CN101933657B - 用于卷烟检验的样品自动随机分装装置 - Google Patents

Abstract

一种用于卷烟检验的样品自动随机分装装置，其特征在于：包括落料打码机构和位于该机构下方的取袋封装机构，落料打码机构由用于盛装样品的左右料斗、位于左右料斗下方的由两侧弧形下料板、前后挡板构成的下料通道、设置在下料通道下部的由气缸控制的电磁铁、升降板以及光电检测器和喷码器喷嘴组成；取袋封装机构包括设置在平台上的左右吸盘、封口装置以及设置在平台下方的样品袋盒，其中一侧吸盘通过吸盘支臂由取袋电机控制转动，另一侧吸盘由封装气缸控制伸缩。本发明克服了当前行业卷烟产品三点检验在样品制备过程中存在的易产生人为差错、劳动强度大、效率低的不足，可以实现样品组成方案生成、烟支组合、烟支编码、样品封装的自动化。

Description

用于卷烟检验的样品自动随机分装装置

技术领域

本发明属于烟草领域所用设备，具体的讲，涉及一种用于卷烟检验的样品自动随机分装装置，利用该装置可实现样品制备的方案生成、烟支编码、烟支组成、封装过程的自动化。

背景技术

作为一种差别检验方法，三点检验在卷烟产品开发过程、产品配方调整和维护，以及日常产品质量稳定性判定等方面被行业广泛使用。YC/T138-1998《烟草及烟草制品感官评价方法》标准规定了烟草及烟草制品感官评价方法的一般要求、检验方法，适用于烟草及烟草制品在产品设计、开发和质量检验过程中的感官评价。

该标准规定：三点检验是差别检验的一种方法，用以确定两种产品之间是否存在细微差别，差别可以是产品的所有特征也可以是某一特征。

该标准界定的三点检验规则：向参加评价的每个人员提供检验样品，样品由三支已编码烟支组成，其中有两支是相同的(来自于同一产品)，要求评吸员通过感官评价挑出与这两支不同的另一烟支。

随着烟草行业卷烟品牌集中度的提高，卷烟品牌许可生产模式越来越普遍，涉及到的企业、品牌和规格均越来越多，因此确保许可生产产品之间的质量一致性就尤为重要。YC/T198-2006《卷烟品牌许可生产质量保障通则》中明确要求“许可双方应定期或不定期的对许可生产产品采用三点检验的方法进行产品质量一致性评价”。

目前，烟草行业采用全手工方式制备三点检验的样品。具体制备过程如下：根据参加检验人员人数，确定所需样品数量(样品数量通常略大于检验人数，多余的用于备用)。制定所需样品(每个样品由三支卷烟组成，两支来自于同一产品，另外一支来自于另一产品)的烟支组成方案；按照每个样品的烟支组成方案，从两种产品中抽取三支卷烟，并分别进行手工编码，通常以1、2、3或a、b、c标识；将编码后的三支卷烟手工装入样品袋中，并根据烟支组成方案，在样品袋上对该样品在所有样品中的序号进行标识。

全手工制备方法存在以下缺点：样品组成方案可能无法使每一评吸样品中不同于其它两支相同烟支的另一烟支是随机出现；手工按照样品组成方案进行烟支编码、组合、装袋及标识样品袋序号过程中，易产生人为错误，并易造成样品污染；在对多组产品进行三点检验和检验人员数量多时，手工样品制备工作劳动强度大，效率低。

现有技术中尚没有适用于三点检验的自动分组、自动编码、自动分装的装置。

发明内容

本发明的目的正是针对当前行业卷烟产品三点检验在样品制备过程中存在的易产生人为差错、劳动强度大、效率低的不足而发明的一种用于卷烟检验的样品自动随机分装装置，利用该装置可以实现样品组成方案生成、烟支组合、烟支编码、样品封装的自动化。同时，由于在烟支编码时本装置可增加样品所属附加信息，因此使用该装置时，无需再对样品袋进行序号标识。

