CN213580720U - 一种负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于烟草加工设备技术领域，具体涉及一种负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置，包括进料机构、吸附旋转机构、检测系统和数据处理系统；进料机构包括倾斜设置的烟槽，烟槽于开口端设有弧形放置槽，吸附旋转机构包括旋转座、移动座和气缸，旋转座位于烟槽一侧，旋转座端部设有弧形吸附板，弧形吸附板位于弧形放置槽内烟支的斜上方，旋转座和移动座转动连接，检测系统包括光源和摄像头,光源和摄像头位于弧形放置槽斜上方。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

一种负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置

技术领域

本实用新型属于烟草加工设备技术领域，具体涉及一种负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置。

背景技术

目前降低卷烟焦油量的方法主要有两种，一种是化学降焦，另一种是物理降焦。物理降焦通常采用的方案是滤嘴通风稀释降焦，由于卷烟在燃吸时，空气由打孔接装纸的小孔进入烟支与主流烟气混合，使烟气得到了稀释，同时使烟气中的各种化学成分也得到了降低，因此，烟气稀释度的大小，直接影响卷烟产品的品质质量和降低卷烟焦油、一氧化碳等有害成分的效果；由于烟气稀释度大小与接装纸上的孔径大小、孔数、孔的排列方式及透气度的均匀性有关，所以接装纸的透气度及透气度均匀性对低焦油卷烟产品是一项至关重要的技术指标，如果接装纸及成形纸的透气度过高，则卷烟吸味变淡，品质下降；如果接装纸的透气度过低，则达不到降低卷烟焦油的效果；如果接装纸的透气度变异系数过大，即接装纸透气度均匀性差，则通风效果差，卷烟焦油量波动大，吸味品质质量不稳定。因此，需要随时对烟支上的孔洞情况进行检测。

由于烟支为棒状结构，给烟支孔洞检测带来干扰，现有的检测装置要么是将接装纸取下平铺进行图像处理，这种方法会破坏烟支的完整性，造成烟支产品浪费；要么是从不同角度获取烟支孔洞图像，这种方式操作非常繁琐，且容易产生较大误差。

实用新型内容

针对现有烟支孔洞测量技术存在的不足，本实用新型提供一种负压吸附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，本实用新型采用的技术方案如下：

一种负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置，包括进料机构、吸附旋转机构、检测系统和数据处理系统；

所述进料机构包括倾斜设置的烟槽，所述烟槽下端开设有开口，所述烟槽于开口端设有弧形放置槽，所述烟槽和弧形放置槽均用于放置烟支，

所述吸附旋转机构包括旋转座、移动座和气缸，所述旋转座位于烟槽一侧，所述旋转座端部设有弧形吸附板，所述弧形吸附板位于弧形放置槽内烟支的斜上方，所述烟支的接装纸一端位于弧形吸附板以外，

所述旋转座和移动座转动连接，所述检测系统包括光源和摄像头,所述光源和摄像头位于弧形放置槽斜上方，所述光源发出光线照射在待检测的烟支的孔洞附近，

所述摄像头与烟支的孔洞位置对应，且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；

所述数据处理系统与摄像头连接，用于计算处理检测系统传输过来的孔洞图像信息，得到烟支接装纸上的孔洞参数。

进一步限定，所述孔洞图像为完整烟支孔洞位置一圆周的图像，所述孔洞图像包括孔洞数量、孔洞排数、孔洞宽度、孔洞形状信息。

进一步限定，所述数据处理系统将摄像头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、孔洞间距数据信息。

进一步限定，所述弧形吸附板内部开设有第一气道，所述旋转座内部开设有第二气道，所述第一气道和第二气道相连通，所述弧形吸附板内壁均匀开设有若干吸气孔，所述吸气孔与第一气道相连通；所述旋转座另一端于第二气道末端连接有负压管，所述负压管自由端连接有真空泵，所述真空泵与负压管之间安装有电磁阀门开关。这样的结构设计，真空泵通过负压管对烟支吸附，负压管具有一定柔性，可随着旋转座转动，实用性强。

进一步限定，所述摄像头与所述数据处理系统采用有线或无线方式信号连接。

进一步限定，所述负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置还包括安装板，所述气缸安装在安装板上，所述安装板上开设有通孔，所述活塞杆穿过通孔与移动座固定连接。这样的结构设计，气缸的缸筒安装在安装板的上端面，活塞杆穿过通孔与移动座固定连接，结构简单，安装较为方便。

进一步限定，所述移动座远离齿圈一端端面设有两根燕尾块，所述燕尾块的朝向与活塞杆伸缩方向相同，所述安装板上于燕尾块对应位置设有槽架，所述槽架上开设有与燕尾块相匹配的燕尾槽。这样的结构设计，在气缸带动移动座移动时，通过燕尾块和燕尾槽之间的相互匹配，对移动座进行支撑，减少活塞杆的弯曲度，同时可减少电机在转动时，旋转座的轴向偏移，提高检测精度。

