CN109499151A - 一种烟用料液自动过滤的设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟用料液自动过滤的设备及方法。该烟用料液自动过滤设备自动过滤设备包括工作台、用于输送过滤网的输送轨道和回转机构，输送轨道设置在工作台上方，回转机构设置在工作台内部；所述工作台为环状结构，工作台的环状路径上分别设有过滤机构、清洗机构和烘干机构；输送轨道与回转机构连接，回转机构驱动输送轨道沿工作台的环状路径转动。本发明有效整合输送轨道和回转机构以及过滤机构、清洗机构和烘干机构，实现过滤、清洗、烘干的自动化操作，而且在保证提高过滤效率的同时不会产生交叉污染，满足了大批量全自动过滤烟用料液的作业需求，具有很强的推广价值。

Description

一种烟用料液自动过滤的设备及方法

技术领域

本发明涉及烟用料液过滤技术领域，更具体地，涉及一种烟用料液自动过滤的设备及方法。

背景技术

烟用料液，又称烟液，所含成份：含有尼古丁（或不含尼古丁）、香料化合物（名贵草药物萃取）、烟草提取液、食品添加剂。是从植物中提取的精华液加入了食用香料。有强抗氧化性，不含一氧化碳和焦油等有害物质。

在制备或使用烟用料液前一般会对烟用料液进行过滤，料液过滤器是香烟生产过程中的关键设备，承担着滤清料液的作用。现有的烟用料液过滤器为设有过滤孔的过滤筒，使用一段时间后，需要将其进行拆卸清洗，十分不便。同时，现有料液过滤器主要以人工清洗为主，清洗效果差，其清洗的一致性难以保证，自动化程度低，效率不高；彻底清洗后还需要将过滤筒进行烘干操作，费时费力，尤其是需要多次过滤不同批次原料时，极其不方便。而传统的过滤器其清洗和烘干是分开进行的，单一的过滤器和干燥机无法一次性实现上述多步操作，存在着工作效率低和劳动强度大的问题，不适合于批量料液过滤作业，难以满足大批量全自动过滤烟用料液的作业需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有烟用料液过滤装置的不足，提供一种可在线自动清洗及烘干的、不会产生交叉污染的烟用料液自动过滤设备。

本发明的另一目的是提供一种烟用料液自动过滤的方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种烟用料液自动过滤设备，包括工作台、用于输送过滤网的输送轨道和回转机构，输送轨道设置在工作台上方，回转机构设置在工作台内部；所述工作台为环状结构，工作台的环状路径上分别设有过滤机构、清洗机构和烘干机构；输送轨道与回转机构连接，回转机构驱动输送轨道沿工作台的环状路径转动。

本发明将回转机构、过滤机构、清洗机构和烘干机构有机的结合在一起，各机构相互配合，共同实现了自动在线进行过滤、清洗及烘干的目的，而且能够在同一装置中完成过滤、清洗到烘干的全部过程，节省工作空间和时间，极大地降低了生产污染的风险。

进一步地，所述过滤机构、清洗机构和烘干机构依次设置在工作台的环状路径上。

进一步地，所述输送轨道设置在回转机构的上方。

进一步地，所述输送轨道上等间隔设置有多个用于固定过滤网的磁力吸附件。所述磁力吸附件能够产生磁力吸附固定所述过滤网。

过滤后的过滤网经清洗机构、烘干机构自动清洗烘干后，通过磁力吸附件使输送轨道上具有多个间隔相等的吸附位置，保证过滤网整齐地排列在输送轨道上并输送，保证过滤网精确的处于转盘的指定位置，不会影响到下一步的工序，定位性能较好。

更进一步地，所述磁力吸附件为永磁铁或电磁铁。

进一步地，所述回转机构包括多个对应设置在所述工作台的转角处的、且同向转动的被动轮，所述多个被动轮的外侧咬合设置有一环状的传动链条，传动链条平行设置在工作台的下方。

