一种基于烟丝密度的卷烟环形打孔装置的制作方法

本发明属于烟叶生产技术领域，具体涉及一种基于烟丝密度的卷烟环形打孔装置。

背景技术：

随着卷烟加工水平的飞速发展，对于卷烟质量的要求也越来越高，不但在外观及理化指标上严格控制，同时更加注重消费者的抽吸体验，“轻松感、舒适感、满足感”的三感概念也孕育而生。其中，对于烟支抽吸过程的轻松感，除了卷烟感官品质所来带的轻松愉悦感受外，烟支吸阻也起到了关键性的影响。

目前烟支存在的两个问题：1、不同烟支之间存在密度差异，造成的抽吸感官的不一致，2、一支烟为了避免烟丝掉落，端头部分烟丝将会填充的多一些，导致烟支端头较紧，造成一支烟抽吸过程中，前段和后段抽吸感官的差异。在烟支的端头部分打孔能很好的改善这两个问题。

由于不同烟支间存在密度差异性，传统环形开孔装置开孔后，烟支吸阻各异，仍影响口感，因此需要一种能根据烟支实际透气度进行开孔的装置。现有专利公开号为cn201820905598.2的一种提升卷烟机烟支透气度的系统，通过恒压风机向通气嘴内吹气使压缩空气经过被检查烟支吹向压力/电压转换器进行检查烟支的透气度，虽能检测烟支的透气度，但存在如下问题；烟支与通气嘴之间密封性不佳，无法保证由通气嘴中排出的压缩空气完全经过烟支排出，导致压力/电压转换器检测到的压力不准确，即无法很好的检测烟支的透气度；压缩空气在经过烟支排出时，容易将烟支内部烟丝吹出，影响烟支质量。

技术实现要素：

基于上述背景技术中提到的问题，本发明提供了一种基于烟丝密度的卷烟环形打孔装置，用于解决在检测过程中无法保证由通气嘴中排出的压缩空气完全经过烟支排出，导致压力/电压转换器检测到的压力不准确；同时压缩空气在经过烟支排出时，容易将烟支内部烟丝吹出，影响烟支质量的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于烟丝密度的卷烟环形打孔装置，包括安装架、工业计算机、检测筒和激光打孔器，所述激光打孔器的激光头穿过第一检测筒上的筒壁且激光头的激光输出端端头位于第一检测筒的内部，所述激光打孔器和检测筒均安装于安装架上，所述激光打孔器的输入端与工业计算机的输出端连接，所述检测筒内用于放置烟支，所述检测筒上旋转安装有烟支夹持机构，所述烟支夹持机构包括底板和滑动安装于底板上的第一夹紧件和第二夹紧件，所述第一夹紧件和第二夹紧件相对安装，所述底板上安装有第一驱动组件，所述第一驱动组件与第一夹紧件和第二夹紧件传动连接，所述第一夹紧件和第二夹紧件均开设有气腔，所述气腔与检测筒连通，所述检测筒内安装有压力检测器，所述第一夹紧件和第二夹紧件于气腔内均安装有弹簧夹紧机构，所述第二夹紧件设有连通管，所述连通管上安装有柔性软管，所述柔性软管另一端连接有恒压吸风机，所述安装架上安装有第二驱动组件，所述第二驱动组件与烟支夹持机构传动连接。

在上述技术方案的基础上本发明还做了如下改进：

进一步，所述底板底部安装有套筒，所述套筒套设于检测筒上，所述套筒与检测筒之间安装有轴承，所述套筒上安装有齿轮，所述第二驱动组件与齿轮传动连接。

进一步，所述第一夹紧件和第二夹紧件均包括一体成型的滑动板、第一限位板和封头，所述第一限位板为弧形结构，所述第一限位板与检测筒之间安装有第一夹块，所述第一夹块固定于第一限位板上，所述封头为半圆柱结构，所述气腔开设于封头内，所述封头位于检测筒上端，所述封头与烟支之间设有第二夹块，所述第二夹块固定于封头上，所述弹簧夹紧机构包括安装筒、弹簧、伸缩杆和第三夹块，所述安装筒固定于封头上，所述伸缩杆滑动穿设于安装筒上，所述弹簧位于安装筒内、且弹簧的两端分别与安装头和伸缩杆固定连接，所述弹簧处于自由状态时第三夹块与烟支之间的距离小于第二夹块与烟支之间的距离，所述第三夹块固定安装于伸缩杆的自由端。

