具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备的制作方法

[0001]
本实用新型涉及烟草机械技术领域，尤其涉及一种具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备。


背景技术：

[0002]
在国内外的烟草行业中，为了降低卷烟的焦油含量以减少对健康影响，大多数卷烟企业采用的办法是在烟支抽吸端的过滤嘴圆周上进行打孔，从而实现降焦的效果。目前，在水松纸(过滤嘴卷制用纸)上进行打孔有两种方法：一种是在卷烟制造前对水松纸进行预打孔；另一种方法是在卷烟生产过程中对水松纸进行在线打孔。不管是卷烟制造前打孔，还是卷烟制造过程中打孔，对于打孔后是否符合工艺标准要求，采用的验证方法一般都是不定时地取样在灯光下观察烟支过滤嘴是否打孔。而对孔径、孔间距、孔深、孔数、无胶区等参数却无法掌握。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的是提供一种具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备，以解决上述现有技术中的问题，实现对烟支过滤嘴上打孔尺寸的自动化在线检测。
[0004]
本实用新型提供了一种具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备，其中，包括：
[0005]
烟支输送机构；
[0006]
烟支提取机构，所述烟支提取机构用于将提取的烟支放入至所述烟支输送机构上；
[0007]
烟支给进机构，与所述烟支输送机构对接，所述烟支给进机构中设置有出烟口和导向结构，所述导向结构向所述出烟口的方向逐渐收拢；
[0008]
导烟管，所述导烟管中设置有导烟通道，所述导烟通道的入口与所述出烟口连通；
[0009]
转动夹紧机构，所述转动夹紧机构上设置有出烟孔，所述出烟孔与所述导烟通道的出口轴向对齐；
[0010]
定位机构，所述定位机构上设置有排烟孔，所述排烟孔与所述出烟孔轴向对齐，且所述出烟孔上靠近所述定位机构的端面与所述排烟孔上靠近所述转动夹紧机构的端面之间的距离小于烟支的长度；
[0011]
挡烟机构，所述挡烟机构转动设置在所述排烟孔的背离所述转动夹紧机构的一侧；
[0012]
工业相机，所述工业相机用于获取位于所述转动夹紧机构和所述定位机构之间的烟支过滤嘴的图像；
[0013]
排烟管，所述排烟管中设置有排烟通道，所述排烟通道的入口与所述排烟孔轴向对齐；
[0014]
烟支回收机构，与所述排烟通道连通。
[0015]
如上所述的具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备，其中，优选的是，所述转动夹紧机构包括推动气缸、旋转支架、第一涨紧轮、第二涨紧轮、减速电机、皮带、第一惰轮和第二惰轮；
[0016]
所述推动气缸的驱动端与所述旋转支架相连，所述出烟孔设置在所述旋转支架上；
[0017]
所述皮带的两端分别套设在所述第一惰轮和所述第二惰轮上，所述减速电机的驱动端与所述第一惰轮相连；
[0018]
所述第一涨紧轮和所述第二涨紧轮均转动设置在所述旋转支架上，所述第一涨紧轮和所述第二涨紧轮分别设置在所述皮带的两侧。
[0019]
如上所述的具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备，其中，优选的是，所述转动夹紧机构还包括万向连接头，所述推动气缸的驱动端通过所述万向连接头与所述旋转支架相连。
[0020]
如上所述的具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备，其中，优选的是，所述挡烟机构包括挡烟臂和旋转气缸，所述旋转气缸的驱动端与所述挡烟臂相连，以驱动所述挡烟臂封闭或打开所述排烟孔。
[0021]
如上所述的具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备，其中，优选的是，还包括第一光电开关，所述第一光电开关与所述推动气缸相连，所述第一光电开关用于检测所述转动夹紧机构和所述定位机构之间的烟支。
[0022]
如上所述的具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备，其中，优选的是，所述烟支给进机构包括第一电机、第二电机、助动辊和给进辊，所述第一电机与所述助动辊相连，所述第二电机与所述给进辊相连，所述给进辊设置在所述导向结构的上方，所述助动辊设置在所述给进辊的上方。
[0023]
