一种卷烟抽吸过程中燃烧锥落头性能检测装置

摘要

一种卷烟抽吸过程中燃烧锥落头性能检测装置，其特征在于：包括抽吸单元、卷烟夹持单元、点烟单元以及卷烟弹击单元，在抽吸单元与卷烟夹持单元之间依次通过电磁阀组、过滤器及相应管路相连通，点烟单元位于卷烟夹持单元的正前方，卷烟弹击单元位于卷烟夹持单元一侧。本发明的优点在于：1、抽吸单元中模式可以自由调整，以满足不同条件下的卷烟落头性能检测的试验要求；2、卷烟夹持单元及卷烟弹击单元中所选相应材料特性均与人手指皮肤或指甲摩擦力性质相近，可更加逼真的模拟人夹持卷烟的动作和敲击和弹击力量的施加。3、弹击单元可以实现与人弹击卷烟的行为力学一致的方式，为卷烟落头倾向检测提供更加准确和客观的评价结果。

权利要求

1.一种卷烟抽吸过程中燃烧锥落头性能检测装置，其特征在于：包括抽吸单元、卷烟夹持单元、点烟单元以及卷烟弹击单元，在抽吸单元与卷烟夹持单元之间依次通过电磁阀组、过滤器及相应管路相连通，点烟单元位于卷烟夹持单元的正前方，卷烟弹击单元位于卷烟夹持单元一侧；

所述抽吸单元包括由玻璃管和活塞构成的抽吸机构，活塞杆后端与电机轴相连并由电机带动实现抽吸动作，玻璃管前端通过管路与电磁阀连通；

所述卷烟夹持单元包括夹持器底座、用于插装卷烟的硅胶管夹持组件以及用于对硅胶管夹持组件施压的压紧气缸，硅胶管夹持组件安装在夹持器底座上，压紧气缸通过气缸安装座固定在夹持器底座上；

所述点烟单元包括自动点烟器、点烟光电开关、点烟器固定座和点烟器运动组件，点烟器固定座可随该运动组件前后移动；

所述卷烟弹击单元包括一维运动平台、气动滑台、位于气动滑台上用于控制弹片旋转的旋转气缸、以及用于弹击卷烟的弹片，弹片前端为弧形曲面结构。

2.根据权利要求1所述的卷烟抽吸过程中燃烧锥落头性能检测装置，其特征在于：在抽吸单元中，电机轴后端连接在一由滑轨和滑轨座组成的滑移机构上。

3.根据权利要求1所述的卷烟抽吸过程中燃烧锥落头性能检测装置，其特征在于：在弹片前端的弧形曲面上包覆有可更换的柔质材料。

4.根据权利要求1所述的卷烟抽吸过程中燃烧锥落头性能检测装置，其特征在于：通过电磁阀组路径的切换可确保在抽吸时抽吸单元与过滤器组件导通，在排出烟气时抽吸单元与大气导通。

5.根据权利要求1所述的卷烟抽吸过程中燃烧锥落头性能检测装置，其特征在于：在抽吸单元中，通过设置电机的运转方式，利用电机轴控制活塞的运动方式，实现对抽吸方式的控制。

说明书

一种卷烟抽吸过程中燃烧锥落头性能检测装置

技术领域

[0001] 本发明属于卷烟产品质量检测技术领域，具体涉及一种卷烟抽吸过程中燃烧锥落头性能的检测装置。

背景技术

[0002] 卷烟落头是指在抽吸过程中由于消费者的弹击行为导致的卷烟燃烧锥掉落的现象，会严重影响卷烟的感官质量，有损消费者利益。产生卷烟燃烧锥落头的主要原因通常有以下几个方面：1、卷烟纸特性的变化（助燃剂含量、透气度）使卷烟纸的燃烧与卷烟中烟丝燃烧产生差异，改变了卷烟的包灰性能和燃烧锥的体积（重量），在弹落烟灰时，燃烧锥由于受力状态的改变，易从卷烟主体部分脱落；2、配方中膨胀烟丝和梗丝的添加使卷烟烟丝填充性发生改变，燃烧时易产生局部结构松散，从而导致燃烧中卷烟落头现象的发生；3、卷烟卷制质量较差时，造成卷烟中烟丝在轴向上分布不均，同样在一定外力作用下，燃烧锥易脱落。

