阅读说明：本技术 一种天然茄衣机制雪茄在线打孔加香装置及方法 (Online perforating and flavoring device and method for natural eggplant machine-made cigars ) 是由 周琳 范静苑 周文 胡希 徐恒 方晥姣 周旭 张栋 李品鹤 李志伟 杨振 高静 于 2020-05-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种天然茄衣机制雪茄在线打孔加香装置及方法,包括两个外侧夹片、两个内侧夹片、两个外侧气动手指、两个内侧气动手指、气缸、加香控制系统、打孔加香组件,所述加香控制系统通过所述打孔加香组件为烟支打孔同时完成定量加香。本装置能有效的调节打孔大小、打孔数量,可达到依据产品设计需要调节烟支吸阻的目的,且打孔加香动作是正常生产过程中烟支被夹起的过程中在线完成的,没有增加额外的烟支转移动作,不影响生产效率,实现了一支天然茄衣机制雪茄分段加香,产品风格个性化。(The invention discloses a device and a method for on-line punching and flavoring of a natural eggplant by a eggplant machine, wherein the device comprises two outer side clamping pieces, two inner side clamping pieces, two outer side pneumatic fingers, two inner side pneumatic fingers, an air cylinder, a flavoring control system and a punching and flavoring component, and the flavoring control system punches cigarettes by the punching and flavoring component and completes quantitative flavoring at the same time. The device can effectively adjust the punching size and the punching quantity, can achieve the aim of adjusting the cigarette suction resistance according to the product design requirement, and the punching and flavoring actions are completed on line in the process of clamping the cigarettes in the normal production process, does not increase the additional cigarette transfer action, does not influence the production efficiency, realizes the segmented flavoring of the cigars made by a natural eggplant coating machine, and has individualized product style.)

一种天然茄衣机制雪茄在线打孔加香装置及方法

技术领域

本发明涉及天然茄衣机制雪茄卷制设备技术领域，尤其涉及一种天然茄衣机制雪茄在线打孔加香装置及方法。

背景技术

天然茄衣机制雪茄是国内外最主要的机制雪茄类型，由茄芯、茄套及茄衣三部分组成。卷胚设备将茄套包裹茄芯，卷制出双倍长烟胚。双倍长烟胚上茄衣后成为双倍长烟支，上过天然茄衣后的双倍长烟支由气动手指控制的夹片夹起后，机械臂转动，将双倍长烟支转移至干燥工位后夹片松开，干燥后的双倍长烟支转移至分切设备，分切为单倍长烟支，最终水分适宜的单倍长烟支转移至包装设备进行包装。

天然茄衣机制雪茄包装形式多样，有多种烟支规格，但烟支长度、圆周尺寸普遍较小，在抽吸时容易出现烟支烫口的问题，为此在产品设计时烟胚设计普遍偏重，上天然茄衣后的烟支吸阻进一步增大，对产品质量影响较大。因此需要在雪茄上打孔从而降低吸阻。

因天然茄衣机制雪茄烟支规格多样，且包装形式多样，所以通常采用手工包装与机械包装两种方式，而目前天然茄衣机制雪茄卷制设备大都无在线打孔功能，仅有少数规格产品能够实现上机包装打孔，但该包装设备打孔存在3方面不足：1、该包装机仅适用于某一固定规格的天然茄衣机制雪茄，不能满足多种规格天然茄衣机制雪茄打孔需求；2、该包装机的打孔装置仅能对烟支表面一侧进行打孔，且打孔位置固定，不能依据产品需要调整打孔位置；3、天然茄衣机制雪茄在包装时天然茄衣的水分较小，机械打孔，容易照成茄衣破损，出现质量问题。

激光打孔技术虽应用比较广泛，但天然茄衣机制雪茄上茄衣设备内空间小，不适宜天然茄衣机制雪茄卷制过程在线安装。如离线进行烟支打孔会增加生产工序延长生产周期，且安装及维护成本高。