如上所述的具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备，其中，优选的是，还包括烟支库，所述烟支库的入口与所述烟支输送机构的输出端对接，所述烟支库的出口与所述烟支给进机构对接。
[0024]
如上所述的具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备，其中，优选的是，烟支提取机构包括驱动气缸、取烟组件和第二光电开关，所述驱动气缸的驱动端与所述取烟组件相连，所述第二光电开关与所述取烟组件相连。
[0025]
如上所述的具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备，其中，优选的是，所述取烟组件包括负压泵和吸盘，所述负压泵通过管路与所述吸盘相连。
[0026]
如上所述的具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备，其中，优选的是，所述导向结构上设置有弧形导向板，所述烟支给进机构还包括壳体，所述弧形导向板与所述壳体的壁板之间形成有竖直通道，所述竖直通道与所述出烟口连通。
[0027]
本实用新型提供的具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备，实现了对烟支过滤嘴上打孔尺寸的自动化在线检测，提升了检测效率和精度。
附图说明
[0028]
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0029]
图1为本实用新型实施例提供的具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设
备的结构示意图(一)；
[0030]
图2为本实用新型实施例提供的具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备的结构示意图(二)；
[0031]
图3为本实用新型实施例提供的具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备的局部示意图；
[0032]
图4为烟支给进机构的结构示意图(一)；
[0033]
图5为烟支给进机构的结构示意图(二)；
[0034]
图6为烟支过滤嘴在展开状态下其上的孔的工艺参数合格的示意图；
[0035]
图7为烟支过滤嘴在展开状态下其上下两排的孔数不一致的示意图；
[0036]
图8为烟支过滤嘴在展开状态下其上下两排的孔位未对齐的示意图。
[0037]
附图标记说明：
[0038]
1-烟支给进机构
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101-壳体
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102-给进辊
[0039]
103-导向结构
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104-第一电机
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105-第二电机
[0040]
106-竖直通道
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107-第一导向块
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108-第二导向块
[0041]
109-助动辊
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110-凹槽
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111-弧形导向板
[0042]
2-转动夹紧机构
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201-推动气缸
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202-减速电机
[0043]
203-万向连接头
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204-旋转支架
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205-第一惰轮
[0044]
206-第二惰轮
