CN113740157A - 一种雪茄烟烟支外观松紧度检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种雪茄烟烟支外观松紧度检测方法,步骤1)选取雪茄烟相同侧上的若干个点作为轴向检测对象,采用一个压头分别对轴向检测对象中的若干个点进行下压,获得每个点位的形变量;步骤2)选取雪茄烟上的某一个位置,转动雪茄烟,获取该圆周面上的若干个点作为径向检测对象,采用一个压头分别对径向检测对象中的若干个点进行下压,获得每个点位的形变量;步骤3)计算沿轴向雪茄烟的平均变形量和沿径向雪茄烟的平均变形量;步骤4)采用压力值与平均变形量的比值,分别作为轴向和径向松紧度指标。该方法通过旋转检测径向松紧度、水平移动检测轴向松紧度、多点检测的方式,解决现有检测手段单一、精度不高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及烟草外观检验领域,具体的说,涉及了一种雪茄烟烟支外观松紧度检测方法。
背景技术
雪茄烟是卷烟产品中的一种特殊的烟草制品,由干燥及经过发酵的烟草卷制而成,吸食时把其中一端点燃,然后在另一端用口吸咄,产生烟雾。雪茄烟由外向内依次是茄衣、茄套及茄芯三个部分。在口味上,不同于传统卷烟,雪茄烟只有非常少的烟味,通常是一些发酵过的烟草和其他的味道。在颜色上,雪茄叶的颜色越深,抽起来味道就越甜越浓郁,茄衣的油脂和糖分就越高。雪茄烟从制作方法上分类主要分为手卷雪茄、半机卷雪茄以及机制雪茄三大类。
在标准《雪茄烟第3部分:产品包装、卷制及贮运技术要求》(GB15269.3-2011)中对各种型号雪茄烟松紧度的技术要求是烟支均匀饱满,不应有过松、过紧、竹节烟支(因茄芯密度不均而出现的垂直切面空松的烟支)。雪茄烟烟支外观松紧度不仅会对其弹性、韧性、填充性和燃烧性等物理特征产生影响,还会对雪茄烟的颜色、香气、吸味和内在质量造成差异。同时在检测过程中,对其产品的感官评吸、烟气分析、焦油量、一氧化碳、烟碱含量等化学指标的检测结果有一定影响。
因此,在雪茄烟生产的节中,必须严格检测并控制雪茄烟烟支外观松紧度以保证其生产质量。
在烟草行业中,烟支产品质量一致性一直是衡量产品品质的一个重要指标。目前,雪茄烟烟支外观松紧度的检测方法是采用感官检定、手摸目测的方法逐支进行试验。该方法存在较多的缺陷:检验人员对烟支外观松紧度的把握尺度有差异,主观性强、判断准确度易波动,产品质量的均一性、一致性很难把握;检验人员利用人工方式对雪茄烟进行逐支检测,需要耗费大量的人力、物力。这一情况一直困扰着行业雪茄烟烟支外观松紧度的检测工作,也困扰着卷烟生产企业内部工艺标准的一致性和生产过程的控制。
为了解决以上存在的问题,人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,从而提供一种通过旋转检测、水平移动检测的多方位、多点检测方式,解决现有检测手段局限性大的问题的雪茄烟烟支外观松紧度检测方法。
为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种雪茄烟烟支外观松紧度检测方法,包括以下步骤:
步骤1)选取雪茄烟相同侧上的若干个点作为轴向检测对象,采用一个压头分别对轴向检测对象中的若干个点进行下压,下压过程中,采用压力传感器作为标准,确定压头下压的起点和终点,获得在相同压力下,每个点位的形变量;
步骤2)选取雪茄烟上的某一个位置,转动雪茄烟,获取该圆周面上的若干个点作为径向检测对象,采用一个压头分别对径向检测对象中的若干个点进行下压,下压过程中,采用压力传感器作为标准,确定压头下压的起点和终点,获得在相同压力下,每个点位的形变量;
步骤3)计算沿轴向雪茄烟的平均变形量;计算沿径向雪茄烟的平均变形量;
步骤4)采用压力值与轴向的平均变形量的比值,作为轴向松紧度指标;采用压力值与径向平均变形量的比值,作为径向松紧度指标。
基上所述,步骤1)中,选取雪茄烟五分之一、五分之二、五分之三和五分之四处的四个点作为轴向检测对象进行检测。
基上所述,步骤2)中,选取雪茄烟长度的二分之一处,然后等45度角转动,获得一组点作为径向检测对象。
基上所述,步骤1)和步骤2)中,用于检测雪茄烟烟支外观松紧度的装置包括底座、旋转夹爪、水平调节机构、雪茄烟承载台、精密压头和激光器;
