专利名称：旋转笼式卷烟烟支端部落丝自动测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于巻烟烟支端部落丝测量的试验装置，具体说是 涉及一种旋转笼式巻烟烟支端部落丝自动测量装置。
背景技术：
在巻烟烟支的生产中，为了保证巻烟烟支的质量，需要进行巻烟烟支端部落丝的测试。目前，符合国际标准ISO 3550-1:1997《巻烟端部掉落烟丝的 测定第1部分:旋转笼法》的测试仪器有两种 一是由中国科学院安徽光学精 密机械研究所研制的YDL-II型巻烟端部落丝测试仪，二是由德国Borgwaldt KC研制的巻烟端部落丝测试仪。以上两种仪器虽然能够满足一般的生产测试 要求，但是由于需要人工称量巻烟烟支端部落丝的质量，再加上称量结果的 计算和统计所耗费的时间，使得测试一组样品需要花费大量的时间和劳动力， 测试效率低，难以满足烟草行业对高效率的自动测试设备的需求。发明内容本实用新型的目的是针对上述现有仪器中所存在的不足，提供一种能够 对巻烟烟支端部落丝的质量进行全自动称量、记录、计算、分析、统计和打 印的快速测试装置——旋转笼式巻烟烟支端部落丝自动测量装置，该装置可 极大的提高测量的自动化程度和计量精度，縮短测量时间，减轻检测人员的 工作强度，减少由于人工操作而形成计量误差的可能。本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现本实用新型的巻烟烟支端部落丝自动测量装置包括机械运转单元、控制 和处理单元、输入和输出单元组成；所述机械运转单元包括由主电机驱动的 旋转笼，设置在旋转笼下方的由自动升降机构控制其作上下垂直移动的收集 器，以及位于收集器下方的称重单元；所述控制和处理单元包括作为处理器
和控制器的工控机、用于控制主电机的电机控制模块、用于控制自动升降机构中升降电机的电机控制模块；所述输入和输出单元包括打印机、触摸显示 屏、键盘和鼠标；其中称重单元中的称重传感器与工控机的RS232串行接口相连，电机控制模块的i/o口与工控机的数字i/o口相连，输入和输出单元中的打印机、触摸显示屏、键盘和鼠标分别接入工控机的相应接口。本实用新型中所述旋转笼通过活动隔板分成四个独立的测试单元，每个 测试单元的下方设置有一个收集器，收集器放置在自动升降机构的升降平台 上，在每个收集器的下方对应设置有一称重单元；所述自动升降机构包括由 升降电机驱动的螺杆机构和位于螺杆机构上方的垂直升降平台。本实用新型中所述的工控机采用3.5寸单板电脑PCM9375，板载500MHz CPU、 256M内存、2GCF卡，配有4个RS232串行接口 ， l个并行接口，数 字I/O 口 ；所述电机控制模块(端驱动电路)由AVR单片机ATmega8和步进电 机控制芯片TA8435H构成；所述称重传感器采用精度高达0.001g的高精度称 重传感器。本实用新型通过工控机通过主电机和升降电机的端驱动电路控制整个装 置机械部分的运转；工控机通过称重单元提供的接口对称重单元进行控制， 自动读取称重单元的测试数据，经过计算统计得到巻烟烟支端部落丝的测量 结果，自动判别巻烟烟支端部落丝的合格性，并将测量结果保存在测量装置 内部的存储单元中。为了满足检测人员对数据分析统计的需要，本测量装置 还可以通过专用的接口将最近一段时间测量的数据输出到用户的计算机中， 方便用户的集中处理。本实用新型中所述的输入和输出单元由热敏打印机、彩色触摸液晶显示 屏、键盘和鼠标等组成。热敏打印机用于打印巻烟烟支端部落丝的测试数据; 彩色触摸液晶显示屏用于提供给用户一个简单快捷的交互系统，方便用户的 操作。由于本实用新型采用了自动升降机构来实现收集器的上下垂直位移运 动，并通过高可靠性工控机和高精度称重单元的控制和处理，从而实现了测 量过程的自动化，测量结果处理的智能化，省去了人工记录和计算数据的繁
