CN105758729A - 爆珠强度测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种爆珠强度测试仪，包括机箱，机箱设置有控制器和进料加压机构，进料加压机构包括料筒、载物台、压头、压缩机构和压缩电机，压头固定在压缩机构的压缩端，压缩电机与压缩机构驱动连接，载物台包括载物台支架，载物台支架安装有吹气管、承压头、压力传感器和钢丝槽，承压头与压力传感器刚性连接，压头的一端正对承压头，压头的另一端连接有光栅尺，钢丝槽位于承压头与压头之间，料筒的出料口设置有柔性导料管，吹气管的吹气口朝向钢丝槽，导料管的管路中设置有爆珠检测器，压力传感器、光栅尺和爆珠检测器均与控制器电连接。本发明节省人力且效率高，下料过程简单，料筒可快速更换，兼容不同直径样品，不卡料且不会剩料。

Description

爆珠强度测试仪

技术领域

本发明涉及烟草爆珠的测量技术领域，具体涉及一种爆珠强度测试仪。

背景技术

随着烟草行业的发展，许多厂商推出了爆珠卷烟，因其能提供丰富多变的香型口感而受到顾客青睐。针对爆珠的各种检测需求也随着爆珠烟的推广而出现，其中一项指标检测就是测定爆珠的强度值。

目前的市场上同类的仪器有两种：

1)全手动，依靠手动旋转丝杆机构来完成加压，人工读取压力值，手动加料和清理残渣；

2)半自动，自动加压和电脑读取测量测量数据，但是需要手动加料和清理残渣。

现有的这两种方式虽然实现了测量，但需要人工介入操作过程，仪器自动化程度不高，测量时间长、效率低、人力损耗较大。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种全自动爆珠强度测试仪。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种爆珠强度测试仪，包括机箱，所述机箱设置有控制器和进料加压机构，所述进料加压机构包括料筒、载物台、压头、压缩机构和压缩电机，所述压头固定在所述压缩机构的压缩端，所述压缩电机与所述压缩机构驱动连接，所述载物台包括载物台支架，所述载物台支架安装有吹气管、承压头、压力传感器和用于定位托起爆珠的钢丝槽，所述承压头与所述压力传感器刚性连接，所述压头的一端正对所述承压头，所述压头的另一端连接有光栅尺，所述钢丝槽位于所述承压头与所述压头之间，所述料筒的出料口设置有通向所述钢丝槽的柔性导料管，所述吹气管的吹气口朝向所述承压头与所述压头之间钢丝槽，所述导料管的管路中设置有爆珠检测器，所述压力传感器、所述光栅尺和所述爆珠检测器均与所述控制器连接。

进一步地，所述钢丝槽是由两组钢丝交叉而成的十字叉状结构，所述载物台支架安装有两组钢丝座，每组所述钢丝座均有两个，第一组中的两个所述钢丝座分别与两组所述钢丝的一端固定连接，第二组中的两个所述钢丝座分别与两组所述钢丝的另一端活动连接。

更进一步地，两组所述钢丝座均设置有钢丝孔，第一组所述钢丝座的钢丝孔孔径小于第二组所述钢丝座的钢丝孔孔径，两组所述钢丝的一端分别穿入第一组中的两个所述钢丝座的钢丝孔内并通过螺钉固定，两组所述钢丝的另一端分别穿入第二组中的两个所述钢丝座的钢丝孔内。

更进一步地，所述载物台支架设置有废料收集盒和导向板，所述废料收集盒位于所述载物台支架的下方，所述导向板位于所述吹气管的对面且向下倾斜。

更进一步地，所述载物台支架安装有位于所述钢丝槽上方的透明盖板，所述盖板与所述载物台支架之间为可拆卸式连接结构。

进一步地，所述进料加压机构还包括料筒驱动电机，所述料筒通过安装板固定在所述机箱上，所述料筒内设置有用于隔离多余爆珠的隔板和尖端朝上的扰动锥，所述安装板上通过轴承座在竖直方向上安装有转动轴，所述转动轴的上端与所述扰动锥的下部连接，所述料筒驱动电机通过带轮与所述转动轴传动连接，所述扰动锥的侧面设置有凹槽，所述扰动锥的凹槽与所述料筒的内壁之间形成带动爆珠至所述料筒的出料口的珠孔。

