一种香精香料注射仪的制作方法

本发明涉及一种注射仪器，尤其涉及一种香精香料注射仪。

背景技术：

随着社会的发展，与人们生活息息相关的食品、药品的安全性越来越受到重视，香烟也不例外。据统计，截至2012年，中国吸烟人数超过3亿，居世界首位。同时，中国每年约有140万人死于吸烟，死亡人数仍领先世界。近年来，随着公众健康意识的提高，人们对香烟“降焦减害”的呼声越来越大。研究者们通过动物烟气暴露实验，考察不同类型香精香料添加剂加到香烟内后对人体健康产生的影响，以评估添加剂的安全性。因此，需根据实验要求将不同类型和剂量的香精香料精确注入到香烟中，以便开展后续的香烟气体暴露实验。目前市面上虽有多种类型的香精香料注射仪，然而它们存在的问题有注射效率低、注射精度差、自动化程度低，难以满足愈发严格的实验要求。因此，研发一台具有较高的注射效率，同时自动化程度高的香精香料注射仪是目前亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种香精香料注射仪，以向香烟内注射香精香料，同时提高向香烟内注入香精香料的效率和质量。

为此，本发明提供了一种香精香料注射仪，其包括：

至少一个香烟容纳装置，每个所述香烟容纳装置限定一个或多个香烟容纳腔；

工位装置，其上安装所述至少一个香烟容纳装置，配置成至少将每个所述香烟容纳装置从插烟工位带到注射工位；

上烟装置，配置成在每个所述香烟容纳装置位于所述插烟工位时，使香烟进入该香烟容纳装置的每个所述香烟容纳腔内；和

注射装置，配置成在每个所述香烟容纳装置位于所述注射工位时，使香精和/或香料进入该香烟容纳装置的每个所述香烟容纳腔内的香烟中。

进一步地，每个所述香烟容纳腔沿竖直方向延伸，且所述上烟装置使香烟从每个所述香烟容纳腔的下方进入该香烟容纳腔内。

进一步地，所述上烟装置包括：

一个或多个上烟筒，每个所述上烟筒具有沿竖直方向延伸的上烟腔；

第一驱动装置，配置成带动所述一个或多个上烟筒沿水平方向移动，以使每个所述上烟腔到达位于所述插烟工位的所述香烟容纳装置的一个所述香烟容纳腔的下方；和

第二驱动装置，配置成在每个所述上烟腔位于一个所述香烟容纳装置的一个香烟容纳腔的下方时，使每个所述上烟腔内的香烟进入其上方的所述香烟容纳腔内。

进一步地，所述第一驱动装置为直线滑台；所述第二驱动装置为一个或多个具有活塞杆的气缸，每个所述气缸设置于一个所述上烟筒的下方，且该气缸的所述活塞杆的上端插入该气缸上方的所述上烟腔内。

进一步地，所述的香精香料注射仪还包括香烟分拣装置，配置成使其内的多支香烟一支一支有序地进入所述上烟装置的一个或多个所述上烟腔内。

进一步地，所述香烟分拣装置为双辊筒香烟分拣装置，其包括：

漏斗，其内限定有用于容纳多支香烟的香烟放置腔；

柱形体，其圆周表面上设置至少一个与所述柱形体同轴的放烟槽；

滚轴，设置在所述柱形体的侧上方，与所述柱形体同时转动，以使所述香烟放置腔内的一支香烟从所述柱形体和所述滚轴的上方同侧进入所述放烟槽内，并将该香烟带到所述柱形体和所述滚轴的下方同侧，从而使该香烟在重力的作用下从所述放烟槽掉下；和

香烟换向装置，配置成将从所述放烟槽掉下的、且处于水平状态的香烟转换成倾斜状态或竖直状态，以使香烟在重力的作用下掉入一个所述上烟腔内。

进一步地，所述香烟换向装置包括两个相对设置的竖直侧壁、垂直于所述竖直侧壁的竖直端壁和具有圆弧形转换面的转换块，所述转换块位于两个所述竖直侧壁之间，所述圆弧形转换面的至少部分表面朝向所述竖直端壁的内表面。