琐。相比现有的仪器，本实用新型不仅有利于提高巻烟质量检测的自动化程 度，提高检测的效率，减轻操作人员的劳动强度，并可有效的避免人工记录 中可能出现的差错。
图1是本实用新型的结构示意图。图中序号1、活动隔板2、旋转笼3、收集器4、主电机5、升降平台 6、称重单元7、升降电机8、控制和处理单元9、输入和输出单元。 图2是本实用新型的电气控制原理图。
具体实施方式
本实用新型以下将结合实施例作进一步描述如图1所示，本实用新型的巻烟烟支端部落丝自动测量装置所述测量装 置包括机械运转单元、控制和处理单元、输入和输出单元组成；所述机械运 转单元包括由主电机4驱动的旋转笼2，设置在旋转笼2下方的由自动升降机 构7控制其作上下垂直移动的收集器3，以及位于收集器3下方的称重单元； 所述控制和处理单元8包括作为处理器和控制器的工控机、用于控制主电机 的电机控制模块、用于控制自动升降机构中升降电机的电机控制模i央；所述 输入和输出单元9包括打印机、触摸显示屏、键盘和鼠标；旋转笼2通过活 动隔板1分成四个独立的测试单元，每个测试单元的下方设置有一个收集器3， 收集器3放置在自动升降机构7的升降平台上，在每个收集器3的下方对应 设置有一称重单元；所述自动升降机构7包括由升降电机驱动的螺杆机构和 位于螺杆机构上方的垂直升降平台。更具体讲本实用新型中的旋转笼2由若干个不锈钢圆杆构成，它被三 个活动挡板1分成四个独立的测试单元，旋转笼2是一个截面为椭圆形的长 笼，它由二个截面为半椭圆形的长笼扣合而成，可以通过扣夹方便的开合， 用于放置巻烟烟支试样。旋转笼2通过轴承和支机架固定在底座上，由主电 机M1带动旋转。旋转笼2旋转掉落的烟丝由四个收集器3收集，并通过自动 升降机构的传动，使四个收集器3落在对应的四个高精度称重单元6上。此 后，本测量装置在控制和处理单元8的控制下，通过输入和输出单元9，实现巻烟烟支端部落丝量的自动记录、分析、计算、统计和打印。本实用新型中的主电机4采用高性能同步电机或步进电机，使得旋转笼可以稳定可靠的旋转。本实用新型的电气控制原理图如图2所示，整个装置的控制核心是一台 工控机，该工控机通过主电机控制模块、升降电机控制模块、称重传感器、 触摸显示屏、热敏打印机、鼠标和键盘等部件实现巻烟烟支端部落丝的自动工控机采用研华公司生产的3.5寸单板电脑PCM9375,板载500MHz CPU、 256M内存、2GCF卡，配有4个RS232串行接口 ， l个并行接口，数 字I/O 口 。主电机控制模块采用AVR单片机ATmega8和专用的步进电机控制芯 片TA8435H完成主电机的驱动，并通过I/0 口和工控机的数字1/0 口相连， 接收工控机发出的指令，实现对主电机旋转的精确控制。升降电机控制模块采用AVR单片机ATmega8和专用的步进电机控制 芯片TA8435H完成升降电机的驱动，并通过I/O 口和工控机的数字I/O 口相 连，接收工控机发出的指令，实现升降平台的平稳起降。称重传感器采用精度高达0.001g的高精度称重传感器，和工控机的RS 232串行接口相连，可以在工控机的控制下完成巻烟烟支端部掉落烟丝的自动 称量，并将测量结果传送给工控机进行后期处理。触摸显示屏:采用在LG生产的TFT彩色液晶屏LB064V02上加装Touch Kit触摸屏，并通过在Windows XP下开发的应用软件，提供给用户一个方便 快捷的人机交互界面，极大地方便了用户的操作。热敏打印机采用思普瑞特公司生产的SPRT-DIII系列高速热敏打印机， 实现测量数据的快速输出。本实用新型的工作方法如下
