一种卷烟、滤棒、加热卷烟前处理方法

技术领域

本发明属于前处理处理技术领域，具体涉及一种卷烟、滤棒、加热卷烟前处理方法。

背景技术

在烟草设计开发时,技术人员需要在样品上注射或者涂抹香精或者香料进行评吸的方式来选择与烟草制品设计风格或与叶组配方匹配的香精料,因此需要用到添加剂添加装置，并且在添加剂添加之前，需要将样品进行筛选，因此，需要使用到分选装置。

在公开号为CN201072390Y的专利申请中，公开了一种烟支微量加香装置，其解决的技术问题是可以准确地控制微量进样器的插入方向,保证加香质量,不会对烟支造成破损，但是其只能实现末端出液加香，不能实现多孔多点添加添加剂，并且不能对样品进行分选。

因此，本申请提出一种卷烟、滤棒、加热卷烟前处理方法。

发明内容

本发明的目的在于提出一种卷烟、滤棒、加热卷烟前处理方法，能够对样品进行分选，并且进行多孔多点添加添加剂。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种卷烟、滤棒、加热卷烟前处理方法，包括如下步骤：

1)通过无损检测箱将样品进行检测，检测合格的进入到第一称重箱进行整体称重，检测不合格的进入到第一废料仓；

2)经过第一称重箱称重后的样品进入到第二称重箱进行单支样品称重，单支样品称重不合格的进入到第二废料仓，合格的样品分两路进行,一部分进行添加剂添加,另一部分放入样品存储仓内；

3)使用添加剂添加系统进行添加添加剂；

4)添加添加剂后的样品放入到恒温恒湿装置内进行平衡后待用。

进一步，无损检测箱通过电机驱动的第一螺杆滑块结构滑动设置在第一滑轨上，第二称重箱通过电机驱动的第二螺杆滑块结构滑动设置在第二滑轨上；

无损检测箱内设置有视觉识别系统，第一废料仓和第一称重箱垂直设置在无损检测箱出料端；

第一称重箱通过夹子与固定块铰接，夹子上设置有第一重量传感器，并且第一重量传感器通过连接件与固定块连接，第一废料仓和第一称重箱底部分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀；

第二称重箱垂直设置在第一称重箱出料端下方，第二称重箱的厚度为略大于样品的直径，第二称重箱内设置有第一翻转机构和第二翻转机构，第一翻转机构和第二翻转机构分别通过转轴与外部的第一机械手和第二机械手连接,第一翻转机构和第二翻转机构上均设置有复位扭力弹簧，第二翻转机构上设置有第二重量传感器；

电机、视觉识别系统、第一重量传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第一机械手和第二机械手与外部控制器连接，并且用电元件均由外部电源供电；

第二废料仓、成品仓垂直设置在第二称重箱出料端底部；

添加剂添加系统包括底座，底座一端设置有样品支撑固定装置，底座内设置有滑轨，滑轨上滑动设置有添加剂添加装置。

进一步，添加剂添加装置包括添加剂筒，添加剂筒一端设置有活塞，另一端设置有针管，针管周向设置有毛细出液管，毛细出液管上均匀开设有出液孔，毛细出液管进液端伸入添加剂筒内，进液端设置有电磁阀，并且电磁阀与外部控制器连接，控制器连接外部操作显示屏，电磁阀、控制器和操作显示屏均由外部电源供电；

添加剂筒侧壁设置有进料总管，进料总管上设置有若干根进料软管，进料软管末端与储液箱和储气箱连接，并且储液箱和储气箱出液或出气端设置有阀门。

进一步，样品支撑固定装置包括与底座连接的电动旋转伸缩杆，电动旋转伸缩杆与外部控制器连接，气缸顶部设置有限位片，限位片一侧设置有样品固定座，样品固定座包括通过活页连接的下底座和上底座，下底座和上底座上开设有相互对称的用于放置样品的凹槽，凹槽中心与针管对齐，并且凹槽和针管均设置有若干个，且凹槽和针管的个数一致。

进一步，添加剂筒和电动旋转伸缩杆相对侧上分别设置有第一位置传感器和第二位置传感器，第一位置传感器和第二位置传感器均与外部控制器连接。

进一步，滑轨上开设有固定孔，添加剂添加装置通过螺钉固定在固定孔上，添加剂筒内靠近活塞一侧设置有限位块。

进一步，第一翻转机构和第二翻转机构上均设置有凹槽。

进一步，第二废料仓和成品仓出料端设置有阀门。

进一步，无损检测箱、第一废料仓、第一称重箱、第二称重箱、第二废料仓、成品仓上均设置有透明观察窗。

进一步，恒温恒湿装置包括恒温恒湿箱和设置在恒温恒湿箱内的放置槽，恒温恒湿箱内设置有若干个滑轨，放置槽侧壁上设置有滑槽，放置槽滑动设置在滑轨上，放置槽内设置有凸起结构，并且放置槽底面上开设有透气孔。

