发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明所提供的一种电子烟吸烟机解决了如下技术问题:
1、在测试过程中,通过周向旋转电子烟,自动实现烟油流动,从而充分浸润玻璃纤维导油绳,保证导油效果和雾化量稳定;
2、通过在电子烟吸烟机上设置的捕集器自动加装和称重系统,在电子烟抽吸间隙,自动进行捕集器称重,并根据两次称重的变化量判断是否还有烟雾释放,即判断电子烟寿命,同时,根据所记录的若干次称重结果,判断电子烟质量的稳定性;
3、通过在电子烟吸烟机上设置的捕集器自动加装和称重系统,在电子烟抽吸间隙,按照设定的抽吸口数或烟支数,自动调换新的捕集器,在不中断测试过程的前提下,解决了电子烟烟雾释放量超过单张捕集器滤片承载能力不足的问题;
4、通过电子烟吸烟机上所搭载的电子烟触发系统及配合使用的电子烟杆,既可实现对手动触发式电子烟的在线式抽吸同步触发,亦可通过利用配合使用的电子烟杆对分体式电子烟的烟弹进行外部供电,解决分体式电子烟自带电池电量不足或供电不稳定的状况,确保了检测过程的连续性。
本发明提供一种电子烟吸烟机,包括:机壳;转盘,安装于所述机壳上,所述转盘以其中轴线为中心相对于所述机壳转动;所述转盘的端面上设置有至少一个盘体抽吸通孔;所述机壳上设有壳体密封件,所述壳体密封件内设有贯穿至所述机壳内部的密封通气孔;当所述密封通气孔与一捕集器的一端连通时,所述捕集器的另一端连通抽吸装置;所述转盘的中轴线与水平面平行;至少一个烟支夹持机构,包括夹持机构本体和设置于所述夹持机构本体上的烟支夹持器,所述烟支夹持器安装于所述转盘的盘体抽吸通孔上;所述烟支夹持器的一端为供电子烟沿着水平方向插入的烟支夹持端,所述烟支夹持器上设有供烟气通过且沿着水平方向贯通的轴向通孔,所述转盘可转动到使所述轴向通孔与所述壳体密封件的密封通气孔连通的位置。
本发明转盘的中轴线与水平面平行,也就是说转盘所绕着旋转的中心线与水平面平行,转盘上设置有至少一个盘体抽吸通孔,盘体抽吸通孔贯穿转盘的两个端面,盘体抽吸通孔上安装烟支夹持机构,用于夹持电子烟,烟支夹持机构上的烟支夹持器的轴向通孔沿着水平方向设置,烟支夹持器的轴向通孔在转盘的带动下转动到对准密封通气孔的位置时,连通密封通气孔;当转盘旋转一圈时,由于电子烟被夹持固定在烟支夹持机构上,电子烟以转盘的中轴线为中心相对于所述机壳转动翻滚一周,存储于电子烟内部的烟油沿烟油存储腔内壁也流动了一周,自动实现玻璃纤维导油绳充分流动浸润,有效地解决了传统吸烟机烟油沉积而产生的烟雾输出稳定性问题,使得测试结果更加准确和接近真实的吸烟行为。
同时,推动捕集器沿着水平方向移动到抽吸位置,使所述捕集器与所述壳体密封件的密封通气孔连通,也就是说抽吸时,烟气由烟支夹持器的轴向通孔,通过壳体密封件的密封通气孔,沿着水平方向进入捕集器中,捕集器与电子烟得以同轴布置,显著降低了传统吸烟机的气溶胶在弯管内的撞击冷凝沉淀,减少了传输损失,有利于烟气检测分析的正确性,解决了传统吸烟机在抽吸电子烟时难以解决的技术问题。
优选地,当所述盘体抽吸通孔为两个以上时,两个以上的所述盘体抽吸通孔均布于所述转盘上,每个所述盘体抽吸通孔的中轴线与所述转盘的中轴线之间的距离相等。该结构使转盘转动时,烟支夹持器的轴向通孔能够依次与所述壳体密封件的密封通气孔连通。
进一步地,所述壳体密封件设置于所述机壳的侧面的上部,所述密封通气孔的中轴线和所述转盘的中轴线均通过一垂直于水平面的竖直平面。由于捕集器通常从机壳的顶部置入,为了便于捕集器快速移动到与壳体密封件的密封通气孔相应的抽吸位置,将壳体密封件设置于机壳的上部,密封通气孔的中轴线和所述转盘的中轴线通过竖直平面,该结构能够使轴向通孔移动到靠近机壳顶部的位置时,与壳体密封件的密封通气孔连通。
优选地,所述壳体密封件的端面与所述转盘的端面接触,所述转盘的与所述壳体密封件接触的端面为平面,便于转盘在转动过程中,转盘的端面与壳体密封件的密封通气孔密封。
优选地,所述电子烟吸烟机还包括捕集器自动加装和称重系统,所述捕集器自动加装和称重系统包括:设置于所述电子烟吸烟机的机壳上且与所述机壳的内部连通的入料暂存库和出料暂存库;设置于所述机壳的内部的传动机构、天平、顶杆组件和出料传送机构;主控线路板,与所述顶杆组件、所述传动机构、所述入料暂存库、所述出料暂存库和所述出料传送机构电连接;所述入料暂存库接收从所述电子烟吸烟机的外部置入的捕集器,所述捕集器从所述出料暂存库中取出;所述传动机构上安装有机械手,所述机械手取得所述捕集器,所述传动机构带动所述机械手移动,使所述捕集器到达准备位置和称重位置,且所述捕集器在移动过程中,所述捕集器的中轴线保持与所述密封通气孔的中轴线平行;所述天平对到达所述称重位置的所述捕集器进行称重;所述顶杆组件推动所述捕集器水平移动到抽吸位置,所述顶杆组件上设有供抽气的气道;所述出料传送机构将所述捕集器输送到所述出料暂存库。
捕集器从电子烟吸烟机的外部置入于入料暂存库中;当电子烟需要抽吸时,主控线路板控制传动机构带动机械手由准备位置移动到靠近入料暂存库下方的承接位置,准备位置即为初始化零位,该位置是机械手移向其它各工位的基准位置,用以计算移动距离;主控线路板控制入料暂存库中的捕集器落入机械手上,机械手携带捕集器返回到准备位置,之后,主控线路板控制顶杆组件将捕集器顶入抽吸位置,使捕集器与电子烟的抽吸端连接,气道与捕集器连通,抽吸装置通过气道对电子烟抽气,电子烟的蒸汽烟雾被捕集器吸收;抽吸完成后,主控线路板控制顶杆组件收缩,主控线路板控制所述传动机构带动机械手上的捕集器移动到天平上的称重位置,对捕集器进行称重;当需要将所述捕集器取出时,捕集器被出料传送机构输送到出料暂存库的出料位置。
捕集器的通气方向始终与电子烟抽吸试验方向一致,捕集器依靠重力落料和机械手协同,能够确保在两口抽吸间隔时间内迅速稳定地完成捕集器的更换;捕集器在吸烟机的内部始终由机械手控制,而抽吸位置与称重位置非常接近,机械手在主控线路板的控制下能够快速移动到所需的位置,确保在两口抽吸间隔时间内完成称重动作后,捕集器回到抽吸位置。
进一步地,所述出料传送机构包括供所述捕集器滑动的倾斜滑道和出料推动汽缸,所述倾斜滑道的靠近所述出料暂存库的一端的水平高度低于所述倾斜滑道的远离所述出料暂存库的一端的水平高度,所述出料推动汽缸设置于所述倾斜滑道的靠近所述出料暂存库的一端的下方,所述出料推动汽缸的活塞杆处于所述出料暂存库的正下方。
为了快速将捕集器传送到出料位置,出料传送机构设置了倾斜滑道,机械手将捕集器放置到滑道的远离所述出料暂存库的一端后,捕集器会顺着倾斜滑道的倾斜方向滑动到倾斜滑道的靠近所述出料暂存库的一端,此时,出料推动汽缸的活塞杆正好处于捕集器的正下方,主控线路板控制出料推动汽缸的活塞杆沿着竖直方向推动捕集器,就能够快速地将捕集器推入出料暂存库的出料位置中。
进一步地,所述捕集器包括捕集本体和设置于所述捕集本体的轴向两端面上的导气头;所述机械手为两根端部带有V形槽的手爪;所述V形槽承托相应的所述导气头。该结构使机械手的手爪能够稳定地托住导气头,便于机械手带动捕集器移动。
