CN111536879A - 组合式长度、圆周度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式长度、圆周度检测装置，包括基准面定位机构、圆周基准面机构和激光检测仪；基准面定位机构包括转轴、定位基准面和检测通道；圆周基准面机构包括升降结构、伸缩结构和圆周基准面，水平设置的圆周基准面与伸缩结构固定安装，伸缩结构与升降结构固定安装，伸缩结构横向伸缩，升降结构竖向升降；激光检测仪安装于检测通道上部，激光检测仪的激光面通过位于检测通道内的样品；用于夹持检测通道内的样品进行转动的夹持机构，横向设置于检测通道与激光检测仪之间。装置将长度检测、圆周度检测、常规检测和特定检测组合为完整的装置，结构紧凑，占用空间小，硬件成本投入小，满足样品特定位置的测量需求，灵活多样性高。

Description

组合式长度、圆周度检测装置

技术领域

本发明涉及烟支检测技术领域，尤其涉及一种组合式长度、圆周度检测装置。

背景技术

在烟草行业中，卷烟及滤棒的长度与圆周度一直是国家标准涉及的卷烟及滤棒物理性能中要求检验的重要指标，是规范卷烟生产的重要技术制度。因此，卷烟及滤棒的长度与圆周度在生产过程中的检验十分重要。

现烟支及滤棒均存在有多种规格，想要统一对不同规格的烟支及滤棒进行长度和圆周度的测量，则需配合不同规格的烟支及滤棒的长度提供不同高度的高精度定位基准面，现阶段的基准面高度调整均来回地依靠动力进行，造成基准面的高度误差较大，导致卷烟及滤棒的检测数据有误，不利于卷烟及滤棒的物理性能的控制。

目前对滤棒特定位置的圆周测量或者多位置的圆周测量的需求也在逐步增大，现阶段进行滤棒特定位置的圆周测量或者多位置的圆周测量的操作手段过于繁琐，亟需改进。

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组合式长度、圆周度检测装置。

为了实现上述目的，本公开提供一种组合式长度、圆周度检测装置，包括基准面定位机构、圆周基准面机构和激光检测仪；

基准面定位机构包括转轴、定位基准面和检测通道；能够被第一动力源驱动转动的转轴竖直设置，多个定位基准面均水平固定在转轴上，且多个定位基准面绕转轴环向分布，并实现高低错开设置、环向错开设置；固定的检测通道与转轴平行设置，进行样品检测时，样品竖直放置于定位基准面上，且样品通过检测通道；

圆周基准面机构包括升降结构、伸缩结构和圆周基准面，水平设置的圆周基准面与伸缩结构固定安装，伸缩结构与升降结构固定安装，伸缩结构横向伸缩，升降结构竖向升降，进行样品检测时，升降结构带动伸缩结构及圆周基准面进行升降，达到设定高度后停止，伸缩结构驱动圆周基准面伸入检测通道内，样品竖直放置于圆周基准面上，且样品通过检测通道；

激光检测仪安装于检测通道上部，激光检测仪的激光面通过位于检测通道内的样品；

用于夹持检测通道内的样品进行转动的夹持机构，横向设置于检测通道与激光检测仪之间。

本发明的有益效果在于：

本发明涉及的组合式长度、圆周度检测装置，进行常规的长度、圆周度检测时，使用转轴上的基准面，夹持机构夹持样品放置于基准面上，样品在夹持机构的带动下自转一周，可根激光检测仪采集的数据计算出样品的圆周和长度数值；进行特定位置的圆周测量或者多位置的圆周测量时，升降结构和伸缩结构共同作用调整圆周基准面至选定高度，夹持机构夹持样品放置于圆周基准面上，样品在夹持机构的带动下自转一周，激光检测仪进行圆周数据采集计算出圆周数值；装置将长度检测、圆周度检测、常规检测和特定检测组合为完整的装置，结构紧凑，占用空间小，硬件成本投入小，满足样品特定位置的测量需求，灵活多样性高。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

可选地，基准面定位机构还包括用于检测定位基准面复位的第一传感器，第一传感器与任一定位基准面设置于同一水平面上，且第一传感器和第一动力源均与控制器电性连接，控制器接收第一传感器发送的复位信号后控制第一动力源驱动转轴转动至选定的定位基准面位于检测通道内。

