箱体便携式加热卷烟丝束取样装置及其使用方法与流程

1.本发明属于丝束取样技术领域，具体涉及箱体便携式加热卷烟丝束取样装置。


背景技术：

2.近几年在国际上以“iqos”为首掀起了加热卷烟的浪潮，属于种新型烟草的一种。
3.加热不燃烧烟草制品是利用特殊热源对由烟丝或其它烟草材料制备的烟芯进行加热150-500℃、烟芯只加热而不燃烧的新型烟草制品，特点是有害成分释放量较传统卷烟低且能给消费者带来一定的烟草特征感受。加热不燃烧烟草制品按照热源加热方式的不同，主要分为电加热型、碳加热型、理化反应加热型、其它热源型等。
4.国内中烟近几年加大了对加热不燃烧烟草制品尤其是电加热不燃烧烟草制品的研发力度，并取得一定成果，众多电加热不燃烧烟支产品纷纷涌现。四川中烟的赵维一等提供了一种加热不燃烧卷烟，包括发烟段、降温段和过滤段，其中，发烟段由成形载体包括纸张、薄片等卷制而成，可产生香气；降温段内包覆有烟丝，既能起到降温作用、又能调香增香；过滤段结构可调，可以是一元的常规醋纤棒，也可以是二元的醋纤棒加中空棒；降温段和过滤段之间有连接件，可以拆卸；该加热不燃烧卷烟具备良好的降温调香效果，且具有过滤棒方便拆卸的优点。
5.云南中烟的陈剑等计了一种加热不燃烧卷烟套，芯材套、隔套和滤嘴套，芯材套和滤嘴套活动连接在隔套两端，隔套中设有隔层，隔层上开有若干通气孔，芯材和滤嘴分别插入到芯材套和滤嘴套中使用；该设计可以任意更换不同口味芯材和不同功能滤棒，满足消费者多种需求。
6.湖北中烟的潘曦等提供了一种含有加香型纤维毡的新型加热不燃烧卷烟，包括烟草材料段、烟丝端中空段、降温段、醋纤丝束过滤段和中空段和设置在降温段的含香纤维毡，其中烟草材料段由烟草薄片构成；中空段由为中空滤棒构成；降温段由纸筒和聚乳酸薄片材料制成；丝束过滤段为醋纤滤棒；含香纤维毡为含香微胶囊制备的纤维毡，所述含香纤维毡设置于降温段聚乳酸膜与纸筒的夹层中。
7.广西中烟的李典等提供了一种具有3d打印滤棒结构的加热不燃烧烟支，包括烟叶段和滤棒段；其中，烟叶段主要是由烟丝、烟草薄片、烟梗等烟草物质混合而成；滤棒段中含有运用3d打印制备得到的塑料段材料及醋酸纤维等传统滤棒材料组成。同时，3d打印段的内在结构可以变化，气道的气程可以改变；根据不同打印的材料，可以改变3d打印段的相变温度，改变不同温度下的吸热效率；根据不同厚度的控制，可以改变3d打印段的柔软度和气泡率，改变对有害物质的吸附能力。该发明将滤棒段中间的塑料段用3d打印的方式进行处理，可以精确的控制塑料段的结构，提高滤棒的降温和减害的效果。
8.上述多种加热卷烟烟弹中，都含有醋酸纤维等传统滤棒材料，可见，烟用丝束，尤其是醋酸纤维，是加热卷烟中重要的辅料。有研究表明，丝束的品质，亦会影响加热卷烟及其烟气的质量。
9.但从目前的取样情况来看，很少有准确按标准规定的数量取样的时候，取样时不
是取少了就是取多了，大多时候是取样过多，取样质量也得不到保证，目前常用的烟用丝束取样工具形状、材质各异，取回的丝束样品各式各样，而且每个板上缠绕的丝束有多有少，且抽取样品中出现多段丝束被拉伸、断裂、扭曲等不能满足检测需求的样品。


技术实现要素：

10.本发明的目的在于提出箱体便携式加热卷烟丝束取样装置及其使用方法，能够实现自动取样，并且能够避免丝束在抽样过程中被拉伸、断裂、扭曲；自动计量抽样长度且与理论取样长度相接近。
11.为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：箱体便携式加热卷烟丝束取样装置，包括箱体，箱体为上部开口的空腔体，箱体的内部设置有固定基座，固定基座上部设置有转动台，转动台上部设置有第一力臂、第二力臂、第三力臂、第四力臂、第五力臂及引线机构；第一力臂上部通过第三驱动电机与连接台相连接，且连接台通过第四驱动电机及第五驱动电机与第二力臂及第三驱力臂相连接，第三驱力臂上部设置有第四力臂及第五力臂，第五力臂下部设置有绕丝组；第一力臂上部设置有引线机构，所述引线机构包括第六力臂、第七力臂、第八力臂及夹紧组；第六力臂设置在第一力臂的连接座上，且第六力臂一端依次设置有第七力臂、第八力臂及夹紧组。
