CN2480802Y - 烟卷及滤棒的外尺寸测量装置 - Google Patents

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烟卷及滤棒的外尺寸测量装置是一种对烟卷及滤棒的周长、圆度、长度进行精确测量的装置,测长支架固定在光学支架的正面,在光学支架正面的上方固定有测量圆度和周长的激光器座和会聚透镜座构成激光信号发射部分,在该部分的旁边设有光敏传感器支架和成像透镜座构成的激光信号接收部分,在测长支架上的一侧设有测量长度的测长激光器,在测长支架的另一侧设有位置接近传感器,在测长支架上还设有带动该支架水平运动的丝杆。

Description

烟卷及滤棒的外尺寸测量装置
本实用新型是一种对烟卷及滤棒的周长、圆度、长度进行精确测量的装置，属于烟卷加工测量专用设备的技术领域。
在烟卷和滤棒的生产过程中，要对烟卷和滤棒的外形尺寸进行严格和及时的测量以提高和控制产品的质量，减少浪费。
1.在周长测量方面，无论是国产仪器还是国外引进的仪器，皆采用投影法(或扫描法)测量，该法存在以下缺陷：
a)该法属模拟量测量，其测量值易随环境温度变化而变化；
b)因烟卷和滤棒(特别是烟卷)易受力变形，在圆周上经常出现凹坑或压扁的情况，该法在凹坑处或压扁处的直径无法测量，其测量结果必然出现偏差。
2.在测长方面，目前除人工测量外，国内外尚无克服突出的烟丝参予长度计量的方法。
本实用新型的目的是提供一种能实时实地准确测量烟卷(或滤棒)的周长、圆度和长度，减少生产过程中的不合格产品，提高经济效益的烟卷的外尺寸测量装置。
本实用新型的烟卷及滤棒外尺寸测量装置由机械部分和检测传感部分所组成，在机械结构上，该装置由光学支架、测长支架所组成，测长支架固定在光学支架的正面，在光学支架正面的上方固定有测量圆度和周长的激光器座和会聚透镜座构成激光信号发射部分，在该部分的旁边设有光敏传感器支架和成像透镜座构成的激光信号接收部分，在测长支架上的一侧设有测量长度的测长激光器，在测长支架的另一侧设有位置接近传感器，在测长支架上还设有带动该支架水平运动的丝杆，在光学支架下部设有一个带动烟卷及滤棒旋转的滚轮支架，在滚轮支架上设有滚轮。透镜座上的会聚透镜的光轴线与成像透镜座上的成像透镜光轴线与被测烟卷(或滤棒)的中心轴线处于同一平面；会聚透镜光轴与成像透镜光轴的相交点O为周长及圆度的基准点。
本实用新型的优点在于结构简单，测量的精度高，能实时实地准确测量烟卷或滤棒的周长、圆度和周长，减少生产过程中的不合格产品，提高经济效益。该装置还可以适用于各种金属及塑料棒材的直径、圆度和长度测量。
图1是本实用新型的总体结构示意图。其中包括光学支架1、滚轮支架11、滚轮111、烟卷112、激光器座12、激光器121、会聚透镜座13、会聚透镜131、成像镜座14、成像透镜141、传感器支架15、光电耦合器件151；测长支架2、测长激光器21、接近传感器22、丝杆23、码盘231、码盘传感器232。
本实用新型的实施方案如下：
光学支架1和测长支架2、激光器座12、会聚透镜座13、滚轮架11用金属板制成，光电耦合器件151为线阵CCD，采用的型号为“TCD132D”。激光器121和21为半导体激光器，波长为0.6328μm，功率为3mw，传感器22为光电位置接近传感器，该装置由光学支架、测长支架所组成，测长支架固定在光学支架的正面，在支架正面的上方固定有测量圆度和周长的激光器座和会聚透镜座构成激光信号发射部分，在该部分的旁边设有光敏传感器支架和成像透镜座构成的激光信号接收部分，在测长支架上的一侧设有测量长度的测长激光器，在测长支架的另一侧设有位置接近传感器(22)，在测长支架上还设有带动该支架水平运动的丝杆，在光学支架下部设有一个滚轮支架，在滚轮支架上设有滚轮。会聚透镜光轴与成像透镜光轴及被测烟卷(或滤棒)中心轴处于同一平面；激光器121发出的激光束沿会聚透镜光轴投射到被测物表面上形成一散射斑。
1.周长及圆度测量：
利用激光散射原理和成像技术，采用直接数字测量方法，可获得准确可靠的测量值。已被测烟卷或滤棒直径可按下式计算： D = T - 2 d 0 SinΦ d i sin θ - ISin ( θ + Φ ) 式中T为滚轮最高点至参考点O之距离；d0为O点至成像透镜主焦面之距离；di为成像透镜主焦面至CCD上O’点之距离；θ为激光束与成像透镜光轴之夹角；Φ为成像角；O’为O之像点，a’为a之像点；I为O’与a’两点之距离，由CCD读出。
当滚轮111转动时，烟卷(或滤棒)也随之转动，可对其直径进行连续测量，经数据处理后求得平均周长及其椭圆度，测量精度取决于成像系统放大倍率和CCD的分辨率。
2.长度测量：
利用烟纸和烟丝颜色和表面质地的差异，当一束激光照射后，其散射光强由于上述差异而明显不同，前者较强，后者较弱，由此提供消除烟丝计人烟卷长度的方法。测长支架2沿烟卷(或滤棒)轴向往返运动。
设激光器21的光束与传感器22之间的距离为S；烟卷(或滤棒)长度为L(S＞L)；码盘转一圈发出的脉冲数为n，且测长支架2移动Q毫米；在S-L的距离内码盘共发出N个脉冲；则可得烟卷(或滤棒)长度： L = S - N n Q 测量精度取决于Q/n，即一个脉冲代表的位移量。

Claims (2)

1.一种烟卷及滤棒的外尺寸测量装置，由机械传动部分和检测传感部分所组成，其特征在于该装置由光学支架(1)、测长支架(2)所组成，测长支架(2)固定在光学支架(1)的正面，在光学支架(1)正面的上方固定有测量圆度和周长的激光器座(12)和会聚透镜座(13)构成激光信号发射部分，在该部分的旁边设有光敏传感器支架(15)和成像透镜座(14)构成的激光信号接收部分，在测长支架(2)上的一侧设有测量长度的测长激光器(21)，在测长支架(2)的另一侧设有位置接近传感器(22)，在测长支架(2)上还设有带动该支架水平运动的丝杆(23)，在光学支架(1)下部设有一个带动烟卷及滤棒旋转的滚轮支架(11)，在滚轮支架(11)上设有滚轮(111)。
2.根据权利要求1所述的烟卷及滤棒的外尺寸测量装置，其特征在于透镜座(13)上的会聚透镜(131)的光轴线与成像透镜座(14)上的成像透镜(141)光轴线及被测烟卷(或滤棒)的中心轴线处于同一平面；会聚透镜光轴与成像透镜光轴的相交点O为周长及圆度的基准点。
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