可选地，升降结构包括丝杠和升降块，升降块适配设置在丝杠上，丝杠被第二动力源驱动转动使升降块在丝杠上升降，伸缩结构与升降块固定安装。

可选地，升降结构还包括用于检测升降块复位的第二传感器，第二传感器和第二动力源均与控制器电性连接，控制器接收第二传感器发送的复位信号后控制第二动力源驱动丝杠转动，升降块调整到设定高度。

可选地，检测装置还包括安装架，转轴可转动地安装于安装架中部，检测通道贯穿安装架顶部，圆周基准面机构安装于安装架侧壁，安装架侧壁上竖直设置条形槽，用于圆周基准面伸入检测通道的条形槽与检测通道连通。

可选地，安装架侧壁上竖直设置直线导轨，伸缩结构可滑动地安装在直线导轨上。

可选地，激光检测仪包括圆周检测仪和长度检测仪，圆周检测仪的激光面水平设置，长度检测仪的激光面竖直设置。

可选地，夹持机构：转盘上位于其直径两侧对称地经轴铰接有两个夹板，夹板上开有用于夹持样品的V型夹口，夹板拉簧固定连接于两夹板之间，拨盘经转轴铰接在转盘上，拨盘上固定有两个拨动销，两拨动销分别位于转轴两侧、且三者在一条直线上，拨盘拉簧一端固定在拨盘上，另一端固定在转盘上，止动棒经轴铰接安装，止动棒外端下方固定有弹簧，用作阻挡止动棒上行的挡块固定设置在止动棒内端上方位置上，止动棒内端位于可以与拨盘上的突爪相接触的位置上，V型夹口的两侧均固定有弧形挡块，弧形挡块横跨两夹板设置，V型夹口与弧形挡板均围绕样品设置。

可选地，夹持机构还具有用于探测转盘转动的位置探测装置；

位置探测装置：转盘侧部固定有指示块，围绕转盘设置有一个用于指示装卸样品位置的位置探测器和一个用于控制测量起始和结束角度的位置探测器。

可选地，转盘上邻近拨盘位置处固定设置有用于阻挡拨盘突爪上行的限位柱。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本发明所述的基准面定位机构的结构示意图；

图2是本发明所述的基准面定位机构及圆周基准面机构的结构示意图。

图3是本发明所述的夹持机构的结构示意图；

图4是夹持机构进出料的位置示意图；

图5是本发明所述的组合式长度、圆周度检测装置的结构示意图。

附图标记说明

1-第一定位基准面，2-第二定位基准面，3-第三定位基准面，4-第四定位基准面，5-检测通道，6-第一传感器，7-安装架，8-传动皮带，9-转轴，10-第二传感器，11-直线导轨，12-圆周基准面，13-伸缩气缸，14-快插接头，15-丝杆，16-转盘，17-指示块，18-位置探测器，19-拨盘拉簧，20-V型夹口，21-夹板，22-夹板拉簧，23-样品，24-弧形挡块，25-限位柱，26-拨盘，27-挡块，28-止动棒，29-弹簧，30-拨动销,31-长度检测仪，32-圆周检测仪，33-激光面。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是基于附图所示的方位或位置关系进行定义的，具体地可参考图1所示的图面方向并结合相应零部件在其他附图中的位置关系。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

如图1、图2、图3和图5所示，本发明涉及的组合式长度、圆周度检测装置，包括基准面定位机构、圆周基准面12机构和激光检测仪。

基准面定位机构包括转轴9、定位基准面和检测通道5；能够被第一动力源驱动转动的转轴9竖直设置，动力源由步进电机提供，步进电机通过传动皮带8驱动转轴9转动。第一定位基准面1、第二定位基准面2、第三定位基准面3和第四定位基准面4均水平固定在转轴9上，且第一定位基准面1、第二定位基准面2、第三定位基准面3和第四定位基准面4绕转轴9环向分布，并实现高低错开设置、环向错开设置，第一定位基准面1、第二定位基准面2、第三定位基准面3和第四定位基准面4的高度均依据常见的卷烟或滤棒的长度设定，环向相邻定位基准面之间呈90度夹角。