进一步地，所述工位装置为工位转盘，配置成绕其轴线沿一个旋转方向转动，以使每个所述香烟容纳装置随所述工位转盘从所述插烟工位转动到所述注射工位，和/或从所述注射工位转动到所述插烟工位；且所述香烟容纳装置为多个，多个所述香烟容纳装置沿所述工位转盘的周向均布于所述工位转盘。

进一步地，所述注射装置包括：

一个或多个注射器，设置于所述工位转盘的上方；

第一升降机构，配置成带动所述一个或多个注射器的筒体沿竖直方向移动，以使每个所述注射器的针管向下运动插入其下方香烟容纳腔内的香烟中，或向上运动从其下方香烟容纳腔内的香烟中抽出；和

第二升降机构，配置成带动所述一个或多个注射器的活塞沿竖直方向移动，以在每个所述注射器的针管在其下方的香烟内向上移动的过程中，带动每个所述活塞向下移动，以将每个所述注射器的筒体内的香精和/或香料注射入该注射器下方的香烟中。

进一步地，所述工位转盘在使一个所述香烟容纳装置转动到所述注射工位时，还使另一个所述香烟容纳装置处于所述插烟工位。

本发明的香精香料注射仪在香精香料注射过程中，可依靠上烟装置将香烟自动地插入香烟容纳装置的香烟容纳腔内，再进行香精香料的注射，使得插烟过程勿需人工操作，实现全自动化，极大地缩短了香烟从插入到注射完成的整个过程所需的时间，提高了香精香料的注射效率。

进一步地，本发明的香精香料注射仪还包括香烟分拣装置，香烟分拣装置可使多支香烟一支一支有序地进入上烟腔内，再进行插烟操作，这又进一步提高了香精香料注射仪的自动化程度。

进一步地，本发明的香精香料注射仪还可依靠工位转盘实现香烟快速、有效地转入或转出注射工位或者其他操作工位，使得整个香精香料注射过程易于控制。

进一步地，本发明的香烟容纳装置也可设置为多个。在一个香烟容纳装置中的香烟进行香精香料注射操作时，其余几个香烟容纳装置内的香烟可进行其他操作，如插烟、吐烟等，即多种操作可以同时进行，使得单位时间内完成香精香料注射的烟支数量增多，进一步提高了香精香料的注射效率。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1为根据本发明一个实施例的香精香料注射仪的示意性结构图；

图2为图1所示香精香料注射仪的示意性局部结构图；

图3为图1所示香精香料注射仪的示意性局部结构图；

图4为根据本发明一个实施例的香精香料注射仪的上烟装置的示意性结构图；

图5为图1所示香精香料注射仪的示意性局部结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。

图1为根据本发明一个实施例的香精香料注射仪的示意性结构图，图2和图3为图1所示香精香料注射仪的示意性局部结构图。如图1、图2和图3所示，本发明实施例提供了一种香精香料注射仪。该香精香料注射仪包括至少一个香烟容纳装置30、工位装置、上烟装置40和注射装置20。

如图2所示，该香精香料注射仪的香烟容纳装置30安装于工位装置，工位装置配置成至少将每个香烟容纳装置30从插烟工位带到注射工位。例如，在本发明的一些实施方式中，工位装置可设置为工位转盘10，配置成绕其轴线沿一个旋转方向转动，以使每个香烟容纳装置30随工位转盘10从插烟工位转动到注射工位，和/或从注射工位转动到插烟工位。具体地，工位转盘10可通过转盘轴120转动地安装于转盘底座110上。转盘轴120的底部安装有同步带轮130，控制工位转盘10转动的电机通过联轴器带动主动带轮转动，主动带轮通过皮带传动带动同步带轮130转动，从而可使工位转盘10转动。工位转盘10转动可使其上的每个香烟容纳装置30从插烟工位转出，转动到注射工位，还可使每个香烟容纳装置30从注射工位转出，再次转到插烟工位。

香烟容纳装置30可设置为一个或多个，每个香烟容纳装置30限定一个或多个香烟容纳腔。在香烟容纳装置30为多个的情况下，多个香烟容纳装置30沿工位转盘10的周向均布于工位转盘10。在本发明的一些实施例中，该香精香料注射仪具有四个香烟容纳装置30，沿工位转盘10的周向分布，每两个相邻的香烟容纳装置30间隔约90°。每个香烟容纳装置30包括沿工位转盘10径向排列的两个香烟容纳部31，每个香烟容纳部31限定有一个香烟容纳腔，每个香烟容纳腔放置一支香烟。