12.进一步， 所述绕丝组为十字形结构，十字形结构包括连接槽、绕线杆、调节螺杆、矩形开口及第一夹板，连接槽为上部开口的矩形空腔体结构，且连接槽通过限位孔及限位杆与第五力臂固定端相连接，连接槽的下部通过绕线杆与十字板相连接，绕线杆的内部设置有调节螺杆。
13.进一步， 所述绕线杆上部设置有若干矩形开口，且矩形开口的一侧设置有第二夹板；调节螺杆上部设置有第一夹板，且第一夹板贯穿矩形开口与第二夹板对应设置。
14.进一步， 所述夹紧组包括固定槽、调节蜗杆、蜗轮、第一连接杆、第二连接杆、夹块及红外识别探头，固定槽两侧对称设置有第一连接杆及第二连接杆，且固定槽通过第一连接杆及第二连接杆与夹块相连接，第一连接杆上设置有蜗轮，蜗轮与调节蜗杆相衔接设置。
15.进一步， 所述调节蜗杆设置在固定槽的通孔内，夹块上部设置有橡胶垫；所述固定槽的中部设置有红外识别探头。
16.进一步， 所述转动台上设置有第一驱动电机用于驱动转动台进行转动；转动台与第一力臂的连接处设置有第二驱动电机。
17.进一步，所述绕丝组为球形，球形表面设置有不同角度的凹槽。
18.进一步，所述箱体下部通过支撑杆与底座相连接，且底座的下部设置有若干万向轮，万向轮至少设置有四只。
19.箱体便携式加热卷烟丝束取样装置的使用方法，包括以下步骤：s1、将整个设备推运至工作区域，并将所要束丝的丝线在地面上铺设好备用；s2、启动第一驱动电机，将整个设备在固定基座转动起来，并通过第二驱动电机控制第一力臂的上下运动，启动第三驱动电机驱动第二力臂的上下摆动实现第一阶段的运动；
s3、启动第四驱动电机，在第四驱动电机的驱动下带动第三驱力臂进行旋转，启动第五驱动电机，驱动第四力臂进行旋转，便于第五力臂整体转动；s4、启动第四力臂内部的第六驱动电机，将整个绕丝组旋转起来，实现束丝；s5、启动引线机构，通过引线机构上的各个驱动电机，将整个机构运行到束丝所在的区域，启动红外识别探头，找到束丝，此时启动调节蜗杆，驱动夹块将束丝夹紧，并在程序的控制下将其束丝移送至夹紧组的第一夹板及第二夹板之间，通过驱动调节螺杆将其夹紧，在驱动绕丝组将束丝缠绕起来。
20.与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果之一：1、整个结构分为绕线装置和夹线装置，其中，绕线装置能够通过第一力臂、第二力臂、第三力臂、第四力臂及第五力臂配合各个驱动电机进行使用，为五轴机械手结构，能够将绕丝组移动到与地面上丝束堆附近，并与丝束堆摆放的轨迹上部来回运动，将丝束堆进行缠绕。
21.2、绕丝组分为十字结构或圆球结构，十字结构中，通过螺杆调节，将第一夹板与第二夹板靠拢，将束丝夹紧，启动第六驱动电机，将整个绕丝组转动起来，实现束丝的缠绕，而连接槽通过线限位杆与第五力臂相连接，在缠绕结束后便于取卸。
22.3、在第一力臂上设置有引线机构，能够通过第六力臂、第七力臂、第八力臂及夹紧组的作用下，将地面上的束丝夹起来，并通过控制系统，将束丝引导至绕丝组的下部，通过第一夹板及第二夹板将其夹紧，实现自动引线。
23.4、将绕丝组为球形，球形表面设置有不同角度的凹槽，能够避免缠绕时滑脱现象。
附图说明
24.图 1 为本发明结构示意图。
25.图2为本发明转动台部分结构示意图。
26.图3为本发明主视图。
27.图4为本发明第二力臂部分结构示意图。
28.图5为本发明绕丝组部分结构示意图。
29.图6为本发明绕线杆部分结构示意图。
30.图7为本发明引线机构部分结构示意图。
31.图8为本发明夹紧组部分结构示意图。