本发明的设计思路及原理依据是，通过设定所需要样品数量，由控制系统根据软件系统的设置而随机自动产生符合要求的每个样品的烟支组成和编码方案；通过程序自动控制系统，依次产生符合组合要求的三支烟支，并对烟支进行自动编号，组成一个样品；通过自动控制系统，将样品自动装入样品袋中，并进行自动封装。

本发明的目的是通过以下技术措施来实现：

本发明的用于卷烟检验的样品自动随机分装装置，包括落料打码机构和位于该机构下方的取袋封装机构，落料打码机构由用于盛装样品的左右料斗、位于左右料斗下方的由两侧弧形下料板、前后端板构成的下料通道、设置在下料通道下部的由气缸控制的电磁铁、升降板以及光电检测器和喷码器喷嘴组成；取袋封装机构包括设置在平台上的由真空发生器控制的左右吸盘、封口装置以及设置在平台下方的样品塑料袋盒，其中一侧吸盘通过吸盘支臂由取袋电机控制转动，另一侧吸盘由封装气缸控制伸缩。

在本发明中，在下料通道下部设置有两个光电检测器，上面一个光电检测器用于检测烟支下落情况，指示喷码机喷印编码，是喷码机的触发信号，下面一个是检查样品是否离开样品通道检测信号。

左右料斗底板上均开设有与烟支形状匹配的条形落料口，且底板可前后移动，当底板前移落料口到达下料通道处，烟支即掉落至下料通道中，保证逐一下料。下料通道上部中心部位设有一段隔板，其作用是在样品由水平转为垂直状态时，起辅助作用，避免卡烟。样品塑料袋盒底部安装有由电机驱动的偏心轮，用于抬升塑料袋盒的位置，便于吸盘吸取盒中的塑料袋。

封口装置为由热封压条和热封条组成的塑料热封机。

升降板设置在安装于气缸下端可旋转的电磁铁上。

本发明的技术内容、工作过程及相关注意事项还包括以下几点：

1.对两种产品A、B进行三点检验时，所制备样品中，不同于两支相同烟支的另一烟支来自于A或B的概率应该是相同的。在确定所需样品数量后(按照YC/T138要求，检验人员不得少于6人，通常人数也不会大于30人，样品量需略大于检验人员数量)，通过软件设计产生符合上述概率要求的每一样品烟支来源组成方案；样品量确定后，分别需要的A、B产品烟支最少数量即可确定(不少于样品数量的三分之二，按30人计，A、B产品烟支数量为不少于45支)，在软件设计样品烟支组成方案时，即对每支烟支在1～99的范围内进行不重复且随机的编号；

2.装置采用两个料斗，分别盛装待三点检验产品A和B的烟支。通过信号指令控制两个料斗，按照样品组成方案依次分别从两个料斗中掉落所需三支烟支；

3.采用自动化控制系统，按照样品烟支组成和编码方案，通过信号指令喷码机对掉落烟支进行对应的喷码；

4.采用自动化控制系统，在每个样品首支烟支掉落前，将样品袋移动至烟支掉落位置的下方，并通过真空吸盘将其打开，待三支烟支完全掉落至袋中后，使用热封装置进行封口。

上述料斗可以是固定安装的，也可以是可拆卸的；所述烟支自动编码的范围可从2位数码到5位数码；在使用3位、4位或5位数码时，对应的第1位、前两位、前三位可以是阿拉伯数字或英文字符，亦可为数字与英文字符的组合；

烟支编码位置可根据卷烟水松纸的长度、通风稀释打孔位置进行调节，通常采用由滤嘴端向燃烧端方向进行喷码；

所述控制系统包括：样品到位探测器、样品下落电磁阀控制器、自动喷码控制、真空吸盘控制、加热控制、封装控制。

本发明的优点在于：实现样品自动随机分装，可避免人为差错，减轻人工劳动强度，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的B-B剖视图。