进一步限定，所述移动座外侧安装有电机，所述电机的动力输出端安装有齿轮，所述旋转座上安装有与齿轮相啮合的齿圈，所述气缸位于移动座斜上方，所述气缸包括缸筒和活塞杆，所述活塞杆与移动座固定连接。这样的结构设计，移动座上的电机带动旋转座旋转，结构简单，使用方便。

进一步限定，所述电机为伺服电机。这样的结构设计，伺服电机可通过计算机地操控，实现定量旋转，同时，也可控制输出轴的旋转方向，实用性较强。

进一步限定，所述旋转座远离弧形吸附板一端一体成型有轴承安装台，所述轴承安装台与移动座之间安装有轴承。这样的结构设计，旋转座通过轴承安装在移动座上，可减少旋转座与移动座之间的摩擦力，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被吸附移动后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，所述负压管中段呈螺旋状。这样的结构设计，中段呈螺旋状的负压管可尽可能地减少，旋转座在旋转时，对负压管的损伤，实用性较强。

本实用新型较现有技术相比，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、通过弧形吸附板烟支进行吸附，然后由气缸带动烟支脱离弧形放置板，再对烟支进行旋转，完成对烟支的检测，检测完成后，直接停止对烟支的吸附，完成卸料，加快检测速度。

5、通过电机的正反转完成对不同批次的烟支的检测，避免负压管缠绕，结构简单，使用方便。

附图说明

本实用新型可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本实用新型一种负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置实施例的结构示意图一；

图2为本实用新型一种负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置实施例的结构示意图二；

图3为本实用新型一种负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置实施例的结构示意图三；

图4为本实用新型一种负压吸附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5为本实用新型一种负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置实施例中移动座部分的结构示意图；

图6为本实用新型一种负压吸附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：

烟槽1、烟支10、孔洞100、弧形放置槽11、

旋转座2、光源201、摄像头202、

弧形吸附板21、第一气道221、第二气道222、吸气孔223、负压管224、齿圈23、轴承安装台24、

移动座3、燕尾块301、槽架302、燕尾槽303、电机31、齿轮32、

安装板4、缸筒41、活塞杆42。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明；

如图1-图6所示，本实施例的一种负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置，包括进料机构、吸附旋转机构、检测系统和数据处理系统；进料机构包括倾斜设置的烟槽1，烟槽1下端开设有开口，烟槽1于开口端焊接有弧形放置槽11，烟槽1和弧形放置槽11均用于放置烟支10，吸附旋转机构包括旋转座2、移动座3和安装板4，旋转座2位于烟槽1一侧，旋转座2端部设有弧形吸附板21，弧形吸附板21位于弧形放置槽11内烟支10的斜上方，烟支10的接装纸一端位于弧形吸附板21以外，使得烟支10的孔洞100完全暴露，弧形吸附板21内部开设有第一气道221，旋转座2内部开设有第二气道222，第一气道221和第二气道222相连通，弧形吸附板21内壁均匀开设有若干吸气孔223，吸气孔223与第一气道221相连通；旋转座2另一端于第二气道222末端连接有负压管224，负压管224中段呈螺旋状；负压管224自由端连接有真空泵，真空泵与负压管224之间安装有电磁阀门开关，旋转座2和移动座3转动连接，旋转座2远离弧形吸附板21一端一体成型有轴承安装台24，轴承安装台24与移动座3之间安装有轴承；移动座3外侧安装有电机31，电机31为伺服电机，电机31的动力输出端安装有齿轮32，旋转座2上安装有与齿轮32相啮合的齿圈23，移动座3斜上方安装有气缸，气缸包括缸筒41和活塞杆42，活塞杆42与移动座3固定连接，负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置还包括安装板4，气缸安装在安装板4上，安装板4上开设有通孔，活塞杆42穿过通孔与移动座3固定连接；移动座3远离齿圈23一端端面设有两根燕尾块301，燕尾块301的朝向与活塞杆42伸缩方向相同，安装板4上于燕尾块301对应位置设有槽架302，槽架302上开设有与燕尾块301相匹配的燕尾槽303；检测系统包括光源201和摄像头202,光源201和摄像头202位于弧形放置槽11斜上方，光源201为两个，分别位于摄像头202两侧，两个光源201发出的光线在摄像头202正对的被吸附移动后内的烟支10的孔洞100位置重合；摄像头202与烟支10的孔洞100位置对应，且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；孔洞图像即孔洞数量、孔洞排数、孔洞宽度、孔洞形状等图像信息，且采用有线或无线方式与数据处理系统信号连接，并将完整烟支孔一圆周的孔洞图像传输至数据处理系统。数据处理系统用于计算处理摄像头202传输过来的孔洞图像信息，得到烟支接装纸上的孔洞参数，数据处理系统将摄像头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、孔洞间距等数据信息。

本实施例中，使用时，把烟支10放置在烟槽1内，烟槽1内的烟支10在自身重力的作用下，经过开口滚动至弧形放置槽11内，然后移动座3在气缸的作用下向斜下方移动，直至弧形吸附板21的内侧面贴在弧形放置槽11内的烟支10上，再打开负压管224上的电磁阀门开关，使得真空泵与负压管224连通，此时弧形吸附板21内侧面贴在烟支10的侧壁，使得吸气孔223形成负压，从而使得烟支10被吸附在弧形吸附板21内侧面上，如图1所示；