进一步地，所述过滤机构包括固定设置在工作台上的过滤网容置槽、移送机构、下料槽和导液板，所述下料槽位于过滤网容置槽的正上方，所述导液板位于过滤网容置槽的正下方，所述导液板的下端设有用于收集滤液的收集槽。导液板的设置可以避免滤液飞溅，损失原料。

进一步地，输送轨道上的过滤网在所述移送机构的作用下推送至过滤网容置槽中。所述移送机构包括用于将输送轨道上的过滤网推送至过滤网容置槽上的机械手和驱动机械手往复移动的位移控制装置。

更进一步地，所述位移控制装置由X轴移动组件、Y轴移动组件和Z轴移动组件组成；X轴移动组件的导轨上设有Y轴移动组件，Y轴移动组件的导轨上设有Z轴移动组件；所述机械手设置在Z轴移动组件上，通过X轴移动组件、Y轴移动组件和Z轴移动组件驱动机械手进行左右、前后和上下往复移动。

更进一步地，机械手通过机械手支撑架设置在Z轴移动组件上，机械手支撑架通过Z轴移动组件驱动机械手上下往复移动。

更进一步地，所述Z轴移动组件通过滑块设置在Y轴移动组件的导轨上，Y轴移动组件上的电机通过滑块带动Z轴移动组件沿其导轨方向往复移动，从而带动机械手前后往复移动。

更进一步地，所述Y轴移动组件通过滑块设置在X轴移动组件的导轨上，X轴移动组件上的电机通过滑块带动Y轴移动组件沿其导轨方向往复移动，从而带动机械手左右往复移动。

更进一步地，上述X轴移动组件、Y轴移动组件和Z轴移动组件，均由伺服电机、丝杠和通过螺母设置在丝杠上的滑块组成。

本发明机械手可以同时实现不同方向上的运动，提升机械手的移动效率和准确度，从而将过滤网精确地放置于过滤网容置槽，提高了过滤效果，避免烟用料液不经过滤就直接进入收集槽中。

更进一步地，所述过滤网容置槽内设有限位弹片，所述限位弹片设置于过滤网容置槽内侧壁，用于将过滤网位置固定。将限位弹片设置于过滤网容置槽的内侧壁，既能够很好的固定过滤网，又不妨碍过滤网在该过滤网容置槽的滑入及滑出。

进一步地，所述机械手包括左右机械手指，所述左右机械手指为板状构件。

更进一步地，所述左右机械手指内置有软质硅胶，用来抓牢过滤网。左右机械手指通过支撑架内丝杠螺母的旋转调整距离，提高位移控制装置的稳定性，避免中途过滤网掉落的风险。

进一步地，所述清洗机构和烘干机构上设置有用于抓取过滤网的转盘，转盘外周设置有与过滤网相适配的卡位槽。

所述转盘的一侧与所述输送轨道相邻，另一侧与所述清洗机构或烘干机构相邻，其中，转盘的进料口与输送轨道的出料口相连接，转盘的出料口与输送轨道的进料口相连接。过滤网在向心力的作用下进入弧形卡位槽，所述转盘能够在驱动机构的带动下旋转，使卡位槽中的过滤网旋转至不同角度而位于清洗机构、烘干机构、进料口或出料口，进行不同工序处理。

进一步地，所述转盘上还设有夹持装置；所述夹持装置包括固设于工作台上的夹紧气缸和夹紧块，所述夹紧块设置在夹紧气缸的活动杆端。该夹紧块保证将位于所述输送轨道出口的过滤网推移至位于转盘的卡位槽内，该过滤网随着转盘的转动，从输送轨道上转动至清洗机构或烘干机构上。