可选地，基准面定位机构还包括用于检测定位基准面复位的第一传感器6，第一传感器6与任一定位基准面设置于同一水平面上，且第一传感器6和第一动力源均与控制器电性连接，控制器接收第一传感器6发送的复位信号后控制第一动力源驱动转轴9转动至选定的定位基准面位于检测通道5内。

具体地，控制器选用单片机，单片机控制电机通过传动皮带8驱动转轴9旋转以执行复位动作，复位动作是当第四基准面逆时针旋转到传感器时停止，然后根据系统设定的基准面，驱动电机通过传动皮带8带动设定的定位基准面旋转到检测通道5中，等待样品23落于该基准面上。

圆周基准面12机构包括升降结构、伸缩结构和圆周基准面12，水平设置的圆周基准面12与伸缩结构固定安装，伸缩结构与升降结构固定安装，伸缩结构横向伸缩，升降结构竖向升降，进行样品23检测时，升降结构带动伸缩结构及圆周基准面12进行升降，达到设定高度后停止，伸缩结构驱动圆周基准面12伸入检测通道5内，样品23竖直放置于圆周基准面12上，且样品23通过检测通道5。

可选地，升降结构包括丝杠15和升降块，升降块适配设置在丝杠15上，丝杠15被第二动力源驱动转动使升降块在丝杠15上升降，伸缩结构与升降块固定安装。

可选地，升降结构还包括用于检测升降块复位的第二传感器10，第二传感器10和第二动力源均与控制器电性连接，控制器接收第二传感器10发送的复位信号后控制第二动力源驱动丝杠15转动，升降块调整到设定高度。

具体地，伸缩结构选用伸缩气缸13，伸缩气缸13通过快插接头14实现气路连接，圆周基准面12固定在伸缩气缸13的伸缩轴上。

激光检测仪安装于检测通道5上部，激光检测仪的激光面33通过位于检测通道5内的样品23。

可选地，激光检测仪包括圆周检测仪32和长度检测仪31，圆周检测仪32的激光面33水平设置，长度检测仪31的激光面33竖直设置。

用于夹持检测通道5内的样品23进行转动的夹持机构，横向设置于检测通道5与激光检测仪之间。

可选地，夹持机构：转盘上位于其直径两侧对称地经轴铰接有两个夹板21，夹板21上开有用于夹持样品23的V型夹口，夹板拉簧22固定连接于两夹板21之间，拨盘26经转轴9铰接在转盘上，拨盘26上固定有两个拨动销30，两拨动销30分别位于转轴9两侧、且三者在一条直线上，拨盘26拉簧19一端固定在拨盘26上，另一端固定在转盘上，止动棒28经轴铰接安装，止动棒28外端下方固定有弹簧29，用作阻挡止动棒28上行的挡块27固定设置在止动棒28内端上方位置上，止动棒28内端位于可以与拨盘26上的突爪相接触的位置上，V型夹口的两侧均固定有弧形挡块24，弧形挡块24横跨两夹板21设置，V型夹口与弧形挡板均围绕样品23设置。

可选地，夹持机构还具有用于探测转盘转动的位置探测装置；

位置探测装置：转盘侧部固定有指示块17，指示块17用于指示转盘的角度，围绕转盘设置有一个用于指示装卸样品23位置的位置探测器18和一个用于控制测量起始和结束角度的位置探测器18。当指示块17经过位置探测器18时，位置探测器18会发出信号。

可选地，转盘上邻近拨盘26位置处固定设置有用于阻挡拨盘26突爪上行的限位柱25。

具体地，转盘由皮带轮驱动旋转。两个夹板21可绕轴旋转，两个夹板21对称布置，拉簧拉紧，能自动适应样品23的大小，两弧形挡块24对立设置，以达到被测样品23粗细兼容的效果。拨盘26上有两个拨动销30，拨盘26拉簧19迫使拨盘26逆时针旋转至紧贴拨盘26限位柱25。拨盘26通过两个对称布置的拨动销30来张开夹板21，并用夹板拉簧22复位，夹板21在夹板21弹簧29的拉动下，始终保持合拢的趋势。在没有样品23时，夹板21始终压在拨盘26上的拨动销30上。当有样品23时，夹板21在弹力的作用下依靠其V型夹口夹紧样品23。V型夹口使样品23能自动对中和保持垂直，样品23在夹持状态处于转盘的中心。

