專利名稱：煙卷及濾棒的外尺寸測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種對煙卷及濾棒的周長、圓度、長度進行精確測量的裝置，屬于煙卷加工測量專用設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
在煙卷和濾棒的生產(chǎn)過程中，要對煙卷和濾棒的外形尺寸進行嚴格和及時的測量以提高和控制產(chǎn)品的質(zhì)量，減少浪費。
1.在周長測量方面，無論是國產(chǎn)儀器還是國外引進的儀器，皆采用投影法(或掃描法)測量，該法存在以下缺陷a)該法屬模擬量測量，其測量值易隨環(huán)境溫度變化而變化；b)因煙卷和濾棒(特別是煙卷)易受力變形，在圓周上經(jīng)常出現(xiàn)凹坑或壓扁的情況，該法在凹坑處或壓扁處的直徑無法測量，其測量結(jié)果必然出現(xiàn)偏差。
2.在測長方面，目前除人工測量外，國內(nèi)外尚無克服突出的煙絲參予長度計量的方法。
本實用新型的目的是提供一種能實時實地準確測量煙卷(或濾棒)的周長、圓度和長度，減少生產(chǎn)過程中的不合格產(chǎn)品，提高經(jīng)濟效益的煙卷的外尺寸測量裝置。
本實用新型的煙卷及濾棒外尺寸測量裝置由機械部分和檢測傳感部分所組成，在機械結(jié)構(gòu)上，該裝置由光學支架、測長支架所組成，測長支架固定在光學支架的正面，在光學支架正面的上方固定有測量圓度和周長的激光器座和會聚透鏡座構(gòu)成激光信號發(fā)射部分，在該部分的旁邊設(shè)有光敏傳感器支架和成像透鏡座構(gòu)成的激光信號接收部分，在測長支架上的一側(cè)設(shè)有測量長度的測長激光器，在測長支架的另一側(cè)設(shè)有位置接近傳感器，在測長支架上還設(shè)有帶動該支架水平運動的絲桿，在光學支架下部設(shè)有一個帶動煙卷及濾棒旋轉(zhuǎn)的滾輪支架，在滾輪支架上設(shè)有滾輪。透鏡座上的會聚透鏡的光軸線與成像透鏡座上的成像透鏡光軸線與被測煙卷(或濾棒)的中心軸線處于同一平面；會聚透鏡光軸與成像透鏡光軸的相交點O為周長及圓度的基準點。
本實用新型的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單，測量的精度高，能實時實地準確測量煙卷或濾棒的周長、圓度和周長，減少生產(chǎn)過程中的不合格產(chǎn)品，提高經(jīng)濟效益。該裝置還可以適用于各種金屬及塑料棒材的直徑、圓度和長度測量。


圖1是本實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。其中包括光學支架1、滾輪支架11、滾輪111、煙卷112、激光器座12、激光器121、會聚透鏡座13、會聚透鏡131、成像鏡座14、成像透鏡141、傳感器支架15、光電耦合器件151；測長支架2、測長激光器21、接近傳感器22、絲桿23、碼盤231、碼盤傳感器232。
本實用新型的實施方案如下光學支架1和測長支架2、激光器座12、會聚透鏡座13、滾輪架11用金屬板制成，光電耦合器件151為線陣CCD，采用的型號為“TCD132D”。激光器121和21為半導體激光器，波長為0.6328μm，功率為3mw，傳感器22為光電位置接近傳感器，該裝置由光學支架、測長支架所組成，測長支架固定在光學支架的正面，在支架正面的上方固定有測量圓度和周長的激光器座和會聚透鏡座構(gòu)成激光信號發(fā)射部分，在該部分的旁邊設(shè)有光敏傳感器支架和成像透鏡座構(gòu)成的激光信號接收部分，在測長支架上的一側(cè)設(shè)有測量長度的測長激光器，在測長支架的另一側(cè)設(shè)有位置接近傳感器(22)，在測長支架上還設(shè)有帶動該支架水平運動的絲桿，在光學支架下部設(shè)有一個滾輪支架，在滾輪支架上設(shè)有滾輪。會聚透鏡光軸與成像透鏡光軸及被測煙卷(或濾棒)中心軸處于同一平面；激光器121發(fā)出的激光束沿會聚透鏡光軸投射到被測物表面上形成一散射斑。