进一步地，所述工作台下方设有用于驱动所述转盘旋转的驱动机构。所述驱动机构包括驱动气缸、传动杆、止动杆、转动齿轮和转动轴；所述转动轴穿过转动齿轮并与转盘固定连接，传动杆与转动齿轮相啮合并带动转动轴旋转。转动齿轮在驱动气缸和传动杆的作用下每转过一个分度时，相应地带动转盘转过一个相应的分度，下一个待清洗的过滤网重复上述动作进入下一个弧形卡位槽，待过滤网随弧形卡位槽运动到清洗机构时，即可进行多个过滤网的自动清洗或烘干。实现对过滤网的清洗或烘干后，转动齿轮在驱动气缸的驱动下运转并带动转盘和清洗后的过滤网往外运动。

进一步地，所述清洗机构包括水泵、高压喷头、连接管路和清洗仓，清洗仓内设有用于清洗过滤网的清洗液，水泵的进液管设置在清洗仓内，其排液管通过连接管路与高压喷头相连。

更进一步地，所述高压喷头的喷液口与转盘的卡位槽相对应。

更进一步地，所述清洗仓对应设置在高压喷头的下方。为了使得清洗仓的清洗液可以循环利用，将清洗仓对应设置在高压喷头的下方，可以回收冲洗后的清洗液，以便于再次利用。

更进一步地，所述清洗仓的底部设有用于连通清洗液管路的清洗液进液口，所述清洗仓的上部设有排液口。

更进一步地，所述排液口通过清洗液流道连通排出仓，排出仓与负压系统连通具有负压将所述清洗仓内的清洗液抽出。

进一步地，所述烘干机构上还设有热风管，热风管的出风口方向与转盘的传送方向相同。为实现最佳效果，所述热风管设有多个。热风管的数量根据实际情况合理确定。

相应地，本发明还提供了一种烟用料液自动过滤的方法，是使用上述烟用料液自动过滤设备进行过滤；包括以下步骤：

S1. 移送机构将过滤机构用过的过滤网置于输送轨道上，回转机构带动输送轨道上的过滤网运动至清洗机构工位上进行清洗；

S2. 过滤网清洗完成后，输送轨道继续带动过滤网运动至烘干机构工位上进行烘干；

S3. 烘干后的过滤网在到达过滤机构工位时，移送机构将过滤网重新用于烟用料液过滤。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过特定结构组成的烟用料液自动过滤设备，在单一装置内一次性实现过滤、清洗和烘干多步操作，工作效率高和劳动强度小，适合于批量料液过滤作业，而且在保证提高过滤效率的同时不会产生交叉污染，过滤效果更佳，满足了大批量全自动过滤烟用料液的作业需求；同时，多个样本可以共用一个装置可以达到降低成本的效果。

2、本发明所述烟用料液自动过滤设备，通过科学分配并设置回转机构、过滤机构、清洗机构和烘干机构，可以实现采用一套工艺，对烟用料液过滤的全自动化操作，包括从过滤网的清洗、烘干，到输送生成全部由仪器操作，同时实现了连续、多点清洗及烘干过滤网，本发明对于过滤筒的清洗和烘干同时适用。

3、本发明在有限的空间内解决了烟用料液过滤批量化及连续化生产中，清洗效果与自动化程度存在较大偏差的矛盾，提高清洗烘干效果，并从整体上提高烟用料液的生产速度，同时可以节省仪器空间，高度集成化，提高机器的配合度和利用效率，最终实现烟用料液的批量化及连续化生产。

附图说明

图1为烟用料液自动过滤设备的俯视图。

图2为烟用料液自动过滤设备回转机构的俯视图。

图3为过滤机构的结构示意图。

图4为清洗机构的结构示意图。

图5为移送机构的结构示意图。

图6为转盘驱动机构的结构示意图。

其中，1为工作台，2为输送轨道，21为磁力吸附件，3为回转机构，31为被动轮，32为传动链条，4为过滤机构，41为过滤网容置槽，42为移送机构，421为机械手，422为Y轴移动组件，423为X轴移动组件，424为Z轴移动组件，43为下料槽，44为导液板，45为收集槽，5为清洗机构，51为水泵，52为高压喷头，53为连接管路，54为清洗仓，6为烘干机构，61为热风管，7为转盘，71为卡位槽，72为夹紧块，73为夹紧气缸，8为驱动气缸，81为传动杆，82为止动杆，83为转动齿轮，84为转动轴，85为复位弹簧，86为止动插销。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例来进一步说明本发明。以下实施例为本发明较佳的实施方式，但并不对本发明的保护范围做任何形式的限定。本发明实施方式中简单参数的替换不能一一在实施例中赘述，但并不因此限制本发明，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，应被视为等效的置换方式，都应包含在本发明范围内。