进一步地,所述顶杆组件包括顶杆气缸和转接密封件,所述转接密封件与所述顶杆气缸的活塞杆连接,所述气道设置于所述转接密封件上,当捕集器处于抽吸位置时,所述转接密封件与所述捕集器的出气端密封连接,且所述气道将所述捕集器与所述抽吸装置连通。该结构能够快速地将捕集器推动到抽吸位置,且使捕集器与气道密封连接。
优选地,所述的电子烟吸烟机还包括电子烟触发系统,所述电子烟触发系统包括烟支触发部和与所述烟支触发部连接的触发控制气缸,所述烟支触发部能在所述触发控制气缸的控制下与电子烟接触,所述触发控制气缸固定于连接块上,所述连接块通过连接结构与所述机壳连接。通过在机壳安装专用的电子烟触发系统,实现了电子烟触发的自动控制,解决了现有的吸烟机没有手动触发式电子烟触发系统以及外部供电的问题。
进一步地,所述烟支触发部包括负极接触端子和正极接触端子,所述负极接触端子与所述电子烟的负极的位置相对应,所述正极接触端子与所述电子烟的正极的位置相对应,所述负极接触端子、正极接触端子与电流控制装置连接。该技术方案,采用由吸烟机的电流控制装置提供稳定的直流电,通过正极接触端子、负极接触端子与电子烟的电子烟杆的正极、负极相接触的方式,向连接在电子烟杆上的烟弹供电,这种方案使测定过程连续稳定,测量数据准确有效。另外,上述技术方案可以通过电流控制装置调节和设定电压、电流、功率等参数,改变电热丝的温度,考察不同给电量下的烟油的雾化效果,为产品研发提供了技术依据。
进一步地,所述烟支触发部包括烟支按压端子,所述烟支按压端子与所述电子烟的通电按钮的位置相对应。使用上述方案触发电子烟,可设定精确到毫秒级的预触发时间,可实现给定触发时间的提前量,以消除触发时间的滞后问题,更精确地配合吸烟机抽吸起始时间。
优选地,所述夹持机构本体包括:水平底板和竖直支撑板,所述水平底板的上表面上设有导向槽,所述导向槽沿着所述水平底板的长度方向设置;所述竖直支撑板的底部与所述水平底板的后端连接,所述竖直支撑板上设有沿水平方向贯穿的基座通孔;所述烟支夹持器的另一端为盘体连接端,所述盘体连接端穿入所述竖直支撑板的基座通孔中;所述烟支夹持机构还包括烟支夹具,所述烟支夹具包括:夹具底板和设置与所述夹具底板上的两个相对设置的侧面夹持部,所述夹具底板安装于所述水平底板的导向槽上,且可沿着所述导向槽的长度方向移动,两个所述侧面夹持部以通过所述轴向通孔的中轴线的竖直平面为中轴面对称设置。
烟支的抽吸端插入烟支夹持器的烟支夹持端中,由于两个侧面夹持部以通过轴向通孔的中轴线的竖直平面为中轴面对称设置,所以,两个相对设置的侧面夹持部夹住烟支的侧面后,烟支的中轴线能够与烟支夹持器上的轴向通孔能够准确对中,保持烟支插入烟支夹持器后始终气密,且使烟支的位置能够保持稳固;另外,由于夹具底板可沿着导向槽的长度方向移动,因此,两个侧面夹持部夹住烟支的位置可按照烟支的结构变化,使得本发明的烟支夹持机构能够夹持各种类型的烟支。
本发明的转盘垂直于水平面,电子烟在抽吸实验过程中随转盘产生周向转动,使烟弹内烟油流动而充分浸润导油棉,确保烟油向雾化器的充足稳定供给,保障了雾化效率、雾化量和实验数据的稳定准确,烟支夹持机构与转盘的转动方向配合,稳定地夹持电子烟;捕集器自动加装和称重系统与转盘的运行方向配合,控制捕集器到所需位置,且捕集器的通气方向始终与电子烟抽吸试验方向一致,能够确保在两口抽吸间隔时间内迅速稳定地完成捕集器的更换,也能够确保在两口抽吸间隔时间内完成称重动作后,捕集器回到抽吸位置;本发明中的电子烟触发系统,实现了电子烟触发的自动控制,解决了现有的吸烟机没有手动触发式电子烟触发系统以及外部供电的问题。
附图说明
图1显示为现有的转盘式吸烟机的结构示意图。
图2显示为现有的直线型吸烟机的结构示意图。
图3显示为本实施例的电子烟吸烟机的外部结构示意图。
图4显示为本实施例的电子烟吸烟机中,捕集器处于捕集器自动更换和称重系统的准备位置的剖面结构示意图。
图5显示为本实施例的电子烟吸烟机中,捕集器处于捕集器自动更换和称重系统的准备位置的立体结构示意图。
图6显示为本实施例的电子烟吸烟机的剖面结构示意图。
图7显示为本实施例的电子烟吸烟机中,捕集器处于捕集器自动更换和称重系统的抽吸位置的立体结构示意图。
图8显示为本实施例的电子烟吸烟机中,捕集器处于捕集器自动更换和称重系统的称重位置的立体结构示意图。
图9显示为本实施例的电子烟吸烟机的转盘的结构示意图。
图10显示为本实施例的电子烟吸烟机的壳体密封件的结构示意图。
图11显示为本实施例的电子烟吸烟机中,捕集器自动更换和称重系统的天平的结构示意图。
图12显示为本实施例的电子烟吸烟机中,捕集器在捕集器自动更换和称重系统的倾斜滑道上滑动的结构示意图。
图13显示为本实施例的电子烟吸烟机中,捕集器处于捕集器自动更换和称重系统的出料位置的结构示意图。
图14显示为本实施例的捕集器的结构示意图。
图15显示为本实施例的电子烟吸烟机中,捕集器自动更换和称重系统的入料暂存库中的旋转式限位器未旋转释放捕集器的结构示意图。
图16显示为本实施例的电子烟吸烟机中,捕集器自动更换和称重系统的入料暂存库中的旋转式限位器旋转释放捕集器后的结构示意图。
图17显示为本实施例的电子烟吸烟机中,捕集器自动更换和称重系统的限位件处于初始状态的结构示意图。
图18显示为本实施例的电子烟吸烟机中,捕集器自动更换和称重系统的限位件被捕集器推动后旋转打开的结构示意图。
图19显示为本实施例的电子烟吸烟机在主控线路板控制下的工作流程图。
图20显示为本实施例的电子烟吸烟机中,电子烟触发系统的结构示意图。
图21显示为本实施例的电子烟吸烟机中,电子烟触发系统直流通电时的示意图。
图22显示为本实施例的电子烟吸烟机中,电子烟触发系统的左视图。
图23显示为本实施例的电子烟吸烟机中,电子烟触发系统按压通电时的示意图。
图24显示为本实施例的电子烟吸烟机中,电子烟触发系统的左视图。
图25a至图25c显示为图21所示的电子烟触发系统直流通电时的配合使用的电子烟杆的结构示意图。
图26a至图26c显示为图25a至图25c所示的电子烟杆与烟弹直接连接的结构示意图。
图27a至图27c显示为图25a至图25c所示的电子烟杆与烟弹通过转接头连接的结构示意图。
图28显示为本实施例的电子烟吸烟机中,烟支夹持机构未安装烟支夹持器的结构示意图。
图29显示为本实施例的电子烟吸烟机中,烟支夹持机构使用时的结构示意图。
图30显示为图29的剖面结构示意图。
图31显示为本实施例的电子烟吸烟机中,烟支夹持机构的烟支夹具的结构示意图。
附图标号说明
1 电子烟
11 负极
12 正极
13 通电按钮
2 捕集器
21 捕集本体
22 导气头
300 主控线路板
100 机壳
110 密封安装孔
200 转盘
210 盘体抽吸通孔
220 壳体连接孔
120 壳体密封件
121 密封通气孔
122 密封器芯
123 环状弹簧
124 密封部O型圈
125 螺旋盖帽
126 捕集密封O型圈
310 夹持机构本体
311 水平底板
312 导向槽
313 导向通孔
314 竖直支撑板
315 基座通孔
320 烟支夹持器
321 烟支夹持端