[0003] 山东中烟工业有限责任公司青州卷烟厂对卷烟燃烧锥落头进行了实验研究，通过改变卷烟中的梗签含量、烟丝整丝率以及调整卷烟卷制的工艺方法，使卷烟燃烧锥落头率明显降低。但该实验方法采用了人工进行测试，测试过程人为影响较大，重复性差。

[0004] 中国发明专利（CN 102937639 A）通过模拟消费者弹灰习惯，研制了一种卷烟落头检测装置，通过间隔敲击来判断燃烧中的卷烟是否落头。装置采用敲击方式与实际的消费者弹灰习惯不同，而且该方法测试结果判定过于简化，不能给出有效客观评价。

[0005] 中国实用新型专利（CN 204165850 U）所涉及的卷烟落头检测装置针对中国发明专利（CN 102937639 A）中装置弹击力度、角度不能灵活改变的问题作了改进，但仍存在一定的不足之处，专利中所涉及的弹击方式仍是靠机械外力对卷烟进行敲击，只是从表面的弹击行为进行模仿，由机械部件做出简单的敲击动作，并没有考虑本质上卷烟在弹击过程中真实的受力情况。

[0006] 中国发明专利（201310227468.X）是一种利用旋转方式检测卷烟落头倾向的装置，其特征在于：该装置包括底座、电机、由电机驱动旋转的卷烟夹持机构以及安全护罩。该发明通过旋转方式测试卷烟燃烧锥的落头现象，开创了一种燃烧锥检测的新方法，利用多次检测获得落头的统计数据，进而获得卷烟燃烧时落头倾向的性能指标。本发明的优点在于：旋转时间、转数可控，对应不同样品可采用不同检测强度，应用范围广泛；检测方法简单方便、时间短，检测成本低。由于该方法没有实际存在的抽吸过程，不符合人敲落烟灰和弹落烟灰行为，对于评价实际状态下落头性能存在问题。

发明内容

[0007] 本专利的目的正是基于上述专利中的缺点及问题，通过力学分析，模拟人敲落烟灰和弹落烟灰的力学行为而提供一种卷烟抽吸过程中燃烧锥落头性能检测装置，通过该装置可为卷烟落头性能检测提供客观和准确的判定。

[0008] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种卷烟抽吸过程中燃烧锥落头性能检测装置，包括抽吸单元、卷烟夹持单元、点烟单元以及卷烟弹击单元，在抽吸单元与卷烟夹持单元之间依次通过电磁阀组、过滤器及相应管路相连通，点烟单元位于卷烟夹持单元的正前方，卷烟弹击单元位于卷烟夹持单元一侧；

[0009] 所述抽吸单元包括由玻璃管和活塞构成的抽吸机构，活塞杆后端与电机轴相连并由电机带动实现抽吸动作，玻璃管前端通过管路与电磁阀连通；

[0010] 所述卷烟夹持单元包括夹持器底座、用于插装卷烟的硅胶管夹持组件以及用于对硅胶管夹持组件施压的压紧气缸，硅胶管夹持组件安装在夹持器底座上，压紧气缸通过气缸安装座固定在夹持器底座上；