电机、视觉识别系统、第一重量传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第一机械手、第二机械手、电磁阀、控制器、电动旋转伸缩杆、第一位置传感器、第二位置传感器、流量或流速控制器和操作显示屏的控制电路通过本领域的技术人员简单的编程即可实现，属于本领域的公知常识，仅对其进行使用，不进行改造，故不再详细描述控制方式和电路连接。

进一步，视觉识别系统进行无损检测原理可参考https://www.sohu.com/a/467255879_120832887。

进一步，烟草添加剂包括但不局限于，如烟草花叶病毒抑制剂、白粉病抑制剂等病毒抑制剂，通常在大田实验中，在烟叶生长过程中，就通过喷洒、叶面给药等方式施加至烟草中，如需评价病毒抑制剂对烟叶、卷烟烟气等产品的影响，需要等待烟叶成熟、采摘、晾晒、烘烤等过程完成后，与在相同环境及条件下种植、采收的对照样品，进行成分含量、感官评价等比较。需要的实验周期较长，且环境等因素影响较严重。类似的试验，可考虑将病毒抑制剂通过本装置依据实验者的需求均匀、定量地添加至卷烟样品或新型烟草制品，如加热卷烟烟弹中，对含有添加物的卷烟样品和无处理的对照卷烟样品一起进行烟气分析，能快速准确地的考察添加物对卷烟烟气质量、成分含量、感觉评价等的影响。

进一步，卷烟样品规格一般为：

不同滤棒规格：长度144mm或100mm。周长24.2mm或20.0mm或17.0mm或22.6mm等；

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本申请设置有分选系统，在进行添加剂添加之前，连接好各元件，样品在进入到无损检测箱后进行无损检测检测器是否有物理缺陷，外表面有无褶皱，端部是否空头，如果检测到有损则将信号传递给控制器，控制器促使电机工作促使无损检测箱滑到第一废料仓一端的滑轨末端，然后将检测到有损的样品掉落到第一废料仓内；如果没有检测到有损，则将信号传递给控制器，控制器促使电机工作促使无损检测箱滑到第一称重箱一端的滑轨末端，然后将检测到无损的样品掉落到第一称重箱内；所有样品掉落到第一称重箱内后，将信号传递给控制器，控制器促使第一重量传感器进行称重，记录所有样品的重量，并且输出20支卷烟或滤棒或加热卷烟的总重量和单支卷烟或滤棒或加热卷烟的平均重量。

经过第一次称重后的样品掉落到第二称重箱，第一机械手工作，将第一翻转机构翻转90度，会有一只样品进入到第一翻转机构和第二翻转机构之间的区域内，此时第二翻转机构上的第二重量传感器对单支进行称重，称重完成后，如果单支重量在合适范围单支样品的重量判断：以单支样品的平均重量为基准，可自行设定偏差范围，例如设定偏差小于5％，则在完成单支样品称量后，自动计算单支卷烟滤棒、加热卷烟的重量与平均值的相对偏差，满足小于5％则为合格样品。之内，第二机械手工作将第二翻转机构翻转90度，并且则将信号传递给控制器，控制器促使电机工作促使第二称重箱到成品仓一端的滑轨末端，然后将检测到合格样品掉落到成品仓内；如果单支重量没有在合适范围之内，第二机械手工作将第二翻转机构翻转90度，并且则将信号传递给控制器，控制器促使电机工作促使第二称重箱滑动到第二废料仓一端的滑轨末端，然后将检测到不合格样品掉落到第二废料仓内，在第一机械手和第二机械手进行作用后收回，第一翻转机构和第二翻转机构在复位扭力弹簧作用下回到原位，经过分选好的样品，等待进行添加剂添加。

设置有针管，并且在针管的周向设置有毛细出液管，进液端设置有电磁阀，并且电磁阀与外部控制器连接，控制器连接外部操作显示屏，电磁阀、控制器和操作显示屏均由外部电源供电，在需要对样品内部添加剂添加时，根据需要将针管插入到样品内，通过操作显示屏打开需要添加剂添加的毛细出液管的电磁阀，然后推动活塞，将添加添加剂液注入到样品内，结束时，将针管从样品中抽取出来；在进行添加添加剂时，能够根据需要开启毛细出液管的电磁阀的个数，进行多孔多点添加添加剂；

