CN109613020B - 一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于卷烟生产设备技术领域，具体涉及一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置，包括旋转夹持器、检测机构和数据处理系统；旋转夹持器包括底板和承接板，底板上开设有第一通孔，待检测的烟支穿设在第一通孔内，承接板位于烟支下端，用于支撑烟支，底板上方设有上下移动的升降座，升降座内设有用于旋转待检测烟支的旋转座，旋转座内安装有夹紧组件，夹持块上方还设有限位座，检测机构包括光源和摄像头。其目的是：克服现有装置无法无损测量在线接装纸打孔烟支孔洞尺寸问题，满足对在线接装纸打孔烟支打孔质量有效监控的需要，进而达到控制滤嘴通风率稳定性和在线激光打孔设备运行状况的目的。

Description

一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置

技术领域

本发明属于卷烟生产设备技术领域，具体涉及一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置。

背景技术

随着烟草行业的发展，消费者对卷烟香味的需求日趋多样化，传统的纯烟草燃烧产生烟香的卷烟已不能满足市场的需求，从而产生了很多外加香料的卷烟产品，而且随着市场需求的增大和烟叶价格的提高，卷烟工业企业也需要找到一种能够降低烟叶使用量的方法。但研究表明，卷烟烟丝中能够转化为烟气的烟丝需求量并不大，主要集中卷烟的圆周外围，而中心的烟草主要起支持持续燃烧的作用。此外消费者对卷烟烟气的需求并不是相同的，很多烟龄较长的消费者对烟气焦油释放量的需求明显较高，而目前统一制式的卷烟显然不能满足这一类型消费者的需求，因此需要开发一类能够让消费者自行控制卷烟焦油释放量的卷烟，让消费者自行选择烟气浓度。打孔可以让消费者能够自行通过手指是否堵塞接装纸上由打孔形成的图案区域，从而选择卷烟的焦油释放量，实现卷烟烟气不同的满足感。

烟支打孔通常是在烟支卷接过程中，利用高能激光束在烟支滤嘴端，穿透接装纸及滤棒成型纸，形成微小孔洞。打孔过程中存在打孔不均匀、打孔遗漏的问题，因此需要对烟支打孔情况进行检测。目前对烟支孔洞的检测大多是人工照相，再进行图像处理，操作繁琐，检测误差较大。

发明内容

针对现有烟支孔洞测量技术存在的不足，本发明提供一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置，克服现有装置无法无损测量在线接装纸打孔烟支孔洞尺寸问题，满足对在线接装纸打孔烟支孔洞质量有效监控的需要，进而达到控制滤嘴通风率稳定性和在线激光打孔设备运行状况的目的。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置，包括旋转夹持器、检测机构和数据处理系统；

所述旋转夹持器包括底板和承接板，所述底板上开设有第一通孔，所述待检测的烟支穿设在第一通孔内，

所述承接板位于烟支下端，用于支撑烟支，

所述底板上方设有上下移动的升降座，

所述升降座内设有用于旋转待检测烟支的旋转座，所述旋转座内安装有夹紧组件，

所述夹持块上方还设有限位座，

所述检测机构包括光源和摄像头，所述光源和摄像头底板下方、且与待检测的烟支的孔洞位于同一水平高度。

进一步限定，所述底板和升降座之间安装有多个伸缩气缸，多个所述伸缩气缸围绕第一通孔均匀分布。这样的结构设计，通过伸缩气缸对升降座进行升降，结构简单，使用方便。

进一步限定，所述旋转座边缘安装有齿圈，所述齿圈啮合有齿轮，所述升降座上还安装有旋转电机，所述旋转电机的输出轴与齿轮固定连接。这样的结构设计，通过旋转电机安装在升降座上，随旋转座一起升降，通过旋转电机对旋转座进行旋转，结构简单，维护方便。

进一步限定，所述夹紧组件包括两个以上倾斜设置的夹持块，所述夹持块呈上大下小的锥形结构、且内壁和外壁均为弧形，所述旋转座内壁于夹持块对应位置倾斜设有燕尾块，所述夹持块外壁开设有与燕尾块相匹配的燕尾槽。这样的结构设计，通过夹持块对烟支进行夹持，再通过燕尾槽和燕尾块之间的匹配对夹持块进行限位，结构简单，维护方便。

