一种滤棒切割及断面检测装置的制作方法

本实用新型涉及烟支/滤棒加工生产技术领域，特别是涉及一种滤棒切割及断面检测装置。

背景技术：

现有的烟支/滤棒切割装置是将烟支/滤棒成型系统的连续烟支/滤棒进行切割，按照工艺要求切割成所需长度的烟支/滤棒。并将切割完成后，需要将烟支/滤棒传输至断面检测装置，进行断面检测。而现有的切割装置和断面检测装置结构复杂，体积大，且两者之间的传输距离较远，容易造成切割断面的破损，导致检测结果不准确可靠。

由此可见，上述现有的滤棒切割装置和断面检测装置在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的滤棒切割及断面检测装置，使其能准确可靠的实现滤棒准确下落、定位切割和断面检测动作，且该装置布局合理，结构紧凑，体积小，成为当前业界极需改进的目标。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种滤棒切割及断面检测装置，使其能准确可靠的实现滤棒准确下落、定位切割和断面检测动作，且该装置布局合理，结构紧凑，体积小，从而克服现有的滤棒切割装置和断面检测装置的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种滤棒切割及断面检测装置，包括垂直设置于地面的固定基板和设置在所述基板前后侧面上的滤棒导向机构、定位机构、夹持机构、切割机构和断面检测机构，

所述滤棒导向机构包括上导向管和下导向管，所述上导向管竖直固定在所述基板的前侧面上部，所述下导向管竖直且可左右移动的设置在所述基板前侧面下部，所述下导向管在第一动力机构带动下可移动到与所述上导向管相通的位置；

所述定位机构包括定位托板和控制所述定位托板移动的第二动力机构，所述定位托板在所述第二动力机构的带动下，可移动至所述上导向管的下方；

所述夹持机构包括上夹爪和设置在其下方的下夹爪，所述上夹爪和下夹爪设置在所述上导向管与所述定位托板之间，且所述上夹爪和下夹爪用于分别夹持和放开从所述上导向管落下的滤棒，且所述下夹爪在第三动力机构的带动下实现左右水平移动；

所述切割机构包括刀片和控制所述刀片移动的第四动力机构，用于实现对所述夹持机构夹持的滤棒进行切割；

所述断面检测机构包括图像采集单元，所述图像采集单元固定在所述基板的前侧面上部，所述下夹爪在所述第三动力机构的带动下可移动至所述图像采集单元的正下方，用于实现对切割断面的图像采集。

进一步改进，所述上导向管和下导向管均采用上大下小的椎管结构。

进一步改进，所述第一动力机构采用设置在所述基板前侧面下部的第一伸缩气缸，所述下导向管连接在所述第一伸缩气缸的伸出端，并由其控制左右移动。

进一步改进，所述滤棒导向机构还包括中心开孔的光幕开关，所述光幕开关设置在所述下导向管的下方，且位于所述上导向管的正下方。

进一步改进，所述第二动力机构包括第二电机、丝杠、第二滑块、第二滑轨和第二伸缩气缸，所述第二电机通过传送带带动所述丝杠旋转，所述丝杠带动其上的所述第二滑块沿所述第二滑轨移动，所述第二伸缩气缸固定在所述第二滑块上，所述定位托板固定在所述第二伸缩气缸的伸出端，则所述定位托板在所述第二电机带动下随第二滑块上下移动，并在所述第二伸缩气缸带动下前后移动，所述定位托板和第二动力机构均固定在所述基板的后侧面上，所述基板上开设有供所述定位托板向前伸出的让位孔。

进一步改进，所述上夹爪和下夹爪分别通过旋转电磁铁控制其开合。

进一步改进，所述旋转电磁铁采用变力矩电磁铁。

进一步改进，所述第三动力机构包括第三电机、第三滑轨和第三滑块，所述下夹爪和控制其开合的所述电磁铁固定在所述第三滑块上，并在所述第三电机的带动下沿所述第三滑轨左右水平移动，所述第三电机固定在所述基板的后侧面上，所述第三滑轨固定在所述基板的前侧面上，所述基板上开设有供所述第三电机与第三滑块连接的让位孔。