上烟装置40配置成在每个香烟容纳装置30位于插烟工位时，使香烟进入该香烟容纳装置30的每个香烟容纳腔内。在本发明的一些实施方式中，每个香烟容纳腔可沿竖直方向延伸，上烟装置40使香烟从每个香烟容纳腔的下方进入该香烟容纳腔内。图4为根据本发明一个实施例的香精香料注射仪的上烟装置的示意性结构图。具体地，如图4所示，上烟装置40包括上烟筒41、第一驱动装置42和第二驱动装置43。上烟筒41具有沿竖直方向延伸的上烟腔，安装于香烟容纳装置30的下方，其数量至少为一个，且和每个香烟容纳装置30中香烟容纳腔的数量保持一致。第一驱动装置42配置成带动一个或多个上烟筒41沿水平方向移动，以使每个上烟腔到达位于插烟工位的香烟容纳装置30的一个香烟容纳腔的下方。第二驱动装置43配置成在每个上烟腔位于一个香烟容纳装置30的一个香烟容纳腔的下方时，使每个上烟腔内的香烟进入其上方的香烟容纳腔内。在本发明一些优选的实施例中，第一驱动装置42为直线滑台，一个或多个上烟筒41固定在直线滑台的滑块上。第二驱动装置43为一个或多个具有活塞杆的气缸，气缸的数量与上烟筒41的数量相对应，每个气缸设置在一个上烟筒41的下方，且该气缸的活塞杆的上端插入该气缸上方的上烟腔内。气缸具体的工作方式是在直线滑台带动上烟筒41移动到位于插烟工位的香烟容纳装置30的下方时，气缸的活塞杆可向上运动推动上烟筒41内的香烟进入与其相对应的香烟容纳装置30的每个香烟容纳腔内。

如图3所示，注射装置20可配置成在每个香烟容纳装置30位于注射工位时，使其内的香精和/或香料进入该香烟容纳装置30的每个香烟容纳腔内的香烟中。具体地，注射装置20包括注射器23，且注射器23的数量与每个香烟容纳装置30中香烟容纳腔的数量相等，注射器23的排列方向和每个香烟容纳装置30中香烟容纳腔的排列方向保持一致，以达到同时对每个香烟容纳装置30中的香烟进行注射。在图3所示的实施例中，注射器23设置为至少两个，沿工位转盘10的径向排列，且处于工位转盘10的上方，可同时对每个香烟容纳装置30中的每支香烟进行香精香料的注射。

该注射装置还包括支架24、第一升降机构21和第二升降机构22。第一升降机21构安装于支架24，第二升降机构22安装于第一升降机构21。注射器23的针管及筒体安装于第一升降机构21，注射器23的活塞安装于第二升降机构22。第一升降机构21可带动至少两个注射器23的筒体及针管沿竖直方向移动，使每个注射器23的针管向下运动插入其下方香烟容纳腔内的香烟中，或向上运动从其下方香烟容纳腔内的香烟中抽出。第二升降机构22可带动至少两个注射器23的活塞沿竖直方向移动。在每个注射器23的针管在其下方的香烟内向上移动的过程中，第二升降机构22可带动每个活塞向下移动，以将每个注射器23的筒体内的香精和/或香料注射入该注射器23下方的香烟中。

在该实施例中，第一升降机构21和第二升降机构22均由滑台、电机和联轴器构成。滑台包括第一滑台和第二滑台。电机包括第一电机和第二电机。联轴器包括第一联轴器和第二联轴器。第一电机的转动轴通过第一联轴器与第一滑台的丝杠相连，使得第一电机可带动第一滑台的滑块进行上下滑动，从而构成第一升降机构21。固定注射器筒体的固定板安装在第一升降机构21的滑台上。第二电机的转动轴通过第二联轴器与第二滑台的丝杠相连，使得第二电机可带动第二滑台的滑块进行上下滑动，从而构成第二升降机构22。固定注射器活塞的固定板安装在第二升降机构22的滑台上。香精香料的注射过程是第一电机驱动第一滑台的滑块向下滑动，使得注射器23的针管插入其下方的待注射的香烟中，当针管向下插入到合适距离后，停止前进，滑块带动针管反向向上移动。在向上移动的过程中，第二电机驱动第二滑台的滑块向下滑动，进而推动注射器23的活塞使得香精香料被注入到香烟中。