更进一步地，所述料筒的出料口处设置有用于爆珠下料检测的光电传感器，所述光电传感器与所述控制器电连接。

更进一步地，所述扰动锥的下部设置有方形孔，所述转动轴为方形轴，所述转动轴插入所述扰动锥的方形孔内。

本发明的有益效果在于：

本发明为全自动加压和测量结构，节省人力效率高；精巧的送料机构，下料简单，无需其他辅助机构就实现；柔性导料管方便布局，料筒可任意设置在高于压头的地方，料筒可快速更换，兼容不同直径样品；扰动锥的锥形面使圆珠在重力作用下聚集在圆周低点位置，保证进料成功，料筒内爆珠是一颗一颗进入导料管中的，不卡料且不会剩料。

附图说明

图1是本发明所述爆珠强度测试仪的外部结构示意图；

图2是本发明所述进料加压机构的结构示意图；

图3是本发明所述载物台的局部放大结构示意图；

图4是本发明所述料筒的内部结构示意图；

图中：1-机箱、2-控制器、3-料筒、4-安装板、5-载物台、51-载物台支架、52-钢丝座、53-钢丝、54-承压头、55-吹气管、6-废料收集盒、7-导料管、8-爆珠检测器、9-带轮、10-料筒驱动电机、11-光栅尺、12-压缩电机、13-压缩机构、14-压头、15-爆珠、16-扰动锥、17-隔板、18-出料口、19-转动轴、20-轴承座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1、图2、图3和图4所示，本发明包括机箱1，机箱1设置有控制器2和进料加压机构，进料加压机构包括料筒3、载物台5、压头14、压缩机构13和压缩电机12，压头14固定在压缩机构13的压缩端，压缩电机12与压缩机构13驱动连接，载物台5包括载物台支架51，载物台支架51安装有吹气管55、承压头54、压力传感器和用于定位托起爆珠15的钢丝槽，承压头54与压力传感器刚性连接，压头14的一端正对承压头54，压头14的另一端连接有光栅尺11，钢丝槽位于承压头54与压头14之间，料筒3的出料口18设置有通向钢丝槽的柔性导料管7，吹气管55的吹气口朝向承压头54与压头14之间钢丝槽，导料管7的管路中设置有爆珠15检测器8，压力传感器、光栅尺11和爆珠检测器8均与控制器2连接。

载物台支架51设置有废料收集盒6和导向板，废料收集盒6位于载物台支架51的下方，导向板位于吹气管55的对面且向下倾斜。废料收集盒6用于收集液体和残渣。

在工作时，压力传感器、光栅尺11和爆珠检测器8均将检测信号传输给控制器2，光栅尺11用于测量压头14的压缩距离，压力传感器用于测量压力强度，爆珠检测器8用于检测导料管7内的爆珠15。吹气管55使用压缩空气清洁压头14和承压头54端面。在工作时，压头14向承压头54运动，压破爆珠15后退回，位于压头14侧面的压缩空气喷口打开，将液体和爆珠15外壳吹掉，残渣和液体落入废料收集盒6中，重复此过程直至全部待测爆珠15都完成测量。压头14部位和机箱1内部应完全隔离，防止飞溅油液污染机箱1内部电器元件。全套机构布置在一条直线上(片状布局)，便于扩展为多通道。

钢丝槽是由两组钢丝53交叉而成的十字叉状结构，载物台支架51安装有两组钢丝座52，每组钢丝座52均有两个，第一组中的两个钢丝座52分别与两组钢丝53的一端固定连接，第二组中的两个钢丝座52分别与两组钢丝53的另一端活动连接。