所述旋转夹爪安装于底座上,用于夹持雪茄烟的一端;
所述雪茄烟承载台固定于底座上并设于旋转夹爪的一侧,用于承载雪茄烟,所述旋转夹爪的夹持高度和雪茄烟承载台的承载高度一致;
所述精密压头悬置在雪茄烟承载台的上方,用于对雪茄烟施加压力;
所述激光器安装在精密压头的上方固定位置处,用于检测精密压头的下压行程;
所述水平调节机构安装在底座上,所述水平调节机构的调节端与旋转夹爪连接,用于调节旋转夹爪的水平位置。
基上所述,所述旋转夹爪包括载台、旋转气缸和夹爪,所述载台安装在水平调节机构的活动端,所述旋转气缸安装在载台上,所述夹爪安装在旋转气缸的输出轴上。
基上所述,所述水平调节机构包括精密导轨和水平驱动电机,所述水平驱动电机驱动精密导轨的水平移动。
基上所述,所述雪茄烟承载台包括压力传感器和V形块,所述压力传感器固定在底座上,所述V形块固定在压力传感器上,所述雪茄烟承载台中集成有压力传感器。
基上所述,所述精密压头包括压头、精密滑台、压头电机和安装支架,所述压头电机和精密滑台均安装在所述安装支架上,所述压头安装在精密滑台的移动端,所述压头电机驱动精密滑台做竖向的直线运动,所述激光器安装在安装支架上且正对压头设置,以便检测压头的下压行程。
基上所述,所述底座为上表面为平面的底板。
基上所述,所述夹爪的夹持直径可调节,所述载台的高度可调节,所述V形块的长度大于雪茄烟的一半。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步,具体的说,本发明选用雪茄烟轴向的若干个不同的点作为轴向检测点,然后选取雪茄烟同一位置径向的若干个不同的点作为径向检测点,分别在相同的检测条件下,对各个检测点进行下压行程的检测和压力值的检测,其中,以压力值作为参考值,确定下压行程距离,可以获取在同一压力值下,雪茄烟不同位置处的形变量变化,利用下压压力和形变量变化的比值,作为雪茄烟轴向松紧度和径向松紧度的参考值。
进一步的,相对于传统的单点检测手段或手工检测手段,本发明介入旋转气缸、V形块、水平调节机构等一系列的调节手段,实现对雪茄烟的水平位移调节和旋转调节,进而获得雪茄烟上多个点的松紧度状态,通过对众多点位的松紧度状态比较,获得雪茄烟整体的松紧度数据。
进一步的,该装置采用电动和气动相结合的运动控制方式,装置不仅结构紧凑,而且运动***重复定位精度高、稳定性好。
进一步的,该方法采用高精度压力传感器进行力学测量,力度控制精度高,可以精确控制压头下压力度,每次下压力度偏差小。
进一步的,该方法采用激光器进行激光测距,距离测量精度高、测量重复性好,使得雪茄烟松紧度测量误差小、测量结果一致性好。
进一步的,该方法巧妙设计了适用于雪茄烟的托盘—V型块,可以完全承托雪茄烟,使得测量过程雪茄烟烟支受力均匀,测量结果更准确。
进一步的,该方法对雪茄烟烟支轴向松紧度和径向松紧度的检测,采用多点测量求平均值的方法,降低了测量结果误差。
进一步的,该方法对雪茄烟烟支外观松紧度的检测,采用多维度、多点测量,测量结果反映更***、更全面、更直观。
进一步的,该方法采用定量的方法来分析雪茄烟烟支外观松紧度,避免了量结果的主观性、差异性,使得测量结果一致性、稳定性好。
该方法更多的利用机械运动来实现对雪茄烟烟支外观松紧度的检测,减少了大量的人力物力地浪费,降低检测使用成本。
附图说明
图1是本发明中雪茄烟烟支外观松紧度检测方法的结构示意图。
图2是本发明中雪茄烟烟支外观松紧度检测方法检测雪茄烟同一侧不同位置处松紧度的原理图。
图3是本发明中雪茄烟烟支外观松紧度检测方法检测雪茄烟圆周面上不同侧面松紧度的原理图。
图中:101.夹爪;102.旋转气缸;103.载台;104.精密导轨;105.底座;106.水平驱动电机;107.压力传感器;108.V形块;109.雪茄烟支;110.压头;111.精密滑台;112.压头电机;113.激光器。
具体实施方式
下面通过具体实施方式,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1-3所示,分别是雪茄烟烟支外观松紧度检测的装置结构和检测原理图。
其中,装置包括底座105、夹爪101、旋转气缸102、载台103、精密导轨104、水平驱动电机106、压力传感器107、V形块108、压头110、精密滑台111、滑台电机112和激光器113,所述底座105为上表面为平面的底板。