322 轴向通孔
323 迷宫环
324 盘体连接端
330 烟支夹具
331 夹具底板
332 紧固孔
333 凸出部
334 侧面夹持部
335 弹簧片
336 导向件
338 紧固件
400 顶杆组件
410 顶杆气缸
420 转接密封件
421 气道
430 导气连杆
440 抽吸装置
510 入料暂存库
511 入料导槽
512 旋转式限位器
513 入料识别装置
514 阻挡部
520 出料暂存库
521 出料导槽
522 顶推式限位器
523 出料识别装置
524 限位件
600 传动机构
610 机械手
611 手爪
620 竖直导向板
621 竖直导轨
630 水平支撑板
640 竖直驱动轴
650 竖直驱动电机
660 水平导向杆
670 水平驱动电机
680 水平导向板
681 水平导轨
700 天平
710 适配器
711 承托面
800 出料传送机构
810 倾斜滑道
820 出料推动汽缸
3 烟支触发部
31 负极接触端子
32 正极接触端子
33 烟支按压端子
4 触发控制气缸
41 活塞杆
5 连接块
6 连接结构
61 固定杆
62 导轨
7 集成块
1001 电子烟杆
101 正极管
1011 正极管后段
1012 正极管前段
102 负极管
103 螺纹头
1031 限位凸环
104 第一绝缘环
105 转接头
1051 负极连接管
1052 正极连接管
1053 第四绝缘环
106 第二绝缘环
201 烟弹
2011 雾化腔
2012 电子烟管
2013 电子烟盖帽
2014 热电阻
2015 正极接线
2016 负极接线
2017 正极导电管
2018 负极导电管
2019 定位凸环
2020 第三绝缘环
2221 烟弹抽吸通道
81 转盘
82 烟支夹持器
83 烟气传输弯管
84 旋转轴
85 抽吸孔道
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅附图。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
如3至图12、图19和图30所示,本实施例的电子烟吸烟机包括:
机壳100;
转盘200,安装于机壳100的侧面上,转盘200以其中轴线为中心相对于机壳100转动;
转盘200的端面上设置有至少一个盘体抽吸通孔210;
机壳100的侧面上设有壳体密封件120,壳体密封件120内设有贯穿至机壳100内部的密封通气孔121;
当密封通气孔121与一捕集器2的一端连通时,捕集器2的另一端连通抽吸装置440;
转盘200的中轴线与水平面平行;
至少一个烟支夹持机构,包括夹持机构本体310和设置于夹持机构本体310上的烟支夹持器320,烟支夹持器320安装于转盘200的盘体抽吸通孔210上;烟支夹持器320的一端为供电子烟1沿着水平方向插入的烟支夹持端321,烟支夹持器320上设有供烟气通过且沿着水平方向贯通的轴向通孔322,转盘200可转动到使轴向通孔322与壳体密封件120的密封通气孔121连通的位置。
本发明的转盘200的中轴线与水平面平行,也就是说转盘200的旋转的中心线和水平面平行,转盘200上设置有至少一个盘体抽吸通孔210,盘体抽吸通孔210贯穿转盘200的两个端面,盘体抽吸通孔210上安装烟支夹持机构,用于夹持电子烟1,烟支夹持机构上的烟支夹持器320的轴向通孔322沿着水平方向设置,烟支夹持器320的轴向通孔322可在转动到对准密封通气孔121的位置时,连通密封通气孔121;当转盘200旋转一圈时,由于电子烟1被夹持固定在烟支夹持机构上,电子烟1以转盘200的中轴线为中心相对于机壳100转动翻滚一周,存储于电子烟1内部的烟油沿烟油存储腔内壁也流动了一周,自动实现玻璃纤维导油绳充分流动浸润,有效地解决了传统吸烟机烟油沉积而产生的烟雾输出稳定性问题,使得测试结果更加准确和接近真实的吸烟行为。
同时,推动捕集器2沿着水平方向移动到抽吸位置,使捕集器2与壳体密封件120的密封通气孔121连通,也就是说抽吸时,烟气由烟支夹持器320的轴向通孔322,通过壳体密封件120的密封通气孔121,沿着水平方向进入捕集器2中,捕集器2与电子烟1得以同轴布置,显著降低了传统吸烟机的气溶胶在弯管内的撞击冷凝沉淀,减少了传输损失,有利于烟气检测分析的正确性,解决了传统吸烟机在抽吸电子烟1时难以解决的技术问题。
为了使整个电子烟吸烟机的结构更紧凑、合理,盘体抽吸通孔210的中轴线与转盘200的中轴线平行;密封安装孔110的中轴线穿过转盘200转动时盘体抽吸通孔210的中心点经过的圆形转动轨迹;密封通气孔121是沿着水平方向贯穿壳体密封件120内部的。
为了更稳定地控制转盘200,电子烟吸烟机包括主控线路板300,主控线路板300与转盘200电连接,主控线路板300控制转盘200转动。
本实施例中,转盘200的中央还设有壳体连接孔220,壳体连接孔220与连接在机壳100上的基座嵌套连接。烟支夹持器320的烟支夹持端321通过夹持部O型圈与转盘200上相应的盘体抽吸通孔210轴向同心密封连接。
壳体密封件120包括密封器芯122,密封通气孔121沿着水平方向贯通密封器芯122的两个端面,密封器芯122的靠近转盘200的一端设有环形凹槽,环形凹槽处于密封器芯122的外表面与密封通气孔121之间,在环形凹槽依次装入环状弹簧123、密封部O型圈124、环形耐磨件和螺旋盖帽125;当转盘200旋转时,保持转盘200的端面与螺旋盖帽125接触面良好贴合,可滑动摩擦且气密,环状弹簧123保持弹性使密封器芯122的靠近转盘200的一端具有一定的伸缩性能;
密封器芯122的远离转盘200的一端轴向开为圆锥孔,圆锥孔的圆锥环面中部开具一密封环状凹槽,密封环状凹槽中装有适配的捕集密封O型圈126,用作承接捕集器2进气口且保持气密。
当盘体抽吸通孔210为两个以上时,两个以上的盘体抽吸通孔210均布于转盘200上,每个盘体抽吸通孔210的中轴线与转盘200的中轴线之间的距离相等。该结构使转盘200转动时,烟支夹持器320的轴向通孔322能够依次与壳体密封件120的密封通气孔121连通。
壳体密封件120设置于机壳100的侧面的上部,密封通气孔121的中轴线和转盘200的中轴线均通过一垂直于水平面的竖直平面。由于捕集器2通常从机壳100的顶部置入,为了便于捕集器2快速移动到与壳体密封件120的密封通气孔121相应的抽吸位置,将壳体密封件120设置于机壳100的上部,密封通气孔121的中轴线和转盘200的中轴线通过竖直平面,该结构能够使轴向通孔322移动到靠近机壳100顶部的位置时,与壳体密封件120的密封通气孔121连通,壳体密封件120的端面与转盘200的端面紧密贴合,在转盘200转动过程中,确保烟气流过的通道与外部大气隔绝而不发生漏气现象。
本实施例中,转盘200为扁平圆柱形,所以转盘200的两个端面平行且为平面,便于转盘200在转动过程中,转盘200的端面与壳体密封件120的密封通气孔121密封。
