具体实施方式

参见图1至11，本发明提供的烟用丝束切丝装置包括固定连接的切丝台1和抻拉架2，切丝台1包括矩形的机箱11，机箱在顶部的两端设置用于固定和切断烟用丝束的夹切机构3。机箱11在第一端装有外支臂12，外支臂12上装有绕丝罗拉13。抻拉架2位于机箱11第一端的外侧，抻拉架2包括底座21，底座21上装有竖置的电动滑台22，电动滑台22在滑动板221上装有连接座23，连接座23包括水平支板231，水平支板231上固定装有拉力传感器24，拉力传感器24上固定装有挂丝组件4。机箱11在第一端的长边侧设置背连板14，背连板14第一端与机箱11侧壁贴合并连接，背连板14第二端与电动滑台22顶部在背向滑动板221的一侧贴合并连接。

上述切丝装置采取分体式设计，切丝台1和抻拉架2可先单独放置好后再加装背连板14连接固定，切丝台1可置于试验台表面，抻拉架2可置于试验台外侧，因此切丝装置对于实验场地的空间利用率较高，并且检测时基本都在实验台面的范围内进行操作，使用方便。检测时将烟用丝束的一端绕挂固定在挂丝组件4上，再将烟用丝束的另一端通过远离抻拉架2的夹切机构3夹紧固定，随后启动电动滑台22输出拉力负荷并借助拉力传感器24监控拉力值从而将烟用丝束的拉力控制在所需范围内。因此，电动滑台22结合拉力传感器24可提供精准可控的拉力负荷，满足不同类型烟用丝束的检测，本实施例使用FUYU的FSL80E50010C7型线性执行器作为电动滑台22。

机箱11包括顶板111，夹切机构3包括相对设置于顶板111上方的刀座块31和夹块32，刀座块31和夹块32均为长条形块，刀座块31与夹块32在相对侧贴合并连接，刀座块31在靠近夹块32一侧的上沿设置导向边槽311，导向边槽311包括斜底面312，斜底面312第一端到顶板111的距离小于斜底面312第二端到顶板111的距离。刀座块31在第一端设置水平延伸的安装板313，刀座块31在第二端顶部设置竖直延伸的第一耳板314，夹块32顶部在第二端设置第二耳板321。夹切机构3还包括设于导向边槽311内的切丝刀33，切丝刀33底部设有与斜底面312配合的斜贴面331，切丝刀33在顶部倒有刃面332，刃面332的上沿平行于刀座块31的顶面。安装板313上装有驱使切丝刀33沿斜底面312往复滑动的上平推气缸34。

夹切机构3还包括设于顶板111下方的内支座35和贯穿顶板111的转动曲臂36，内支座35位于刀座块31第一端的下方，内支座35包括与顶板111底面贴合并连接的上平板351，上平板351在底部设置垂直于刀座块31延伸方向的下支板352，下支板352在朝向刀座块31第二端的一侧装有下平推气缸37。转动曲臂36包括下支臂361和位于刀座块31上方的上支臂362，上支臂362端部铰接有压丝块38，下支臂362位于上支臂361下方。刀座块31在第二端设置与下支臂361配合的避让缺口315，下支臂361底端与下平推气缸37输出端活动连接，下支臂361顶端穿出避让缺口315且位于第一耳板314和第二耳板321之间，转动曲臂36通过水平贯穿第一耳板314、下支臂361和第二耳板321的转轴363与刀座块31铰接。

夹切机构3可起到固定和切断烟用丝束的双重作用，将其某些部件设置到机箱11内部可减少对机箱外部空间的占用，因此夹切机构3的整体结构紧凑且布局较为合理。下平推气缸37通过驱动转动曲臂36绕转轴旋转可实现压丝块38的下移，使压丝块38能够与刀座块31和夹块32配合共同夹紧固定烟用丝束。上平推气缸34输出端与切丝刀33采取具备一定自由度的方式连接后即可实现切丝刀33沿斜底面312的往复滑动，保证固定好的丝束能够被整齐切断。具体实施时，两套夹切机构3的切丝刀33呈平行设置，并且两者的间距应与烟用丝束的取样长度保持一致，烟用丝束需采取垂直于切丝刀33的朝向架于两套夹切机构3上，绕丝罗拉13的设置高度需参考刀座块31顶面的高度。

上平推气缸34在活塞杆端装有与切丝刀33配合的第一双铰耳341，切丝刀33在第一端底部设置竖直延伸的挂接口333，上平推气缸34与切丝刀33以穿过第一双铰耳341和挂接口333的销轴连接。

切丝刀33在挂接口333处与上平推气缸34通过第一双铰耳341活动连接，因此在竖直方向上具备一定的自由度，使得上平推气缸341能够通过平推和平抽动作实现切丝刀33沿斜底面312的往复滑动。

本实施例中刀座块31采取模块化设计，具体是将第一耳板314及刀座块31外侧处于第一耳板314下方的部分设置为一个独立部件，该部件与刀座块31其余部分通过螺栓连接。本实施例中的压丝块38为顶部设有双铰耳的板状零件，其与横支臂362通过垂直于横支臂362的水平销轴连接。需要注意的是，夹切机构3中各部件及结构的第一端和第二端均参照刀座块31进行指定，比如前文中是将斜底面312靠近刀座块31第一端的一端定义为斜底面312的第一端，并将斜底面312靠近刀座块31第二端的一端定位为其第二端。

下平推气缸37在活塞杆端装有与下支臂361配合的第二双铰耳371，下支臂361在底端沿长度方向设置腰形孔364，下平推气缸37与转动曲臂36以穿过第二双铰耳371和腰形孔364的销轴连接。