实施例1 一种烟用料液自动过滤设备及方法

1、烟用料液自动过滤设备

如图1所示，该烟用料液自动过滤设备，包括工作台1、用于输送过滤网的输送轨道2和回转机构3，工作台1为环状结构，在工作台1的环状路径上依次设有过滤机构4、清洗机构5和烘干机构6；所述过滤机构4上设有移送机构42；输送轨道2设置在工作台1的上表面，回转机构3设置在工作台1内部，输送轨道2设置在回转机构3的上方、且与其连接，回转机构3驱动输送轨道2沿工作台1的环状路径匀速转动。输送轨道2上设置有多个用于固定过滤网的磁力吸附件21。

移送机构42包括机械手421、和用于驱动机械手421往复移动的位移控制装置。输送轨道2上的过滤网在移送机构42的作用下推送至过滤网容置槽41中。

如图2所示，回转机构3包括多个对应设置在工作台1的转角处的、且同向转动的被动轮31，多个被动轮31的外侧咬合设置有一环状的传动链条32，传动链条32平行设置在工作台1的下方。

如图3所示，过滤机构4包括固定设置在工作台1上的过滤网容置槽41、下料槽43和导液板44，下料槽43位于过滤网容置槽41的正上方，导液板44位于过滤网容置槽41的正下方，导液板44的下端设有用于收集滤液的收集槽45。导液板44的设置可以避免滤液飞溅，损失原料。

如图4所示，清洗机构5包括水泵51、高压喷头52、连接管路53和清洗仓54，清洗仓54内设有用于清洗过滤网的清洗液，水泵51的进液管设置在清洗仓54内，其排液管通过连接管路53与高压喷头52相连，高压喷头52的喷液口对应于转盘7的卡位槽71。为了使得清洗仓54的清洗液可以循环利用，可以将清洗仓54对应设置在高压喷头52的下方，如此可以回收冲洗后的清洗液，以便于再次利用。清洗仓54的底部设有用于连通清洗液管路的清洗液进液口，清洗仓的上部设有排液口，排液口通过清洗液流道连通排出仓，排出仓能够与负压系统连通而具有负压将清洗仓内的清洗液抽出。

烘干机构6上设有热风管61，热风管61的出风口对应于转盘7的卡位槽71。为实现最佳效果，热风管61可以设置多个，该热风管61的数量根据实际情况合理确定。

清洗机构5和烘干机构6上设置有用于抓取过滤网的转盘7，转盘7的外周设置有与过滤网相适配的卡位槽71。转盘7的一侧与输送轨道2相邻，另一侧与清洗机构5或烘干机构6相邻，其中，转盘7的进料口与输送轨道2的出料口相连接，转盘7的出料口与输送轨道2的进料口相连接。过滤网在向心力的作用下进入卡位槽71，转盘7能够在驱动机构的带动下旋转，使卡位槽71中的过滤网旋转至不同角度而分别位于清洗机构5、烘干机构6、进料口或出料口，以进行不同工序处理。

转盘7上设有夹紧块72，夹紧块72的开口与卡位槽71的开口相同，夹紧块72连接有夹紧气缸73，夹紧气缸73水平固设于工作台1上。该夹紧块72进一步保证将位于输送轨道2出口的过滤网推移至位于转盘7的卡位槽71内，该过滤网随着转盘7的转动，从输送轨道2上转动至清洗机构5或烘干机构6上。该夹紧块72将过滤网精确定位并牢牢夹紧，有效解决了过滤网在工作过程中的定位与夹紧问题。