添加好添加剂后，将样品放入到恒温恒湿装置内进行平衡，在需要进行下一步操作时将其从恒温恒湿装置内取出直接使用即可。

添加剂筒侧壁设置有进料总管，进料总管上设置有若干根进料软管，进料软管末端与储液箱和储气箱连接，并且储液箱和储气箱出液或出气端设置有阀门，能够添加不同的添加剂和清洗液，并且设置有储气箱，在进行清洗后，吹入空气或者担起干燥气体，快速清洁干燥管路，等待下一批使用。

样品支撑固定装置包括底部与底座连接的电动旋转伸缩杆，电动旋转伸缩杆与外部控制器连接，在使用时，打开上底座，然后把需要添加剂添加的样品放入凹槽内，然后盖好上底座，然后开启电动旋转伸缩杆，当添加剂筒和电动旋转伸缩杆相对侧上上的第一位置传感器和第二位置传感器位置检测到信号时，停止电动旋转伸缩杆的伸缩，此时，样品与针管中心对齐，然后滑动添加剂添加装置，将针管插入到样品内进行添加剂添加。

附图说明

图1为分选系统俯视图；

图2为第一翻转机构结构示意图；

图3为第一称重箱侧视图；

图4为添加剂添加系统结构示意图；

图5为针管的侧视图；

图6为底座结构示意图；

图7为凹槽结构示意图；

图8为恒温恒湿装置结构示意图；

图9为放置槽结构示意图。

图中，1-无损检测箱；2-第一废料仓；3-第一称重箱；4-第二称重箱；5-第二废料仓；6-成品仓；7-第一滑轨；8-第二滑轨；9-夹子；10-固定块；11-第一重量传感器；12-连接件；13-第一翻转机构；14-第二翻转机构；15-底座；16-滑轨；17-添加剂筒；18-活塞；19-针管；20-毛细出液管；21-进料总管；22-进料软管；23-电动旋转伸缩杆；24-限位片；25-下底座；26-上底座；27-凹槽；28-固定孔；29-限位块；30-恒温恒湿箱；31-放置槽。

具体实施方式

如图1-9所示，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种卷烟、滤棒、加热卷烟前处理方法，包括如下步骤：

1)通过无损检测箱将样品进行检测，检测合格的进入到第一称重箱进行整体称重，检测不合格的进入到第一废料仓；

2)经过第一称重箱称重后的样品进入到第二称重箱进行单支样品称重，单支样品称重不合格的进入到第二废料仓，合格的样品分两路进行,一部分进行添加剂添加,另一部分放入样品存储仓内；

3)使用添加剂添加系统进行添加剂添加；

4)添加添加剂后的样品放入到恒温恒湿装置内进行平衡后待用。

本发明从无损检测到整体称重，然后进行单支称重，单支称重合格的样品进行添加添加剂，添加剂添加完成后进行恒温恒湿保藏，一整套完整的前处理工艺，能够将样品进行筛选，并且进行均匀的添加添加剂。

实施例2

在实施例1的基础上，无损检测箱1通过电机驱动的第一螺杆滑块结构滑动设置在第一滑轨7上，第二称重箱4通过电机驱动的第二螺杆滑块结构滑动设置在第二滑轨8上；

无损检测箱1内设置有视觉识别系统，第一废料仓2和第一称重箱3垂直设置在无损检测箱1出料端；

第一称重箱3通过夹子9与固定块10铰接，夹子9上设置有第一重量传感器11，并且第一重量传感器11通过连接件12与固定块10连接，第一废料仓2和第一称重箱3底部分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀；

第二称重箱4垂直设置在第一称重箱3出料端下方，第二称重箱4的厚度为略大于样品的直径，第二称重箱4内设置有第一翻转机构13和第二翻转机构14，第一翻转机构13和第二翻转机构14分别通过转轴与外部的第一机械手和第二机械手连接,第一翻转机构13和第二翻转机构14上均设置有复位扭力弹簧，第二翻转机构14上设置有第二重量传感器；

