捕集器自动更换和称重系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子烟吸烟机领域，特别是涉及一种捕集器自动更换和称重系统。
【背景技术】
[0002]与传统烟草制造的卷烟通过点燃抽吸不同，电子烟是一种新型的产品，目前主要的电子烟制品是通过电加热使烟油雾化，将烟油中的雾化剂、香气成分和尼古丁等转变为气溶胶状态，来模拟卷烟烟雾的效果，供消费者吸食而获得满足感的一种产品。因其具有与卷烟相似的消费体验，同时相对传统卷烟而言，其中危害成分极低，成为了新型烟草制品的一个代表性的发展方向。中国是电子烟的发源和主要生产地，全球90%以上的电子烟是中国生产的，但国际、国内对电子烟的研究和监管尚处于起步阶段，目前，对应用于电子烟检测工作的抽吸方法以及相关技术标准也处于研究制定阶段。伴随着产品规模的不断发展，研究工作的不断深入和技术要求的不断提高，对适应于电子烟检测专用的仪器设备，尤其是作为产品研发、质量控制所需使用的功能完善、性能稳定的吸烟机的需求亦愈发迫切。
[0003]传统的用于卷烟烟气分析的吸烟机为两种形式的吸烟机，一种是转盘式吸烟机，该吸烟机具有一个水平旋转的转盘，转盘以旋转轴为中心线垂直于水平面，转盘上沿其圆周均布20个夹持器，即20个吸烟孔道，吸烟时烟支插入夹持器。
[0004]另一种是直线型吸烟机，具有多套一一对应并连通的抽吸单元、抽吸通道和抽吸孔道，各单元位置固定、相互间独立。利用直线型吸烟机开展实验前，一般先由人工逐个称取两端加盖密封盖的捕集器之重量后，取下两侧密封端盖，再将捕集器的出气端插装于捕集器托架的孔洞中，在捕集器的进气端安装夹持器，然后将烟支的滤嘴端插入夹持器中，通过点火器点火并按照预设的抽吸容量、抽吸频率等参数进行抽吸。
[0005]电子烟烟弹部的烟油存储量较大，雾化后气溶胶的总释放量远超过单个捕集器的捕集能力，因而在持续测试电子烟连续使用期间的质量稳定性能时，每抽吸一定口数后必须调换滤片捕集器，并且考虑到实时监控气溶胶释放量的变化情况，在单个捕集器捕集期间，可能还需要加插多次捕集器称重动作。而使用传统吸烟机时，需要人为的中断实验过程来调换装有剑桥滤片的捕集器，由此势必会增大人工成本，降低工作效率，还在很大程度上增添了实验结果发生偏离或误差的可能。而且，电子烟两口抽吸间隔一般被规定为27s，使用传统直线型吸烟机和转盘式吸烟机抽吸电子烟，将捕集器取下，再进行人工称重，均无法保证在电子烟两口抽吸间隔的时限内完成捕集器称重，并再次将捕集器装回抽吸的抽吸工位中。
【实用新型内容】
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种能够保证在电子烟两口抽吸间隔的时限内完成捕集器称重，且能够快速地将完成捕集的捕集器进行更换的捕集器自动更换和称重系统。
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种捕集器自动更换和称重系统，设置于电子烟吸烟机上，包括:设置于所述电子烟吸烟机的壳体上且与所述壳体的内部连通的入料暂存库和出料暂存库;设置于所述壳体的内部的传动机构、天平、顶杆组件和出料传送机构；以及主控线路板，所述主控线路板与所述传动机构、所述入料暂存库、所述出料暂存库、所述顶杆组件和所述出料传送机构电连接;所述入料暂存库接收从所述电子烟吸烟机的外部置入的捕集器，所述捕集器从所述出料暂存库中取出；所述壳体上设有可连通电子烟的通气孔，所述通气孔的中轴线与水平面平行;所述传动机构上安装有机械手，所述机械手取得所述捕集器，所述传动机构带动所述机械手移动，使所述捕集器到达准备位置和称重位置，且所述捕集器在移动过程中，所述捕集器的中轴线保持与所述通气孔的中轴线平行;所述天平对到达所述称重位置的所述捕集器进行称重;所述顶杆组件推动所述捕集器水平移动到抽吸位置，所述顶杆组件上设有供抽气的气道;所述出料传送机构将所述捕集器输送到所述出料暂存库的出料位置。为了使吸烟机结构紧凑，入料暂存库和出料暂存库可设置于顶面，连通电子烟的通气孔设置于壳体的侧面，出料传送机构以竖直方向将捕集器输送到出料暂存库。
[0008]本实用新型的捕集器自动更换和称重系统使用时，捕集器从电子烟吸烟机的外部置入于入料暂存库中；当电子烟需要抽吸时，主控线路板控制传动机构带动机械手移动到靠近入料暂存库下方的承接位置，控制入料暂存库中的捕集器落入到机械手上，机械手携带捕集器移动到准备位置，此处所说的准备位置，即初始化零位，该位置是机械手移向称重位置或其它各工位的基准位置，用以计算移动距离，之后，主控线路板控制顶杆组件将捕集器顶入抽吸位置，使捕集器与电子烟的抽吸端连接，气道与捕集器连通，抽吸装置通过气道对电子烟抽气，电子烟的蒸汽烟雾被捕集器吸收;抽吸完成后，主控线路板控制顶杆组件收缩，主控线路板控制所述传动机构带动机械手上的捕集器移动到天平上的称重位置，对捕集器进行称重；当需要将所述捕集器取出时，捕集器被出料传送机构输送到出料暂存库的出料位置。
