濾棒圓周檢測器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種濾棒圓周檢測器，包括定位套、前定位裝置、后定位裝置、電機(jī)和檢測通道；前定位裝置與定位套的入口端連接；后定位裝置與定位套的出口端連接；檢測通道貫穿所述前定位裝置、后定位裝置和所述定位套；定位套外側(cè)設(shè)有固定板，固定板圍成空腔，空腔與檢測通道連通；空腔內(nèi)設(shè)有激光器；空腔內(nèi)沿激光器發(fā)射光束的方向依次設(shè)有透鏡和圖像傳感器；檢測通道位于透鏡和圖像傳感器之間；激光器、透鏡和圖像傳感器形成激光通路，激光通路的軸線與檢測通道的軸線垂直且相交；電機(jī)通過傳動(dòng)裝置與定位套相連接。本實(shí)用新型能獲取濾棒圓周上各個(gè)角度的陰影圖像，并將陰影圖像傳送給計(jì)算機(jī)，使檢測結(jié)果更準(zhǔn)確。
【專利說明】
濾棒圓周檢測裔
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及儀器儀表測量領(lǐng)域，特別涉及一種濾棒圓周檢測器。
【背景技術(shù)】
[0002]濾棒是以過濾材料(如煙用纖維絲束及芯紙等)為材料，加工卷制而成的具有過濾性能，并有一定長度的圓形棒。濾棒可部分過濾掉煙氣中的有害成分，如焦油、煙堿等，減少煙氣中的有害物質(zhì)。
[0003]濾棒的周長和直徑是考核卷煙產(chǎn)品的重要標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際生產(chǎn)中，濾棒周長和直徑的波動(dòng)需要控制在一定范圍之內(nèi)，濾棒圓周超標(biāo)會(huì)造成煙支的爆口、漏氣、裙皺等質(zhì)量問題。
[0004]濾棒圓周檢測器主要有氣壓檢測器、光電檢測器和激光檢測器。目前，卷煙廠主要使用激光檢測器對(duì)濾棒的圓周和直徑進(jìn)行檢測。激光檢測器的檢測原理如圖1所示，激光器5發(fā)出光束，光束經(jīng)過透鏡2照射在濾棒22的圓周表面，圖像傳感器16接收到濾棒22的陰影圖像，圖像傳感器16將接收到的圖像傳至計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)根據(jù)上述圖像中的陰影寬度計(jì)算濾棒的直徑，并由直徑計(jì)算出濾棒的圓周長度。
[0005]激光檢測器又分為固定式檢測器和旋轉(zhuǎn)式檢測器，固定式檢測器一般設(shè)有多個(gè)激光器和多個(gè)圖像傳感器，多個(gè)激光器分別從不同角度對(duì)濾棒照射，圖像傳感器僅能獲取濾棒圓周上固定角度的陰影圖像，不能獲取濾棒圓周上各個(gè)角度的陰影圖像，可能會(huì)遺漏濾棒圓周和直徑波動(dòng)較大地方的陰影圖像，存在檢測結(jié)果不準(zhǔn)確的問題;旋轉(zhuǎn)式檢測器一般是采用濾棒轉(zhuǎn)動(dòng)，檢測組件固定的方式進(jìn)行檢測，濾棒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，濾棒的位置會(huì)發(fā)生偏移，圖像傳感器所接收的陰影圖像會(huì)發(fā)生變形，圖像傳感器將接收的陰影圖像傳遞給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)變形的陰影圖像計(jì)算濾棒的直徑和圓周，導(dǎo)致檢測結(jié)果與濾棒實(shí)際的直徑和圓周有較大誤差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種準(zhǔn)確檢測濾棒直徑和圓周的濾棒圓周檢測器。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0008]—種濾棒圓周檢測器，所述濾棒圓周檢測器包括定位套、前定位裝置、后定位裝置、電機(jī)和檢測通道；
[0009]所述前定位裝置與所述定位套的入口端連接;所述后定位裝置與所述定位套的出口端連接；
[0010]所述檢測通道貫穿所述前定位裝置、所述后定位裝置和所述定位套；
[0011]所述定位套的外側(cè)設(shè)有固定板，所述固定板圍成空腔，所述空腔與檢測通道連通；
[0012]所述空腔內(nèi)設(shè)有激光器;沿所述激光器發(fā)射光束的方向依次設(shè)有透鏡和圖像傳感器;所述檢測通道位于所述透鏡和所述圖像傳感器之間；
[0013]所述激光器、所述透鏡和所述圖像傳感器形成激光通路，所述激光通路的軸線與所述檢測通道的軸線垂直且相交；
[0014]所述電機(jī)通過傳動(dòng)裝置與所述定位套相連接。
[0015]優(yōu)選的，所述傳動(dòng)裝置包括主動(dòng)皮帶輪和從動(dòng)皮帶輪，所述主動(dòng)皮帶輪設(shè)在所述電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)端，所述從動(dòng)皮帶輪的內(nèi)表面與所述定位套的外表面相連接，所述主動(dòng)皮帶輪通過皮帶與所述從動(dòng)皮帶輪相連。
