凹陷的半圆形弧面，半圆形弧面上开有若干小孔，烟管真空固定装置的后端面上设有真空气ロ(82)，小孔和真空气ロ与烟管真空固定装置的的内腔连通，真空气ロ通过气管与真空发生器(81)连接，烟管真空固定装置的前端面由连接板与成品烟托盘(17)衔接，烟管分拣辊(22)、烟丝采集辊(42)的轴线与烟管真空固定装置(24)的上端面的轴线平行；电子天平(44)固定安装在烟丝进料斗(41)下方的外壳底部，电子天平的称量盘(45)位于烟丝采集辊(42)下方； 还包括烟丝压实电机(46)，烟丝压实电机固定连接在后固定支架上，烟丝压实电机的输出轴与安装在前、后固定支架之间的烟丝压实丝杠(47) —端固定连接，烟丝压实丝杠(47)是双向螺旋丝杠，烟丝压实丝杠(47)与烟管真空固定装置(24)的上端面的轴线垂直，烟丝压实丝杠两端分别安装ー个丝杠螺母(47a)，每个丝杠螺母固定连接ー个螺母座(47b)，螺母座上各固定安装一个烟丝压实夹板(49)，两块烟丝压实夹板相対的端面为半圆形弧面，两块烟丝压实夹板相対的端面接触时形成的圆形通孔的轴线与烟管真空固定装置上端面的轴线重合，烟丝压实夹板的下端面与称量盘(45)的表面平行相邻； 还包括与第三固定支架(14)右侧固定连接的烟丝推杆推进电机(61)，烟丝推杆推进电机的输出端与烟丝推杆推进丝杠￠2)的右端固定连接，烟丝推杆推进丝杠安装在第二固定支架(13)与第三固定支架(14)之间，烟丝推杆推进丝杠的轴线与烟管真空固定装置(24)的上端面的轴线平行，烟丝推杆推进丝杠上的丝杠螺母底座(62a)上固定安装烟丝推杆旋转电机(64)，烟丝推杆旋转电机的输出端连接烟丝推杆￠5)的右端，烟丝推杆的左端位于称量盘(45)表面边缘，烟丝推杆的轴线与烟管真空固定装置上端面的轴线重合。
2.根据权利要求I所述的小型卷烟机，其特征在干所述烟管分拣辊(22)的圆周表面设有8个均匀分布的与烟管分拣辊轴线平行的凹槽，凹槽尺寸略大于烟管尺寸，烟管分拣辊的轴线与烟管装载器(21)出口平齐。
3.根据权利要求2所述的小型卷烟机，其特征在干所述烟丝采集辊(42)的圆周表面均匀分布若干圆形凸起，烟丝采集辊的轴线位于烟丝进料斗内。
4.根据权利要求3所述的小型卷烟机，其特征在于还包括固定连接在后固定支架(16)上的烟丝切刀气缸(71)，烟丝切刀气缸的活塞杆上固定连接烟丝切刀(72)，烟丝切刀的刀锋位于烟管真空固定装置(24)的上端面的右侧，与烟管真空固定装置(24)的上端面的轴线垂直且被轴线贯穿。
5.根据权利要求4所述的小型卷烟机，其特征在于还包括固定连接在烟管真空固定装置(24)后方水平框架上的清洁喷嘴(83)，清洁喷嘴朝向畑管真空固定装置(24)的上端面和称量盘(45)表面。
6.根据权利要求5所述的小型卷烟机，其特征在于真空发生器(81)通过第三电磁阀(86)与气泵连接。
7.根据权利要求6所述的小型卷烟机，其特征在于气泵与烟丝切刀气缸(71)的进排气通孔间通过第二电磁阀(85)、气管连接。
8.根据权利要求7所述的小型卷烟机，其特征在于气泵与清洁喷嘴(83)间通过第一电磁阀(84)、气管连接。
9.根据权利要求I至8任一所述的小型卷烟机，其特征在于所述各电机、电磁阀和气缸的控制电路与平板电脑连接，运转受平板电脑控制。
专利摘要本实用新型的小型卷烟机，涉及用于小批量制造香烟的机电设备。外壳、烟管装载器、烟丝进料斗、烟管分拣辊、烟丝采集辊、成品烟托盘、平板电脑、烟管真空固定装置、电子天平、烟丝压实夹板、烟丝推杆，真空发生器、电磁阀，烟管真空固定装置的上端面为半圆形弧面，两块烟丝压实夹板相对的端面为半圆形弧面；烟管真空固定装置的上端面的轴线与两块烟丝压实夹板相对的端面接触时形成的圆形通孔的轴线重合，与烟管分拣辊、烟丝采集辊的轴线和烟丝推杆推进丝杠的轴线平行，与烟丝压实丝杠轴线垂直。其目的是代替手工装烟器生产小批量的烟支，解决烟支烟丝重量误差大的问题，同时保证烟丝均匀紧实。
文档编号A24C5/00GK202407060SQ2011205267
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者张惠, 王敏, 虞建明, 赵高辉, 郑劲林, 黄文兴 申请人:北京慧荣和科技有限公司