[0009]本系统的连通电子烟的通气孔设置于壳体的侧面上，通气孔的中轴线与水平面平行，也就是说，电子烟的抽吸试验的方向与水平面平行，本实用新型使捕集器沿着竖直方向落到机械手上，且捕集器移动到准备位置、称重位置和出料位置的过程中，捕集器的中轴线保持与通气孔的中轴线平行，就使实用新型的系统使用时，捕集器的通气方向始终与电子烟抽吸试验方向一致;所以，捕集器依靠重力落料和机械手协同，能够确保在两口抽吸间隔时间内迅速稳定地完成捕集器的更换；
[0010]捕集器在吸烟机的内部始终处于机械手的有效控制范围内，由于传动机构和天平均处于壳体的内部，称重位置和抽吸位置非常接近，抽吸完成后，机械手能够方便地将捕集器移动到称重位置，称重完成后，机械手可将捕集器再次移动到抽吸位置;捕集器移动到称重位置进行称重及再回到抽吸位置的全过程通过主控线路板控制，因此，也能够确保在两口抽吸间隔时间内完成全部动作。
[0011]优选地，所述出料传送机构包括供所述捕集器滑动的倾斜滑道和出料推动汽缸，所述倾斜滑道的靠近所述出料暂存库的一端的水平高度低于所述滑道的远离所述出料暂存库的一端的水平高度，所述出料推动汽缸设置于所述倾斜滑道的靠近所述出料暂存库的一端的下方，所述出料推动汽缸的活塞杆处于所述出料暂存库的正下方。
[0012]为了快速将捕集器传送到出料位置，出料传送机构设置了倾斜滑道，机械手将捕集器放置到滑道的远离所述出料暂存库的一端后，捕集器会顺着倾斜滑道的倾斜方向滑动到倾斜滑道的靠近所述出料暂存库的一端，此时，出料推动汽缸的活塞杆正好处于捕集器的正下方，主控线路板控制出料推动汽缸的活塞杆沿着竖直方向推动捕集器，就能够快速地将捕集器推入出料暂存库的出料位置中。
[0013]优选地，所述入料暂存库上设有供所述捕集器插入的入料导槽，所述入料导槽内设有可旋转释放捕集器的旋转式限位器和识别所述捕集器的位置的入料识别装置，所述旋转式限位器和所述入料识别装置均与所述主控线路板电连接。
[0014]捕集器插入到入料导槽中后，被入料导槽中的旋转式限位器阻挡无法向下移动，入料识别装置将捕集器处于入料导槽中的信息传送给主控线路板，主控线路板控制旋转式限位器旋转释放捕集器，使捕集器落入到壳体内部的处于承接位置的机械手上;入料导槽限定捕集器的位置，使捕集器在从入料导槽进入准备位置的过程中，捕集器的中轴线始终与水平面平行。
[0015]优选地，所述出料暂存库上设有供所述捕集器插入的出料导槽，所述出料导槽内设有所述捕集器向上推动后可打开的顶推式限位器和识别所述捕集器的位置的出料识别装置，所述顶推式限位器和所述出料识别装置均与所述主控线路板电连接。
[0016]捕集器被出料推动汽缸的活塞杆推动到出料暂存库中，捕集器可推动顶推式限位器打开，使捕集器推动到出料位置后，顶推式限位器关闭，托住捕集器。出料推动汽缸的活塞杆可沿着竖直方向快速推动捕集器到达出料导槽的出料位置。
[0017]优选地，所述捕集器包括本体和设置于所述本体的轴向两端面上的导气头;所述机械手为两根端部带有V形槽的手爪;所述V形槽承托相应的所述导气头。该结构使机械手的手爪能够稳定地托住导气头，便于机械手带动捕集器移动。
[0018]进一步地，所述天平的称重端上安装有与所述捕集器相应的适配器，所述适配器的承托面的形状与所述本体的侧面的形状相应。该结构使捕集器的本体的侧面能够稳定地放置在适配器上，便于称重。
[0019]优选地，所述天平处于所述准备位置的下方。抽吸完成后，进行称重，将天平设置于所述准备位置的下方，能够使机械手快速地从抽吸位置经由准备位置移动到称重位置。
[0020]优选地，所述顶杆组件包括气缸和转接密封件，所述转接密封件与所述气缸的活塞杆连接，所述气道设置于所述转接密封件上，当捕集器处于抽吸位置时，所述转接密封件与所述捕集器的出气端密封连接，且所述气道与所述捕集器连通。该结构能够快速地将捕集器推动到抽吸位置，且使捕集器与气道密封连接。
[0021]进一步地，所述转接密封件通过一导气连杆与抽吸装置连接，且所述导气连杆与所述气道连通。抽吸装置通过导气连杆连通转接密封件上的气道，抽气后，使电子烟的蒸汽烟雾被捕集器吸收。
[0022]优选地，所述传动机构包括:竖直导向板，所述竖直导向板上设有竖直导轨；水平支撑板，安装于所述竖直导轨上，且可沿着所述竖直导轨竖直移动，所述水平支撑板连接一竖直驱动轴，所述竖直驱动轴连接竖直驱动电机;水平导向杆，设置于所述水平支撑板上；水平导向板，与所述水平支撑板活动连接，且可在所述水平支撑板上水平移动;水平驱动电机，与所述水平导向板连接，所述水平驱动电机的输出轴可沿着水平导向杆在水平方向上移动;水平导轨，设置于水平导向板上，所述水平导轨的中轴线所在的方向与所述水平导向板在所述水平支撑板上水平移动的方向垂直;所述机械手与所述水平导轨活动连接，且可沿着所述水平导轨移动;所述竖直驱动电机和所述水平驱动电机均与所述主控线路板电连接。
[0023]竖直驱动电机通过竖直