进一步改进，所述第四动力机构包括第四电机、第五电机、第四滑轨和第四滑块，所述第四电机带动所述第四滑块在所述第四滑轨上移动，所述第五电机固定在所述第四滑块上，所述刀片通过刀片固定架固定在所述第四滑块上，且所述第五电机带动所述刀片旋转，则所述刀片在所述第四电机带动下随所述第四滑块水平移动，并在所述第五电机带动下旋转实现对滤棒的切割。

进一步改进，所述刀片和第四动力机构均固定在所述基板的后侧面上，所述基板上开设有供所述刀片和刀片固定架向前伸出的让位孔。

采用这样的设计后，本实用新型至少具有以下优点：

1、本实用新型通过在固定基板的前后两个侧面上设置滤棒导向机构、定位机构、夹持机构、切割机构和断面检测机构，能协作完成滤棒准确下落、定位切割、断面检测的动作，布局合理，结构紧凑，体积减小。

2、还通过设置分别控制的上夹爪和下夹爪，并设置下夹爪能左右移动，能实现在切割完成后，下夹爪带着下滤棒移动至图像采集机构的下方，简单方便的实现对切割断面的检测。并且由于采用变力矩的旋转电磁铁控制上下夹爪的开合，且在不同状态下采用不同的力矩，不仅能保护滤棒不受夹伤，还能保证切割滤棒时，滤棒不会转动，保证滤棒切割的断面平整，提高滤棒质量。

3、还通过设置滤棒导向机构，能保证滤棒的准确下落，并通过设置光幕开关，能及时监测滤棒落下，快速通知后序步骤，提高自动化程度。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型滤棒切割及断面检测装置中基板前侧面的结构示意图。

图2是本实用新型滤棒切割及断面检测装置中基板后侧面的结构示意图。

图3是本实用新型滤棒切割及断面检测装置的部分结构示意图(图中示出去掉基板的夹持机构的前视图)。

图4是本实用新型滤棒切割及断面检测装置的部分结构示意图(图中示出去掉基板的定位机构的侧视图)。

图5是本实用新型滤棒切割及断面检测装置的部分结构示意图(图中示出去掉基板的切割机构的前视图)。

图6是本实用新型滤棒切割及断面检测装置的部分结构示意图(图中示出断面切割后下滤棒被图像采集机构检测的前视图)。

图7是本实用新型滤棒切割及断面检测装置的部分结构示意图(图中示出断面切割后上、下滤棒被松开状态的前视图)。

具体实施方式

参照附图1和2所示，本实施例滤棒切割及断面检测装置，包括垂直设置于地面的固定基板21和设置在该基板21前后侧面上的滤棒导向机构、定位机构、夹持机构、切割机构和断面检测机构。

该滤棒导向机构包括上导向管17和下导向管18，该上导向管17竖直固定在该基板21的前侧面上部，该下导向管18竖直且可左右移动的设置在该基板21的前侧面下部。该下导向管18在第一动力机构带动下可移动到与该上导向管17相通的位置，已提供对切割后上滤棒23掉落的导向通道。其中，该第一动力机构采用设置在该基板21前侧面下部的第一伸缩气缸19，该下导向管18连接在该第一伸缩气缸19的伸出端，并由其控制左右移动。

本实施例中该上导向管17和下导向管18均采用上大下小的椎管结构，能够实现对滤棒的良好导向。

进一步改进，该滤棒导向机构还包括中心开孔的光幕开关20。该光幕开关20设置在该下导向管18的下方，且位于该上导向管17的正下方。即光幕开关20不影响下导向管18的左右移动，在下导向管18移动到上导向管17的正下方时，上导向管17、下导向管18和光幕开关20的中心通道连通，提供上滤棒的掉落导向通道，并通过光幕开关的检测，向下一道工序提供信号。