[0016]優(yōu)選的，所述透鏡與所述圖像傳感器之間設(shè)有兩個(gè)光學(xué)玻璃，所述檢測通道位于所述兩個(gè)光學(xué)玻璃之間，所述兩個(gè)光學(xué)玻璃的中心連線與所述激光通路的軸線重合。
[0017]優(yōu)選的，所述激光器固定在光源固定座內(nèi)，所述光源固定座沿所述激光器發(fā)射光束的方向設(shè)有通光孔，所述激光器設(shè)在通光孔的軸線上。
[0018]優(yōu)選的，所述固定板上設(shè)有突起，所述透鏡的凸面端與所述突起相接觸;所述光源固定座設(shè)有通光孔的一端通過彈簧與透鏡的平面端相連;彈簧的軸線與激光通路的軸線重合;所述光源固定座設(shè)有通光孔的一端到所述透鏡的平面端的垂直距離小于彈簧的自然長度。
[0019]優(yōu)選的，所述前定位裝置與除膠裝置相連接，所述除膠裝置設(shè)有通孔，所述通孔的軸線與所述檢測通道的軸線相重合。
[0020]優(yōu)選的，所述激光器為半導(dǎo)體激光器。
[0021 ]優(yōu)選的，所述圖像傳感器為光敏傳感器。
[0022]優(yōu)選的，所述電機(jī)為編碼步進(jìn)電機(jī)。
[0023]由以上技術(shù)方案可知，當(dāng)濾棒進(jìn)入檢測通道時(shí)，激光器和圖像傳感器開啟，激光器發(fā)射激光束，激光束通過激光通路照射在透鏡上，透鏡將激光束轉(zhuǎn)換為平行光束照射在濾棒上，濾棒會(huì)擋住照射的光束，形成帶有濾棒陰影的圖像;同時(shí)，由電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)端的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)定位套轉(zhuǎn)動(dòng);從而帶動(dòng)激光器、透鏡和圖像傳感器繞濾棒進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，圖像傳感器能獲得濾棒圓周上各個(gè)角度的陰影圖像，不會(huì)遺漏濾棒圓周上任何角度的陰影圖像;并且因?yàn)榧す馄?、透鏡和圖像傳感器的相對(duì)位置不變，濾棒不發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，濾棒不會(huì)在檢測通道內(nèi)發(fā)生偏移，圖像傳感器獲得陰影圖像沒有變形，故能獲得準(zhǔn)確的濾棒陰影圖像，圖像傳感器將獲得陰影圖像傳送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過準(zhǔn)確的陰影圖像計(jì)算出濾棒準(zhǔn)確的直徑和圓周值。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本實(shí)用新型的原理圖。
[0026]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]其中，1.后定位裝置，2.透鏡，3.彈簧，4.光源固定座，5.激光器，6.空腔，7.通光孔，8.固定板，9.從動(dòng)皮帶輪，10.定位套，11.前定位裝置，12.除膠裝置，13.通孔，14.檢測通道，15.光學(xué)玻璃，16.圖像傳感器，17.電機(jī)，18.主動(dòng)皮帶輪，19.皮帶，20.激光通路，21.突起，22.濾棒。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0029]如圖2所示，一種濾棒圓周檢測器，包括定位套10、前定位裝置11、后定位裝置1、電機(jī)17和檢測通道14;前定位裝置11與定位套10的入口端連接;后定位裝置I與定位套10的出口端連接;檢測通道14貫穿所述前定位裝置11、后定位裝置I和所述定位套10;定位套10外側(cè)設(shè)有固定板8，固定板8圍成空腔6，空腔6與檢測通道14連通;空腔6內(nèi)設(shè)有激光器5;空腔6內(nèi)沿激光器5發(fā)射光束的方向依次設(shè)有透鏡2和圖像傳感器16;檢測通道14位于透鏡2和圖像傳感器16之間；激光器5、透鏡2和圖像傳感器16形成激光通路20，激光通路20的軸線與檢測通道14的軸線垂直且相交;電機(jī)17通過傳動(dòng)裝置與定位套10相連接。
[0030]本實(shí)施例的工作過程為:本實(shí)用新型提供的濾棒圓周檢測器，與型號(hào)為KDF4濾棒成形機(jī)配合使用，將制作好的濾棒22經(jīng)前定位裝置11準(zhǔn)確的進(jìn)入檢測通道14內(nèi)，同時(shí)激光器5和圖像傳感器16開啟，激光器5發(fā)射出激光束，激光束經(jīng)透鏡2，照射至檢測通道14內(nèi)，透鏡2將激光束轉(zhuǎn)換為平行光，照射在濾棒22的圓周表面上，圖像傳感器16接收到濾棒22的陰影圖像。與此同時(shí)，電機(jī)17轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)17通過帶動(dòng)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)定位套10進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)激光器5、透鏡2和圖像傳感器16繞濾棒22進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，采集濾棒22圓周上各個(gè)角度的陰影圖像，圖像傳感器16將接收到的上述圖像傳通過總線系統(tǒng)傳至計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)根據(jù)上述圖像中的陰影寬度計(jì)算濾棒22的直徑，并根據(jù)直徑計(jì)算出濾棒22的圓周長度。
