一种全自动带清洁装置的烟用胶囊力学性能分析仪的制作方法

1.本实用新型涉及烟用胶囊分析设备技术领域，尤其涉及一种全自动带清洁装置的烟用胶囊力学性能分析仪。


背景技术：

2.近几年，爆珠卷烟飞速发展，给消费者带来了更多的产品体验，也广泛得到了卷烟企业的青睐。烟用香料爆珠化是国内外烟草行业的一个重要创新方向，爆珠卷烟已经成为当前全球卷烟市场新的增长点。爆珠的力学性能是爆珠卷烟产品最重要的物理指标，由于爆珠生产工艺和材料的不同，导致爆珠强度存在差异，爆珠的压破强度直接影响用户的消费体验，强度过大会导致抽吸时爆珠捏破困难，强度过小则会在生产加工和包装运输过程中发生破损。爆珠作为一种新型有效的卷烟加香载体，在烟气经过滤嘴时完成加香、补香过程，解决了传统加香方式中存在的香料易流失及易在高温下发生反应等问题；同时挤破爆珠的过程也给消费者带来了更加丰富的个性化体验。随着爆珠使用量的增加，对爆珠质量的控制和评价越发重要，主要通过检测爆珠的化学性能和物理性能来评价其质量。
3.董浩等人通过测试不同环境条件下爆珠的质量、压破强度、压破形变率和弹性指数，提出了爆珠样品的适宜环境条件（董浩,周明珠,吴艾璟,邢军,彭黔荣,周德成,王锦平,李晓辉,蔡元青,杨进.环境条件对烟用爆珠力学性能的影响[j].烟草科技），张志刚等人为明确爆珠对滤棒、卷烟物理性能和卷烟主流烟气的影响,分析了爆珠滤棒与无爆珠滤棒和卷烟的物理指标差异以及卷烟主流烟气常规指标差异,测试了爆珠破碎前后卷烟物理指标和主流烟气指标的变化（张志刚,贺健,顾秋林,侯志龙,鲍文华,鲍旭东.爆珠对滤棒、卷烟物理性能及卷烟主流烟气的影响[j].烟草科技），李龙津等人采用万能材料试验机检测卷烟用爆珠的压破强度和变形量，并通过统计学方法对涉及的关键参数如样本量、平衡时间、预压力、压缩速率和样品台孔径分别进行了比较和研究（李龙津,乔枞,顾文博,李天鸿,华青.卷烟用爆珠压破强度和变形量检测参数的优化[j].理化检验(物理分册)）。
[0004]
国内外对爆珠的压破强度的研究前景大好，因此市面上出现了很多胶囊性能综合分析仪，以满足实验室对爆珠的多方面研究。
[0005]
例如cn201620749913.8公开了一种烟用胶囊颗粒强度及形变量的检测设备，该设备包括样品平台、压力传感器、电动平台；所述电动平台包括电机、平台固定块、平台移动块、样品压头、位移传感器，所述电机固定在所述平台固定块上带动所述平台移动块进行上下移动；所述位移传感器一端固定在平台固定块上，另一端固定在平台移动块上，所述样品压头固定在所述平台移动块上。
[0006]
但是上述技术方案以及现有技术中目前没有一种能够自带自动清洁的胶囊力学性能分析装置。