下支臂361在腰形孔364处与下平推气缸37通过第二双铰耳371活动连接，因此在其长度方向上具备一定的自由度，使得下平推气缸37能够通过平推和平抽动作实现转动臂36相对于转轴363的小角度往复转动。

转动曲臂36为L型臂，上支臂362与下支臂361垂直相连。理论上下支臂361与上支臂362的夹角只需小于180°即可，两者相互垂直则压丝环节下平推气缸37所需的平推行程较短，并且压丝块38的升降移动范围较大。

夹切机构3还包括限位架39，限位架39包括位于顶板111下方的内衬板391，内衬板391位于下平推气缸37的上方，内衬板391顶面与顶板111贴合并连接。内衬板391在背向内支座35的一端设置两条水平夹臂392，下支臂361位于两条水平夹臂392之间。两条水平夹臂在392端部通过一根挡杆393连接，下支臂361在背向内支座35的一侧设置与挡杆393配合的卡口365。

在机箱11内部引入限位架39可加强夹切机构3与机箱11之间的配合，并对转动臂36在最大转动位置处进行限位。本实施例中限位架39、内支座35均与刀座块31和夹块32栓接，上平板351和内衬板391上均设有多个连接孔，刀座块31和夹块32在底部设置对应的螺孔，顶板111上也在对应位置打孔避让，限位架39、内支座35、刀座块31和夹块32以贯穿顶板111的螺栓固定安装于机箱11上。

刀座块31的长度大于夹块32的长度，刀座块31第二端与夹块32的第二端齐平，刀座块31在第一端顶部装有朝向夹块32延伸的限位梁316，限位梁316在悬空端底部设有与切丝刀33侧面贴合的挡块317。

引入限位梁316能够加强刀座块31与切丝刀33之间的配合，有效限制切丝刀33的侧向偏移以及最大上滑位置。

拉力传感器24在顶面设有螺纹通孔241，拉力传感器24底部与连接座23通过贯穿水平支板231并穿入螺纹通孔241下端的螺栓连接。挂丝组件4包括底板41、U型侧板42和水平挡板43，挂丝组件4还包括螺纹连接的插块44和T型挂杆45，底板41层叠设置于拉力传感器24上方，底板41上设有与螺纹通孔241同轴的连接孔412。U型侧板42的水平截面为敞口背向切丝台1的U字型，U型侧板42底部与底板41顶部贴合并连接。水平挡板43和插块44都装于U型侧板42内侧，水平挡板43边缘与U型侧板42内侧贴合并连接。插块44在端部设有与水平挡板配合的插口441，水平挡板43位于插口441内，插块44侧面与U型侧板42的内侧相抵，插块44底面与底板41顶面贴合。T型挂杆45在底端设置外螺纹，插块44顶面设有与T型挂杆45配合的连接螺孔442，挂丝组件4与拉力传感器以24穿过连接孔412并穿入螺纹通孔241上端的螺栓连接。

挂丝组件4中各个部件能够组装成一体的挂丝结构并与拉力传感器直接相连，其中的插块44直接插入由底板41、U型侧板42和水平挡板43组成的支架结构中进行固定，便于拆装和检修，烟用丝束可通过打结方式将其一端固定在T型挂杆45上，便于操作，本实施例中底板41、U型侧板42和水平挡板43之间均以栓接方式连接。本实施例使用轮辐式的拉力传感器24，螺纹通孔241和凸销242均为其故有结构。

拉力传感器24呈圆饼块状，螺纹通孔241位于所述拉力传感器24的圆心处，拉力传感器24在顶面边缘间隔设置多个凸销242，底板41在底部设有与凸销242配合的嵌合槽411。

上述底板41与拉力传感器24在中部栓接，边缘处还通过凸销242和嵌合槽411加强配合，这样无论烟用丝束采取何种角度进行抻拉都可通过拉力传感器24精准检测其所受的拉力。

本实施例在切丝台上还设置了工控平板电脑作为HM I(人机界面)，电动滑台22和拉力传感器24都与该工控平板电脑电连接，该工控平板电脑还与控制气源向各平推气缸输气的电磁阀电连接，从而实现对整个切丝流程的控制。

切丝前先将烟用丝束第一端系于T型挂杆45上，再将烟用丝束第二端绕过绕丝罗拉13并穿过两个夹切机构3，随后调整烟用丝束的朝向使其与切丝刀33垂直，位于机箱11第二端的夹切机构3中的下平推气缸37通过平推动作驱使压丝块38下移并夹紧烟用丝束的第二端，之后电动滑台22驱使滑动板221下移从而对固定好的烟用丝束执行抻拉，抻拉的同时借助拉力传感器24监控拉力负荷，从而将电动滑台22输出的拉力负荷控制在规定范围内。

烟用丝束被抻拉至规定时长后即开始切丝流程，位于机箱11第一端的夹切机构3中的下平推气缸37通过平推动作使压丝块38夹紧烟用丝束，之后两个夹切机构3中的上平推气缸34同时通过平推动作驱动切丝刀33执行切丝，随后电动滑台2驱使滑动板221上移复位，两个下平推气缸37通过平抽动作抬起压丝块38，两个上平推气缸34通过平抽动作将切丝刀33复位。

具体实施时还可在机箱11第二端外侧设置用于固定烟用丝束第二端的外支架，该外支架与烟用丝束直接相连的部分需与刀座块31顶面基本齐平，从而保证烟用丝束位于切丝台1上的部分能够保持水平。

综上，上述烟用丝束切丝装置对于实验场地的空间利用率较高，使用方便且具备较高的自动化程度。