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207-皮带
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208-第一涨紧轮
[0045]
209-第二涨紧轮
[0046]
3-定位机构
[0047]
4-挡烟机构
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401-旋转气缸
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402-挡烟臂
[0048]
5-导烟管
[0049]
6-排烟管
[0050]
7-烟支回收机构
[0051]
8-工业相机
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801-第一光电开关
[0052]
9-烟支
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901-过滤嘴
[0053]
10-烟支输送机构
[0054]
11-烟支提取机构
[0055]
12-第一隔板
[0056]
13-第二隔板
[0057]
14-主传输带
[0058]
15-光源
具体实施方式
[0059]
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示
例性的，而不是作为限制。
[0060]
本公开中使用的“第一”、“第二”：以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0061]
在本公开中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。
[0062]
本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
[0063]
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0064]
如图1至图5所示，本实用新型实施例提供了一种具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备，其包括烟支输送机构10、烟支提取机构11、烟支给进机构1、导烟管5、转动夹紧机构2、定位机构3、挡烟机构4、工业相机8、排烟管6和烟支回收机构7；其中，烟支提取机构11用于将提取的烟支9放入至烟支输送机构10上；烟支给进机构1与烟支输送机构10对接，烟支给进机构1中设置有出烟口和导向结构103，导向结构103向出烟口的方向逐渐收拢；导烟管5中设置有导烟通道，导烟通道的入口与出烟口连通；转动夹紧机构2上设置有出烟孔，出烟孔与导烟通道的出口轴向对齐；定位机构3上设置有排烟孔，排烟孔与出烟孔轴向对齐，且出烟孔上靠近定位机构3的端面与排烟孔上靠近转动夹紧机构2的端面之间的距离小于烟支9的长度；挡烟机构4转动设置在排烟孔的背离转动夹紧机构2的一侧；工业相机8用于获取位于转动夹紧机构2和定位机构3之间的烟支过滤嘴901的图像；排烟管6中设置有排烟通道，排烟通道的入口与排烟孔轴向对齐；烟支回收机构7与排烟通道连通。
[0065]
在工作过程中，烟支提取机构11从主传输带14上抓取烟支9，并放入至烟支输送机构10的传送带上，烟支输送机构10将烟支传送至烟支给进机构1中，烟支给进机构1可以通过其中的导向结构103将烟支9向导烟管5传输，其中，导向结构103向出烟口的方向逐渐收拢可以便于烟支9向出烟口集中，以便逐个进入至导烟管5中。
[0066]
导烟管5中的导烟通道仅能通过一支烟支9，烟支9经过导烟通道后从转动夹紧机构2上的出烟孔穿出，并受到挡烟机构4的阻挡定位在转动夹紧机构2和定位机构3之间，其中，挡烟机构4可以将排烟孔封闭，而由于出烟孔上靠近定位机构3的端面与排烟孔上靠近转动夹紧机构2的端面之间的距离小于烟支的长度，从而可以使烟支9的两端分别定位在出烟孔和排烟孔中。此时，可以通过转动夹紧机构2将烟支夹紧，同时使烟支过滤嘴901暴露在工业相机8的图像获取区域，然后可以通过转动夹紧机构2带动烟支以其轴线为轴转动一周，从而可以使工业相机8获取烟支过滤嘴901上的孔的全部图像，并经过图像预处理和图像定位识别算法进行判定分析，获取每支烟支过滤嘴901上孔的几何参数，如孔径、孔间距、孔深和孔的数量。然后可以将孔的各参数发送至工控机，工控机内的实时数据及动态画面
与工艺标准参数进行对比分析，若发现与工艺标准参数不匹配，可报警提示或发出停机指令。
[0067]