电子烟吸烟机还包括捕集器自动加装和称重系统,捕集器自动加装和称重系统包括:设置于电子烟吸烟机的机壳100上且与机壳100的内部连通的入料暂存库510和出料暂存库520;设置于机壳100的内部的传动机构600、天平700、顶杆组件400和出料传送机构800;主控线路板300与顶杆组件400、传动机构600、天平700、入料暂存库510、出料暂存库520和出料传送机构800电连接;入料暂存库510接收从电子烟吸烟机的外部置入的捕集器2,捕集器2从出料暂存库520中取出;传动机构600上安装有机械手610,机械手610取得捕集器2,传动机构600带动机械手610移动,使捕集器2到达准备位置和称重位置,且捕集器2在移动过程中,捕集器2的中轴线保持与密封通气孔121的中轴线平行;天平700对到达称重位置的捕集器2进行称重;顶杆组件400推动捕集器2水平移动到抽吸位置,顶杆组件400上设有供抽气的气道421;出料传送机构800将捕集器2沿着竖直方向输送到出料暂存库520的出料位置。
为了使吸烟机结构紧凑,入料暂存库510和出料暂存库520可设置于机壳100的顶面上,出料传送机构800以竖直方向将捕集器2输送到出料暂存库520的出料位置。
本发明的捕集器自动更换和称重系统使用时,捕集器2从电子烟吸烟机的外部置入于入料暂存库510中,当电子烟1需要抽吸时,主控线路板300控制传动机构600带动机械手610由准备位置移动到靠近入料暂存库510下方的承接位置,准备位置即为初始化零位,该位置是机械手610移向其它各工位的基准位置,用以计算移动距离;主控线路板300控制入料暂存库510中的捕集器2落入机械手610上,机械手610携带捕集器2返回到准备位置,之后,主控线路板300控制顶杆组件400将捕集器2顶入抽吸位置,且机械手610随动,使捕集器2通过壳体密封件120与电子烟1的抽吸端连接,气道421与捕集器2连通,抽吸装置440通过气道421对电子烟1抽气,电子烟1的蒸汽烟雾被捕集器2吸收;根据所设定的条件,完成抽吸一定口数量或烟支数后,主控线路板300控制顶杆组件400收缩,主控线路板300控制传动机构600带动机械手610上的捕集器2弹回准备位置,再向下移动到天平700上的称重位置,机械手继续下行稍与捕集器2脱离,对捕集器2进行称重;完成称重后主控线路板300控制传动机构600带动机械手610上升回到准备位置,当根据设定条件需要继续抽吸时,主控线路板300控制顶杆组件400再次将捕集器2顶入抽吸位置进行抽吸,根据所设定的抽吸条件反复抽吸和称重过程,当达到设定的抽吸终止条件而需要将捕集器2取出时,捕集器2被出料传送机构800输送到出料暂存库520的出料位置。
由于密封通气孔121的中轴线所在的方向就是电子烟1抽吸试验方向,本发明使捕集器2沿着竖直方向落到处于承接位置的机械手610上,且机械手610带动捕集器2移动到准备位置、称重位置和出料位置的过程中,捕集器2的中轴线保持与密封通气孔121的中轴线平行,就使本发明的系统使用时,捕集器2的通气方向始终与电子烟1抽吸试验方向一致;所以,捕集器2依靠重力落料和机械手610协同,能够确保在两口抽吸间隔时间内迅速稳定地完成捕集器2的更换,即实现在电子烟1在两口抽吸间隔的27s内更换捕集器2;
捕集器2在吸烟机的内部始终处于机械手610的有效控制范围内,由于传动机构600和天平700均处于机壳100的内部,称重位置和抽吸位置非常接近,抽吸完成后,机械手610能够方便地将捕集器2移动到称重位置,称重完成后,机械手610可将捕集器2再次移动到抽吸位置;捕集器2移动到称重位置进行称重及再回到抽吸位置的全过程通过主控线路板300控制,因此,也能够确保在两口抽吸间隔时间内完成全部动作,即实现在电子烟1在两口抽吸间隔的27s内将捕集器2从抽吸位置传送到称重位置进行称重后,再将捕集器2送回抽吸位置。
本发明提供了转盘200的转动和捕集器2自动加装和称重系统的优化配合关系,在遵照对电子烟1进行抽吸的单口抽吸持续时间和抽吸容量的相关标准规定的前提下,至少可以实现两种测试流程:流程一、将多支相同品牌规格的电子烟1加装在转盘200上时,可连续依次对每支电子烟1抽吸一口或多口,所释放的气溶胶捕集在一张捕集器2滤片上,期间,单支电子烟1的两口抽吸间隔按规定应大于27s,在完成第一支电子烟1的第一口抽吸后,在未至第二口的抽吸间隔期,可抽吸其它电子烟1,当完成所有电子烟1设定口数的抽吸后,再更换一个捕集器2,继续下一组设定口数的抽吸,如此持续,直至所有电子烟1完成设定总口数的抽吸,或直至达到所有电子烟1寿命终止,即实现了批量电子烟1逐口或每若干口的分析过程,同时大大节省了检测时间;流程二、在转盘200上的各抽吸孔道上加装多支各不相同的品牌规格的电子烟1,通过设定逐支完成抽吸过程,即单支电子烟1完全抽吸完成后再抽吸下一支,单支电子烟1抽吸过程中,根据抽吸口数或最少捕集量的设定值自动进行捕集器2的更换,如此,一次连续测试过程可完成多种不同品牌规格电子烟1的逐口分析、全烟气分析以及寿命检测。
出料传送机构800包括供捕集器2滑动的倾斜滑道810和出料推动汽缸820,倾斜滑道810的靠近出料暂存库520的一端的水平高度低于倾斜滑道810的远离出料暂存库520的一端的水平高度,出料推动汽缸820设置于倾斜滑道810的靠近出料暂存库520的一端的下方,出料推动汽缸820的活塞杆处于出料暂存库520的正下方,出料推动汽缸820的活塞杆上设有承托捕集器2的承接部。
设置倾斜滑道810能够快速将捕集器2传送到出料位置,只要使机械手610将捕集器2放置到滑道的远离出料暂存库520的一端后,捕集器2会顺着倾斜滑道810的倾斜方向滑动到倾斜滑道810的靠近出料暂存库520的一端;此时,出料推动汽缸820的活塞杆正好处于捕集器2的正下方,主控线路板300控制出料推动汽缸820的活塞杆沿着竖直方向推动捕集器2,就能够快速地将捕集器2推入出料暂存库520的出料位置中。
如图3、图15、图16和图19所示,入料暂存库510上设有供捕集器2插入的入料导槽511,入料导槽511内设有可旋转释放捕集器2的旋转式限位器512和识别捕集器2的位置的入料识别装置513,旋转式限位器512和入料识别装置513均与主控线路板300电连接。
旋转式限位器512包括可托住捕集器2限制捕集器2向下移动的阻挡部514,控制旋转式限位器512转动180度,阻挡部514也就转动180度,使捕集器2不再被阻挡部514限制,捕集器2落入机壳100内部。
当捕集器2被入料导槽511中的旋转式限位器512的阻挡部514挡住,无法向下移动时,入料识别装置513将捕集器2处于入料导槽511中的信息传送给主控线路板300,主控线路板300控制旋转式限位器512旋转180度释放捕集器2,使捕集器2落入到机壳100内部的处于承接位置的机械手610上;入料导槽511限定捕集器2的位置,使捕集器2在从入料导槽511进入准备位置的过程中,捕集器2的中轴线始终与水平面平行。
如图3、图17至图19所示,出料暂存库520上设有供捕集器2插入的出料导槽521,出料导槽521内设有捕集器2向上推动后可打开的顶推式限位器522和识别捕集器2的位置的出料识别装置523,顶推式限位器522和出料识别装置523均与主控线路板300电连接。