转盘沿某一方向旋转通过止动棒28时，夹板21不被张开；沿另一方向旋转通过止动棒28时，夹板21被张开；止动棒28在弹簧29的拉力下，将顺时针旋转直到停靠在挡块27上。拨盘26顺时针旋转时将带动止动棒28逆时针旋转，当拨盘26离开后，会自行回复到初始位置。拨盘26逆时针旋转碰到止动棒28逆时，将会受到止动棒28的阻碍而迫使夹板21张开。

图4示意夹持机构进出料阶段：当转盘逆时针旋转到图中位置处停止，拨盘26受到止动棒28的约束而旋转，进而将夹板21张开。此时样品23将进入或放出夹持装置中。如若为进料，则将转盘顺时针旋转，将样品23完全夹住，然后继续旋转360°，将带动样品23转动一周。

可选地，检测装置还包括安装架7，转轴9可转动地安装于安装架7中部，检测通道5贯穿安装架7顶部，圆周基准面12机构安装于安装架7侧壁，安装架7侧壁上竖直设置条形槽，用于圆周基准面12伸入检测通道5的条形槽与检测通道5连通。

可选地，安装架7侧壁上竖直设置直线导轨11，伸缩结构可滑动地安装在直线导轨11上。直线导轨11与丝杠15同设于安装架7侧壁的两侧，以平衡伸缩气缸13的升降。

本发明的工作原理如下：

基准面定位机构复位后，根据系统设定的定位基准面，通过第一动力源的电机带动传动皮带8是对应的定位基准面旋转到检测通道5中，等待样品23落于在该定位基准面上，样品23高于检测通道5设置。

样品23的长度与圆周都使用该定位基准面进行样品23承载，激光检测仪采集数据，计算出样品23的长度和圆周的数值。

当样品23需测量特定位置的圆周时，圆周基准面12机构工作：圆周基准面12退出检测通道5，通过第二动力源的电机带动传动皮带8使丝杆向上运动，到达第二传感器10时复位。然后根据系统设定的测量位置，丝杆旋转带动伸缩气缸13向下移动到指定位置后，切换电磁阀气路，气路由快插接头14进入，圆周基准面12伸出进入检测通道5中，等待样品23掉落在该圆周基准面12上。

当需要测量多个位置的圆周时，丝杆旋转到对应设定的位置，将圆周基准面12伸出进入检测通道5中，反复进行该操作，即可实现多位置的圆周测量需求。

当按照系统设定的信息进行测量时，样品23落于基准面上，夹持机构将样品23夹住后，样品23处于圆周检测仪32和长度检测仪31的扫描范围内，即样品23处在圆周激光扫描面和长度激光扫描面的扫描范围内，转盘旋转360°后，激光采样结束，由系统计算出长度与圆周数值。

本发明涉及的组合式长度、圆周度检测装置，进行常规的长度、圆周度检测时，使用转轴9上的基准面，夹持机构夹持样品23放置于基准面上，样品23在夹持机构的带动下自转一周，可根激光检测仪采集的数据计算出样品23的圆周和长度数值；进行特定位置的圆周测量或者多位置的圆周测量时，升降结构和伸缩结构共同作用调整圆周基准面12至选定高度，夹持机构夹持样品23放置于圆周基准面12上，样品23在夹持机构的带动下自转一周，激光检测仪进行圆周数据采集计算出圆周数值；装置将长度检测、圆周度检测、常规检测和特定检测组合为完整的装置，结构紧凑，占用空间小，硬件成本投入小，满足样品23特定位置的测量需求，灵活多样性高。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.组合式长度、圆周度检测装置，其特征在于：包括基准面定位机构、圆周基准面机构、夹持机构和激光检测仪；