进一步，所述底板上开设有t形滑槽，所述滑动板上均安装有与t形滑槽相匹配的t形滑块，所述第一夹紧件于滑动板上一体成型有第一传动齿条，所述第二夹紧件与活动板一体成型有第二传动齿条，所述第一驱动组件与第一传动齿条和第二传动齿条啮合。

进一步，所述第一夹块和第二夹块均为硅胶块。

进一步，所述第一夹紧件和第二夹紧件上均安装有密封垫。

进一步，所述安装架包括第一基架、第二基架和连接杆，所述连接杆的两端分别与第一基架和第二基架固定连接，所述第二驱动组件安装于第二基架上，所述激光打孔器安装于第一基板上。

进一步，所述压力检测器包括安装座、压力/电压转换器和活塞，所述安装座位于烟支下端、且固定安装于检测筒内，所述压力/电压转换器固定安装于安装座下端，所述活塞滑动安装于检测筒内、且位于压力/电压转换器下部，所述压力/电压转换器的输出端依次通过滤波电路、放大电路和a/d转换电路与工业计算机的信号输入端连接。

进一步，所述检测筒底端安装有封板，所述封板上开设有气孔。

本发明的有益效果：

1、通过烟支夹持机构可将烟支夹持固定，并通过恒压吸风机吸气使气腔内形成负压，气腔通过烟支吸入外部空气进行气压平衡从而带动活塞上升，在压力/电压转换器的作用测出压力值，根据压力值判断烟支的透气度，再利用工业计算机，还能够精确的计算出透气度不达标的烟支需打孔的数量，同时对第二驱动组件的转速进行控制，配合激光打孔器对透气度不达标的烟支进行环形开孔，根据烟支的实际透气度选择实际开孔数量，使烟支的透气度能保持在一个较好的范围，避免因烟支透气度的差异性在开孔后导致透气度不可控而影响烟支口感；

2、在夹持的过程中通过第二夹块固定烟支的滤嘴部分，并将气缸与烟支滤嘴的外部进行封闭，同时通过第二夹块夹住检测筒外壁，将检测筒外壁与第一夹紧件和第二夹紧件之间的缝隙密封，使横压吸风机在形成负压时漏气，导致压力/电压转换器不能准确的检测烟支的通透率；

3、在弹簧夹紧机构的作用下，当第一夹紧件和第二架紧件分别松开检测筒和烟支时，通过弹簧自动回位的特性可使第三夹块依旧能夹住烟支，从而第二驱动组件通过电动烟支夹持机构转动即可带动烟支转动，配合激光打孔器即可完成环形打孔；

4、在检测过程中，通过向烟支滤嘴一端引入负压，从而通过模拟吸烟动作检测烟支的透气度，在能较好的检测烟支透气度的同时，可避免烟支内烟丝掉落而影响烟支质量。

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为本发明实施例中一种基于烟丝密度的卷烟环形打孔装置的结构示意图一；

图2为图1中b处的放大结构示意图；

图3为本发明实施例中一种基于烟丝密度的卷烟环形打孔装置的结构示意图一；

图4为本发明实施例中一种基于烟丝密度的卷烟环形打孔装置的纵截结构示意图；

图5为图4中a处的放大结构示意图；

图6为本发明实施例中第一夹紧件和第二夹紧件第一分离状态的结构示意图；

图7为本发明实施例中第一夹紧件和第二夹紧件第一分离状态的纵截结构示意图；

图8为本发明实施例中第一夹紧件和第二夹紧件第二分离状态的纵截结构示意图；

图9为图8中c处的放大结构示意图；

主要元件符号说明如下：

第一基架11、第二基架12、连接杆13、第二驱动组件21、第一驱动组件22、驱动齿轮222、底板3、第一夹紧件31、滑动板311、t形滑块3111、第一传动齿条3112、第一限位板312、封头313、安装筒314、弹簧3141、伸缩杆315、第三夹块316、第二夹块317、第一夹块318、缺口319、第二夹紧件32、第二传动齿条322、套筒33、齿轮331、轴承34、激光打孔器4、检测筒5、气孔51、活塞6、安装座71、压力/电压转换器72、烟支9。