顶推式限位器522为两个相对设置于出料导槽521中的限位件524,两个限位件524均与出料导槽521活动连接,限位件524的上部在水平方向上的长度大于限位件524的下部在水平方向上的长度;
捕集器2被出料推动汽缸820的活塞杆推动到出料暂存库520中,捕集器2可推动两个限位件524转动,使捕集器2通过两个限位件524,捕集器2被推动到出料位置后,主控线路板300控制两个限位件524回复原位,托住捕集器2。出料推动汽缸820的活塞杆可沿着竖直方向快速推动捕集器2通过两个限位件524到达出料导槽521的出料位置。
如图5和图14所示,捕集器2包括捕集本体21和设置于捕集本体21的轴向两端面上的导气头22;机械手610为两根端部带有V形槽的手爪611;V形槽承托相应的导气头22。该结构使机械手610的手爪611能够稳定地托住导气头22,便于机械手610带动捕集器2移动。
如图8、图9和图12所示,由于捕集本体21的侧面为弧线形,天平700的称重端上安装有与捕集器2相应的适配器710,适配器710的承托面711的形状与捕集本体21的侧面的形状相应。承托面711为弧线形。该结构使捕集器2的捕集本体21的侧面能够稳定地放置在适配器710上,便于称重。
为了便于在抽吸完成后,对捕集器2进行称重,天平700处于准备位置的下方,使机械手610快速地从抽吸位置经由准备位置移动到称重位置。
如图6、图7和图19所示,顶杆组件400包括顶杆气缸410和转接密封件420,转接密封件420与顶杆气缸410的活塞杆41连接,气道421设置于转接密封件420上,当捕集器2处于抽吸位置时,转接密封件420与捕集器2的出气端密封连接,且气道421将捕集器2与抽吸装置440连通。该结构能够快速地将捕集器2推动到抽吸位置,且使捕集器2与气道421密封连接。
转接密封件420通过一导气连杆430与抽吸装置440连接,且导气连杆430与气道421连通。抽吸装置440通过导气连杆430连通转接密封件420上的气道421,抽气后,使电子烟1的蒸汽烟雾被捕集器2吸收。抽吸装置440和顶杆气缸410均与主控线路板300电连接。
如图5和图19所示,传动机构600包括:竖直导向板620,竖直导向板620上设有竖直导轨621;水平支撑板630,安装于竖直导轨621上,且可沿着竖直导轨621竖直移动,水平支撑板630连接一竖直驱动轴640,竖直驱动轴640连接竖直驱动电机650;水平导向杆660,设置于水平支撑板630上;水平导向板680,与水平支撑板630活动连接,且可在水平支撑板630上水平移动;水平驱动电机670,与水平导向板680连接,水平驱动电机670的输出轴可沿着水平导向杆660在水平方向上移动;水平导轨681,设置于水平导向板680上,水平导轨681的中轴线所在的方向与水平导向板680在水平支撑板630上水平移动的方向垂直;机械手610与水平导轨681通过弹簧活动连接,且机械手610可沿着水平导轨681移动;竖直驱动电机650和水平驱动电机670均与主控线路板300电连接。
竖直驱动电机650通过竖直驱动轴640带动水平支撑板630沿着竖直方向移动,水平驱动电机670带动水平导向板680沿着水平导向杆660移动,机械手610可带动捕集器2沿着水平导轨681移动;由于水平导轨681的中轴线所在的方向与水平导向板680在水平支撑板630上水平移动的方向垂直,所以,传动机构600能够实现使机械手610带动捕集器2在三个两两垂直的方向快速移动,使捕集器2能够快速移动到所需的位置。
本实施例的捕集器自动更换和称重系统的使用方法,包括以下步骤:
如图3至5、图15、图16和图19所示,捕集器2从电子烟吸烟机的外部置入于入料暂存库510中的入料位置,入料识别装置513将探测到的捕集器2处于入料位置的信息传送给主控线路板300后,主控线路板300控制传动机构600带动机械手610移动到靠近入料暂存库510下方的承接位置,主控线路板300控制入料暂存库510的旋转式限位器512转动180度,则阻挡部514转动180度后,使捕集器2下落到机械手610上,捕集器2到达承接位置,然后主控线路板300控制机械手610携带捕集器2移动到准备位置;
如图6、图7和图19所示,当电子烟1需要抽吸时,主控线路板300控制顶杆组件400将捕集器2沿水平方向顶入抽吸位置,机械手610随着捕集器2移动,机械手610连接在水平导轨681上的弹簧(图中未示出)收缩,捕集器2与电子烟1的抽吸端连接,顶杆组件400的气道421与捕集器2连通,主控线路板300控制抽吸装置440通过气道421对电子烟1抽气,使电子烟1的蒸汽烟雾进入捕集器2中,被捕集器2吸收;
如图4、图5、图8、图11和图19所示,抽吸完成后,主控线路板300控制顶杆组件400收缩,机械手610连接在水平导轨681上的弹簧舒张,机械手610带动捕集器2回到准备位置,主控线路板300控制传动机构600,使传动机构600带动机械手610上的捕集器2移动到天平700上的称重位置,主控线路板300控制机械手610放开捕集器2,天平700测量捕集器2的重量;
如图12、图13、图17至图19所示,当需要将捕集器2取出时,主控线路板300通过传动机构600控制机械手610,使捕集器2移动到倾斜滑道810的远离出料暂存库520的一端,机械手610放开捕集器2,捕集器2沿着倾斜滑道810滑动至出料推动汽缸820的承接部上,主控线路板300控制出料推动汽缸820的活塞杆向上移动,带动捕集器2推动出料暂存库520中的顶推式限位器522打开,即两个限位件524旋转后使捕集器2向上移动到出料暂存库520中的出料位置,出料识别装置523将探测到的捕集器2处于出料位置的信息传送给主控线路板300,主控线路板300控制两个限位件524回复初始位置,在捕集器2的下方托住捕集器2。
如图2至图19所示,由于电子烟1的可抽吸口数远大于传统卷烟,一般至少在150口以上,而本专业技术领域公知的通常用作捕集烟雾的44mm直径玻璃纤维剑桥滤片,其烟雾理论承载量为150mg,为避免连续测定过程中烟雾捕集量超过滤片承载量而发生穿滤现象,必须在抽吸一定口数后调换一个装有剑桥滤片的捕集器2,因此,本发明所设计的捕集器2的入料暂存库510和出料暂存库520垂直排布于机壳100的顶部,捕集器2的轴向与抽吸实验时的方向一致,保持捕集器2进气口方向朝向转盘200,依靠重力落料和机械手610协同,能确保在两口抽吸间隔时间内迅速而且稳定地完成捕集器2切换。