另外现有的天然茄衣机制雪茄的卷包设备不能对雪茄进行加香，从而不能满足客户多元化的需求。

发明内容

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种天然茄衣机制雪茄在线打孔加香装置及方法，以解决现有卷包设备存在如下问题：1、现有的天然茄衣机不能对雪茄进行加香，更无法实现小批量、个性化加香，从而不能满足客户多元化的需求；2、现有包装机仅适用于某一固定规格的天然茄衣机制雪茄，不能满足多种规格天然茄衣机制雪茄打孔需求；3、现有包装机的打孔装置仅能对烟支表面一侧进行打孔，且打孔位置固定，不能依据产品需要调整打孔位置；4、天然茄衣机制雪茄在包装时天然茄衣的水分较小，机械打孔，容易照成茄衣破损，出现质量问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是提供一种天然茄衣机制雪茄在线打孔加香装置及方法，包括两个外侧夹片、两个内侧夹片、两个外侧气动手指、两个内侧气动手指、气缸、加香控制系统、打孔加香组件，所述外侧夹片固定于所述外侧气动手指上，所述内侧夹片固定于所述内侧气动手指上，所述内侧夹片位于所述外侧夹片内侧，所述外侧气动手指和所述内侧气动手指在气缸上的滑座内水平滑动，所述内侧夹片上设置有条形针孔，所述条形针孔平行于所述内侧夹片，所述外侧夹片上设置有滑槽，所述滑槽与所述条形针孔位置相对应，打孔加香组件可相对于滑槽滑动，所述加香控制系统通过所述打孔加香组件为烟支打孔的同时完成定量加香。

可选的，所述打孔加香组件包括针板和中空打孔加香针，所述中空打孔加香针可拆卸的安装在所述针板上，所述针板可相对滑槽滑动，所述中空打孔加香针穿过所述条形针孔为烟支打孔。

可选的，所述加香控制系统包括阀岛、料液气缸、料液分流仓、PLC控制系统，所述料液气缸与所述针板相连，所述阀岛通过两根气管与所述料液气缸相连，所述料液分流仓通过料液导出管与所述料液气缸相连，所述料液分流仓用于承装料液，所述PLC控制系统控制阀岛，阀岛驱动料液气缸，从而完成定量加香。

可选的，所述加香控制系统还包括定位检测装置，所述定位检测装置安装于气缸上边缘，当所述定位检测装置检测到所述外侧夹片位移至设定位置时，将信号传至PLC控制系统。

可选的，所述料液气缸为一个或多个，所述料液分流仓为一个或多个。

可选的，所述料液分流仓的材质为硬质透明塑料。

可选的，料液导入管为所述料液分流仓添加料液，所述料液导入管内具有压力。

可选的，所述加香控制系统包括料液分流仓、蠕动泵、PLC控制系统，所述料液导出管连接所述料液分流仓和所述中空打孔加香针，所述蠕动泵作用于所述料液导出管上。

可选的，所述外侧夹片上设置有刻度，所述刻度位于所述滑槽下方。

一种天然茄衣机制雪茄在线打孔加香的方法，步骤如下：

步骤一：旋转机械臂，使内侧夹片上的条形针孔平行对准烟支的侧面，内侧气动手指控制内侧夹片将烟支侧面夹紧；

步骤二：外侧气动手指控制外侧夹片靠拢，定位检测装置检测到外侧气动手指位移至设定位置时，PLC控制系统控制外侧气动手指停止运行，此时外侧夹片上的中空打孔加香针穿过条形针孔完成对烟支的侧面打孔；