然后气缸带动活塞杆42收缩，使得移动座3通过弧形吸附板21带动烟支10向斜上方运动，使得烟支10完全脱离弧形放置槽11，直至烟支10被移动到与光源201和摄像头202相对应的位置，如图2和图3所示，再启动电机31，通过电机31带动旋转座2旋转360°；

此时，两个光源201发出的光线在待检烟支上摄像头202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201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202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；

对一支烟支10检查完成后，关闭电磁阀门开关，切断真空泵与负压管224之间的连接，此时吸气孔223不再继续产生负压，外界空气透过烟支10经吸气孔223进入第一气道221，破坏第一气道221内的负压环境，不再对烟支10进行吸附，此时，检测完成后的烟支10在自身重力的作用下下落，完成卸料；

在烟支10完全脱离弧形放置槽11后，烟槽1内新的烟支10，重新在重力的作用下进入弧形放置槽11，等待下一轮检测；

重复上述步骤，即可对新的烟支10进行检测，需要注意的是，下一次对烟支10进行检测时，电机31的输出轴的旋转方向，与前一次检测时电机31的输出轴的旋转方向相反，即第一次电机31的输出轴的旋转方向为正转，第二次为反转，第三次为正转，以此类推，这样的旋转方式，可避免旋转座2长时间往相同的方向旋转，造成的负压管224过度扭曲的问题。

以上对本实用新型提供的一种负压吸附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实用新型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，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置，其特征在于：包括进料机构、吸附旋转机构、检测系统和数据处理系统；

所述进料机构包括倾斜设置的烟槽(1)，所述烟槽(1)下端开设有开口，所述烟槽(1)于开口端设有弧形放置槽(11)，所述烟槽(1)和弧形放置槽(11)均用于放置烟支(10)，

所述吸附旋转机构包括旋转座(2)、移动座(3)和气缸，所述旋转座(2)位于烟槽(1)一侧，所述旋转座(2)端部设有弧形吸附板(21)，所述弧形吸附板(21)位于弧形放置槽(11)内烟支(10)的斜上方，所述烟支(10)的接装纸一端位于弧形吸附板(21)以外，

所述旋转座(2)和移动座(3)转动连接，

所述检测系统包括光源(201)和摄像头(202),所述光源(201)和摄像头(202)位于弧形放置槽(11)斜上方，所述光源(201)发出光线照射在待检测的烟支(10)的孔洞(100)附近，

所述摄像头(202)与烟支(10)的孔洞(100)位置对应，且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；

所述数据处理系统与摄像头连接，用于计算处理检测系统传输过来的孔洞图像信息，得到烟支接装纸上的孔洞参数。

2.根据权利要求1所述的一种负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置，其特征在于：所述弧形吸附板(21)内部开设有第一气道(221)，所述旋转座(2)内部开设有第二气道(222)，所述第一气道(221)和第二气道(222)相连通，所述弧形吸附板(21)内壁均匀开设有若干吸气孔(223)，所述吸气孔(223)与第一气道(221)相连通；所述旋转座(2)另一端于第二气道(222)末端连接有负压管(224)，所述负压管(224)自由端连接有真空泵，所述真空泵与负压管(224)之间安装有电磁阀门开关。

3.根据权利要求1所述的一种负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置，其特征在于：所述负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置还包括安装板(4)，所述气缸安装在安装板(4)上，所述气缸包括缸筒(41)和活塞杆(42)，所述安装板(4)上开设有通孔，所述活塞杆(42)穿过通孔与移动座(3)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置，其特征在于：所述移动座(3)远离齿圈(23)一端端面设有两根燕尾块(301)，所述燕尾块(301)的朝向与活塞杆(42)伸缩方向相同，所述安装板(4)上于燕尾块(301)对应位置设有槽架(302)，所述槽架(302)上开设有与燕尾块(301)相匹配的燕尾槽(303)。

5.根据权利要求1所述的一种负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置，其特征在于：所述移动座(3)外侧安装有电机(31)，所述电机(31)的动力输出端安装有齿轮(32)，所述旋转座(2)上安装有与齿轮(32)相啮合的齿圈(23)，所述气缸位于移动座(3)斜上方。

6.根据权利要求1所述的一种负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置，其特征在于：所述旋转座(2)远离弧形吸附板(21)一端一体成型有轴承安装台(24)，所述轴承安装台(24)与移动座(3)之间安装有轴承。

7.根据权利要求1所述的一种负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置，其特征在于：所述摄像头与所述数据处理系统采用有线或无线方式信号连接。

8.根据权利要求1所述的一种负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置，其特征在于：所述光源(201)为两个，分别位于摄像头(202)两侧，两个所述光源(201)发出的光线在摄像头(202)正对的被吸附移动后内的烟支(10)的孔洞(100)位置重合。

9.根据权利要求2所述的一种负压吸附式烟支孔洞尺寸检测装置，其特征在于：所述负压管(224)中段呈螺旋状。

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