[0031]優(yōu)選的，傳動(dòng)裝置包括主動(dòng)皮帶輪18、從動(dòng)皮帶輪9和皮帶19，主動(dòng)皮帶輪18設(shè)在電機(jī)17的轉(zhuǎn)動(dòng)端，從動(dòng)皮帶輪9的內(nèi)表面與定位套10的外表面相連接，主動(dòng)皮帶輪18通過皮帶19與從動(dòng)皮帶輪9相連。電機(jī)17帶動(dòng)主動(dòng)皮帶輪18轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)皮帶輪18通過皮帶19帶動(dòng)從動(dòng)皮帶輪9旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)與從動(dòng)皮帶輪9連接的定位套10旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)激光器5、透鏡2和圖像傳感器16繞濾棒22進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0032]優(yōu)選的，透鏡2與圖像傳感器16之間設(shè)有兩個(gè)光學(xué)玻璃15，檢測通道14位于所述兩個(gè)光學(xué)玻璃15之間，兩個(gè)光學(xué)玻璃15的中心連線與激光通路20的軸線重合。光束經(jīng)光學(xué)玻璃15濾光后，照在濾棒22上，使圖像傳感器16獲得濾棒22的陰影圖形的邊緣更清晰，保證檢測結(jié)果更準(zhǔn)確。檢測通道14內(nèi)可通入高壓氣體，去除光學(xué)玻璃15上的灰塵，達(dá)到除塵的目的。
[0033]優(yōu)選的，激光器5固定在光源固定座4內(nèi)，光源固定座4沿所述激光器5發(fā)射光束的方向設(shè)有通光孔7，激光器5設(shè)在通光孔7的軸線上。
[0034]優(yōu)選的，固定板8上設(shè)有突起21，透鏡2的凸面端與突起21相接觸;光源固定座4設(shè)有通光孔7的一端通過彈簧3與透鏡2的平面端相連;彈簧3的軸線與激光通路20的軸線重合;光源固定座4設(shè)有通光孔的一端到透鏡2的平面端的垂直距離小于彈簧3的自然長度。彈簧3處于壓縮狀態(tài)，對(duì)透鏡2的平面端有反作用力，使透鏡2的凸面端與突起21不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0035]優(yōu)選的，前定位裝置11與除膠裝置12相連接，除膠裝置12設(shè)有通孔13，通孔13的軸線與檢測通道14的軸線相重合。濾棒22從通孔13進(jìn)入除膠裝置12，除膠裝置12可去除粘在濾棒22圓周表面上的膠，使圖像傳感器16獲得陰影圖像更準(zhǔn)確，最終保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確。
[0036]優(yōu)選的，激光器5為半導(dǎo)體激光器。半導(dǎo)體激光器具有體積小、重量輕、耗電少和效率高的特點(diǎn)，能夠適應(yīng)長時(shí)間的且連續(xù)工作的生產(chǎn)線。
[0037]優(yōu)選的，圖像傳感器16為光敏傳感器。光敏傳感器的特殊工藝可以保證數(shù)據(jù)在傳送時(shí)不會(huì)失真，從而可以保證計(jì)算機(jī)所計(jì)算出的圓周長度的數(shù)據(jù)不會(huì)出現(xiàn)誤差。優(yōu)選的，光敏傳感器可在I秒鐘獲取1000次濾棒22的陰影圖像。
[0038]優(yōu)選的，電機(jī)17為編碼步進(jìn)電機(jī)。編碼步進(jìn)電機(jī)可通過編程控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)端的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而控制激光器5、透鏡2和圖像傳感器16在以恒定的旋轉(zhuǎn)速度繞濾棒22旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選的，激光器5、透鏡2和圖像傳感器旋轉(zhuǎn)速度為180°/秒。
[0039]本實(shí)用新型也可適用于對(duì)煙支的圓周檢測，同時(shí)適用測量其他棒狀產(chǎn)品的直徑和圓周。