步骤三：PLC控制系统控制阀岛，送出气动信号以驱动料液气缸，从而推动料液通过中空打孔加香针进入烟支，完成定量加香；

步骤四：料液气缸返回，外侧气动手指控制外侧夹片，将中空打孔加香针抽出；

步骤五：机械臂转动至下一工位，内侧气动手指控制内侧夹片松开烟支，烟支进入下一工位，机械臂再次转动至下一烟支处，重复步骤一至步骤五的动作。

本发明的有益效果是：

第一、打孔加香动作是正常生产过程中烟支被夹起的过程中在线完成的，没有增加额外的烟支转移动作，不影响生产效率。

第二、更换不同粗细，不同数量打孔加香针板能有效的调节打孔大小、打孔数量，达到依据产品设计需要调节烟支吸阻的目的。

第三、在打孔的过程中完成了烟支加香，实现了一支天然茄衣机制雪茄分段加香，产品风格个性化。

第四、料液气缸和中空打孔加香针可以在外侧夹片条形孔洞上随意移动，能够依据产品设计需求改变打孔及加香位置。

第四、内侧夹片和外侧夹片是分别固定在内、外侧气动手指上的，夹片直接作用于烟支两侧，适用于各种规格的天然茄衣机制雪茄夹取。

第五、刚上过茄衣的烟支，表面的天然茄衣烟叶水分适宜，在打孔的过程中茄衣不容易出现因干燥易破损的问题。

第六、本发明简单实用，成本低，可长期使用。

对比不打孔天然茄衣机制雪茄、现有包装机打孔天然茄衣机制雪茄、本发明在线打孔天然茄衣机制雪茄的吸阻值，采用某牌号(适用于现有包装机打孔加香装置的规格)同一批次同一时段生产出的双倍长烟支150支，分为三种处理方式，每种处理方式处理50支双倍长烟支。处理一、不打孔；处理二、现有包装机打孔；处理三、本发明装置打孔加香。实验结果显示，处理一的平均吸阻值为1275Pa，吸阻合格率85％；处理二的平均吸阻值为1256Pa，吸阻合格率89％；处理三的平均吸阻值为892Pa，吸阻合格率100％。因此，采用本发明的装置对双倍长烟支进行打孔，能有效降低烟支吸阻，提高产品吸阻合格率，避免抽吸过程烟支后段发烫。烟支吸阻适宜，浓度适中，耐抽性好，感官质量明显优于未打孔烟支和现有包装机打孔烟支。此外，还能可以实现烟支分段加香，前段抽吸过程明显感受到可乐香，中段是可乐和芒果的复合香，后段则明显感受到可乐香。烟支香味体验丰富，产品个性化特征明显。

附图说明

图1为本发明提供的一种天然茄衣机制雪茄在线打孔加香装置的结构图；

图2为本发明提供的一种天然茄衣机制雪茄在线打孔加香装置的正视图。

附图标记：

1-外侧夹片；2-内侧夹片；3-外侧气动手指；4-内侧气动手指；5-料液气缸；6-料液分流仓；7-阀岛；8-气管；9-料液导出管；10-料液导入管；11-阀岛控制线；12-定位检测装置；13-气缸；14-刻度；15-滑槽；16-中空打孔加香针；17-条形针孔；18-针板；19-滑座。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1，参见图1-2：

一种天然茄衣机制雪茄在线打孔加香装置，包括两个外侧夹片1、两个内侧夹片2、两个外侧气动手指3、两个内侧气动手指4、气缸13、阀岛7、料液气缸5、料液分流仓6、PLC控制系统、定位检测装置12、针板18和中空打孔加香针16。

外侧夹片1固定于外侧气动手指3上，内侧夹片2固定于内侧气动手指4上，内侧夹片2位于外侧夹片1内侧，外侧气动手指3和内侧气动手指4在气缸上的滑座19内水平滑动，内侧夹片2上设置有条形针孔17，条形针孔17平行于内侧夹片2，外侧夹片1上设置有滑槽15，滑槽15与条形针孔17位置相对应，针板18可相对于滑槽15滑动。

中空打孔加香针16可拆卸的安装在针板18上，针板18可相对滑槽15滑动，中空打孔加香针16穿过条形针孔17为烟支打孔。

料液气缸5与针板18相连，阀岛7通过两根气管8与料液气缸5相连，料液分流仓6通过料液导出管9与料液气缸5相连，料液分流仓6用于承装料液，PLC控制系统通过阀岛控制线11控制阀岛7，阀岛7通过气管8驱动料液气缸5。

料液气缸5为多个，且由于料液气缸5和针板18可在滑槽15内滑动，从而可以对烟支不同部位进行打孔和加香。

料液分流仓6为可以为多个，从而可以将不同香型的料液装入不同的料液分流仓6中，料液导入管10为料液分流仓6添加料液。料液导入管10内具有压力因此无需手动加香，料液分流仓6的材质为硬质透明塑料，从而方便观察料液分流仓6内料液的状态。