图4为取袋封装机构结构示意图。

图5为样品袋被吸盘张开时的示意图。

图6为样品袋被合拢热封时的示意图。

图7为气动控制原理图。

图中：1.料斗，2.气缸，3.电磁铁，4.下料通道，5.光电检测器，6.热封压条，7.开合气缸，8.张口吸盘，9.塑料袋，10.落料口，11.烟支样品，12.弧形下料板，13.升降板，14.喷码机，15.热封条，16.取袋吸盘，17.取袋电机，18.塑料袋盒，19.偏心轮电机，20.转轴，21.偏心轮，22.挡板。

具体实施方式

本发明以下结合附图对其结构组成、连接关系、工作过程做进一步描述：

如图所示：用于卷烟检验的样品自动随机分装装置，包括落料打码机构和位于该机构下方的取袋封装机构，落料打码机构由用于盛装烟支样品11的左右料斗(1)位于左右料斗下方的由两侧弧形下料板(12)、前后挡板(22)构成的下料通道(4)、设置在下料通道下部的由气缸(2)控制的电磁铁(3)、升降板(13)以及光电检测器(5)和喷码机喷嘴组成，升降板(13)设置在安装于气缸(2)下端可旋转的电磁铁(3)上。左右料斗底板上均开设有与烟支形状匹配的条形落料口(10)，且底板可前后移动，当底板前移落料口到达下料通道(4)处，烟支即掉落至下料通道中，保证逐一下料，下料通道上部中心部位设有一段隔板，其作用是在样品由水平转为垂直状态时，起辅助作用，避免卡烟。在下料通道(4)下部设置有两个光电检测器(5)，上面一个光电检测器用于检测烟支下落情况，指示喷码机(14)喷印编码，下面一个是检查样品是否离开样品通道检测信号。取袋封装机构包括设置在平台上的由真空发生器控制的左右吸盘(即张口吸盘8、取袋吸盘16)、封口装置(由热封条15和热封压条6组成的塑料热封机)以及设置在平台下方的样品塑料袋盒(18)，其中一侧吸盘(16)通过吸盘支臂由取袋电机(17)控制转动，另一侧吸盘(8)由开合气缸(7)控制伸缩，样品塑料袋盒(18)底部安装有由电机(19)驱动的偏心轮(21)，用于抬升塑料袋盒(18)的位置，便于吸盘(16)吸取盒中的塑料袋(9)。

具体工作过程结合附图描述如下：

1.两个料斗。两个料斗(1)分别盛装待三点检验产品A和B的烟支样品(11)。通过信号控制，在料斗底部阀门打开后，烟支掉落，并在弧形下料板(12)上由水平状态转为竖直状态，落入下料通道(4)停靠在旋转电磁铁(3)上的升降板(13)上，参见图1。

2.烟支输送及喷码机构，参见图1、2、3：由气缸(2)及安装在该气缸上的旋转电磁铁(13)、喷码机(14)组成。气缸(2)下降，带动烟支下降。光电检测器(5)检测到该运动后，指示喷码机(14)喷印编码；气缸(2)到达底部后，电磁铁(3)旋转，使烟支掉落至下方样品塑料袋(9)中。

3.样品袋输送机构。由塑料袋盒(18)、偏心轮电机(19)、转轴(20)、偏心轮(21)组成，参见图4、图6：取袋电机(17)旋转，带动取袋吸盘(16)到达最低位置。电机(19)通过偏心轮(21)抬升样品塑料袋盒(18)。取袋吸盘(16)通过真空吸取塑料袋(9)，然后电机(19)通过偏心轮(21)降下样品塑料袋盒(18)。电机(17)旋转，将带着样品袋的吸盘(16)转至水平位置。

4.取袋、开袋及热封机构。参见图4、5、6：由电机(19)、开合气缸(7)、取袋吸盘16、开合吸盘(8)，热封压条(6)及热封条(15)组成。开袋过程：开合气缸(7)伸出，使开合吸盘(8)通过真空吸取样品塑料袋的另一面，然后开合气缸(7)返回，将样品袋张开，见图5。当样品袋装中掉落三支烟支后，开合气缸(7)伸出，将口袋合拢并压紧在热封条上，启动热封，完成封装。见图6。