本实施例中，合格的孔数包括上下两排，每排孔数均为20个(如图5所示)。而孔数不合格的情况一般为上下两排孔数均不足20个，或上下两排的孔数不一致(如图6所示)，或上下两排的孔位未一一对齐(如图7所示)，或相邻两个孔之间的距离不一致等。
[0068]
而在图像获取完成后，挡烟机构4可以转动适当的角度，以打开排烟孔，同时，转动夹紧机构2释放烟支9，使烟支9可以通过自身重力穿过排烟孔并进入排烟管6，排烟管6可以将烟支9引导至烟支回收机构7中以进行回收。
[0069]
由此，本实施例提供的具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备，实现了对烟支过滤嘴901上打孔尺寸的自动化在线检测，提升了检测效率和精度。
[0070]
其中，导向结构103上设置有弧形导向板111，烟支给进机构1还包括壳体101，弧形导向板111与壳体101的壁板之间形成有竖直通道106，竖直通道106与出烟口连通，从而可以使烟支在输入至导烟管5之前通过竖直通道106将烟支调整为竖直状态，以便于烟支呈竖直状态定位于工业相机8前。
[0071]
进一步，转动夹紧机构2具体可以包括推动气缸201、旋转支架204、第一涨紧轮208、第二涨紧轮209、减速电机202、皮带207、第一惰轮205和第二惰轮206；推动气缸201的驱动端与旋转支架204相连，出烟孔设置在旋转支架204上；皮带207的两端分别套设在第一惰轮205和第二惰轮206上，减速电机202的驱动端与第一惰轮205相连；第一涨紧轮208和第二涨紧轮209均转动设置在旋转支架204上，第一涨紧轮208和第二涨紧轮209分别设置在皮带207的两侧。
[0072]
其中，皮带207的两端套设在第一惰轮205和第二惰轮206上后呈环形，即位于第一惰轮205和第二惰轮206两侧的皮带207之间的区域为中空区域，出烟孔与该中空区域对齐，使烟支穿过该中空区域后受挡烟机构4的阻挡而定位在排烟孔中，也就是说，挡烟机构4处于将排烟孔封闭的位置，避免烟支从排烟孔排出。
[0073]
然后，推动气缸201启动，以推动旋转支架204转动，由于旋转支架204上的第一涨紧轮208和第二涨紧轮209分别位于皮带207的两侧，在旋转支架204转动时，可以使两个涨紧轮分别挤压惰轮两侧的皮带207，使惰轮两侧的皮带207相互靠近，直至两皮带207将中空区域中的烟支夹紧时，推动气缸201停止运动，从而实现了对烟支的夹持定位。其中，皮带207夹紧在烟支上过滤嘴901以外的部位，使过滤嘴901可以暴露在工业相机8的拍摄区域。
[0074]
而在将烟支夹紧后，减速电机202启动，以驱动第一惰轮205转动，从而带动皮带207运行，而皮带207可以通过自身与烟支之间的摩擦力带动烟支自转，从而可以通过工业相机8获取过滤嘴901周向柱面的完整图像，进而获得过滤嘴901上全部孔的图像。
[0075]
在图像获取结束之后，挡烟机构4可以转动适当的角度，以打开排烟孔，同时，推动气缸201做回程运动，以使旋转支架204反向转动，进而可以带动第一涨紧轮208和第二涨紧轮209分别向远离皮带207的方向运动，皮带207失去涨紧轮的挤压而释放烟支，烟支可以通过自身重力穿过排烟孔而排出。
[0076]
进一步，转动夹紧机构2还包括万向连接头203，推动气缸201的驱动端通过万向连接头203与旋转支架204相连。
[0077]
其中，旋转支架204可以通过自身的一处定点转动设置在烟支给进机构1的下方，
而推动气缸201可以推动旋转支架204的一端，以使旋转支架204能够以上述定点为旋转中心转动，而通过万向连接头203，可以在推动气缸201自身位置不变的情况下，使推动气缸201的直线运动能够驱动旋转支架204在一定角度范围内的转动，而不会发生卡滞。
[0078]
需要说明的是，烟支给进机构1的下方设置有第一隔板12和第二隔板13，第一隔板12和第二隔板13之间保持有距离，烟支给进机构1设置在第一隔板12上，出烟口开设在第一隔板12上。导烟管5设置在第一隔板12和第二隔板13之间，且导烟管5的两端分别于第一隔板12和第二隔板13固定连接。转动夹紧机构2、定位机构3、挡烟机构4、工业相机8、排烟管6烟支回收机构7均设置在第二隔板13的下方，其中，旋转支架204可以与第二隔板13转动连接，而工业相机8、转动夹紧机构2、定位机构3均可以与第二隔板13相连。由此，该具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备可以使烟支自上而下传输，提升了设备的集成度，减少了对现场空间的占用率，同时在传输过程中实现了对烟支过滤嘴901上孔的参数的在线检测，替代了人工观察检测的方式，节省了劳动力，提升了检测精度。
[0079]