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。

实施例

如图1～9所示，包括安装架、工业计算机、检测筒5和激光打孔器4，激光打孔器4的激光头穿过第一检测筒5上的筒壁且激光头的激光输出端端头位于第一检测筒5的内部，激光打孔器4和检测筒5均安装于安装架上，激光打孔器4的输入端与工业计算机的输出端连接，检测筒5内用于放置烟支9，检测筒5上旋转安装有烟支夹持机构，烟支夹持机构包括底板3和滑动安装于底板3上的第一夹紧件31和第二夹紧件32，第一夹紧件31和第二夹紧件32相对安装，底板3上安装有第一驱动组件22，第一驱动组件22与第一夹紧件31和第二夹紧件32传动连接，第一夹紧件31和第二夹紧件32均开设有气腔，气腔与检测筒5连通，检测筒5内安装有压力检测器，第一夹紧件31和第二夹紧件32于气腔内均安装有弹簧夹紧机构，第二夹紧件32设有连通管324，连通管324上安装有柔性软管，其中连通管324位于第二夹紧件32的顶端，第一夹紧件31顶端开设有与连通管324相匹配的缺口319，柔性软管另一端连接有恒压吸风机，安装架上安装有第二驱动组件21，第二驱动组件21与烟支夹持机构传动连接，其中，第一驱动组件22和第二驱动组件21的信号输入端均与工业计算机的信号输出端连接，其中第一驱动组件22和第二驱动组件21均可采用步进电机。通过第一驱动组件22带动第一夹紧件31和第二夹紧件32滑动，使第一夹紧件31和第二夹紧件32开合以，当处于第一分离状态时(如图6所示)进行装取烟支9，第一夹紧件31和第二夹紧件32合拢后将检测筒5烟支9滤嘴的表面封闭，并通过恒压吸风机吸气使气腔内形成负压，气腔通过烟支9吸入外部空气进行气压平衡，在压力/电压转换器的作用测出压力值，根据预设压力值对应的透气度可判断烟支的透气度，再利用工业计算机，还能够精确的计算出透气度不达标的烟支9需打孔的数量，然后控制第一驱动组件22启动带动第一夹紧件31和第二夹紧件32分离形成缝隙处于第二分离状态(如图8所示)进行旋转；

第一夹紧件31和第二夹紧件32不再对检测筒5和烟支9进行固定，使烟支夹持机构处于可转动状态，第一夹紧件31和第二夹紧件32分离形成缝隙时，如图8所示，在弹簧夹紧机构的作用依旧可夹住烟支9，启动第二驱动组件21通过带动烟支夹持机构转动带动烟支9转动，配合激光打孔器4对烟支9进行环形开孔。

具体地，如图3、图4所示，底板3底部安装有套筒33，套筒33套设于检测筒5上，套筒33与检测筒5之间安装有轴承34，套筒33上安装有齿轮331，第二驱动组件21的输出轴上安装有驱动轮，第二驱动组件21通过驱动轮与齿轮331相啮合。需要烟支夹持机构转动时，通过第二驱动组件21驱动齿轮331转动带动使底板3转动，从而驱动第一夹紧件31和第二夹紧件32转动。

具体地，如图5～图9所示，第一夹紧件31和第二夹紧件32均包括一体成型的滑动板311、第一限位板312和封头313，第一限位板312为弧形结构，第一限位板312与检测筒5之间安装有第一夹块318，第一夹块318固定于第一限位板312上，封头313为半圆柱结构，气腔开设于封头313内，封头313位于检测筒5上端，封头313与烟支9之间设有第二夹块317，第二夹块317固定于封头313上，弹簧夹紧机构包括安装筒314、弹簧3141、伸缩杆315和第三夹块316，安装筒314固定于封头313上。伸缩杆315滑动穿设于安装筒314内，弹簧3141位于安装筒314内，且弹簧3141的两端分别与安装头314和伸缩杆315固定连接，弹簧3141处于自由状态时第三夹块316与烟支9之间的距离小于第二夹块317与烟支9之间的距离，第三夹块316固定安装于伸缩杆315的自由端。如图7所示，第一夹紧件31和第二夹紧件32在分离一段距离时，第一夹块318脱离检测筒5表面，第二夹块317脱离烟支9表面，第三夹块316在弹簧3141的作用下一依旧可夹住烟支9，使烟支夹持机构在转动时可带动烟支9转动。