[0011] 所述点烟单元包括自动点烟器、点烟光电开关、点烟器固定座、点烟器运动组件，点烟器固定座可随该运动组件前后移动；

[0012] 所述卷烟弹击单元包括一维运动平台、气动滑台、位于气动滑台上用于控制弹片旋转的旋转气缸、以及用于弹击卷烟的弹片，弹片前端为弧形曲面结构。

[0013] 在抽吸单元中，电机轴后端连接在一由滑轨和滑轨座组成的滑移机构上，确保电机轴可以沿滑轨方向运行。

[0014] 在弹片前端的弧形曲面上包覆有可更换的柔质材料，可在不同的弹击模式下保持与人手指相同的摩擦力。

[0015] 通过电磁阀组路径的切换可确保在抽吸时抽吸单元与过滤器组件导通，过滤器组件对抽吸烟气进行过滤，确保抽吸单元腔体不会受到污染，在排出烟气时抽气单元与大气导通。通过固定于压紧气缸安装座上的压紧气缸可以设置合适的卷烟夹持力度，保证与卷烟滤嘴端接触的端面材料与人手指的力学性能一致。

[0016] 在抽吸单元中，通过设置电机的运转方式，利用电机轴控制活塞的运动方式，实现对抽吸方式的控制。

[0017] 点烟单元可通过调节点烟光电开关探测卷烟端部位置，实行点烟动作。

[0018] 卷烟弹击单元通过设置的一维运动平台、气动滑台和旋转气缸可以灵活调节弹片弹击作用力的大小和位置，通过气动滑台在一维运动平台上的安装方式可以调节弹击的角度，以此实现敲击和侧击等不同的弹击方式，弹击端部使用可更换曲面材料，在不同的弹击模式下保持与人手指相同的摩擦力。

[0019] 本发明具有以下优点：

[0020] 1、抽吸单元中模式可以自由调整，以满足不同条件下的卷烟落头性能检测的试验要求；

[0021] 2、卷烟夹持单元及弹击单元中所选材料特性均与人手指皮肤或指甲摩擦力性质相近，可更加逼真的模拟人夹持卷烟的动作和敲击和弹击力量的施加。

[0022] 3、卷烟弹击单元可以实现与人弹击卷烟的行为力学一致的方式，为卷烟落头倾向检测提供更加准确和客观的评价结果。

附图说明

[0023] 图1为本发明的结构示意图。

[0024] 1为抽吸单元，1.1为滑轨和滑轨座、1.2为电机轴、1.3为电机支架、1.4为电机、1.5为玻璃管、1.6为活塞、1.7为紧固件；

[0025] 2为卷烟弹击单元，2.1为一维运动平台、2.2为气动滑台、2.3为旋转气缸、2-4为弹片、2-5为弹片前端；

[0026] 3为电磁阀组，4为过滤器；

[0027] 5为卷烟夹持单元，5.1为夹持器底座、5.2为压紧气缸安装座、5.3为压紧气缸、5.4为硅胶管夹持组件；

[0028] 6为烟灰盒；

[0029] 7为点烟单元，7.1为点烟器固定座、7.2为自动点烟器、7.3为点烟器运动组件、7.4为点烟光电开关。

具体实施方式

[0030] 本发明的具体实施方式将结合附图做进一步描述，

[0031] 如图1所示：一种卷烟抽吸过程中燃烧锥落头性能检测装置，包括抽吸单元1、卷烟弹击单元2、卷烟夹持单元5和点烟单元7，在抽吸单元1与卷烟夹持单元5之间依次通过电磁阀组3、过滤器4及相应管路相连通，点烟单元7位于卷烟夹持单元5的正前方，卷烟弹击单元2位于卷烟夹持单元5一侧；

[0032] 所述抽吸单元1包括由玻璃管1.5、活塞1.6和紧固件1.7构成的抽吸机构，活塞杆后端与电机轴1.2相连并由电机1.3带动实现抽吸动作，滑轨与滑轨座1.1与电机轴1.2一端连接，确保电机轴可以沿滑轨方向运行，玻璃管前端通过管路与电磁阀组3连通；