电机、视觉识别系统、第一重量传感器11、第一电磁阀、第二电磁阀、第一机械手和第二机械手与外部控制器连接，并且用电元件均由外部电源供电；

第二废料仓5、成品仓6垂直设置在第二称重箱4出料端底部；

添加剂添加系统包括底座15，底座15一端设置有样品支撑固定装置，底座15内设置有滑轨16，滑轨16上滑动设置有添加剂添加装置，本申请设置有分选系统，在进行添加剂添加之前，连接好各元件，样品在进入到无损检测箱后进行无损检测检测器是否有物理缺陷，外表面有无褶皱，端部是否空头，如果检测到有损则将信号传递给控制器，控制器促使电机工作促使无损检测箱滑到第一废料仓一端的滑轨末端，然后将检测到有损的样品掉落到第一废料仓内；如果没有检测到有损，则将信号传递给控制器，控制器促使电机工作促使无损检测箱滑到第一称重箱一端的滑轨末端，然后将检测到无损的样品掉落到第一称重箱内；所有样品掉落到第一称重箱内后，将信号传递给控制器，控制器促使第一重量传感器进行称重，记录所有样品的重量，并且输出20支卷烟或滤棒或加热卷烟的总重量和单支卷烟或滤棒或加热卷烟的平均重量。

经过第一次称重后的样品掉落到第二称重箱，第一机械手工作，将第一翻转机构翻转90度，会有一只样品进入到第一翻转机构和第二翻转机构之间的区域内，此时第二翻转机构上的第二重量传感器对单支进行称重，称重完成后，如果单支重量在合适范围单支样品的重量判断：以单支样品的平均重量为基准，可自行设定偏差范围，例如设定偏差小于5％，则在完成单支样品称量后，自动计算单支卷烟滤棒、加热卷烟的重量与平均值的相对偏差，满足小于5％则为合格样品。之内，第二机械手工作将第二翻转机构翻转90度，并且则将信号传递给控制器，控制器促使电机工作促使第二称重箱到成品仓一端的滑轨末端，然后将检测到合格样品掉落到成品仓内；如果单支重量没有在合适范围之内，第二机械手工作将第二翻转机构翻转90度，并且则将信号传递给控制器，控制器促使电机工作促使第二称重箱滑动到第二废料仓一端的滑轨末端，然后将检测到不合格样品掉落到第二废料仓内，在第一机械手和第二机械手进行作用后收回，第一翻转机构和第二翻转机构在复位扭力弹簧作用下回到原位，经过分选好的样品，等待进行添加剂添加。

设置有针管，并且在针管的周向设置有毛细出液管，进液端设置有电磁阀，并且电磁阀与外部控制器连接，控制器连接外部操作显示屏，电磁阀、控制器和操作显示屏均由外部电源供电，在需要对样品内部添加剂添加时，根据需要将针管插入到样品内，通过操作显示屏打开需要添加剂添加的毛细出液管的电磁阀，然后推动活塞，将添加添加剂液注入到样品内，结束时，将针管从样品中抽取出来；在进行添加添加剂时，能够根据需要开启毛细出液管的电磁阀的个数，进行多孔多点添加添加剂。

实施例3

在实施例2的基础上，添加剂添加装置包括添加剂筒17，添加剂筒17一端设置有活塞18，另一端设置有针管19，针管19周向设置有毛细出液管20，毛细出液管20上均匀开设有出液孔，毛细出液管20进液端伸入添加剂筒17内，进液端设置有电磁阀，并且电磁阀与外部控制器连接，控制器连接外部操作显示屏，电磁阀、控制器和操作显示屏均由外部电源供电；

添加剂筒17侧壁设置有进料总管21，进料总管21上设置有若干根进料软管22，进料软管22末端与储液箱和储气箱连接，并且储液箱和储气箱出液或出气端设置有阀门，添加剂筒侧壁设置有进料总管，进料总管上设置有若干根进料软管，进料软管末端与储液箱和储气箱连接，并且储液箱和储气箱出液或出气端设置有阀门，能够添加不同的添加剂和清洗液，并且设置有储气箱，在进行清洗后，吹入空气或者担起干燥气体，快速清洁干燥管路，等待下一批使用。

样品支撑固定装置包括底部与底座连接的电动旋转伸缩杆，电动旋转伸缩杆与外部控制器连接，在使用时，打开上底座，然后把需要添加剂添加的样品放入凹槽内，然后盖好上底座，然后开启电动旋转伸缩杆，当添加剂筒和电动旋转伸缩杆相对侧上上的第一位置传感器和第二位置传感器位置检测到信号时，停止电动旋转伸缩杆的伸缩，此时，样品与针管中心对齐，然后滑动添加剂添加装置，将针管插入到样品内进行添加剂添加。