具体地，底板3上开设有t形滑槽301，滑动板311上均安装有与t形滑槽301相匹配的t形滑块3111，第一夹紧件31于滑动板311上一体成型有第一传动齿条3112，第二夹紧件32与活动板311一体成型有第二传动齿条322，第二驱动组件21的输出轴上安装有驱动轮，第二驱动组件21通过驱动轮与齿轮331相啮合。其中第一驱动组件22的输出轴上安装有驱动齿轮222，驱动齿轮222位于第一传动齿条3112和第二传动齿条322之间且与第一传动齿条3112和第二传动齿条322啮合。第一驱动组件22启动时，第一驱动组件22通过驱动齿轮222带动第一传动齿条3112和第二传动齿条322移动，由于驱动齿轮位于第一传动齿条3112和第二传动齿条322之间，第一驱动齿轮222在转动时，第一传动齿条3112和第二传动齿条322朝相反方向移动，带动第一夹紧件31和第二夹紧件32分离。

具体地，第一夹块318和第二夹块317均为硅胶块，第一夹紧件31和第二夹紧件32上均安装有密封垫。硅胶的柔性时第一夹块318和第二夹块317可较好的贴合在检测筒5与烟支9表面，确保较好的密闭性，同时在密封垫的作用下使合拢的第一夹块318和第二夹块317之间密封。

具体地，安装架包括第一基架11、第二基架12和连接杆13，连接杆13的两端分别与第一基架11和第二基架12固定连接，第二驱动组件21安装于第二基架12上，激光打孔器4安装于第一基板11上。在打孔过程中，烟支9在烟支夹持机构的作用下旋转，工业计算机控制激光打孔器4的开孔频率即可进行环形开孔。

进一步，压力检测器包括安装座71、压力/电压转换器72和活塞6，安装座71位于烟支9下端、且固定安装于检测筒5内，压力/电压转换器72固定安装于安装座71下端，活塞6滑动安装于检测筒5内、且位于压力/电压转换器72下部，压力/电压转换器72的输出端依次通过滤波电路、放大电路和a/d转换电路与工业计算机的信号输入端连接。在检测压力的过程中，通过恒压吸风机工作使气腔内产生负压，气腔通过烟支9吸取空气平衡气压，从而带动位于检测筒5内的活塞6向上移动与压力/电压转换器72接触，其中，检测筒5底端安装有封板，封板上开设有气孔51，这样的结构设计，减小检测筒5的通透性，有利于更好的带动活塞6上升，从而检测压力，并将压力信号转化为电压信号传输至工业计算机，工业计算机通根据预设值识别当前烟支透气度。

在使用时，首先通过工业计算机控制第一驱动组件22带动第一夹紧件31和第二夹紧件32分离，使第一夹紧件31和第二夹紧件32之间的缝隙能够将烟支9放入检测筒5内，在安装座71的作用下，烟支9无法持续下落，然后启动第一驱动组件22合拢第一夹紧件31和第二夹紧件32，然后启动恒压吸风机使气腔内产生负压，带动活塞6上升获取压力信号，并将压力信号转化为电压信号传输至工业计算机，工业计算机通根据预设值识别当前烟支透气度，并根据透气度计算烟支9需打孔的数量；然后在启动第一驱动组件22带动第一夹紧件31和第二夹紧件32分离，其中此次分离行程较短，使第一夹块318和第二夹块317分别与检测筒5和烟支脱离后，第三夹块316依旧夹住烟支9，然后启动第二驱动组件21带动底板3旋转一周，从而使烟支9旋转一周进行打孔；打孔完成后第一驱动组件22再次启动，带动第一夹紧件31和第二夹紧件32继续分离，最后将烟支9取出。

以上对本发明提供的一种基于烟丝密度的卷烟环形打孔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。