技术实现要素：

[0007]
本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种全自动带清洁装置
的烟用胶囊力学性能分析仪。该分析仪具有自动清洁等优点。
[0008]
本实用新型为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种全自动带清洁装置的烟用胶囊力学性能分析仪，其结构特点在于，包括机架以及机架上设置的测试平台、胶囊喂料供应装置、性能测试装置、自动清洁装置以及控制面板。
[0009]
所述测试平台上进行胶囊的测试工作。
[0010]
所述胶囊喂料供应装置设置有若干套，用于将胶囊输送至测试平台的测试位置。
[0011]
所述性能测试装置设置的数量与所述胶囊喂料供应装置的数量配套，对测试平台上的胶囊进行性能测试。
[0012]
所述自动清洁装置将所述测试平台与所述性能测试装置上测试之后留下的胶囊残留物进行清洁。
[0013]
所述控制面板控制所述胶囊喂料供应装置、所述性能测试装置、所述自动清洁装置的运行，并记录测试的数据。
[0014]
通过各个装置的工作，可实现自动化的胶囊力学性能测试工作，测试之后可进行残留物的清洁工作，更加能够满足使用需求，自动化程度更高。
[0015]
优选地，所述胶囊喂料供应装置设置于所述测试平台的前侧。包括料斗、胶囊顶针、真空吸嘴、顶针驱动机构以及吸嘴驱动机构。所述胶囊顶针设置于所述料斗内，且设有负压圆孔，通过顶针驱动机构驱动进行升降运动。所述真空吸嘴设置于所述胶囊顶针的上方，通过所述吸嘴驱动机构驱动进行直线运动。胶囊喂料供应装置可将待测试胶囊从料斗输送至测试平台，自动化程度高，测试效率更高，实际使用更为便利。
[0016]
优选地，所述性能测试装置设置于所述测试平台的上方，包括压杆、压力传感器、丝杆升降机构以及伺服电机丝杆控制机构；所述压杆设置于所述压力传感器的下方，所述压杆、所述压力传感器由所述丝杆升降机构驱动进行升降，所述压力传感器、所述伺服电机丝杆控制机构都与所述控制面板连接。
[0017]
具体地，性能测试装置可以对胶囊强度、破碎距离等力学性能进行自动化分析，为生产研究提供了更有利的数据依据。
[0018]
优选地，所述自动清洁装置包括清洁驱动机构、移动轨道、安装部、压杆清洁刷以及平台清洁刮板；所述安装部上安装所述清洁驱动机构、所述压杆清洁刷以及所述平台清洁刮板，所述压杆清洁刷设置于所述平台清洁刮板的上方。通过自动清洁装置可在测试后，对测试平台以及性能测试装置上的残留物进行自动化清洁，减少人为干预，便于分析仪进行自动化的循环测试。
[0019]
优选地，所述自动清洁装置包括校准模块，所述校准模块包括校准称重传感器。校准称重传感器可通过标准重量校准件进行校准，校准完成后通过校准称重传感器，对性能测试装置中的压力传感器进行逐个的压力校准，使每次进行的性能测试更为精准。
[0020]
优选地，所述自动清洁装置包括残留物收集盒，所述残留物收集盒设置于所述测试平台的一侧。残留物收集盒收集压杆清洁刷以及平台清洁刮板清洁出来的残留物，便于工作人员集中处理。
[0021]
优选地，所述测试平台在测试位置设置有胶囊限位孔，便于将待测试的胶囊限位在测试位置。
[0022]
本实用新型的有益效果是：本实用新型可实现烟用胶囊自动化的上料、力学分析
以及清洁工作，自动化程度高，使用方便；可同时对多个胶囊进行测试分析工作，工作效率更高；性能测试装置可实现对胶囊的强度测试和综合分析，为生产研究提供了更有利的数据依据，可更加优化爆珠的性能，更加能够满足使用需求。
附图说明
[0023]
图1是本实用新型一种全自动带清洁装置的烟用胶囊力学性能分析仪的整体结构示意图。
[0024]
图2是本实用新型一种全自动带清洁装置的烟用胶囊力学性能分析仪的胶囊喂料供应装置结构示意图。
[0025]
图3是本实用新型一种全自动带清洁装置的烟用胶囊力学性能分析仪的性能测试装置正面示意图。
[0026]
图4是本实用新型一种全自动带清洁装置的烟用胶囊力学性能分析仪的性能测试装置立体示意图。
[0027]
图5是本实用新型一种全自动带清洁装置的烟用胶囊力学性能分析仪的自动清洁装置结构示意图。
[0028]
其中：1-机架；2-测试平台；3-胶囊喂料供应装置；31-料斗；32-胶囊顶针；321-负压圆孔；33-真空吸嘴；34-顶针驱动机构；35-吸嘴驱动机构；4-性能测试装置；41-压杆；42-压力传感器；43-丝杆升降机构；5-自动清洁装置；51-清洁驱动机构；52-移动轨道；53-压杆清洁刷；54-平台清洁刮板；55-校准模块；56-残留物收集盒；6-控制面板。
具体实施方式
[0029]
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
[0030]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0031]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
[0032]
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，
或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0033]