在连续测定过程中,当需要在调换一个捕集器2前监控抽吸过程中捕集器2质量变化,即电子烟1烟雾发生量变化的情况时,需要每隔一定抽吸口数(例如每1、2、3…口)即对捕集器2进行一次称重,此时必须将捕集器2从原本密闭于电子烟1抽吸孔道和抽吸单元间的抽吸工位中撤出,称重后再重新加装到原来的抽吸工位中重新密闭,根据本专业技术领域公知的相关检测标准或方法的规定,一般两口抽吸的间隔时间最长不超过1min.,而电子烟1两口抽吸间隔一般被规定为27s,而在使用传统吸烟机抽吸电子烟1时,若要称量捕集器2则必须通过人工或机械手610将捕集器2取下,再进行人工称重,均无法保证在此时限内完成捕集器2称重后,并再次将捕集器2装回抽吸的抽吸工位中,因此,本发明的优势在于,捕集器2在吸烟机内始终处于机械手610的有效控制范围且非常接近,设于吸烟机内部的天平700及其用作承托捕集器2的适配器710被设置于抽吸工位下方且非常接近,抽吸时捕集器2被处于捕集器2出气口方向的顶杆组件400顶入抽吸工位,称重时顶杆气缸410顶杆释放,捕集器2由机械手610承托迅速送入天平700上的承托的适配器710,完成称重后再有机械手610送回,顶杆组件400重新顶紧,期间的捕集器2传送和称重数采过程由仪器全自动完成,因此能确保在两口抽吸间隔时间内完成全部动作。
采用本发明的系统,能够实现一种重量法判断抽吸终止的方法,解决电子烟1抽吸终止的判断问题:传统卷烟是通过燃烧卷烟上的烟草段而产生烟雾,所以当卷烟燃烧到标准定义的烟蒂长度时,通过紧贴于烟支外表面且处于终止位置的棉线灼断触发微动开关或设于相应位置的红外感应器的触发来终止抽吸的,以下列三组数据中的最大值被作为判断抽吸终止的烟蒂长度:1,无滤嘴卷烟距离抽吸端23mm、2,滤嘴棒长度+8mm、3、水松纸长度+3mm。。电子烟1是通过雾化电子烟1油产生烟雾,没有点燃和燃烧过程,传统吸烟机的吸烟终止判断方法和装置无法对电子烟1是否完成抽吸进行判断,当需要判断电子烟1烟油是否消耗完闭或电池电量是否消耗完毕时,目前的传统吸烟机无法自动解决这一技术难题,本发明通过采用机械手610动作配合天平700称量捕集器2,天平700得到的捕集器2的重量变化会传送到主控线路板300,考察重量是否增加来判断是否还有烟雾产生的方法,能够间接判断烟油或电量是否消耗完毕,进而确定电子烟1抽吸终止。
采用本发明的系统,能够实现在线逐口分析,大幅度地提高了检测效率;当吸烟机自动加载第一个捕集器2后,随着转盘200的转动,吸烟机自动逐支抽吸加装在吸烟机上的电子烟1,当全部电子烟1完成第一口抽吸,即所有电子烟1第一口的气溶胶被捕集在第一个捕集器2上后,更换第二个捕集器2,再继续抽吸各支电子烟1的第二口,依此类推即可实现电子烟1的逐口捕集分析,由此还可拓展功能为,所有电子烟1的每2口或每3口等,依次被捕集在第一张滤片、第二张滤片上等。此种方式的优势在于,对于相同品牌或规格的电子烟1产品,当需要对其整批作质量检测时,样品测试批的不同个体间往往存在质量水平不一的问题,为尽量减小产品质量差异带来的检测数据误差,必须增加被测样品的数量,若采用传统吸烟机逐支对样品进行测定,即第一支全部抽吸完成后再抽吸第二支,则每支两口间的抽吸间隔时间会造成大量时间的浪费,本发明所提供的系统能够充分利用每支电子烟1的抽吸间隔时间去完成其它电子烟1的抽吸,实现了抽吸检测效率的大幅度提高,例如:单支电子烟1每30秒抽吸1口,完成20口的抽吸,需要耗时10分钟,依次抽吸完10支,则总耗时为100分钟,采用本发明,单支电子烟1每口抽吸持续3秒,转盘200转动1秒,下一支再电子烟1抽吸3秒,转盘200再转动1秒,如此累计,则40秒可完成所有10支的1口抽吸,完成所有10支的全部200口抽吸任务总耗时为13分20秒,节约了86分40秒。
采用本发明的系统,将电子烟吸烟机与捕集器自动换料系统联机,可自动实现连续向电子烟吸烟机补充捕集器2,以及将电子烟吸烟机上完成测试的捕集器2取出放置到捕集器自动换料系统的出料库中存放的功能。具体为:总线控制的一台或多台吸烟机与捕集器自动换料系统联机,当主控线路板300向各电子烟吸烟机及捕集器自动换料系统发送检测任务时,捕集器自动换料系统向各电子烟吸烟机的入料暂存库510上的入料识别装置513发出识别指令,并接收是否存有捕集器2的反馈信号,如没有捕集器2,则主动自捕集器自动换料系统的入料架向各电子烟吸烟机入料暂存库派送捕集器2,同样的,当各电子烟吸烟机有完成抽吸并排出捕集器2到出料暂存库520的,出料暂存库520的出料识别装置523将反馈信号发给捕集器自动换料系统,由该系统将捕集器2取出并送至系统的出料架,由此,结合捕集器自动换料系统的500个捕集器2大容量存储、自动存取能力,以及电子烟吸烟机的连续自动测试能力,实现了大批量电子烟样品的单次连续测试。例如,5台电子烟吸烟机与捕集器自动换料系统联用,而以每支电子烟每40口抽吸所得气溶胶捕集在一张剑桥滤片捕集器2内,总共抽吸400口计,一般消耗完1支电子烟的口数少于400口,为每台提供100个备用捕集器2,则每台电子烟吸烟机可测试10个品牌或规格的电子烟,即共计50个样品。由此,带来的另一个有益效果是,由于该过程为逐支测试流程,即完成一支电子烟400口抽吸需耗时200分钟,再抽吸下一支,则5台同时各完成10支电子烟测试共计耗时约2000分钟,约33.33小时,由于全过程由系统自动连续完成,无需人工介入,显然,可节约大量的人力成本,提高非工作时间时间的利用率和工作效率。
如图20至图24、以及图29所示,本实施例中,电子烟吸烟机还包括电子烟触发系统,它包括烟支触发部3和与烟支触发部3连接的触发控制气缸4,烟支触发部3能在触发控制气缸4的控制下与电子烟1接触,触发控制气缸4固定于连接块5上,连接块5通过连接结构6与机壳100连接。该电子烟触发系统,通过触发控制气缸4控制烟支触发部3动作。当需要电子烟1通电时,烟支触发部3与电子烟1接触;当电子烟1需要断电时,烟支触发部3悬于电子烟1的附近,不与电子烟1接触。
电子烟1可使用烟支夹持机构的烟支夹持器320和烟支夹具330夹持,电子烟1的尾部插入机壳100内部,通过抽吸通道与抽吸装置440连通,而该触发系统安装在烟支夹持机构的正上方的位置,控制电子烟1的通断电,配合抽吸装置440的抽吸动作,实现模拟消费者抽吸烟支的功能。
电子烟1一般由储存有烟油的烟弹201和安装烟弹201的烟杆组成,其中烟杆内设有电池,该电池提供电流给烟弹201内的热电阻2014,热电阻2014加热使烟油雾化。使用吸烟机检测电子烟1时,电子烟1的通电方式有两种。一种是将原有的电子烟1的带有电池的烟杆去除,将烟弹201与特制的电子烟杆1001(如图25a至图27c所示)连接,使烟弹201中的热电阻2014与电子烟杆1001的正负极连接,组成测试用的电子烟1,此时电子烟1(即电子烟杆1001)的负极11、正极12暴露在外部,然后使用该触发系统直接与电子烟1的负极11、正极12连接,实现电子烟1的通电,如图21至图22所示。另一种是不对原有的电子烟1进行改造,直接通过机械方式按压电子烟1的烟杆上的通电按钮33,实现电子烟1的通电,如图23至图24所示。
如图21至图22所示,当电子烟1通过接入直流电的方式通电时,烟支触发部3包括负极接触端子31和正极接触端子32,负极接触端子31与电子烟1的负极11的位置相对应,正极接触端子32与电子烟1的正极12的位置相对应,负极接触端子31、正极接触端子32与电流控制装置连接。负极接触端子31、正极接触端子32在触发控制气缸4的控制下,分别与负极11、正极12相接触,使电子烟1通电,电流控制装置可调节电流、电压、功率等参数,改变烟弹201内的热电阻2014的温度,从而调节烟油的雾化程度。