参照附图3和4所示，本实施例中该定位机构包括定位托板6和控制该定位托板6移动的第二动力机构，该定位托板6在该第二动力机构的带动下，可移动至该上导向管17的下方。

具体的，该第二动力机构包括第二电机1、丝杠4、第二滑块5、第二滑轨3和第二伸缩气缸2。该第二电机1通过传送带带动该丝杠4旋转，该丝杠4带动其上的该第二滑块5沿该第二滑轨3移动，该第二伸缩气缸2固定在该第二滑块5上，该定位托板6固定在该第二伸缩气缸2的伸出端，则该定位托板6在该第二电机1带动下随第二滑块5上下移动，即该定位机构可根据不同的滤棒切割尺寸要求，定位在上导向管17的下方。如定位托板6的定位高度可实现滤棒10-75mm范围中任意位置的精确切割，滤棒可测量长度范围为60-150mm。

并且该定位托板6可在该第二伸缩气缸2带动下前后移动，该定位托板6和第二动力机构均固定在该基板21的后侧面上，该基板21上开设有供该定位托板6向前伸出的让位孔。这样定位托板6能通过该让位孔伸向基板前侧，定位在上导向管17的滤棒下落通道处，用于接住滤棒23。

参照附图5和6所示，本实施例中该夹持机构包括上夹爪8和设置在其下方的下夹爪28，该上夹爪8和下夹爪28设置在该上导向管17与该定位托板6之间，且该上夹爪8和下夹爪28用于分别夹持和放开从该上导向管17落下的滤棒23，且该下夹爪28在第三动力机构的带动下实现左右水平移动。

具体的，该上夹爪8和下夹爪28分别通过旋转电磁铁10、30控制其开合。更优为，该旋转电磁铁10、30采用变力矩电磁铁。即该变力矩电磁铁10、30可以在开始夹住滤棒23时以较小力矩输出，避免快速启动时将滤棒23夹伤；但在切割滤棒时力矩输出可逐渐加大至4倍，避免滤棒23在切割时旋转，能保证断面的平整，测量结果准确可靠，提高滤棒质量。

该第三动力机构包括第三电机7、第三滑轨9和第三滑块24，该下夹爪28和控制其开合的该电磁铁30固定在该第三滑块24上，并在该第三电机7的带动下沿该第三滑轨9左右水平移动，该第三电机7固定在该基板21的后侧面上，该第三滑轨9固定在该基板21的前侧面上，该基板21上开设有供该第三电机7与第三滑块24连接的让位孔。

本实施例中该切割机构包括刀片15和控制该刀片15移动的第四动力机构，用于实现对该夹持机构夹持的滤棒23进行切割。

该第四动力机构包括第四电机12、第五电机11、第四滑轨13和第四滑块14。该第四电机12带动该第四滑块14在该第四滑轨13上移动，该第五电机11固定在该第四滑块14上，该刀片15通过刀片固定架16固定在该第四滑块14上，且该第五电机11带动该刀片15旋转。

该刀片15和第四动力机构均固定在该基板21的后侧面上，该基板21上开设有供该刀片15和刀片固定架16向前伸出的让位孔。则该刀片15在该第四电机12带动下随该第四滑块14向滤棒水平移动，并在该第五电机11带动下旋转实现对滤棒23的切割，将滤棒23切割为上下两段，即上滤棒和下滤棒。并在切割完成后，第五电机11控制刀片停止旋转，第四电机12带动刀片15回位。

本实施例中该断面检测机构包括图像采集单元22。该图像采集单元22固定在该基板21的前侧面上部，该下夹爪28在该第三动力机构的带动下可移动至该图像采集单元22的正下方，用于实现对下滤棒切割断面的图像数据采集，实现对该断面的检测。

参照附图7所示，图像数据采集完成后，下变力矩电磁铁28控制下夹爪30打开，使下滤棒掉落至接料斗中。与此同时，第一伸缩气缸19控制下导向管18移动至上导向管17正下方，上变力矩电磁铁8控制上夹爪10打开，上滤棒在下导向锥管18的导向下从光幕开关20中心孔穿过，光幕开关20感应到滤棒后，给控制系统信号，通知下工序开始工作。

本实用新型通过在基板前后两个侧面上设置滤棒导向机构、定位机构、夹持机构、切割机构和断面检测机构，并通过该五个机构的协作配合，方便的完成滤棒准确下落、定位切割和断面检测的动作。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。

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