参阅图1，如图所示，实施例一中，一种全自动带清洁装置的烟用胶囊力学性能分析仪，包括机架1以及机架1上设置的测试平台2、胶囊喂料供应装置3、性能测试装置4、自动清洁装置5以及控制面板6。测试平台2上进行胶囊的测试工作，测试平台2在测试位置设置有胶囊限位孔，便于将待测试的胶囊限位在测试位置。胶囊喂料供应装置3设置有六套，用于将胶囊输送至测试平台2的测试位置。性能测试装置4与胶囊喂料供应装置3配套，也设有六套，对测试平台2上的胶囊进行性能测试。自动清洁装置5将测试平台2与性能测试装置4上测试之后留下的胶囊残留物进行清洁。控制面板6控制胶囊喂料供应装置3、性能测试装置4、自动清洁装置5的运行，并记录测试的数据。通过各个装置的工作，可实现自动化的胶囊力学性能测试工作，测试之后可进行残留物的清洁工作，更加能够满足使用需求，自动化程度更高。
[0034]
参阅图2，如图所示，胶囊喂料供应装置3设置于测试平台2的前侧。具体结构包括，包括料斗31、胶囊顶针32、真空吸嘴33、顶针驱动机构34以及吸嘴驱动机构35。胶囊顶针32设置于料斗31内，且设有负压圆孔321，通过顶针驱动机构34驱动进行升降运动。真空吸嘴33设置于胶囊顶针32的上方，通过吸嘴驱动机构35驱动进行直线运动。胶囊喂料供应装置可将待测试胶囊从料斗输送至测试平台，自动化程度高，测试效率更高，实际使用更为便利。胶囊顶针32通过设置负压抽吸设备等现有技术，在负压圆孔321上形成负压吸住待测试胶囊，通过负压吸住待测试胶囊为现有技术，在此不做详细的描述。真空吸嘴33可通过橡胶吸盘、抽真空设备等现有技术技术，在此不做详细的描述。顶针驱动机构34与吸嘴驱动机构35可以通过直线运动气压缸等结构实现，为现有技术，在此不做详细的描述。
[0035]
胶囊喂料供应装置3具体的工作过程如下：料斗31内储存待测试的胶囊，胶囊顶针32的负压圆孔321通过负压将待测试胶囊吸住，控制面板控制，由顶针驱动机构34驱动向上移动，真空吸嘴33设置于胶囊顶针32上方，通过真空吸嘴33内的真空负压将胶囊顶针32顶起的待测试胶囊吸住，此时待测试胶囊由胶囊顶针32传输到真空吸嘴33上，胶囊顶针32下降至原位置，吸嘴驱动机构35驱动真空吸嘴33向测试平台2一侧移动，移动至测试平台2的测试位置后，将待测试胶囊放下，真空吸嘴33退回原处完成待测试胶囊的自动输送工作。
[0036]
参阅图3和图4，如图所示，性能测试装置4设置于测试平台2的上方，具体地设置于机架1上设置的背板上。性能测试装置4包括压杆41、压力传感器42、丝杆升降机构43以及伺服电机丝杆控制机构。压杆41设置于压力传感器42的下方，压杆41、压力传感器42由丝杆升降机构43驱动进行升降，压力传感器42、伺服电机丝杆控制机构都与控制面板6连接。
[0037]
具体地，性能测试装置可以对胶囊强度、破碎距离等力学性能进行自动化分析，为生产研究提供了更有利的数据依据。
[0038]
性能测试装置4具体地测试力学性能的过程如下：
[0039]
当胶囊喂料供应装置3将待测试胶囊送入测试平台的测试区域后，控制面板控制压杆41下压，压力传感器42进行高频率数据采集，当压力传感器42开始采集的第一个数据时，表明压杆41接触到胶囊表面，通过伺服电机丝杆控制机构计算压杆41下压位移值，压杆41继续下压直至胶囊受压破碎，压力传感器42采集到的最大值为胶囊的破碎强度值。同时，
通过计算胶囊破碎时的压杆41下压位移和压杆41接触胶囊时的位移差值，得出胶囊的破碎变形量。另外，通过设定压杆41的下压压力值，当压力传感器42采集到压力值和设定压力值相同时，停止下压，通过计算压杆41下压的位移差，得出给定压力下胶囊的变形量。通过压杆41下压位移差值，设定变形量，当压杆41下压到给定位移相同时，停止下压，通过压力传感器42读出此时的数值，测得给定变形量的胶囊受压值。实现对胶囊强度、破碎距离、强度对比距离、距离对比强度的力学性能测试分析，为生产研究提供了更有利的数据依据，可更加优化爆珠的性能，更加能够满足使用需求。
[0040]
参阅图5，如图所示，自动清洁装置5包括清洁驱动机构51、移动轨道52、安装部、压杆清洁刷53以及平台清洁刮板54；安装部上安装清洁驱动机构51、压杆清洁刷53以及平台清洁刮板54，压杆清洁刷53设置于平台清洁刮板54的上方。通过自动清洁装置5可在测试后，对测试平台以及性能测试装置上的残留物进行自动化清洁，减少人为干预，便于分析仪进行自动化的循环测试。自动清洁装置5包括残留物收集盒56，残留物收集盒56设置于测试平台2的一侧。残留物收集盒收集压杆清洁刷53以及平台清洁刮板清洁出来的残留物，便于工作人员集中处理。
[0041]
自动清洁装置5的具体清洁过程如下：自动清洁装置5在清洁驱动机构51，迅速在测试平台2上直线运动，通过上方旋转式的压杆清洁刷53对压杆41上可能的胶囊破碎残留物进行自动旋转式清洁，通过下方的平台清洁刮板54对测试平台2上的胶囊破碎残留物进行直线运动刮擦，从而对测试平台2进行自动清洁，将清洁完的样品残渣残液推入到敞开的残留物收集盒56中，清洁完毕后，在清洁驱动机构51的作用下，自动清洁装置5自动返回至初始位置，准备后续循环实验。
[0042]
自动清洁装置5还包括校准模块55，校准模块55包括校准称重传感器。校准称重传感器通过标准重量校准件进行校准，校准完成后通过校准称重传感器，对性能测试装置中的压力传感器进行逐个的压力校准，使每次进行的性能测试更为精准。
[0043]
校准模块55的工作过程为：校准称重传感器通过标准重量校准件进行校准，在清洁驱动机构51的驱动下，移动自动清洁装置5的校准称重传感器到测试平台的各个测试位置，即各个压杆41的下方位置。压杆41校准下压，通过比较压力传感器42与校准称重传感器各自的数值进行压力校准。通过校准称重传感器对各个性能测试装置4的压力传感器42进行逐个压力校准，完成分析仪整体的压力校准。
[0044]
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构、等效流程或等效功能变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。