本发明中也可以将过滤网替换成过滤筒，将夹紧气缸73替换为油缸或丝杆。

2、烟用料液自动过滤的方法

使用上述烟用料液自动过滤设备进行过滤的方法，包括以下步骤：

S1. 移送机构42将过滤机构4用过的过滤网置于输送轨道2上，回转机构3带动输送轨道2上的过滤网运动至清洗机构5工位上进行清洗；

S2. 过滤网清洗完成后，输送轨道2继续带动过滤网运动至烘干机构6工位上进行烘干；

S3. 烘干后的过滤网在到达过滤机构4工位时，移送机构42将过滤网重新用于烟用料液过滤。

本发明的烟用料液自动过滤设备，将回转机构3、过滤机构4、清洗机构5和烘干机构6有机的结合在一起，各机构相互配合，共同实现了自动在线进行过滤、清洗及烘干的目的，而且能够在同一装置中完成过滤、清洗到烘干的全部过程，节省工作空间和时间，极大地降低了生产污染的风险。

实施例2 一种烟用料液自动过滤设备

作为对实施例1的进一步改进，本实施例的移送机构42包括用于将输送轨道2上的过滤网推送至过滤网容置槽41上的机械手421和驱动机械手421往复移动的位移控制装置。

如图5所示，该位移控制装置由X轴移动组件423、Y轴移动组件422和Z轴移动组件424组成，机械手421通过连接件设置在Z轴移动组件424上，并通过Z轴移动组件424驱动机械手421上下往复移动；Z轴移动组件424通过滑块设置在Y轴移动组件422的导轨上，Y轴移动组件422上的电机通过滑块带动Z轴移动组件424沿其导轨方向往复移动；Y轴移动组件422通过滑块设置在X轴移动组件423的导轨上，X轴移动组件423上的电机通过滑块带动Y轴移动组件422沿其导轨方向往复移动。上述X轴移动组件423、Y轴移动组件422和Z轴移动组件424，均由伺服电机、丝杠和通过螺母设置在丝杠上的滑块组成。

机械手421包括左右机械手指，左右机械手指为板状构件，内置软质硅胶来抓牢过滤网，左右机械手指通过支撑架内丝杠螺母的旋转调整距离，提高位移控制装置的稳定性，避免中途过滤网掉落的风险。

实施例3 一种烟用料液自动过滤设备

作为对实施例1和实施例2的进一步改进，本实施例中工作台1下方设置的驱动机构，如图6所示。

该驱动机构包括驱动气缸8、传动杆81、止动杆82、转动齿轮83和转动轴84，传动杆81的一端连接使传动杆81做直线往复运动的驱动气缸8，另一端与止动杆82铰接；传动杆81、止动杆82位于转动齿轮83的两侧，转动齿轮83与传动杆81的齿条、止动杆82的齿条同时啮合；转动轴84穿过转动齿轮83并与转盘7固定连接，传动杆81与转动齿轮83相啮合并带动转动轴84旋转，从而带动转盘7旋转。传动杆81上设置有复位弹簧，止动杆82上设有止动插销86，且止动插销86与转动齿轮83的齿槽相匹配。

驱动气缸8缩回时，传动杆81上的齿条伸出并与转动齿轮83啮合，带动转盘7转过一个分度，驱动气缸8伸出时，传动杆81上的齿条退出，止动插销86动作固定住转动齿轮83不动，即固定转盘7不动。驱动气缸8回程时，带动传动杆81回到原位，从而可开始下一个工作循环，驱动气缸8往复运动一次，转盘7转动一个卡位槽71（即旋转过相应的分度），最终实现各个卡位槽71间的间歇性旋转输送。转动齿轮83在驱动气缸8和传动杆81的作用下每转过一个分度时，相应地带动转盘7转过一个相应的分度，下一个待清洗的过滤网重复上述动作进入下一个卡位槽71，待过滤网随卡位槽71运动到清洗机构5时，即可进行多个过滤网的自动清洗或烘干。实现对过滤网的清洗或烘干后，转动齿轮83在驱动气缸8的驱动下运转并带动转盘7和清洗后的过滤网往外运动。