[0033] 所述卷烟弹击单元2包括一维运动平台2.1、位于该运动平台上的气动滑台2.2，气动滑台上安装有用于控制弹片转动的旋转气缸2.3、以及用于弹击卷烟的弹片2.4，弹片前端2.5为弧形曲面结构；

[0034] 所述卷烟夹持单元5包括夹持器底座5.1、用于插装卷烟的硅胶管夹持组件5.4以及用于对硅胶管夹持组件施压的压紧气缸5.3，硅胶管夹持组件5.4安装在夹持器底座5.1上，压紧气缸5.3通过气缸安装座5.2固定在夹持器底座上；

[0035] 所述点烟单元7包括自动点烟器7.2、点烟光电开关7.4、点烟器固定座7.1、点烟器运动组件7.3，点烟器固定座7.1可跟随该运动组件7.3前后移动；

[0036] 本装置的工作原理及过程具体如下：

[0037] 所述抽吸单元可以通过设置电机的运转方式实现对抽吸模式进行设置与调整，电机1.4通过电机轴1.2带动活塞1.6实现抽吸动作，抽吸单元利用活塞紧固件1.7、玻璃管1.5与活塞配合配合形成密闭的抽吸空间；所述抽吸气缸通过一电磁阀组3与过滤器组件4相连，通过电磁阀组3路径的切换可确保在抽吸时抽吸单元与过滤器组件4导通，过滤器组件4对抽吸烟气进行过滤，确保抽吸单元腔体不会受到污染，在排出烟气时抽气单元与大气导通；所述卷烟夹持单元中采用固定于夹持器底座5.1上的硅胶管夹持组件5.4夹持卷烟，通过固定于压紧气缸安装座5.2上的压紧气缸12可以设置合适的卷烟夹持力度，保证与卷烟滤嘴端接触的端面材料与人手指的力学性能一致；点烟单元通过点烟器运动组件7.3带动点烟器7.2向卷烟端部运动，通过点烟光电开关7.4探测卷烟端部位置，并实行点烟动作。在卷烟弹击单元中，通过控制旋转气缸2.3和气动滑台2.2的运行速度可以灵活调节固定于旋转气缸上的弹片2.4施加作用力的大小，通过气动滑台2.2的安装方式可以调节弹击卷烟时的角度，以此实现敲击和弹击等不同的施力方式，同时通过一维运动平台2.1可灵活调节弹击位置，弹片前端2.5使用可更换曲面材料，在不同的施力模式下保持与人手指或指甲相同的摩擦力。所述烟灰盒6放置于卷烟下方。

[0038] 具体实施步骤为：

[0039] 1、将卷烟安插在硅胶管夹持组件5.4上，通过压紧气缸5.3调节卷烟夹持力的大小，与人夹持卷烟时（均值）的施力保持一致。

[0040] 2、通过点烟单元中的点烟器运动组件7.3带动自动点烟器7.2向卷烟端部运动，当点烟光电开关7.4检测到卷烟端部时，自动点烟器7.2启动，将卷烟点燃。

[0041] 3、启动抽吸单元。打开电机1.4，通过设置电机1.4的运转方式，电机轴1.2可以控制玻璃筒1.5中的活塞1.6的运动方式，实现对抽吸方式的控制, 抽吸模式可以自由设置（抽吸容量15ml～60ml；抽吸间隔15s～60s；抽吸持续时间（1s～8s）。

[0042] 4、通过对比人弹落烟灰时的力学行为，调节旋转气缸2.3和气动滑台2.2的运行速度调节作用力的大小，使符合施力要求。气动滑台可以在一维运动平台2.1上灵活调节，以满足人弹落烟灰时不同的施力习惯的测试。

[0043] 启动弹片进行弹击，弹片2.4的弹片前端2.5对卷烟进行施力，可根据抽吸方式的设置施加外力间隔时间、次数等，待卷烟抽吸进行到一定程度（可以根据抽吸情况自定），停止施力，检查被测卷烟燃烧锥是否掉落。