一种空头烟支的检测剔除系统的制作方法

本发明涉及烟支质量检测技术领域，尤其涉及一种空头烟支的检测剔除系统。

背景技术

目前，卷烟机在正常生产卷烟的过程中，由于种种原因产生一些不合格烟支，例如空头、漏气、缺滤嘴、重量超限烟支、软点烟支、硬点烟支、轻紧头等，其中数量最多的是空头，行标规定，烟支端头部分深陷高度大于或等于4mm，即判定为空头烟支，据统计，空头烟支所占的比例一般要超过不合格烟支总数的70％以上，如果不及时剔除这些不合格的空头烟支，对烟支生产的整体质量及品质会产生重大影响。目前，卷烟空头多采用人工目测或手动放入检测检测装置的方式进行检测，但不能对检测出的空头烟支进行自动剔除，不仅耗费大量人力，且效率低，可靠度低。。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种空头烟支的检测剔除系统，能够对烟支进行自动转运，并对烟支空头缺陷进行自动检测，对不良烟支和合格烟支分别进行自动收集，不仅节省人力，智能化程度高，大大提高工作效率，且检测结果精确、可靠。

本发明采用的技术方案为：

一种空头烟支的检测剔除系统，自左至右依次包括进烟机构、检测机构和剔除机构；

进烟机构包括从左至右依次连接的输送轨道、送烟托板和转向机构，输送轨道左端连接上游烟支输送设备，输送轨道右端连接转向机构，输送轨道右端面和转向机构之间上滑动连接有送烟托板；转向机构左端面设有与横向待检测烟支匹配的进烟口，进烟口位于滑道右端上方且进烟口与滑道之间构成限位挡板，转向机构下端设有出烟口，出烟口内径与竖向待检测烟支的外径向匹配；送料托板上端面与待检测横向烟支相匹配且送托板上端面为左高右低的坡面；

检测机构包括水平旋转平台，水平旋转平台四周沿同一水平面均匀设有四个连接臂，每个连接臂的末端均固定连接有一个与待检测匹配的检测料缸，检测料缸上方设有对射式光电传感器，检测料缸内设有检测顶针；设检测料缸移动至最左侧时检测料缸上端口所在位置为第一工位，设检测料缸移动至最后侧时检测料缸上端口所在位置为第二工位，设检测料缸移动至最右侧时检测料缸上端口所在位置为第三工位，转向机构出烟口位于第一工位正上方，对射式光电传感器位于第二工位正上方；对射式传感器的发射端和反射端前后相对设置，对射式传感器的发射端和反射端之间构成供待检测烟支通过的检测通道；

剔除机构包括退料收集仓和负压装置，退料收集仓的入口连通有与待检测烟支匹配的吸料管，吸料管末端设置在第三工位正上方，退料收集仓出口连通负压装置；

还包括中央处理模块，对射式光电传感器的输出端连接中央处理模块的检测信号输入端，中央处理模块的旋转控制端连接水平旋转平台的受控端，中央处理模块的负压控制端连接负压装置的受控端。

进一步地，还包括好烟输送机构，好烟输送机构包括好烟收集仓，好烟收集仓的入口连通有收集管，收集管上端固定设置在对射式光电传感器上方，好烟收集仓的出口通过第一负压管连通外部负压风机，第一负压管上设有第一负压阀。

进一步地，所述好烟收集仓内设有水平隔板，水平隔板倾斜设置并将好烟收集仓分为上仓和下仓，好烟收集仓入口位于上仓，好烟收集仓出口位于下仓，水平隔板上设有连通上仓和下仓的通孔。

进一步地，所述好烟收集仓入口处设有导向管，导向管切斜设置且切斜方向与水平隔板倾斜方向相垂直。

进一步地，所述的送烟托板包括托板本体和设置在托板本体底部的回旋托板，回旋托板下端传动连接有直线驱动机构。

进一步地，所述的直线驱动机构包括转盘和用于驱动转盘的电机，转盘右端面边缘处设有与托板下端面匹配的柱状滑块，滑块移动所构成圆形轨迹的直径小于托板长度。

进一步地，所述的转向机构包括固定板，固定板内设有第一扇形板和位于第一扇形板后侧的第二扇形板，第一扇形板和第二扇形板长度不同；第一扇形板的弧型端面朝后设置，第二扇形板的弧形端面朝前设置，第一扇形板的弧型端面顶部和第二扇形板的弧型端面顶部构成进烟口，第一扇形板的弧型端面底部和第二扇形板的弧型端面底部构成出烟口，第一扇形板的弧型端面和第二扇形板的弧型端面之间构成供烟支通过的转向通道。