所述载台103安装在精密导轨104的活动端,可以随精密导轨104的移动而移动,实现水平方向的调节,所述旋转气缸102安装在载台103上,所述夹爪101安装在旋转气缸102的输出轴上,夹爪101用于夹持雪茄烟的抽吸端,用于旋转雪茄烟。
所述压力传感器107固定于底座上并设于夹爪101的一侧,V形块108安装在压力传感器107上用于承载雪茄烟,所述夹爪101的夹持高度和V形块108的承载高度一致,压力传感器107用于获得雪茄烟承受的下压力量,作为多次测量的标准值进行操作。
所述压头110悬置在V形块108上方的支架上(图中支架未画出),所述压头电机112和精密滑台111均安装在所述安装支架上,所述压头110安装在精密滑台111的移动端,所述压头电机112驱动精密滑台111做竖向的直线运动,所述激光器113安装在安装支架上且正对压头110设置,以便检测压头110的下压行程,也就是雪茄烟承受同样下压力量后的形变值。
所述激光器113安装在压头110的上方固定位置处,用于检测压头110的下压行程,可以避免因雪茄烟表面凹凸不平导致的检测失准。
为了适配不同规格的雪茄烟,所述夹爪101的夹持直径可调节;为了调整V形块108与夹爪101的高度差异,所述载台103的高度可调节,所述V形块108的长度大于雪茄烟的一半。
详细的检测方法包括:
先将雪茄烟109(抽吸端向右端摆放)水平放置到V型块108上,并将雪茄烟109的抽吸端部与夹爪101内壁对齐,夹爪101对雪茄烟109进行夹紧。此时载台103处于精密导轨104最左端(即导轨零点位置),水平驱动电机106驱动精密导轨104带着载台103运动到雪茄烟109距离烟支抽吸端抽吸的五分之一处。到达此位置后,水平驱动电机106停止运动,夹爪101松开,压头电机112驱动精密滑台111带着压头110向下运动,对雪茄烟109烟支进行预压(此时刚接触烟支,施加力为0N)。到达此位置时,压头电机112停止运动,激光器113开始工作,测量压头110上端到激光器113下端距离,记为LZ11(单位:毫米)。之后压头电机112驱动精密滑台111带着压头110继续向下运动,继续对雪茄烟109烟支进行施压,直至压力传感器107压力值为F2,压头电机112停止运动,激光器113开始工作,测量压头110上端到激光器113下端距离,记为LZ12(单位:毫米)。最后压头电机112驱动精密滑台111带着压头110向上运动,回到压头110的初始位置,计算压头110在施加固定力F1情况下,雪茄烟109烟支此位置变形量LZ1=LZ12-LZ11(单位:毫米)。
此时在距离烟支抽吸端抽吸的五分之一处的变形量测量完成,夹爪101运动,对雪茄烟109进行夹紧,水平驱动电机106驱动精密导轨104带着载台103运动到雪茄烟109距离烟支抽吸端抽吸的五分之二位置,重复上述动作,测量雪茄烟109烟支五分之二位置的变形量LZ2=LZ22-LZ21(单位:毫米)。按照此叙述动作依次执行,依次测得109雪茄烟烟支五分之三位置、五分之四位置的变形量LZ3(单位:毫米)、LZ4(单位:毫米)。
在对雪茄烟109烟支沿轴向位置四个位置的变形量测量完成以后,进行雪茄烟109烟支沿径向位置四个位置的变形量测量。
夹爪101运动,对雪茄烟109进行夹紧,水平驱动电机106驱动精密导轨104带着载台103运动到雪茄烟109距离烟支抽吸端抽吸的二分之一位置。到达以后,水平驱动电机106停止运动,夹爪101松开,压头电机112驱动精密滑台111带着压头110向下运动,对雪茄烟109烟支进行预压(此时刚接触烟支,施加力为0N)。到达此位置时,压头电机112停止运动,激光器113开始工作,测量压头110上端到激光器113下端距离,记为LJ11(单位:毫米)。之后,压头电机112驱动精密滑台111带着压头110继续向下运动,继续对雪茄烟109烟支进行施压,直至压力传感器107压力值为FJ,压头电机112停止运动,激光器113开始工作,测量压头110上端到激光器113下端距离,记为LJ12(单位:毫米)。最后压头电机112驱动精密滑台111带着压头110向上运动,回到压头110的初始位置,计算压头110在施加固定力F2情况下,雪茄烟109烟支此位置变形量LJ1=LJ12-LJ11(单位:毫米)。