[0040]本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(shí)踐這里公開的實(shí)用新型后，將容易想到本實(shí)用新型的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本實(shí)用新型的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本實(shí)用新型的一般性原理并包括本實(shí)用新型未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本實(shí)用新型的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。
[0041]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本實(shí)用新型的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種濾棒圓周檢測器，其特征在于，所述濾棒圓周檢測器包括定位套(10)、前定位裝置(11)、后定位裝置(1)、電機(jī)(17)和檢測通道(14); 所述前定位裝置(11)與所述定位套(10)的入口端連接； 所述后定位裝置(I)與所述定位套(10)的出口端連接； 所述檢測通道(14)貫穿所述前定位裝置(11)、所述后定位裝置(I)和所述定位套(10);所述定位套(10)外側(cè)設(shè)有固定板(8)，所述固定板(8)圍成空腔(6)，所述空腔(6)與檢測通道(14)連通； 所述空腔(6)內(nèi)設(shè)有激光器(5);所述空腔(6)內(nèi)沿所述激光器(5)發(fā)射光束的方向依次設(shè)有透鏡(2)和圖像傳感器(16);所述檢測通道(14)位于所述透鏡(2)和所述圖像傳感器(16)之間; 所述激光器(5)、所述透鏡(2)和所述圖像傳感器(16)形成激光通路(20)，所述激光通路(20)的軸線與所述檢測通道(14)的軸線垂直且相交； 所述電機(jī)(17)通過傳動(dòng)裝置與所述定位套(10)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾棒圓周檢測器，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置包括主動(dòng)皮帶輪(18)、從動(dòng)皮帶輪(9)和皮帶(19)，所述主動(dòng)皮帶輪(18)設(shè)在所述電機(jī)(17)的轉(zhuǎn)動(dòng)端，所述從動(dòng)皮帶輪(9)的內(nèi)表面與所述定位套(10)的外表面相連接，所述主動(dòng)皮帶輪(18)通過所述皮帶(19)與所述從動(dòng)皮帶輪(9)相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾棒圓周檢測器，其特征在于，所述透鏡(2)與所述圖像傳感器(16)之間設(shè)有兩個(gè)光學(xué)玻璃(15)，所述檢測通道(14)位于所述兩個(gè)光學(xué)玻璃(15)之間，所述兩個(gè)光學(xué)玻璃(15)的中心連線與所述激光通路(20)的軸線重合。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的濾棒圓周檢測器，其特征在于，所述激光器(5)固定在光源固定座(4)內(nèi)，所述光源固定座(4)沿所述激光器(5)發(fā)射光束的方向設(shè)有通光孔(7)，所述激光器(5)設(shè)在通光孔(7)的軸線上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濾棒圓周檢測器，其特征在于，所述固定板(8)上設(shè)有突起(21)，所述透鏡(2)的凸面端與所述突起(21)相接觸;所述光源固定座(4)設(shè)有通光孔(7)的一端通過彈簧(3)與所述透鏡(2)的平面端相連;所述彈簧(3)的軸線與所述激光通路(20)的軸線重合;所述光源固定座(4)設(shè)有通光孔(7)的一端到所述透鏡(2)的平面端的垂直距離小于所述彈簧(3)的自然長度。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的濾棒圓周檢測器，其特征在于，所述前定位裝置(11)與除膠裝置(12)相連接，所述除膠裝置(12)設(shè)有通孔(13)，所述通孔(13)的軸線與所述檢測通道(14)的軸線相重合。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的濾棒圓周檢測器，其特征在于，所述激光器(5)為半導(dǎo)體激光器。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的濾棒圓周檢測器，其特征在于，所述圖像傳感器(16)為光敏傳感器。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾棒圓周檢測器，其特征在于，所述電機(jī)(17)為編碼步進(jìn)電機(jī)。
【文檔編號(hào)】G01B11/08GK205619885SQ201620354916
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日
【發(fā)明人】彭華明, 趙勇
【申請(qǐng)人】湖南華訊博視科技發(fā)展有限責(zé)任公司