进一步地，所述转向机构的出烟口设有进烟光电传感器。

进一步地，所述退料收集仓内水平设置有筛网，退料收集仓的入口和出口分别设置在筛网的上下两侧。

进一步地，所述负压装置包括连通外部负压风机的第二负压管和设置在第二负压管上的第二负压阀。

本发明具有以下有益效果：

（1）通过设置进烟机构、检测机构和剔除机构，能够自动将横向烟支转向至竖向并转运至检测机构，实现了空头烟支的自动转运、自动检测和自动剔除，智能化程度高，大大减少人力消耗，且检测结构准确可靠，保障出场烟支品质；

（2）通过在检测料缸内设置检测顶针，使空头烟支完全落入检测料缸内，而合格烟支则探出检测料缸外，进而当检测料缸运行至对射式光电传感器下方时，合格烟支上端遮挡对射式光电传感器而对射式光电传感器不遮挡，利用简单结构实现空头烟支的自动检测，同时，利用中央处理模块与对射式光电传感器、负压装置之间的电连接关系，利用负压风的吸力对转到吸风管下方的空头烟支进行剔除，实现了空头烟支的自动剔除，不仅降低传统检测方法的人力消耗，而且提高工作效率和检测精度；

（3）通过设置好烟输送机构能够自动对好烟进行单独收集，不仅实现了空头烟支的剔除，而且自动与下一流程衔接，极大提高了现场工作效率，且结构简单，使用方便；

（4）通过在好烟收集仓设置垂直面相互垂直的水平隔板和导向管，使落入的烟支自动随水平隔板倾斜坡度摆放，且由于导向管的倾斜角度，使烟支均按照同一个方向摆放，保证好烟收集的整齐性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为图1中转向机构的结构示意图；

图4为具体实施方式中检测机构的俯视图。

附图标记说明：

1、滑道；2、烟支；3、转向机构；3a、第一扇形板；3b、第二扇形板；4、送料托板；5、进料电机；6、进烟光电传感器；7、检测顶针；8、控制面板；9、人机界面；10、转动电机；11、转轴；12、对射式光电传感器；13、吸料管；14、收集管；15、退料收集仓；16、筛网；17、好烟收集仓；18、水平隔板；19、转盘；20、回旋托板；21、滑块；22、水平旋转平台；a1、第一检测料缸；a2、第二检测料缸；a3、第三检测料缸；a4、第四检测料缸；23、连接臂。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括进烟机构、检测机构、好烟输送机构和剔除机构。

如图2所示，进烟机构包括从左至右依次连接的输送轨道、送烟托板和转向机构3，输送轨道左端连接上游烟支2输送设备，输送轨道右端滑动连接送烟托板，送烟托板上下滑动连接在输送轨道右端面和转向机构3左端面之间；转向机构3左端面设有与待检测烟支2匹配的进烟口，送烟托板上端面为向右下方倾斜的坡面，送烟托板上端面在输送轨道上端面和进烟口之间上下滑动，转向机构3下端面设有出烟口，出烟口内径与待检测烟支2外径相匹配。

检测机构包括水平旋转平台22，水平旋转平台22四周沿同一水平面均匀设有四个连接臂23，每个连接臂23的末端均固定连接有一个与待检测匹配的检测料缸，检测料缸上方设有对射式光电传感器12，检测料缸内设有检测顶针7；设检测料缸移动至最左侧时检测料缸上端口所在位置为第一工位，设检测料缸移动至最后侧时检测料缸上端口所在位置为第二工位，设检测料缸移动至最右侧时检测料缸上端口所在位置为第三工位，转向机构3出烟口位于第一工位正上方，对射式光电传感器12位于第二工位正上方；对射式传感器的发射端和反射端前后相对设置，对射式传感器的发射端和反射端之间构成供待检测烟支2通过的检测通道。

好烟输送机构包括好烟收集仓17，好烟收集仓17的入口连通有收集管14，收集管14上端固定设置在对射式光电传感器12上方，好烟收集仓17的出口通过第一负压管连通外部负压风机，第一负压管上设有第一负压阀。

剔除机构包括退料收集仓15和负压装置，退料收集仓15的入口连通有与待检测烟支2匹配的吸料管13，吸料管13末端设置在第三工位正上方，退料收集仓15出口连通负压装置。