进一步，挡烟机构4还包括挡烟臂402和旋转气缸401，旋转气缸401的驱动端与挡烟臂402相连，以驱动挡烟臂402封闭或打开排烟孔。其中，旋转气缸401可以驱动挡烟臂402转过15
°
～30
°
。
[0080]
进一步，该检测装置还包括第一光电开关801，第一光电开关801与推动气缸201相连，第一光电开关801用于检测转动夹紧机构2和定位机构3之间的烟支。
[0081]
当第一光电开关801检测到烟支定位在转动夹紧机构2和定位机构3之间时，可以发出烟支信号，推动气缸201根据该烟支信号推动旋转支架204转动，以使第一涨紧轮208和第二涨紧轮209挤压皮带207，以减小皮带207之间的距离将烟支夹紧。
[0082]
进一步，为了保证工业相机8能够获取到过滤嘴901上孔的清晰图像，该检测装置还包括光源15，光源15设置在定位机构3上，光源15的光照射在过滤嘴901上。
[0083]
进一步，如图4和图5所示，烟支给进机构1具体包括第一电机104、第二电机105、助动辊109和给进辊102，第一电机104与助动辊109相连，第二电机105与给进辊102相连，给进辊102设置在导向结构103的上方，助动辊109设置在给进辊102的上方。
[0084]
烟支从烟支给进机构1的入口进入，并可以依次经过助动辊109和给进辊102，其中，给进辊102上设置有凹槽110，该凹槽110在给进辊102的轴向上延伸，随着给进辊102的转动，当凹槽110的开口方向朝上时，助动辊109可以将烟支拨动至凹槽110中，当凹槽110随着给进辊102继续转动过一定的角度后，凹槽110中的烟支通过自身的重力掉落而脱离凹槽110，并进一步通过导向结构103上的弧形导向板111引导至出烟口。
[0085]
其中，烟支给进机构1还包括第一导向块107和第二导向块108，第一导向块107上设置有第一弧形面，第二导向块108上设置有第二弧形面，第一弧形面和第二弧形面之间形成烟支给进机构1的入口，该入口由上至下逐渐收窄，从而可以便于烟支的导入，同时也可以避免烟支在给进辊102附近造成拥堵。
[0086]
助动辊109转动设置在第一导向块107上，且助动辊109与第二导向面之间保持有第一距离，助动辊109与给进辊102之间保持有第二距离，且第二距离小于第一距离，该第二距离小于两支烟支的直径之和，即两支烟支不能同时从助动辊109和给进辊102之间通过，由此，可以保证烟支仅可以通过给进辊102上的凹槽110逐支向后传输，由此在对一支烟支过滤嘴901进行检测时，可以避免较多的烟支在导烟管5中堆积。
[0087]
而第一导向块107上设置有弧形导向部，该弧形导向部的弧度可以与给进辊102外表面的弧度一致，该弧形导向部与给进辊102表面之间的距离小于烟支的直径，该弧形导向部由给进辊102的顶部向下延伸至给进辊102径向圆周的1/4位置处，由此，可以通过该弧形导向部对给进辊102凹槽110中的烟支进行阻挡，防止凹槽110中的烟支提前脱离，而在凹槽110经过弧形导向部的末端时，凹槽110不再受弧形导向部的阻挡，此时，烟支可以通过自身重力脱离凹槽110，并掉落至下方的导向结构103上。其中，烟支从凹槽110中开始掉落的位置与下方导向结构103对齐。
[0088]
其中，助动辊109可以为橡胶辊，以增大其与烟支之间的摩擦力，便于通过自身的转动和摩擦力将烟支拨动至给进辊102的凹槽110中。
[0089]
进一步，该卷烟设备还包括烟支库，烟支库的入口与烟支输送机构10的输出端对接，烟支库的出口与烟支给进机构1对接。烟支库可以对烟支进行存储，当烟支输送机构10因意外因素停止传输或需要停止传输时，烟支库中存储的烟支仍然可以保证后续工序正常运行而不造成停机。
[0090]
进一步，烟支提取机构11包括驱动气缸、取烟组件和第二光电开关，驱动气缸的驱动端与取烟组件相连，第二光电开关与取烟组件相连。
[0091]
其中，取烟组件可以包括负压泵和吸盘，负压泵通过管路与吸盘相连。
[0092]
驱动气缸可以驱动取烟组件向主传输带14上的烟支靠近，当第二光电开关检测到烟支时，负压泵启动，以通过吸盘吸取烟支；然后通过驱动气缸的作用将取烟组件移动至与烟支输送机构10对齐的位置，此时停止负压泵的运行，使吸盘将烟支释放到烟支输送机构10上。
[0093]
本实用新型实施例提供的具有烟支过滤嘴打孔参数在线检测功能的卷烟设备，实现了对烟支过滤嘴上打孔尺寸的自动化在线检测，提升了检测效率和精度。
[0094]
至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
[0095]
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。