两组钢丝座52均设置有钢丝53孔，第一组钢丝座52的钢丝53孔孔径小于第二组钢丝座52的钢丝53孔孔径，两组钢丝53的一端分别穿入第一组中的两个钢丝座52的钢丝53孔内并通过螺钉固定，两组钢丝53的另一端分别穿入第二组中的两个钢丝座52的钢丝53孔内。

钢丝53的作用是托起并定位爆珠15，压缩时可以弯曲。在爆珠15压缩时，爆珠15压扁后直径会变大，支承爆珠15的钢丝53能弯曲(是因为有一端直接插入第二组钢丝座52的钢丝53孔内，没有固定，能够伸缩)，避免阻碍爆珠15变形而影响测试精度。

载物台支架51安装有位于钢丝槽上方的透明盖板，盖板与载物台支架51之间为可拆卸式连接结构。盖板和机箱1面板平齐防止飞溅油液污染外部环境，同时又能方便观察内部加压过程，同时盖板可以方便去掉，利于维护。

如图2和图4所示，进料加压机构还包括料筒驱动电机10，料筒3通过安装板4固定在机箱1上，料筒3内设置有用于隔离多余爆珠15的隔板17和尖端朝上的扰动锥16，安装板4上通过轴承座20在竖直方向上安装有转动轴19，转动轴19的上端与扰动锥16的下部连接，料筒驱动电机10通过带轮9与转动轴19传动连接，扰动锥16的侧面设置有凹槽，扰动锥16的凹槽与料筒3的内壁之间形成带动爆珠15至料筒3的出料口18的珠孔。在实际设计过程中，扰动锥16的凹槽可在其圆周方向开设多个，满足后端多组测试通道需要。料筒驱动电机10可带有斩光盘，通过光电开关控制电机的起停和定位。

进料加压机构在工作时，由料筒驱动电机10带动带轮9及带轮9上的同步带驱动转动轴19转动，转动轴19通过轴承座20支持，轴承座20内的轴承采用双深沟球轴承，转动轴19做间歇匀速圆周运动。隔板17和扰动锥16之间是间隙配合，扰动锥16上开设的特定尺寸凹槽(与爆珠15直径匹配)，和料筒3内壁形成珠孔，确保有且只有一颗爆珠15能掉进孔中。进入孔中的爆珠15跟随扰动锥16做圆周运动，当扰动锥16的凹槽和料筒3底板的出料口18重合时，爆珠15穿过料筒3底板掉进柔性导料管7中。此时，出料口18上方被扰动锥16遮盖，其余爆珠15不会进入扰动锥16的凹槽。导料管7是柔性的软管，可以输送到任意地方，大大灵活了后端的结构布局。料筒3的出料口18处设置有用于爆珠15下料检测的光电传感器，光电传感器与控制器2电连接。

料筒3和安装板4快插固定，并带有防转装置。扰动锥16的下部设置有方形孔，转动轴19为方形轴，转动轴19插入扰动锥16的方形孔内。方形的传动轴和扰动锥16底部的方形耦合，传递料筒驱动电机10的驱动力。安装板4上有钢珠座和锁扣，避免料筒3轴向窜动。料筒3对不同直径爆珠15的兼容通过更换具有不同扰动锥16的料筒3实现。

本发明爆珠强度测试仪的工作过程如下：

送料：

料筒驱动电机10通过传动系统驱动扰动锥16旋转，每旋转一周就完成一次下料。料筒3中的隔板17和扰动锥16之间为间隙配合，扰动锥16上开有特定尺寸凹槽和料筒3内壁形成小孔，确保有且只有一颗爆珠15能掉进孔中并跟随其做圆周运动，当扰动锥16的凹槽和料筒3底部出料口18重合时，爆珠15掉进导料管7中。出料口18上方的隔板17挡住其余爆珠15，保证其余不会有其它爆珠15落下。