基准面定位机构包括转轴、定位基准面和检测通道；能够被第一动力源驱动转动的转轴竖直设置，多个定位基准面均水平固定在转轴上，且多个定位基准面绕转轴环向分布，并实现高低错开设置、环向错开设置；固定的检测通道与转轴平行设置，进行样品检测时，样品竖直放置于定位基准面上，且样品通过检测通道；

圆周基准面机构包括升降结构、伸缩结构和圆周基准面，水平设置的圆周基准面与伸缩结构固定安装，伸缩结构与升降结构固定安装，伸缩结构横向伸缩，升降结构竖向升降，进行样品检测时，升降结构带动伸缩结构及圆周基准面进行升降，达到设定高度后停止，伸缩结构驱动圆周基准面伸入检测通道内，样品竖直放置于圆周基准面上，且样品通过检测通道；

激光检测仪安装于检测通道上部，激光检测仪的激光面通过位于检测通道内的样品；

用于夹持检测通道内的样品进行转动的夹持机构，横向设置于检测通道与激光检测仪之间。

2.根据权利要求1所述的组合式长度、圆周度检测装置，其特征在于：基准面定位机构还包括用于检测定位基准面复位的第一传感器，第一传感器与任一定位基准面设置于同一水平面上，且第一传感器和第一动力源均与控制器电性连接，控制器接收第一传感器发送的复位信号后控制第一动力源驱动转轴转动至选定的定位基准面位于检测通道内。

3.根据权利要求1所述的组合式长度、圆周度检测装置，其特征在于：升降结构包括丝杠和升降块，升降块适配设置在丝杠上，丝杠被第二动力源驱动转动使升降块在丝杠上升降，伸缩结构与升降块固定安装。

4.根据权利要求3所述的组合式长度、圆周度检测装置，其特征在于：升降结构还包括用于检测升降块复位的第二传感器，第二传感器和第二动力源均与控制器电性连接，控制器接收第二传感器发送的复位信号后控制第二动力源驱动丝杠转动，升降块调整到设定高度。

5.根据权利要求1所述的组合式长度、圆周度检测装置，其特征在于：检测装置还包括安装架，转轴可转动地安装于安装架中部，检测通道贯穿安装架顶部，圆周基准面机构安装于安装架侧壁，安装架侧壁上竖直设置条形槽，用于圆周基准面伸入检测通道的条形槽与检测通道连通。

6.根据权利要求5所述的组合式长度、圆周度检测装置，其特征在于：安装架侧壁上竖直设置直线导轨，伸缩结构可滑动地安装在直线导轨上。

7.根据权利要求1所述的组合式长度、圆周度检测装置，其特征在于：激光检测仪包括圆周检测仪和长度检测仪，圆周检测仪的激光面水平设置，长度检测仪的激光面竖直设置。

8.根据权利要求1所述的组合式长度、圆周度检测装置，其特征在于：夹持机构：转盘上位于其直径两侧对称地经轴铰接有两个夹板，夹板上开有用于夹持样品的V型夹口，夹板拉簧固定连接于两夹板之间，拨盘经转轴铰接在转盘上，拨盘上固定有两个拨动销，两拨动销分别位于转轴两侧、且三者在一条直线上，拨盘拉簧一端固定在拨盘上，另一端固定在转盘上，止动棒经轴铰接安装，止动棒外端下方固定有弹簧，用作阻挡止动棒上行的挡块固定设置在止动棒内端上方位置上，止动棒内端位于可以与拨盘上的突爪相接触的位置上，V型夹口的两侧均固定有弧形挡块，弧形挡块横跨两夹板设置，V型夹口与弧形挡板均围绕样品设置。

9.根据权利要求8所述的组合式长度、圆周度检测装置，其特征在于：夹持机构还具有用于探测转盘转动的位置探测装置；

位置探测装置：转盘侧部固定有指示块，围绕转盘设置有一个用于指示装卸样品位置的位置探测器和一个用于控制测量起始和结束角度的位置探测器。

10.根据权利要求8或9所述的组合式长度、圆周度检测装置，其特征在于：转盘上邻近拨盘位置处固定设置有用于阻挡拨盘突爪上行的限位柱。

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