在一些实施例中，为了使香精香料均匀地注入到香烟中，如图2所示，该香精香料注射仪还包括一个或多个驱动机构32，安装在工位转盘10的下方，每个驱动机构32和一个香烟容纳装置30相应设置，以在该香烟容纳装置30移动至所述注射工位时，驱动该香烟容纳装置30内容纳的每支香烟进行转动。在本发明的一些优选的实施例中，共设置四个香烟容纳装置30。进一步地，每个香烟容纳装置30中每个香烟容纳部31可包括外筒、可转动地安装于外筒的内筒，以及安装于内筒上端和下端的弹性圈。内筒内腔为香烟容纳腔，香烟插入内筒后，弹性圈的中央圈孔用于夹持固定香烟。每个香烟容纳装置30配置一个转动电机32。当香烟容纳装置30移动到注射工位时，转动电机32通过联轴器驱动与其连接的主动带轮转动，主动带轮通过带式传动带动相对应的两个香烟内筒底端的两个从动带轮转动，进而带动香烟容纳腔内的香烟进行转动，以保证在注射过程中，香精香料能够被均匀地注入到香烟中。

在本发明的一些实施例中，为使大量的香烟一支一支有序地进入上烟装置40中，该香精香料注射仪还包括香烟分拣装置50，配置成使其内的多支香烟一支一支有序地进入上烟装置40的一个或多个上烟筒41内。如图3所示，香烟分拣装置50为双辊筒香烟分拣装置，其包括漏斗51、柱形体52、滚轴53和香烟换向装置54。漏斗51内限定有一个香烟放置腔，可容纳多支香烟。柱形体52的圆周表面上设置有至少一个与柱形体52同轴的放烟槽。滚轴53设置在柱形体52的侧上方，与柱形52体同时转动，以使香烟放置腔内的一支香烟从柱形体52和滚轴53的上方同侧进入放烟槽内，并将该香烟带到柱形体52和滚轴53的下方同侧，从而使该香烟在重力的作用下从放烟槽内掉下。香烟换向装置54配置成接收从放烟槽掉下的、且处于水平状态的香烟转换成倾斜状态或竖直状态，以使香烟在重力的作用下掉入上烟装置40内。具体地，香烟换向装置54还包括侧壁、端壁和转换块。侧壁为两个相对设置的竖直平板，端壁垂直于两个侧壁。侧壁和端壁的作用在于支撑转换块。转换块为圆弧形，起香烟换向作用。转换块位于两个侧壁之间，且圆弧形转换面的至少部分表面朝向端壁的内表面。在香烟分拣装置50工作时，先将大量的香烟放置在香烟分拣装置50的漏斗51中，在电机的驱动下，柱形体52和滚轴53发生转动，在它们的共同作用下，漏斗51中的香烟进入柱形体52的放烟槽内，随柱形体52一起转动，最终到达柱形体52和滚轴53的下方同侧而落下，进入香烟换向装置54。在香烟换向装置54中，处于水平状态的香烟在圆弧形转换块的作用下转换成竖直状态，随后落入上烟装置40的每一个上烟筒41中。

为提高香精香料的注射效率，工位转盘10在使一个香烟容纳装置转动到注射工位时，还使另一个所述香烟容纳装置处于所述插烟工位，即转盘转动一次，多项工作可以同时进行，显著提高了工作效率。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，该香精香料注射仪还包括香精香料容纳装置80、清洗液容纳装置90和废液收集装置100。香精香料容纳装置80、清洗液容纳装置90和废液收集装置100均为一个或多个，安装于工位转盘10，可随工位转盘10转入和转出注射工位。

每个香精香料容纳装置80限定出一个或多个香精香料腔，安装于工位转盘10，以使每个香精香料容纳装置80随工位转盘转入并转出注射工位，从而使注射装置20从该香精香料容纳装置80的每个香精香料腔内抽吸香精或香料。具体地，在该实施例中，香精香料容纳装置80设置为两组，它们间隔约180°。每组香精香料容纳装置80包括三个沿工位转盘10周向排列的香精香料容纳装置80。每个香精香料容纳装置80可包括沿工位转盘10的径向排列的至少两个香精香料管，每个香精香料管限定有一个香精香料腔，且每个香精香料管放置于工位转盘的一个通孔内。注射装置20可从每个香精香料容纳装置80的每个香精香料腔内抽吸香精或香料。