32.图9为本发明绕线球部分结构示意图。
33.图中：1-底座、2-支撑杆、3-万向轮、4-箱体、5-第一力臂、6-连接台、7-第二力臂、8-第三驱力臂、9-第四力臂、10-第五力臂、11-固定基座、12-转动台、13-第二驱动电机、14-第一驱动电机、15-第三驱动电机、16-第四驱动电机、17-第五驱动电机、18-连接座、20-连接槽、21-限位孔、22-绕线杆、24-调节螺杆、25-矩形开口、26-第一夹板、27-第六力臂、28-第七力臂、30-第八力臂、31-固定槽、32-调节蜗杆、33-第二连接杆、34-第一连接杆、35-蜗轮、36-夹块、37-橡胶垫、40-绕线球、41-导线槽、42-限位槽。
具体实施方式
34.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图
及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，“前、后、上、下、左、右”，“内、外”、“底、顶”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方向或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
36.实施例1参照图1-图9示出了箱体便携式加热卷烟丝束取样装置，其特征在于：包括箱体4，箱体4为上部开口的空腔体，箱体4的内部设置有固定基座11，固定基座11上部设置有转动台12，转动台12上部设置有第一力臂5、第二力臂7、第三力臂8、第四力臂9、第五力臂10及引线机构；第一力臂5上部通过第三驱动电机15与连接台6相连接，且连接台6通过第四驱动电机16及第五驱动电机17与第二力臂7及第三驱力臂8相连接，第三驱力臂8上部设置有第四力臂9及第五力臂10，第五力臂10下部设置有绕丝组；第一力臂5上部设置有引线机构，所述引线机构包括第六力臂27、第七力臂28、第八力臂30及夹紧组；第六力臂27设置在第一力臂5的连接座18上，且第六力臂27一端依次设置有第七力臂28、第八力臂30及夹紧组；上述方案中，第一驱动电机能够用于驱动转动台转动，将整个设备转动起来，而第二驱动电机能够用于驱动第一力臂前后摆动,而第三驱动电机用于连接台部位进行转动，将后续的第三力臂8、第四力臂9、第五力臂10一同带动起来，而第四驱动电机16通过第二力臂7内部的转轴与相连接第三驱力臂8相连接，用于驱动第三驱力臂8转动，而第四驱动电机通过连接件与第四力臂9相连接，便于第四力臂9摆动，从而实现整个机械手臂的多轴驱动，而第五力臂10通过第六驱动电机进行驱动，在第六驱动电机的驱动下进行转动，进一步带动绕丝组进行绕丝处理。
37.而引线机构为另一组机械手臂，能够通过第六力臂27、第七力臂28、第八力臂30作用下进行多轴移动，且在每个力臂的连接处均设置有驱动电机，能够实现转动及摆动，其中，第六力臂上下摆动，第七力臂转动，第八力臂转动，便于将夹紧组移动到束丝所在的区域，通过内部的红外探头配合识别系统，将束丝夹取，送入至绕丝组区域。
38.实施例2：本实施例是在现有的实施例1的基础上对绕丝组进行进一步描述，所述绕丝组为十字形结构，十字形结构包括连接槽20、绕线杆22、调节螺杆24、矩形开口25及第一夹板26，连接槽20为上部开口的矩形空腔体结构，且连接槽20通过限位孔21及限位杆与第五力臂10固定端相连接，连接槽20的下部通过绕线杆22与十字板相连接，绕线杆22的内部设置有调节螺杆24；绕线杆22上部设置有若干矩形开口25，且矩形开口25的一侧设置有第二夹板；调节螺杆24上部设置有第一夹板26，且第一夹板26贯穿矩形开口25与第二夹板对应设置；连接槽20用于与上部的第五力臂相连接，便于操作人员进行取卸，而夹紧组在使用时候，能够通过手动调节螺杆，将螺杆上的第二夹板进行推进，与第一夹板配合将束丝夹紧；第二中方式，壳在螺杆上设置驱动电机，实现转动推进，将第二夹板进行推进，实现夹紧；第三中方式可替换螺杆，将其替换为推杆，结合电推杆，将第二夹板推进，实现自动夹紧的目的；绕丝组通过第六驱动电机进行带动旋转，而本设计中所有的驱动电机均为伺服电机，通过驱动块