进一步限定，所述第一通孔为阶梯孔，所述第一通孔内卡设有环状阶梯板，所述环状阶梯板上开设有第二通孔，所述烟支穿设在第二通孔内。这样的结构设计，不同直径的烟支对应第二通孔大小不同的环状阶梯板，避免在检测直径较小的烟支时，夹紧块下端戳进第一通孔内，影响夹持块的移动，实用性较强。

进一步限定，所述光源为两个，分别位于摄像头两侧，两个所述光源发出的光线在摄像头正对的位于第一通孔内的烟支的孔洞位置重合。这样的结构设计，两个光源发出的光线在待检烟支上摄像头正对的孔洞位置重合，利用医院的无影灯原理，对待检烟支的孔洞位置进行照射，避免阴影的产生，提高检测精度。

进一步限定，所述摄像头和两个光源上均连接有连接杆，所述连接杆上端设有连接板，所述连接板上开设有过孔，所述底板上开设有若干组与过孔相对应的螺纹孔，所述过孔内穿设有固定螺栓。这样的结构设计，当检测不同直径的烟支时，通过把过孔与不同的螺纹孔相对应，再使用固定螺栓固定，可对摄像头和光源的位置进行调节，调节摄像头和光源与烟支之间的距离，使得摄像头的焦点对准烟支的孔洞位置，同时，保证两个光源发出的光线位置重合在摄像头焦点对应的烟支的孔洞上，避免阴影产生。

进一步限定，所述夹持块与限位座之间设有限位板，所述限位板可拆卸安装在夹持块上。这样的结构设计，通过限位板对燕尾槽上端进行限定，避免当两个夹持块之间没有烟支，检测装置空置时，夹持块从燕尾块上滑脱。

进一步限定，所述限位座上端设有第二轴承安装筒，所述第二轴承安装筒通过第二轴承安装有安装座，所述斜推夹持式烟支孔洞尺寸检测装置还包括安装架，所述安装座和底板均安装在安装架上。这样的结构设计，通过第二轴承把限位座安装在安装架上，对限位座进行支撑，同时，使得限位座可跟随夹持块旋转，并通过第二轴承减少限位座和安装座之间的摩擦，使得限位座的旋转更加顺畅，实用性较强。

进一步限定，所述旋转座下端设有第一轴承安装筒，所述升降座和第一轴承安装筒之间安装有第一轴承。这样的结构设计，通过第一轴承减少升降座和旋转座之间的摩擦，使得旋转座的旋转更加顺畅，实用性较强。

进一步限定，所述承接板端部设有连接筒，所述连接筒上连接有偏转电机，所述偏转电机安装在安装架上。这样的结构设计，在检测完成后，旋转电机反转，使得夹持块松开对烟支的夹持，再启动偏转电机，使得承接板顺时针旋转，脱离烟支，此时，检测完成后的烟支即可在自身重力的作用下下落，完成卸料。

本发明较现有技术相比，具有以下优点:

1、结构简单、操作简便、易于维护；

2、通过光源发出光线对烟支进行照射，然后对通过摄像头对孔洞附近位置进行拍摄的方式，对烟支孔洞信息进行收集，不破坏烟支完整性，可重复测量，再现性好；

3、装置自动化程度高，能够连续进样，多次测量，检测效率高；

4、通过旋转电机和伸缩气缸完成对烟支的夹持与旋转，结构简单，制造成本低。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置实施例的三维立体结构示意图一；

图2为本发明一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置实施例的剖视结构示意图；

图3为本发明一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置实施例的三维立体结构示意图二；

图4为本发明一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置实施例中底板和升降座部分的结构示意图；

图5为本发明一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置实施例中旋转座和夹持块部分的结构示意图；

图6为本发明一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置实施例中旋转座部分的结构示意图；

图7本发明一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置实施例中夹持块部分的结构示意图；

图8本发明一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置实施例中限位座部分的结构示意图；

图9为本发明一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置实施例中烟支的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