上述通电方式中,外部直流电具有稳压、稳流供电的特点。当采用传统吸烟机进行测试时,电子烟的可充电电池的一次充电电量,往往不足以使烟弹201中的烟油完全消耗完毕,当需要通过实验研究、考察烟弹的寿命时,无法使用充电电池一次性完成考察,期间需要取下样品对电池重新充电,这样势必造成实验过程中断,产生实验误差。而上述技术方案,采用由吸烟机的电流控制装置提供稳定的直流电,通过负极接触端子31、正极接触端子32与电子烟1的负极11、正极12相接触的方式,向烟弹201供电,这种方案使测定过程连续稳定,测量数据准确有效。另外,上述技术方案可以通过电流控制装置调节和设定电压、电流、功率等参数,改变电热丝的温度,考察不同给电量下的烟油的雾化效果,为产品研发提供了技术依据。
为了使电子烟1适用于该电子烟触发系统直流通电的模式,本发明特别设计了一种适用于该电子烟触发系统的电子烟杆1001,该电子烟杆1001安装上烟弹201后组成的电子烟1适用于该电子烟触发系统的直流通电的模式。该电子烟杆1001的结构如图25a至图25c所示,电子烟杆1001包括正极管101和套在正极管101上的负极管102;正极管101远离烟弹201的一端与正极接触端子32相接触,正极管101靠近烟弹201的一端从负极管102内穿过并与烟弹201的正极相接触;负极管102的外表面与负极接触端子31相接触,负极管102靠近烟弹201的一端与烟弹201的负极相接触;负极管102与正极管101之间通过多个绝缘环相隔离。由于,负极管102、正极管101分别与烟弹201的负极、正极连接,并还与负极接触端子31、正极接触端子32连接,这样负极接触端子31、正极接触端子32与烟弹201的负极、正极导通,电子烟触发系统发出的电流使烟弹201的热电阻2014加热,从而使烟油雾化,配合抽吸装置440的抽吸动作,实现模拟消费者抽吸烟支的功能。
其中,电子烟杆1001与烟弹201或转接头105可为螺纹连接,具体结构为,负极管102靠近烟弹201的一端内固定有可导电的螺纹头103,螺纹头103的外表面与负极管102的内表面相配合,螺纹头103的内表面设有连接螺纹。烟弹201或转接头105上设有与螺纹头103的内表面的螺纹相对应的螺纹,烟弹201或转接头105与螺纹头103螺纹连接。
为了保证正极管101在负极管102内的位置不变,螺纹头103的内表面还设有沿径向向内延伸的限位凸环1031,限位凸环1031与正极管101的外表面之间填充有第一绝缘环104。限位凸环1031、第一绝缘环104将正极管101固定在负极管102的中间位置,并保证了正极管101、负极管102的之间的绝缘性。同时,负极管102远离烟弹201的一端与正极管101之间还设有第二绝缘环106,第二绝缘环106也起到了保证正极管101、负极管102之间的绝缘性的作用。
为了便于正极管101的制造和安装,正极管101被分为正极管后段1011和正极管前段1012,正极管前段1012插入正极管后段1011中,正极管后段1011的外表面与正极接触端子32相接触,而正极管前段1012与烟弹201的正极相接触。正极管101中间设有一个与烟弹201的抽吸通道111相连通的抽吸通道97,当烟弹201被安装在电子烟杆1001上后,正极管101的抽吸通道97的两端分别于外部空气和烟弹1的抽吸通道111相连通,而烟弹1的抽吸通道111与位于吸烟机内部的抽吸装置440相连通。
上述电子烟杆1001与烟弹1的连接,可直接连接(如图26a至图26c所示),也可通过转接头105连接(如图27a至图27c所示)。
如图26a至图26c所示,电子烟杆1001与烟弹1直接通过螺纹连接。烟弹201包括电子烟管2012和电子烟盖帽2013围成的一个雾化腔2011,雾化腔2011内设有热电阻2014,热电阻2014通过负极接线2016与负极导电管2018连接,热电阻2014还通过正极接线2015与正极导电管2017连接,正极导电管2017位于负极导电管2018内,负极导电管2018与电子烟杆1001的螺纹头103螺纹连接,正极导电管2017与电子烟杆1001的正极管101相接触。为了保证正极导电管2017处于中间位置,和保证正极导电管2017、负极导电管2018之间的绝缘效果,负极导电管2018设有沿径向向内突出的定位凸环2019,该定位凸环2019与正极导电管2017之间设有第三绝缘环2020。
当烟弹201被安装在电子烟杆1001上后,正极管101的抽吸通道97的两端分别于外部空气和烟弹1的抽吸通道111相连通,而烟弹1的抽吸通道111延伸至烟弹1的雾化腔2011中,雾化腔2011通过电子烟盖帽2013上的通孔与位于吸烟机内部的抽吸装置440相连通。
如图27a至图27c所示,电子烟杆1001与烟弹201通过转接头105连接。电子烟杆1001还包括转接头105,转接头105包括负极连接管1051和位于负极连接管1051内的正极连接管1052,负极连接管1051的两端分别与负极管102、烟弹201的负极相接触,正极连接管1052的两端分别与正极管101、烟弹201的正极相接触。
为了保证正极连接管1052处于中间位置,和保证正极连接管1052、负极连接管1051之间的绝缘效果,负极连接管1051与正极连接管1052之间设有第四绝缘环953。该转接头105的中间还设有穿过正极连接管1052的抽吸通道954,该抽吸通道954将电子烟杆1001的抽吸通道97与烟弹201的抽吸通道111相导通。
该负极连接管1051的周面设有螺纹,负极连接管1051的一端与电子烟杆1001的螺纹头103螺纹连接,另一端与烟弹201螺纹连接。负极连接管1051与螺纹头103、烟弹201配合的周面的直径大小取决于螺纹头103、烟弹201的螺纹配合面的直径大小,通过转接头105可实现不同直径的烟弹201、电子烟杆1001的连接,增大了电子烟杆1001的适用范围。
如图23至图24所示,烟支触发部3包括烟支按压端子13,烟支按压端子13与电子烟1的通电按钮33的位置相对应,通过触发控制气缸4控制烟支按压端子13按压电子烟1的通电按钮33,即可实现电子烟1的通电。
烟支按压端子13的按压力的大小可调。触发控制气缸4上设有减压阀,通过调整减压阀,使触发控制气缸4的气源压力可调,从而控制了烟支按压端子13的压力,使烟支按压端子13能适应不同型号的电子烟1所需要的按压强度。
使用上述方案触发电子烟1,可设定精确到毫秒级的预触发时间。当吸烟机按照标准抽吸时间和抽吸间隔时间循环工作时,要求时间控制地非常精确,而按压动作和电子烟触发瞬间本身会导致触发滞后,通过上述技术方案可实现给定触发时间的提前量,以消除触发时间的滞后问题。
上述烟支触发部3固定在集成块7上,集成块7与触发控制气缸4的活塞杆41固定连接。通过触发控制气缸4的活塞杆41的伸缩,带动集成块7和烟支触发部3的移动,调整烟支触发部3的位置,控制烟支触发部3与电子烟1的接触。为了更方便地调整烟支触发部3与电子烟1的相对位置,触发控制气缸4的活塞杆41的轴线与电子烟1的轴线优选为垂直设置。