1.周長及圓度測量利用激光散射原理和成像技術(shù)，采用直接數(shù)字測量方法，可獲得準確可靠的測量值。已被測煙卷或濾棒直徑可按下式計算D=T-2d0SinΦdisinθ-ISin(θ+Φ)]]>式中T為滾輪最高點至參考點O之距離；d0為O點至成像透鏡主焦面之距離；di為成像透鏡主焦面至CCD上O’點之距離；θ為激光束與成像透鏡光軸之夾角；Φ為成像角；O’為O之像點，a’為a之像點；I為O’與a’兩點之距離，由CCD讀出。
當滾輪111轉(zhuǎn)動時，煙卷(或濾棒)也隨之轉(zhuǎn)動，可對其直徑進行連續(xù)測量，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后求得平均周長及其橢圓度，測量精度取決于成像系統(tǒng)放大倍率和CCD的分辨率。
2.長度測量利用煙紙和煙絲顏色和表面質(zhì)地的差異，當一束激光照射后，其散射光強由于上述差異而明顯不同，前者較強，后者較弱，由此提供消除煙絲計人煙卷長度的方法。測長支架2沿煙卷(或濾棒)軸向往返運動。
設(shè)激光器21的光束與傳感器22之間的距離為S；煙卷(或濾棒)長度為L(S＞L)；碼盤轉(zhuǎn)一圈發(fā)出的脈沖數(shù)為n，且測長支架2移動Q毫米；在S-L的距離內(nèi)碼盤共發(fā)出N個脈沖；則可得煙卷(或濾棒)長度L=S-NnQ]]>測量精度取決于Q/n，即一個脈沖代表的位移量。
權(quán)利要求1.一種煙卷及濾棒的外尺寸測量裝置，由機械傳動部分和檢測傳感部分所組成，其特征在于該裝置由光學支架(1)、測長支架(2)所組成，測長支架(2)固定在光學支架(1)的正面，在光學支架(1)正面的上方固定有測量圓度和周長的激光器座(12)和會聚透鏡座(13)構(gòu)成激光信號發(fā)射部分，在該部分的旁邊設(shè)有光敏傳感器支架(15)和成像透鏡座(14)構(gòu)成的激光信號接收部分，在測長支架(2)上的一側(cè)設(shè)有測量長度的測長激光器(21)，在測長支架(2)的另一側(cè)設(shè)有位置接近傳感器(22)，在測長支架(2)上還設(shè)有帶動該支架水平運動的絲桿(23)，在光學支架(1)下部設(shè)有一個帶動煙卷及濾棒旋轉(zhuǎn)的滾輪支架(11)，在滾輪支架(11)上設(shè)有滾輪(111)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙卷及濾棒的外尺寸測量裝置，其特征在于透鏡座(13)上的會聚透鏡(131)的光軸線與成像透鏡座(14)上的成像透鏡(141)光軸線及被測煙卷(或濾棒)的中心軸線處于同一平面；會聚透鏡光軸與成像透鏡光軸的相交點O為周長及圓度的基準點。
專利摘要煙卷及濾棒的外尺寸測量裝置是一種對煙卷及濾棒的周長、圓度、長度進行精確測量的裝置,測長支架固定在光學支架的正面,在光學支架正面的上方固定有測量圓度和周長的激光器座和會聚透鏡座構(gòu)成激光信號發(fā)射部分,在該部分的旁邊設(shè)有光敏傳感器支架和成像透鏡座構(gòu)成的激光信號接收部分,在測長支架上的一側(cè)設(shè)有測量長度的測長激光器,在測長支架的另一側(cè)設(shè)有位置接近傳感器,在測長支架上還設(shè)有帶動該支架水平運動的絲桿。
文檔編號G01B11/08GK2480802SQ0123798
公開日2002年3月6日 申請日期2001年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月28日
發(fā)明者戴立銘, 江潼君 申請人:戴立銘, 江潼君