加压和测量：

压头14在压缩电机12的驱动下匀速向承压头54一侧运动，直到压爆爆珠15。同时通过光栅尺11测量压头14位移，通过压力传感器测量压力值。爆珠15被压爆后压头14退回初始位置。压头14有机械限位装置，确保压头14前端不会压坏压力传感器，后端不会顶坏光栅尺11。

清洁：

爆珠15被压爆后，侧面的压缩空气喷口打开，将液体和爆珠15外壳吹走，并同时清洁压头14和承压头54的端面，为下次测量做准备。液体和爆珠15外壳掉入下方废料收集盒6中。

计算：

控制器2将采集的压力和位移值配对，计算爆珠15压爆力，绘制压力-位移曲线，计算爆珠15的强度。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种爆珠强度测试仪，包括机箱，所述机箱设置有控制器和进料加压机构，所述进料加压机构包括料筒、载物台、压头、压缩机构和压缩电机，所述压头固定在所述压缩机构的压缩端，所述压缩电机与所述压缩机构驱动连接，其特征在于：所述载物台包括载物台支架，所述载物台支架安装有吹气管、承压头、压力传感器和用于定位托起爆珠的钢丝槽，所述承压头与所述压力传感器刚性连接，所述压头的一端正对所述承压头，所述压头的另一端连接有光栅尺，所述钢丝槽位于所述承压头与所述压头之间，所述料筒的出料口设置有通向所述钢丝槽的柔性导料管，所述吹气管的吹气口朝向所述承压头与所述压头之间钢丝槽，所述导料管的管路中设置有爆珠检测器，所述压力传感器、所述光栅尺和所述爆珠检测器均与所述控制器连接。

2.根据权利要求1所述的爆珠强度测试仪，其特征在于：所述钢丝槽是由两组钢丝交叉而成的十字叉状结构，所述载物台支架安装有两组钢丝座，每组所述钢丝座均有两个，第一组中的两个所述钢丝座分别与两组所述钢丝的一端固定连接，第二组中的两个所述钢丝座分别与两组所述钢丝的另一端活动连接。

3.根据权利要求2所述的爆珠强度测试仪，其特征在于：两组所述钢丝座均设置有钢丝孔，第一组所述钢丝座的钢丝孔孔径小于第二组所述钢丝座的钢丝孔孔径，两组所述钢丝的一端分别穿入第一组中的两个所述钢丝座的钢丝孔内并通过螺钉固定，两组所述钢丝的另一端分别穿入第二组中的两个所述钢丝座的钢丝孔内。

4.根据权利要求2所述的爆珠强度测试仪，其特征在于：所述载物台支架设置有废料收集盒和导向板，所述废料收集盒位于所述载物台支架的下方，所述导向板位于所述吹气管的对面且向下倾斜。

5.根据权利要求2所述的爆珠强度测试仪，其特征在于：所述载物台支架安装有位于所述钢丝槽上方的透明盖板，所述盖板与所述载物台支架之间为可拆卸式连接结构。

6.根据权利要求1所述的爆珠强度测试仪，其特征在于：所述进料加压机构还包括料筒驱动电机，所述料筒通过安装板固定在所述机箱上，所述料筒内设置有用于隔离多余爆珠的隔板和尖端朝上的扰动锥，所述安装板上通过轴承座在竖直方向上安装有转动轴，所述转动轴的上端与所述扰动锥的下部连接，所述料筒驱动电机通过带轮与所述转动轴传动连接，所述扰动锥的侧面设置有凹槽，所述扰动锥的凹槽与所述料筒的内壁之间形成带动爆珠至所述料筒的出料口的珠孔。

7.根据权利要求6所述的爆珠强度测试仪，其特征在于：所述料筒的出料口处设置有用于爆珠下料检测的光电传感器，所述光电传感器与所述控制器电连接。

8.根据权利要求6所述的爆珠强度测试仪，其特征在于：所述扰动锥的下部设置有方形孔，所述转动轴为方形轴，所述转动轴插入所述扰动锥的方形孔内。