每个清洗液容纳装置90限定出一个或多个清洗液腔，安装于工位转盘10，以使每个清洗液容纳装置90随工位转盘10转入并转出注射工位，从而使注射装置20从该清洗液容纳装置90的每个清洗液腔内抽吸清洗液。具体地，在该实施例中，清洗液容纳装置90可为两个，它们间隔约180°。每个清洗液容纳装置90包括沿工位转盘10的径向排列的至少两个清洗液管，每个清洗液管限定有一个清洗液腔且放置于工位转盘的一个通孔内。

每个废液收集装置100限定出一个或多个废液腔，安装于工位转盘10，以使每个废液收集装置100随所述工位转盘10转入并转出注射工位，从而使注射装置20将其内的废液或清洗液注入该废液收集装置100的每个废液腔内。在一些实施例中，废液收集装置100可为两个，它们间隔约180°。每个废液收集装置100包括沿工位转盘10的径向排列的至少两个废液收集管。每个废液收集管限定有一个废液腔且放置于工位转盘的一个通孔内。注射装置20从清洗液腔内抽吸清洗液以进行注射器23的清洗，然后将清洗后的废液注入到废液腔内从而完成清洗过程。

为了进一步地提高香精香料注射仪的自动化，在一些实施例中，如图5所示，该香精香料注射仪还包括吐烟装置60和香烟收集装置70。

吐烟装置60配置成在一个香烟容纳装置30位于吐烟工位时，使该香烟容纳装置30的每个香烟容纳腔内的香烟离开该香烟容纳装置30。每个香烟容纳腔沿竖直方向延伸，且吐烟装置60使香烟从每个香烟容纳腔的上方开口离开该香烟容纳腔。具体地，吐烟装置60包括一个或多个顶杆和驱动装置。驱动装置带动一个或多个顶杆上下移动，以在一个香烟容纳装置30位于吐烟工位时，使每个顶杆将该香烟容纳装置30的每个香烟容纳腔内的香烟顶出。在本发明的一些优选的实施例中，吐烟装置60设置为一个或多个具有活塞杆的气缸，设置于工位装置的下方，活塞杆和气缸的数量与所对应的一个香烟容纳装置30的香烟容纳腔的数量保持一致。当一个香烟容纳装置30移动到吐烟工位时，在气缸的驱动下，一个或多个活塞杆向上运动，将该香烟容纳装置30的香烟容纳腔内一个或多个香烟顶出或同时顶出。

为了便于收集注射完成后的香烟，该香精香料注射仪还可包括香烟收集装置70，配置成收集离开每个香烟容纳腔的香烟。具体地，如图2所示，香烟收集装置70包括收集盒73和导烟装置，导烟装置配置成使离开每个香烟容纳腔的香烟进入收集盒73内。导烟装置包括第一倾斜导烟部71、竖直导烟部72和第二倾斜导烟部74。第一倾斜导烟部71的内部限定有倾斜槽，且具有开设于倾斜槽的底面上的一个或多个沿竖直方向延伸的通孔，每个通孔与处于吐烟工位的每个香烟容纳腔同轴设置，且通孔的数量和每个香烟容纳装置30的香烟容纳腔的数量保持一致。竖直导烟部72的内部限定有与倾斜槽连通的竖直通道。第二倾斜导烟部74具有一个倾斜面，配置成接收竖直通道内的香烟，且使香烟进入收集盒73。进一步地，第一倾斜导烟部71还包括槽盖75，设置于倾斜槽的上方，以防止向上移动的香烟飞出导烟装置。在吐烟装置60的作用下，香烟离开其所在的香烟容纳腔，进入香烟收集装置70，在香烟收集装置70内完成收集过程。具体地，香烟是通过第一倾斜导烟部71上开设的通孔进入第一倾斜导烟部71。随后香烟通过与第一倾斜导烟部71相连的竖直导烟部72进入第二倾斜导烟部74。在第二倾斜导烟部74的倾斜面的作用下进入收集盒73，最终完成香烟的收集过程。

以上所述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，所做出的任何改进和润饰也应视为本发明的保护范围。