打开旋转笼2，将巻烟烟支试样放入其中，合上旋转笼2。由控制单元发 出指令，控制自动升降机构使收集器3下降到称重单元6上，称重单元6称 量旋转前的收集器3质量并将数据传送到处理单元中。启动测量装置使旋转 笼2转动，旋转笼2转动时巻烟烟支端部掉落的烟丝由收集器3收集，转动 结束后，称重单元6称量旋转后的收集器3质量并将数据传送给处理单元。 处理单元根据旋转前后的收集器3质量，计算得到本次试验的巻烟烟支端部 落丝量，并自动判别巻烟烟支端部落丝的合格性。同时，处理单元自动保存 试样的测量数据，并通过打印机输出本次试验的测量结果。
权利要求1、一种旋转笼式卷烟烟支端部落丝自动测量装置，其特征在于所述测量装置包括机械运转单元、控制和处理单元、输入和输出单元组成；所述机械运转单元包括由主电机(4)驱动的旋转笼(2)，设置在旋转笼(2)下方的由自动升降机构(7)控制其作上下垂直移动的收集器(3)，以及位于收集器(3)下方的称重单元；所述控制和处理单元(8)包括作为处理器和控制器的工控机、用于控制主电机的电机控制模块、用于控制自动升降机构中升降电机的电机控制模块；所述输入和输出单元(9)包括打印机、触摸显示屏、键盘和鼠标；其中称重单元中的称重传感器与工控机的RS 232串行接口相连，电机控制模块的I/O口与工控机的数字I/O口相连，输入和输出单元(9)中的打印机、触摸显示屏、键盘和鼠标分别接入工控机的相应接口。
2、 根据权利要求l所述的旋转笼式巻烟烟支端部落丝自动测量装置，其 特征在于旋转笼(2)通过活动隔板(1)分成四个独立的测试单元，每个测试单 元的下方设置有一个收集器(3)，收集器(3)放置在自动升降机构(7)的升降平台 上，在每个收集器(3)的下方对应设置有一称重单元。
3、 根据权利要求1或2所述的旋转笼式巻烟烟支端部落丝自动测量装置， 其特征在于所述自动升降机构(7)包括由升降电机驱动的螺杆机构和位于螺 杆机构上方的垂直升降平台。
4、 根据权利要求l所述的旋转笼式巻烟烟支端部落丝自动测量装置，其 特征在于所述工控机采用3.5寸单板电脑PCM9375，板载500MHzCPU、 256M内存、2GCF卡，配有4个RS232串行接口 ， l个并行接口，数字I/O 口。
5、 根据权利要求l所述的旋转笼式巻烟烟支端部落丝自动测量装置，其 特征在于电机控制模块由AVR单片机ATmega8和步进电机控制芯片 TA8435H构成。
6、 根据权利要求l所述的旋转笼式巻烟烟支端部落丝自动测量装置，其 特征在于称重传感器采用精度高达0.001g的高精度称重传感器。
专利摘要一种旋转笼式卷烟烟支端部落丝自动测量装置，所述测量装置包括机械运转单元、控制和处理单元、输入和输出单元组成；所述机械运转单元包括由主电机(4)驱动的旋转笼(2)，设置在旋转笼(2)下方的由自动升降机构(7)控制其作上下垂直移动的收集器(3)，以及位于收集器(3)下方的称重单元；所述控制和处理单元(8)包括作为处理器和控制器的工控机、用于控制主电机的电机控制模块、用于控制自动升降机构中升降电机的电机控制模块；所述输入和输出单元(9)包括打印机、触摸显示屏、键盘和鼠标。相比现有的仪器，本实用新型不仅有利于提高卷烟质量检测的自动化程度，提高检测的效率，减轻操作人员的劳动强度，并可有效的避免人工记录中可能出现的差错。
文档编号A24C5/32GK201048555SQ20072009056
公开日2008年4月23日 申请日期2007年6月5日 优先权日2007年6月5日
发明者茜 冯, 勇 刘, 龙 张, 李志刚, 李青常, 安 王, 胡启秀, 蒋锦锋, 陈连芳, 明 马 申请人:中国烟草总公司郑州烟草研究院;中国科学院安徽光学精密机械研究所