Claims (10)

1.一种烟用料液自动过滤设备，其特征在于，包括工作台（1）、用于输送过滤网的输送轨道（2）和回转机构（3）；输送轨道（2）设置在工作台（1）上方，回转机构（3）设置在工作台（1）内部；所述工作台（1）为环状结构，在工作台（1）的环状路径上分别设有过滤机构（4）、清洗机构（5）和烘干机构（6）；所述过滤机构（4）上设有移送机构（42）；所述输送轨道（2）与回转机构（3）连接，回转机构（3）驱动输送轨道（2）沿工作台（1）的环状路径转动。

2.根据权利要求1所述的烟用料液自动过滤设备，其特征在于，所述移送机构（42）包括机械手（421）、和用于驱动机械手（421）往复移动的位移控制装置，所述输送轨道（2）上的过滤网在移送机构（42）的作用下移送至过滤网容置槽（41）中。

3.根据权利要求2所述的烟用料液自动过滤设备，其特征在于，所述位移控制装置由X轴移动组件（423）、Y轴移动组件（422）和Z轴移动组件（424）组成；X轴移动组件（423）的导轨上设有Y轴移动组件（422），Y轴移动组件（423）的导轨上设有Z轴移动组件（424）；所述机械手（421）设置在Z轴移动组件（424）上，通过X轴移动组件（423）、Y轴移动组件（422）和Z轴移动组件（424）驱动机械手（421）进行左右、前后和上下往复移动。

4.根据权利要求3所述的烟用料液自动过滤设备，其特征在于，所述机械手（421）包括左右机械手指，所述左右机械手指为板状构件。

5.根据权利要求4所述的烟用料液自动过滤设备，其特征在于，所述左右机械手指内置有软质硅胶，用于抓牢过滤网；左右机械手指通过支撑架内丝杠螺母的旋转调整距离。

6.根据权利要求1所述的烟用料液自动过滤设备，其特征在于，清洗机构（5）和烘干机构（6）上设置有用于抓取过滤网的转盘（7），转盘（7）外周设置有与过滤网相适配的卡位槽（71）。

7.根据权利要求1或6所述的烟用料液自动过滤设备，其特征在于，所述清洗机构（5）包括清洗仓（54）、水泵（51）、连接管路（53）和高压喷头（52）；清洗仓（54）内含有清洗液，水泵（51）的进液管设置在清洗仓（54）内，其排液管通过连接管路（53）与高压喷头（52）相连。

8.根据权利要求1或6所述的烟用料液自动过滤设备，其特征在于，所述烘干机构（6）上还设有热风管（61），热风管（61）的出风口方向与转盘（7）的传送方向相同。

9.根据权利要求1所述的烟用料液自动过滤设备，其特征在于，所述过滤机构（4）包括设置在工作台（1）上的过滤网容置槽（41）、下料槽（43）和导液板（44）；下料槽（43）位于过滤网容置槽（41）的上方，导液板（44）位于过滤网容置槽（41）的下方，导液板（44）的下端设有收集槽（45）。

10.一种烟用料液自动过滤的方法，其特征在于，使用权利要求1～9任一所述烟用料液自动过滤设备进行过滤；包括以下步骤：

S1. 移送机构（42）将过滤机构（4）用过的过滤网置于输送轨道（2）上，回转机构（3）带动输送轨道（2）上的过滤网运动至清洗机构（5）工位上进行清洗；

S2. 过滤网清洗完成后，输送轨道（2）继续带动过滤网运动至烘干机构（6）工位上进行烘干；

S3. 烘干后的过滤网在到达过滤机构（4）工位时，移送机构（42）将过滤网重新用于烟用料液过滤。