检测料缸中检测顶针7高度根据不同长度烟支2的空头高度标准进行设置，此处以84mm长度的烟支2为例进行说明，检测顶针7高度设置为4mm。

为了更好地理解本发明，下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。

如图1所示，本发明包括进烟机构、检测机构、好烟输送机构和剔除机构。

进烟机构包括从左至右依次连接的输送轨道、送烟托板和转向机构3，输送轨道采用具有坐高右低坡面的滑道1，滑道1前后两侧设有挡板，两个挡板之间距离与待检测烟支2长度匹配，滑道1左端连接上游烟支2输送设备，滑道1右端连接用于将横向烟支2转向为竖向烟支2的转向机构3，滑道1右端和转向机构3之间上下滑动连接有送烟托板；转向机构3左端面设有与待检测烟支2匹配的进烟口，进烟口形状与横向待检测烟支2的尺寸相匹配，进烟口高于滑道1右端，进烟口与滑道1右端面之间的转向机构3左端面构成烟支2的限位挡板；转向机构3下端设有出烟口，出烟口内径与待检测烟支2直径相匹配；送烟托板上端面为向右下方倾斜的坡面，且送烟托板上端面与待检测烟支2直径相匹配。

如图2所示，送料托板4包括托板本体和设置在托板本体左端面底部的回旋托板20，回旋托板20下端传动连接有用于驱动回旋托板20上下滑动的直线驱动机构，直线驱动机构包括转盘19和设置在驱动转盘19左侧的进料电机5，进料电机5传动连接转盘19；转盘19右端面边缘处设有与回旋托板20下端面匹配的柱状滑块21，滑块21随转盘19转动所构成圆形轨迹的直径小于回旋托板20长度。

如图3所示，转向机构3包括固定板，固定板内设有第一扇形板3a和位于第一扇形板3a后侧的第二扇形板3b，第一扇形板3a和第二扇形板3b长度不同，若滑道1上烟支2滤嘴朝前设置，则位于前侧的第一扇形板3a长度较长，若滑道1上烟支2滤嘴朝后设置，则位于后侧的第二扇形板3b长度较长，此处以第二扇形板3b长度较长为例。

第一扇形板3a的弧型端面朝后设置，第二扇形板3b的弧形端面朝前设置，第一扇形板3a的弧型端面顶部和第二扇形板3b的弧型端面顶部构成进烟口，第一扇形板3a的弧型端面底部和第二扇形板3b的弧型端面底部构成出烟口，第一扇形板3a的弧型端面和第二扇形板3b的弧型端面之间构成供烟支2通过的转向通道，出烟口设有用于检测检测料缸进烟信息的进烟光电传感器6。

如图1和图4所示，检测机构包括水平旋转平台22，水平旋转平台22通过转动电机10驱动，转动电机10位于水平旋转平台22上方并通过转轴11连接水平旋转平台22；水平旋转平台22四周沿同一水平面均匀设有四个连接臂23，每个连接臂23的末端均固定连接有一个与待检测匹配的检测料缸，检测料缸上方设有对射式光电传感器12，检测料缸内设有检测顶针7；设检测料缸移动至最左侧时检测料缸上端口所在位置为第一工位，设检测料缸移动至最后侧时检测料缸上端口所在位置为第二工位，设检测料缸移动至最右侧时检测料缸上端口所在位置为第三工位，转向机构3出烟口位于第一工位正上方，对射式光电传感器12位于第二工位正上方；对射式传感器的发射端和反射端前后相对设置，对射式传感器的发射端和反射端之间构成供待检测烟支2通过的检测通道。

好烟输送机构包括好烟收集仓17，好烟收集仓17的右侧板为活动板，好烟收集仓17上设有好烟入口和负压出口，好烟收集仓17内设有左高右低水平倾斜的水平隔板18，好烟入口和负压出口分别位于水平隔板18的上下两侧，水平隔板18将好烟收集仓17分隔为上下两个腔体，水平隔板18上设有连通上下两个腔体的通风孔；好烟入口连通有与待检测烟支2匹配的收集管14，收集管14末端固定设置在对射式光电传感器12上方，好烟出口通过第一负压管连通外部负压风机，第一负压管上设有第一负压阀。