上述烟支触发部3的用于直流通电的负极接触端子31、正极接触端子32和用于按压通电的烟支按压端子13,可以集成在一起,安装在一块集成块7上。这样,该烟支触发部3具有两种触发方式,可以灵活选择直流通电或者按压通电。其中,一种优选的排列方式为,烟支按压端子13位于负极接触端子31、正极接触端子32之间,这三个端子沿与电子烟1的轴线相平行的方向依次排列。
如图20至图24所示,连接结构6包括与吸烟机固定连接的固定杆61,固定杆61上设有导轨62,连接块5在导轨62上滑动。通过连接块5在导轨62上的滑动,可灵活调整烟支触发部3的位置,使烟支触发部3可适用于各种不同规格的电子烟1。为了更方便地调整烟支触发部3的相对位置,导轨62的轴线与电子烟1的轴线平行。该连接块5上还设有锁定螺栓,当连接块5滑动到位后,将锁定螺栓压在导轨62上,使连接块5相对于导轨62固定。
通过连接块5在导轨62上的滑动,调整了烟支触发部3沿与电子烟1的轴线平行的方向上的位置;通过触发控制气缸4的活塞杆41的伸缩,调整了烟支触发部3沿与电子烟1的轴线垂直的方向上的位置。上述两种调整方式的结合,可使烟支触发部3调整至各个不同位置,该触发系统能适用于各种不同规格的电子烟1。
综上,本发明电子烟触发系统及配合使用的电子烟杆,通过在吸烟机上安装专用的电子烟触发系统,实现了电子烟通电的自动控制,解决了现有的吸烟机没有电子烟触发系统的问题;同时使用该触发系统,准确地控制了电子烟的触发时间,还可根据实验需求,调整电子烟电流大小及接通时长等参数。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
如图28至图31所示,夹持机构本体310包括:水平底板311和竖直支撑板314,水平底板311的上表面上设有导向槽312,导向槽312沿着水平底板311的长度方向设置;竖直支撑板314的底部与水平底板311的后端连接,竖直支撑板314上设有沿水平方向贯穿的基座通孔315;烟支夹持器320的另一端为盘体连接端324,盘体连接端324穿入竖直支撑板314的基座通孔315中;烟支夹持机构还包括烟支夹具330,烟支夹具330包括:夹具底板331和设置与夹具底板331上的两个相对设置的侧面夹持部334,夹具底板331安装于水平底板311的导向槽312上,且可沿着导向槽312的长度方向移动,两个侧面夹持部334以通过轴向通孔322的中轴线的竖直平面为中轴面对称设置。
烟支的抽吸端插入烟支夹持器320的烟支夹持端321中,由于两个侧面夹持部334以通过轴向通孔322的中轴线的竖直平面为中轴面对称设置,所以,两个相对设置的侧面夹持部334夹住烟支的侧面后,烟支的中轴线能够与烟支夹持器320上的轴向通孔322能够准确对中,保持烟支插入烟支夹持器320后始终气密,且使烟支的位置能够保持稳固;另外,由于夹具底板331可沿着导向槽312的长度方向移动,因此,两个侧面夹持部334夹住烟支的位置可按照烟支的结构变化,使得本发明的烟支夹持机构能够夹持各种类型的烟支。
本发明的转盘200垂直于水平面,电子烟1在抽吸实验过程中随转盘200产生周向转动,使烟弹内烟油流动而充分浸润导油棉,确保烟油向雾化器的充足稳定供给,保障了雾化效率、雾化量和实验数据的稳定准确,烟支夹持机构与转盘200的转动方向配合,稳定地夹持电子烟1;捕集器自动加装和称重系统与转盘200的运行方向配合,控制捕集器2到所需位置,且捕集器2的通气方向始终与电子烟1抽吸试验方向一致,能够确保在两口抽吸间隔时间内迅速稳定地完成捕集器2的更换,也能够确保在两口抽吸间隔时间内完成称重动作后,捕集器2回到抽吸位置;本发明中的电子烟触发系统,实现了电子烟1触发的自动控制,解决了现有的吸烟机没有手动触发式电子烟触发系统以及外部供电的问题。
由于两个侧面夹持部334以通过轴向通孔322的中轴线的竖直平面为中轴面对称设置,所以在烟支的侧面被两个侧面夹持部334夹住后,烟支的中轴线能够与烟支夹持器320上的轴向通孔322能够准确对中,保持烟支插入烟支夹持器320后始终气密,且使烟支的位置能够保持稳固;另外,由于夹具底板331可沿着导向槽312的长度方向移动,因此,两个侧面夹持部334夹住烟支的位置可按照烟支的结构变化,使得本发明的烟支夹持机构能够夹持各种类型的烟支。
为了防止移动到相应的夹持位置的夹具底板331随意滑动,导向槽312的底面上设有导向通孔313;夹具底板331上设有紧固孔332,紧固件338依次穿过导向通孔313和紧固孔332,将水平底板311与夹具底板331连接。实施例中,紧固孔332为螺纹孔,紧固件338为螺丝。该结构能够使夹具底板331沿着导向槽312的长度方向移动到所需位置后,夹具底板331能够与水平底板311紧固连接,使夹具底板331的位置能够固定。
由于夹具底板331与水平底板311紧固连接后,夹具底板331有可能会左右移动,所以,在夹具底板331的底面上设有凸出部333,凸出部333插入于导向槽312中,且与导向槽312的底面接触,紧固孔332贯穿凸出部333。该结构使凸出部333定位于导向槽312中,能够有效防止夹具底板331左右移动,使烟支的位置保持稳定。夹具底板331与凸出部333位一体成形,形成T型结构,凸出部333与导向槽312的底面接触,夹具底板331与水平底板311的上表面接触。
为了便于烟支安装到两个侧面夹持部334之间,每个侧面夹持部334包括设置于夹具底板331上的弹簧片335和设置于弹簧片335的内侧的导向件336,导向件336的内侧面上设有V形槽,同一夹具底板331上的两个导向件336的V形槽相对设置。弹簧片335具有弹性,拉开两个弹簧片335,可方便地将烟支放置于两个弹簧片335之间,两个弹簧片335的回弹力能够夹住烟支,也能够使两个弹簧片335能够夹住各种尺寸的烟支;烟支能够被夹持在两个导向件336的内侧面上的V形槽之间,使烟支与每个V形槽实现两点接触,使V形槽对烟支的夹固更稳定。
两个导向件336的V形槽的槽底的中点的连线与烟支夹持器320上的轴向通孔322的中轴线垂直。该结构使被两个V形槽夹持的烟支的中轴线与轴向通孔322的中轴线准确对中。
烟支夹持器320的烟支夹持端321的内壁上设有迷宫环323。该结构便于烟支的抽吸端与烟支夹持器320的烟支夹持端321连接。
烟支夹具330的数量为至少两个。至少两个烟支夹具330夹持烟支能够实现在多个夹持位置夹持住烟支,保证每个烟支位置的稳固。
为了使安装在竖直支撑板314的基座通孔315上的烟支夹持器320的位置得到限定,烟支夹持器320的烟支夹持端321的外径大于竖直支撑板314的基座通孔315的直径。
电子烟1一般具有远超传统卷烟的重量,通过烟支夹持机构可使加装在吸烟机上的电子烟1始终保持准确和稳定的位置,且该机构适配大多数圆柱形且不同直径的电子烟1,还可通过替换烟支夹具330适配特殊形状的电子烟1,烟支夹具330和该夹持机构本身替换便捷,且便于加装和取下电子烟1。
综上,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。