此时测量完成109雪茄烟烟支径向第一个位置变形量测量完成。对109雪茄烟进行夹紧,102旋转气缸驱动109雪茄烟烟支沿逆时针方向旋转45°角,重复上述动作,测得109雪茄烟烟支径向第二个位置变形量LJ2=LJ22-LJ21(单位:毫米)。按照此叙述动作依次执行,依次测得雪茄烟109烟支径向第三位置、第四位置、第五位置、第六位置、第七位置以及第八位置的变形量LJ3(单位:毫米)、LJ4(单位:毫米)、LJ5(单位:毫米)、LJ6(单位:毫米)、LJ7(单位:毫米)、LJ8(单位:毫米)。
对测得数据进行分析处理,计算沿轴向方向雪茄烟109烟支平均变形量,记为LZ(单位:毫米),沿径向方向109雪茄烟烟支变平均形量,记为LJ(单位:毫米)。
最后将雪茄烟109烟支平均变形量和施加力换算成雪茄烟109烟支外观轴向松紧度、径向松紧度,分别记为KZ、KJ。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (10)
1.一种雪茄烟烟支外观松紧度检测方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1)选取雪茄烟相同侧上的若干个点作为轴向检测对象,采用一个压头分别对轴向检测对象中的若干个点进行下压,下压过程中,采用压力传感器作为标准,确定压头下压的起点和终点,获得在相同压力下,每个点位的形变量;
步骤2)选取雪茄烟上的某一个位置,转动雪茄烟,获取该圆周面上的若干个点作为径向检测对象,采用一个压头分别对径向检测对象中的若干个点进行下压,下压过程中,采用压力传感器作为标准,确定压头下压的起点和终点,获得在相同压力下,每个点位的形变量;
步骤3)计算沿轴向雪茄烟的平均变形量;计算沿径向雪茄烟的平均变形量;
步骤4)采用压力值与轴向的平均变形量的比值,作为轴向松紧度指标;采用压力值与径向平均变形量的比值,作为径向松紧度指标。
2.根据权利要求1所述的雪茄烟烟支外观松紧度检测方法,其特征在于:步骤1)中,选取雪茄烟五分之一、五分之二、五分之三和五分之四处的四个点作为轴向检测对象进行检测。
3.根据权利要求2所述的雪茄烟烟支外观松紧度检测方法,其特征在于:步骤2)中,选取雪茄烟长度的二分之一处,然后等45度角转动,获得一组点作为径向检测对象。
4.根据权利要求2或3所述的雪茄烟烟支外观松紧度检测方法,其特征在于:步骤1)和步骤2)中,用于检测雪茄烟烟支外观松紧度的装置包括底座、旋转夹爪、水平调节机构、雪茄烟承载台、精密压头和激光器;
所述旋转夹爪安装于底座上,用于夹持雪茄烟的一端;
所述雪茄烟承载台固定于底座上并设于旋转夹爪的一侧,用于承载雪茄烟,所述旋转夹爪的夹持高度和雪茄烟承载台的承载高度一致;
所述精密压头悬置在雪茄烟承载台的上方,用于对雪茄烟施加压力;
所述激光器安装在精密压头的上方固定位置处,用于检测精密压头的下压行程;
所述水平调节机构安装在底座上,所述水平调节机构的调节端与旋转夹爪连接,用于调节旋转夹爪的水平位置。
5.根据权利要求4所述的雪茄烟烟支外观松紧度检测方法,其特征在于:所述旋转夹爪包括载台、旋转气缸和夹爪,所述载台安装在水平调节机构的活动端,所述旋转气缸安装在载台上,所述夹爪安装在旋转气缸的输出轴上。
6.根据权利要求5所述的雪茄烟烟支外观松紧度检测方法,其特征在于:所述水平调节机构包括精密导轨和水平驱动电机,所述水平驱动电机驱动精密导轨的水平移动。
7.根据权利要求6所述的雪茄烟烟支外观松紧度检测方法,其特征在于:所述雪茄烟承载台包括压力传感器和V形块,所述压力传感器固定在底座上,所述V形块固定在压力传感器上,所述雪茄烟承载台中集成有压力传感器。
8.根据权利要求7所述的雪茄烟烟支外观松紧度检测方法,其特征在于:所述精密压头包括压头、精密滑台、压头电机和安装支架,所述压头电机和精密滑台均安装在所述安装支架上,所述压头安装在精密滑台的移动端,所述压头电机驱动精密滑台做竖向的直线运动,所述激光器安装在安装支架上且正对压头设置,以便检测压头的下压行程。
9.根据权利要求8所述的雪茄烟烟支外观松紧度检测方法,其特征在于:所述底座为上表面为平面的底板。
10.根据权利要求9所述的雪茄烟烟支外观松紧度检测方法,其特征在于:所述夹爪的夹持直径可调节,所述载台的高度可调节,所述V形块的长度大于雪茄烟的一半。
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