实施例4

在实施例2的基础上，样品支撑固定装置包括与底座15连接的电动旋转伸缩杆23，电动旋转伸缩杆23与外部控制器连接，气缸顶部设置有限位片24，限位片24一侧设置有样品固定座，样品固定座包括通过活页连接的下底座25和上底座26，下底座25和上底座26上开设有相互对称的用于放置样品的凹槽27，凹槽27中心与针管19对齐，并且凹槽27和针管19均设置有若干个，且凹槽27和针管19的个数一致，在使用时，打开上底座，需要添加剂添加的样品从第二称重箱4掉落到凹槽内，然后盖好上底座，然后开启电动旋转伸缩杆，当添加剂筒和电动旋转伸缩杆相对侧上上的第一位置传感器和第二位置传感器位置检测到信号时，停止电动旋转伸缩杆的伸缩，此时，样品与针管中心对齐，然后滑动添加剂添加装置，将针管插入到样品内进行添加剂添加。

实施例5

在实施例3的基础上，添加剂筒17和电动旋转伸缩杆23相对侧上分别设置有第一位置传感器和第二位置传感器，第一位置传感器和第二位置传感器均与外部控制器连接，能够对位置进行感应。

实施例6

在实施例3的基础上，滑轨16上开设有固定孔28，添加剂添加装置通过螺钉固定在固定孔28上，添加剂筒17内靠近活塞18一侧设置有限位块29，能够对添加剂添加装置进行固定。

实施例7

在实施例2的基础上，第一翻转机构13和第二翻转机构14上均设置有凹槽，能够使得单支样品进入。

实施例8

在实施例2的基础上，第二废料仓5和成品仓6出料端设置有阀门，在需要打开时，进行打开卸料。

实施例9

在实施例2的基础上，无损检测箱1、第一废料仓2、第一称重箱3、第二称重箱4、第二废料仓5、成品仓6上均设置有透明观察窗，便于观察。

实施例10

在实施例3的基础上，针管19周向设置有刻度线，能够知道伸入样品内的深度。

实施例11

在实施例3的基础上，毛细出液管20上均匀开设有出液孔上等距离设置有若干个出液孔，并且相邻毛细出液管20上的出液孔上的位置交错设置，能够增大添加剂添加的均匀性，每个毛细出液管20上的电磁阀单独控制，能够根据需要开启毛细出液管6的个数。

实施例12

在实施例3的基础上，储液箱和储气箱出液或出气端设置有流量或流速控制器，在使用时能够对流量进行控制。

实施例13

在实施例1的基础上，恒温恒湿装置包括恒温恒湿箱30和设置在恒温恒湿箱30内的放置槽31，恒温恒湿箱30内设置有若干个滑轨，放置槽侧壁上设置有滑槽，放置槽31滑动设置在滑轨上，放置槽31内设置有凸起结构，并且放置槽31底面上开设有透气孔，添加剂添加完成后进行恒温恒湿保藏。

具体实施例1

向无损检测箱1中放入40支卷烟，卷烟规格为烟支长度84mm、周长24.2mm，将上述数据，输入连接在装置上的控制器的触屏显示器后，对烟支进行检测。无损检测发现有2支卷烟异常，其中1支卷烟纸表面有褶皱，另1支为烟支末端有空头，检测不合格的进入到第一废料仓2。检测合格的38支卷烟进入到第一称重箱3进行整体称重，重量为30.48g，控制器的触屏显示器显示：合格样品38支，总重量30.48g，单支卷烟平均重量0.80g。

经过第一称重箱3称重后的烟支进入到第二称重箱4进行单支样品称重，在控制器上，设置烟支样品合格的判断标准：以单支样品的平均重量为基准，在控制器上根据用户需求设定偏差范围为5％，即单支卷烟的重量与单支卷烟平均重量的相对偏差小于等于5％的样品为合格样品。38支无外观缺陷的烟支，逐一通过第二称重箱进行重量检测，其中一支重量为0.86g超重，进入到第二废料仓，其余部分样品依次通过烟支自动上样装置放置到添加剂添加装置的烟支固定座上继续进行下一步处理，其余样品进入成品仓。至此，卷烟样品合格性分选完成。控制器的触屏显示器显示：37支卷烟为重量合格样品，其中1支为超重样品剔除。在控制器的触屏显示器上选择打印卷烟样品合格性分选报告单。

根据设置，有10支合格卷烟继续进行添加剂施加处理。接着，机械臂逐一夹起处理后的烟支，放入放置槽(31)上后，放置槽(31)沿着滑轨进入已经处于设定温湿度状态(温度(22±1)℃、相对湿度(60±3)％)的恒温恒湿箱(30)内平衡待检测。48h后，控制器提示温湿度调节完成。处理后的卷烟烟进行烟气分析，考察添加剂施加前后烟气成分及含量变化情况，评价添加剂的施加对卷烟烟气质量的影响情况。

具体实施例2

在具体实施例1的基础上，本实施例的区别在于样品为滤棒。

具体实施例3

在具体实施例1的基础上，本实施例的区别在于样品为加热卷烟。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。