为了保证好烟收集仓17内好烟烟支2自动摆放时朝向一致性，在好烟收集仓17的好烟入口处设有导向管，导向管朝前切斜设置，即导向管上端位于导向管下端的前侧，使烟支2落入好烟收集仓17后烟头朝后摆放，保持与进烟方向的一致性。

剔除机构包括退料收集仓15，退料收集仓15上设有入口和出口，退料收集仓15内设有连通上下的筛网16，退料收集仓15上设有入口和出口分别位于筛网16的上下两侧；退料收集仓15入口连通有与待检测烟支2匹配的吸料管13，吸料管13末端设置在第三工位正上方，退料收集仓15出口连通通过第二负压管连通外部负压电机，第二负压管上的第二负压阀。

本发明还包括控制面板8，控制面板8包括中央处理模块和用于显示各个检测料缸检测信息的人机界面9，中央处理模块通讯端连接人机界面9通讯端，对射式光电传感器12的输出端连接中央处理模块的检测信号输入端，进烟光电传感器6连接中央处理模块的进烟信息输入端，中央处理模块的旋转控制端连接水平旋转平台22的受控端，中央处理模块的进料控制端连接进料电机5的受控端，中央处理模块的第一负压控制端连接第一负压阀的受控端，中央处理模块的第二负压控制端连接第二负压阀的受控端。

本发明的工作原理为：

烟支2转向进料：横向烟支2由倾斜的滑道1向右滑动，并在固定板左端面的限位作用下推挤在固定板左端面和滑道1之间。进料电机5驱动转盘19转动，转盘19上柱状的滑动随转盘19转动作用并在转动过程中高度产生变化，进而使回旋托板20上下滑动；回旋托板20上升时，利用托板本体上端面的坡度将单根烟支2托举升高，直至烟支2高度与转向机构3的进烟口高度相同，在坡度作用在，烟支2向右滑入进烟口，横向烟支2接触第一扇面后烟支2尾部随弧形端面向下转动，并在第二扇面的弧形端面共同作用下顺利滑下从出烟口落下，第二扇形面的使用能够对烟支2进行更为可靠的转向且避免烟支2卡住。

烟支2检测：设第一工位至第四工位静止时所对应的检测料缸分别为第一检测料缸a1、第二检测料缸a2、第三检测料缸a3和第四检测料缸a4。

烟支2由出烟口落下进入第一工位的第一检测料缸a1，此时，烟支2落下经过进烟光电传感器6时，进烟光电传感器6向中央处理模块发送低电平，待烟支2完全落入第一检测料缸a1后，进烟光电传感器6再次发送高电平信号至中央处理模块，中央处理模块驱动水平旋转平台22沿顺时针方向旋转，直至第一检测料缸a1转动至第二工位时停止，此时，第二工作进行空头检测，第一工位的第四检测料缸a4进行烟支2转向进料动作；

空头检测过程为：烟支2落入第一检测料缸a1后，若烟支2空头高度大于等于4mm，则检测探针会完全没入烟支2，烟支2上端不超过第一检测料缸a1上端面，不会阻挡对射式光电传感器12，对射式光电传感器12向中央处理模块发送高电平，若烟支2空头高度小于4mm，则检测探针不会完全没入烟支2，烟支2上端超过第一检测料缸a1上端面，探出的烟支2阻挡对射式光电传感器12，对射式光电传感器12向中央处理模块发送低电平。中央处理模块接收到低电平信号，则判定烟支2为好烟，控制第一负压阀打开，收集管14利用负压风将第二工位的好烟吸走并落入好烟收集仓17；中央处理模块接收到高电平信号，则判定烟支2为空头烟支2，控制第二负压阀打开，烟支2由第二工位转动至第三工位后，吸料管13利用负压风将第三工位的空头烟支2吸走并落入退料收集仓15。

好烟收集仓17中烟支2由于水平隔板18和导向管的倒相作用，全部按照烟头朝前的方向排列，保持与滑道1中烟支2摆放方向一致，好烟收集仓17右侧的活动侧板定期开启，收集烟支2随着倾斜的水平隔板18从右侧滑下并随传送带输送至下一级设备，在不改变烟支2原有输送方向的基础上实现了烟支2的自动检测、剔除和收集，对原有设备改造小，改造成本低，同时还极大提高了工作效率和降低人力消耗。

需要指出，本发明设置的四个检测料缸在不同工位同时进行进料、检测和剔除动作，且无需人工参与，结构简单，设计桥面，自动化程度高，极大提高了烟支2的检测效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。