应用实例

实施例1：

工作任务：某卷烟企业对某一规格卷烟的配方进行了调整，需对调整前后的产品进行三点检验。假设调整前样品为A，调整后样品为B，检验人员为6人。

1).样品量设定为6，软件系统自动生产烟支组成和编码方案，示例如下：

2).在A料斗、B料斗中分别装入20支A、B烟支后，启动装置。

3).样品袋输送机构从样品袋盒中取出一样品袋，并移动至垂直位置；取袋、开袋及热封机构将样品袋打开；从01样品开始，通过信号控制，B料斗底部阀门首先打开，掉落一支烟支至旋转电磁铁上的升降板上；气缸下降，带动烟支下降。光电检测器检测到该运动后，指示喷码机喷印编码91；气缸到达底部后，电磁铁旋转，使烟支掉落至下方样品袋中；通过信号控制，B料斗底部阀门再次打开，掉落一支烟支至旋转电磁铁上的升降板上，并重复以上动作，喷码机喷印编码90，烟支掉落至下方样品袋中；通过信号控制，A料斗底部阀门打开，掉落一支烟支至旋转电磁铁上的升降板上，重复以上动作，喷码机喷印编码39，烟支掉落至下方样品袋中；装置检测到掉落三支烟支后，开合气缸伸出，将口袋合拢并压紧在热封条上，启动热封，完成01样品的制备。

4).重复步骤3，依次完成02、03、04、05、06样品的制备。

实施例2：

工作任务：某卷烟企业对某一规格卷烟的配方进行了调整，需对调整前后的产品进行三点检验。假设调整前样品为A，调整后样品为B，检验人员为30人。

样品量设定为30，软件系统自动生产烟支组成和编码方案，示例如下：

2).在A料斗、B料斗中分别装入60支A、B烟支后，启动装置。

与以上3)、4)相同，完成01、02、03……30样品的制备。

实施例3：

某卷烟企业对多个规格卷烟的许可生产产品使用三点检验方法进行感官质量一致性评价。假设需对10个规格卷烟产品进行三点检验，检验人数为30人。

1).设定检验规格数量为10、样品量为30，软件系统自动生产烟支组成和编码方案，示例如下：

2).在A料斗、B料斗中先分别装入规格1的60支A、B烟支后，启动装置。

与以上3)、4)相同，完成规格1的01、02、03……30样品的制备，样品中所有烟支的编码前两位均为01，代表30个样品为规格1的样品。在完成后，在料斗中更换为规格2的A、B烟支，启动装置，完成30个样品的制备，规格2的样品中烟支编码前两位均为02。重复上述动作，完成10个规格的各30个样品的制备。

对于多规格产品的三点检验样品，也可使用字母或文字标示代替01、02….10数字编码表证样品所属规格。

Claims (3)

1.一种用于卷烟检验的样品自动随机分装装置，其特征在于：包括落料打码机构和位于该机构下方的取袋封装机构，落料打码机构由用于盛装烟支样品的左右料斗、位于左右料斗下方的由两侧弧形下料板、前后挡板构成的下料通道、设置在下料通道下部的由气缸控制的电磁铁、升降板以及光电检测器和喷码器喷嘴组成，在下料通道下部设置有两个光电检测器，上面一个是喷码机的触发信号，下面一个是检查样品是否离开样品通道检测信号，左右料斗底板上均开设有与烟支形状匹配的条形落料口，且底板可前后移动，当底板前移落料口到达下料通道处，烟支即掉落至下料通道中，升降板设置在安装于气缸下端可旋转的电磁铁上；取袋封装机构包括设置在平台上的由真空发生器控制的左右吸盘、封口装置以及设置在平台下方的样品塑料袋盒，其中一侧吸盘通过吸盘支臂由取袋电机控制转动，另一侧吸盘由封装气缸控制伸缩，样品塑料袋盒底部安装有由电机驱动的偏心轮。

2.根据权利要求1所述的样品自动随机分装装置，其特征在于：下料通道上部中心部位设有一段隔板。

3.根据权利要求1所述的用于卷烟检验的样品自动随机分装装置，其特征在于：封口装置为由热封压条和热封条组成的塑料热封机。

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