进行驱动，能够精确的控制转动的角度，因此，能够实现自动计量抽样长度，束丝缠绕的长度，便于精确控制。
39.实施例3：本实施例是在现有的实施例1的基础上对夹紧组进行进一步描述，所述夹紧组包括固定槽31、调节蜗杆32、蜗轮35、第一连接杆34、第二连接杆33、夹块36及红外识别探头，固定槽31两侧对称设置有第一连接杆34及第二连接杆33，且固定槽31通过第一连接杆34及第二连接杆33与夹块36相连接，第一连接杆34上设置有蜗轮35，蜗轮35与调节蜗杆32相衔接设置；调节蜗杆32设置在固定槽31的通孔内，夹块36上部设置有橡胶垫37；所述固定槽31的中部设置有红外识别探头；整个夹紧组包括驱动夹紧部分及识别控制部分，识别控制包括红外识别探头及物品识别模块，而驱动夹紧部分包括设置在固定槽上的两组夹紧机构，能够通过蜗杆驱动内部的蜗轮，将第一连接杆转动起来，进一步驱动两只夹块36相互靠拢，实现夹紧的目的，配合识别模块，将束丝夹住；夹紧组为球体结构时，通过限位槽42与限位杆配合下将线头的一端固定住，并在绕线球40的转动下，将丝进行缠绕实现收卷，而绕线球40上的导线槽能起到导线作用。
40.实施例4：本实施例是在现有的实施例1的基础上对转动台12进行进一步描述，所述转动台12上设置有第一驱动电机14用于驱动转动台12进行转动；转动台12与第一力臂5的连接处设置有第二驱动电机13；绕丝组为球形，球形表面设置有不同角度的凹槽；箱体4下部通过支撑杆2与底座1相连接，且底座1的下部设置有若干万向轮3，万向轮3至少设置有四只；在箱体下部设置有万向轮，便于操作人员将整个设备进行推动转运。
41.箱体便携式加热卷烟丝束取样装置的使用方法，包括以下步骤：s1、将整个设备推运至工作区域，并将所要束丝的丝线在地面上铺设好备用；s2、启动第一驱动电机，将整个设备在固定基座转动起来，并通过第二驱动电机控制第一力臂的上下运动，启动第三驱动电机驱动第二力臂的上下摆动实现第一阶段的运动；s3、启动第四驱动电机，在第四驱动电机的驱动下带动第三驱力臂进行旋转，启动第五驱动电机，驱动第四力臂进行旋转，便于第五力臂整体转动；s4、启动第四力臂内部的第六驱动电机，将整个绕丝组旋转起来，实现束丝；s5、启动引线机构，通过引线机构上的各个驱动电机，将整个机构运行到束丝所在的区域，启动红外识别探头，找到束丝，此时启动调节蜗杆，驱动夹块将束丝夹紧，并在程序的控制下将其束丝移送至夹紧组的第一夹板及第二夹板之间，通过驱动调节螺杆将其夹紧，在驱动绕丝组将束丝缠绕起来。
42.整个设备采用红外识别技术，能够识别处束丝的位置，并通过夹紧机构将其夹住，并在控制设备的控制下实现移送，所有的驱动电机均采用伺服电机，在控制模块及控制箱的匹配下，实现高精度控制，实现自动化束丝的目的。
43.以上多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点的也落在本发明的范围内。
44.尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，
本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本技术公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本技术公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。