底板1、烟支10、孔洞100、第一通孔11、环状阶梯板110、承接板12、

光源20、摄像头21、连接杆210、

升降座3、伸缩气缸31、

旋转座4、第一轴承安装筒40、有第一轴承401、齿圈41、齿轮42、旋转电机420、燕尾块43、

夹持块5、燕尾槽51、

限位座6、第二轴承安装筒60、第二轴承601、限位板61、安装座62。

实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1-图9所示，本实施例的一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置，包括旋转夹持器、检测机构和数据处理系统；旋转夹持器包括底板1和承接板12，底板1上开设有第一通孔11，待检测的烟支10穿设在第一通孔11内，第一通孔11为阶梯孔，第一通孔11内卡设有环状阶梯板110，环状阶梯板110上开设有第二通孔，烟支10穿设在第二通孔内；承接板12位于烟支10下端，用于支撑烟支10，承接板12端部设有连接筒，连接筒上连接有偏转电机。

底板1上方设有升降座3，底板1和升降座3之间安装有多个伸缩气缸31，多个伸缩气缸31围绕第一通孔11均匀分布，升降座3内设有旋转座4，旋转座4边缘安装有齿圈41，齿圈41啮合有齿轮42，升降座3上还安装有旋转电机420，旋转电机420的输出轴与齿轮42固定连接，旋转座4内安装有夹紧组件，夹紧组件包括两个以上倾斜设置的夹持块5，夹紧组件包括两个以上倾斜设置的夹持块5，夹持块5呈上大下小的锥形结构、且内壁和外壁均为弧形，旋转座4内壁于夹持块5对应位置倾斜设有燕尾块43，夹持块5外壁开设有与燕尾块43相匹配的燕尾槽51，旋转座4下端设有第一轴承安装筒40，升降座3和第一轴承安装筒40之间安装有第一轴承401。

夹持块5上方还设有限位座6，夹持块5与限位座6之间设有限位板61，限位板61可拆卸安装在夹持块5上；限位座6上端设有第二轴承安装筒60，第二轴承安装筒60通过第二轴承601安装有安装座62，斜推夹持式烟支孔洞尺寸检测装置还包括安装架，安装座62和底板1均安装在安装架上。

检测机构包括光源20和摄像头21，光源20和摄像头21底板1下方、且与待检测的烟支10的孔洞100位于同一水平高度；光源20为两个，分别位于摄像头21两侧，两个光源20发出的光线在摄像头21正对的位于第一通孔11内的烟支10的孔洞100位置重合；摄像头21和两个光源20上均连接有连接杆210，连接杆210上端设有连接板，连接板上开设有过孔，底板1上开设有若干组与过孔相对应的螺纹孔，过孔内穿设有固定螺栓。

摄像头21与数据处理系统信号连接，用于捕捉孔洞图像，并将孔洞图像传输至数据处理系统；数据处理系统与检测机构信号连接，用于计算处理检测机构传输过来的孔洞图像信息，得到烟支接装纸上的孔洞参数；孔洞图像为完整烟支孔洞位置一圆周的图像，孔洞图像包括孔洞数量、孔洞排数、孔洞宽度、孔洞形状等信息；数据处理系统将摄像头21传输过来的孔洞图像信息计算处理后，转换为孔洞面积、孔洞密度、孔洞间距数等据信息。

本实施例中，使用前，根据待检测烟支10的直径大小，把摄像头21和两个光源20调节到合适的位置，使得两个光源20安装发出的光线在摄像头21正对位置重合，同时选择大小合适的第二通孔对应的环状阶梯板110，使得第二通孔的直径尺寸略大于即将被检测的烟支10直径尺寸；

使用时，检测时，待检的烟支10由进样装置推动到旋转夹持器上方，烟支10在自身的重力下穿过限位座6和环状阶梯板110掉落在承接板12上，承接板12对待检测的烟支10进行承接，然后伸缩气缸31伸长，带动升降座3向上运动，从而带动旋转座4向上运动，进而带动夹持块5向上运动，直至夹持块5上的限位板61顶靠在限位座6上，伸缩气缸31继续伸长，旋转座4对夹持块5形成向内的挤压，使得夹持块5向内运动，对烟支10形成夹持；