定位检测装置12安装于气缸13上边缘，当定位检测装置12检测到外侧夹片1位移至设定位置时，将信号传至PLC控制系统，PLC控制系统传出电信号停止外侧夹片1继续移动。

具体打孔过程如下：内侧气动手指4控制内侧夹片2，使内侧夹片2的条形针孔17对准烟支的侧面，并将烟支侧面夹紧；外侧气动手指3控制外侧夹片1，使中空打孔加香针16穿过条形针孔17对烟支的侧面进行打孔；

PLC控制系统、阀岛7、料液气缸5的具体控制方式如下：阀岛7是多个电磁阀的组合体，这几个电磁阀拥有同一个进气源，而输出端是各自独立的，因此有多个料液气缸5时，每个料液气缸5均可分别得到控制。每个阀通常都是常闭的，一旦得到PLC控制系统电控信号，电磁阀将打开，送出气动信号，以驱动各料液气缸，从而完成各料液气缸定量加香。

实施例2：，本装置还可通过蠕动泵进行定量加香，具体加香过程如下：一种天然茄衣机制雪茄在线打孔加香装置，包括两个外侧夹片1、两个内侧夹片2、两个外侧气动手指3、两个内侧气动手指4、气缸13、料液分流仓、蠕动泵、PLC控制系统、针板18和中空打孔加香针16。

外侧夹片1固定于外侧气动手指3上，内侧夹片2固定于内侧气动手指4上，内侧夹片2位于外侧夹片1内侧，外侧气动手指3和内侧气动手指4在气缸上的滑座19内水平滑动，内侧夹片2上设置有条形针孔17，条形针孔17平行于内侧夹片2，外侧夹片1上设置有滑槽15，滑槽15与条形针孔17位置相对应，针板18可相对于滑槽滑动。

中空打孔加香针16可拆卸的安装在针板18上，针板18可相对滑槽15滑动，中空打孔加香针16穿过条形针孔17为烟支打孔。

具体打孔过程如下：内侧气动手指4控制内侧夹片2，使内侧夹片2的条形针孔17对准烟支的侧面，并将烟支侧面夹紧；外侧气动手指3控制外侧夹片1，使中空打孔加香针16穿过条形针孔17对烟支的侧面进行打孔；

料液导出管连接料液分流仓和中空打孔加香针16，蠕动泵作用于料液导出管上，通过PLC控制系统控制蠕动泵运行，从而为烟支进行打孔及定量加香。

实施例3，参见图1-2：一种天然茄衣机制雪茄在线打孔加香的方法，步骤如下：

步骤一：旋转机械臂，使内侧夹片上的条形针孔17平行对准烟支的侧面，内侧气动手指4控制内侧夹片2将烟支侧面夹紧；

步骤二：外侧气动手指3控制外侧夹片1靠拢，定位检测装置12检测到外侧气动手指3位移至设定位置时，PLC控制系统控制外侧气动手3指停止运行，此时外侧夹片上1的中空打孔加香针16穿过条形针孔17完成对烟支的侧面打孔；

步骤三：PLC控制系统控制阀岛7，送出气动信号以驱动料液气缸5，从而推动料液通过中空打孔加香针16进入烟支，完成定量加香；

步骤四：料液气缸5返回，外侧气动手指3控制外侧夹片1，将中空打孔加香针16抽出；

步骤六：机械臂转动至下一工位，内侧气动手指4控制内侧夹片2松开烟支，烟支进入下一工位，机械臂再次转动至下一烟支处，重复步骤一至步骤五的动作。

上述步骤二中，定位检测装置12检测到外侧气动手指3是通过如下方式实现的：外侧气动手指3上设置有信号接收源，当外侧气动手指3移动到指定位置时，外侧气动手指3上的信号源被定位检测装置12检测到。或者，外侧气动手指3控制外侧夹片1靠拢的同时，定位检测装置12开始检测，当外侧气动手指3移动到指定位置时，定位检测装置12检测到信号。上述两种检测方式可以避免内侧气动手指4被定位检测装置12检测到，从而造成检测的不准确。

以上实施例中的烟支可以是单倍或双倍长烟胚，也可以是单倍或双倍长烟支。

以上的实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定，任何在上述实施方式的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。