再启动旋转电机420，带动齿轮42旋转，从而带动旋转座4旋转，进而通过夹持块5带动烟支10旋转；

同时，两个光源20发出的光线在待检烟支上摄像头21正对的孔洞位置重合，照亮烟支10，使得烟支10上的孔洞100更加清晰；

光源20照射在孔洞100上反射的光线与照射在其余地方的光线产生差异，从而凸显孔洞100的图像，摄像头21对孔洞100位置附近的图像进行捕捉，形成待检测烟支10的孔洞图像信息，并将孔洞100图像传输至数据处理系统；

再由数据处理系统把接受到的电子信息转换为数据信息，并进行计算，得到孔洞100的面积、单位面积比和孔洞间距的信息；

一支烟支10在被带动旋转一周后，伸缩气缸31回缩，带动升降座3下落，直至夹持块5下端顶靠在底板1或环状阶梯板110上，底板1固定安装在安装架上，对夹持块5下行位置进行限定，伸缩气缸31继续回缩，通过燕尾块43与燕尾槽51的相互匹配，带动夹持块5向外侧移动，松开对烟支10的夹持，此时，烟支10完全由承接板12支撑；

在检测完成后，启动偏转电机，使得承接板12顺时针旋转，脱离烟支10，此时，检测完成后的烟支10即可在自身重力的作用下下落，完成卸料；

卸料完成后，偏转电机反转，带动承接板12复位，用于承接下一支烟支10；

重复上述步骤，即可对下一支烟支10进行检测。

以上对本发明提供的一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置，其特征在于：包括旋转夹持器、检测机构和数据处理系统；

所述旋转夹持器包括底板（1）和承接板（12），所述底板（1）上开设有第一通孔（11），所述待检测的烟支（10）穿设在第一通孔（11）内，

所述承接板（12）位于烟支（10）下端，用于支撑烟支（10），

所述底板（1）上方设有上下移动的升降座（3），

所述升降座（3）内设有用于旋转待检测烟支（10）的旋转座（4），所述旋转座（4）内安装有夹紧组件，

所述夹紧组件包括两个以上倾斜设置的夹持块（5），所述夹持块（5）呈上大下小的锥形结构、且内壁和外壁均为弧形，所述旋转座（4）内壁于夹持块（5）对应位置倾斜设有燕尾块（43），所述夹持块（5）外壁开设有与燕尾块（43）相匹配的燕尾槽（51）；

所述夹持块（5）上方还设有限位座（6），

所述检测机构包括光源（20）和摄像头（21），所述光源（20）和摄像头（21）底板（1）下方、且与待检测的烟支（10）的孔洞（100）位于同一水平高度；

所述旋转座（4）边缘安装有齿圈（41），所述齿圈（41）啮合有齿轮（42），所述升降座（3）上还安装有旋转电机（420），所述旋转电机（420）的输出轴与齿轮（42）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置，其特征在于：所述底板（1）和升降座（3）之间安装有多个伸缩气缸（31），多个所述伸缩气缸（31）围绕第一通孔（11）均匀分布。

3.根据权利要求1所述的一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置，其特征在于：所述第一通孔（11）为阶梯孔，所述第一通孔（11）内卡设有环状阶梯板（110），所述环状阶梯板（110）上开设有第二通孔，所述烟支（10）穿设在第二通孔内。

4.根据权利要求1所述的一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置，其特征在于：所述光源（20）为两个，分别位于摄像头（21）两侧，两个所述光源（20）发出的光线在摄像头（21）正对的位于第一通孔（11）内的烟支（10）的孔洞（100）位置重合。

5.根据权利要求4所述的一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置，其特征在于：所述摄像头（21）和两个光源（20）上均连接有连接杆（210），所述连接杆（210）上端设有连接板，所述连接板上开设有过孔，所述底板（1）上开设有若干组与过孔相对应的螺纹孔，所述过孔内穿设有固定螺栓。

6.根据权利要求1所述的一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置，其特征在于：所述夹持块（5）与限位座（6）之间设有限位板（61），所述限位板（61）可拆卸安装在夹持块（5）上。

7.根据权利要求1所述的一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置，其特征在于：所述旋转座（4）下端设有第一轴承安装筒（40），所述升降座（3）和第一轴承安装筒（40）之间安装有第一轴承（401）。

8.根据权利要求1所述的一种夹持式烟支孔洞尺寸检测装置，其特征在于：所述承接板（12）端部设有连接筒，所述连接筒上连接有偏转电机。

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