一种卷烟空筒打烟器和卷烟制备方法与流程

本发明涉及卷烟制备，具体的说，涉及了一种卷烟空筒打烟器及卷烟制备方法。背景技术：1、随着世界控烟力度逐渐加强，烟草制品正面临政策、消费、市场等多重考验。卷烟生产过程中在保证烟草产品的安全性的前提下，需要考虑吸烟者的满足感和舒适度。研究表明烟草制品成分配比、烟丝填充密度以及填充均匀性等卷烟的内在品质对香气品质以及烟气中有害成分的释放量均有影响。2、实验室研究人员尝试通过改变烟草制品的成分配比来提升卷烟内在品质，在研发新型配方烟草制品时，需对配比好的配方烟丝制备成卷烟进行吸烟香气测试。然而由于是试验测试样品，配方烟丝量较少，无法在卷烟生产线制备配方卷烟。目前实验室人员将配方烟丝制成配方卷烟的方式主要是将配方烟丝手动填入卷烟空筒内获得配方卷烟。此过程全程人工操作，填烟密度不可控，填烟丝效率极低。3、为了更方便的获得配方卷烟，一些研究人员借助机械机构实现了半自动化打烟。如专利申请号为：专利申请号为：cn202321318956.7，名称为：一种填烟丝机自动填装机构和专利申请号为：cn202410267298.6，名称为：一种多规格烟丝自动填装设备，这些设备在不同程度上解决了自动制备卷烟的需求，并且能够实现定量称重，但是烟丝在上料、转移、压实和填充过程中的状态是动态变化的，烟丝并非形态稳定的材料，很容易因分布形态不够均衡而导致最终压实的棒体密度分布不均衡；另外，由于本方案用于卷烟生产前的实验环节，对于卷烟制备的品质要求更高，故而针对烟丝从上料、称重、转移、压实和填充的整个工序自动化的优化程度仍需提高，使每个步骤的品质都能得到提升，进而保证最终制品的品质提升。4、综上所述，如何克服烟丝的均匀铺料不易实现，打烟密度及均匀性不可控，影响配方烟草香气品质及烟气中有害物质的释放量的问题，以及优化各个工序的具体处理过程，以提升制备品质的问题，急需解决。5、为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。技术实现思路1、本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种通过振匀摇匀手段保证烟丝分布稳定、通过优化各个工艺步骤和结构实现卷烟保持较高品质的卷烟空筒打烟器及卷烟制备方法。2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种卷烟空筒打烟器，包括支架、烟丝下料模块、称重转移模块、摇匀压实模块、推出模块、空筒上料模块和主控模块；3、所述烟丝下料模块安装于支架的偏上区域，用于将烟丝纾解、一次振匀、输送至称重转移模块中；4、所述称重转移模块安装于支架的居中区域，用于将烟丝称重后转移至摇匀压实模块；5、所述摇匀压实模块安装于支架的底部区域，包括烟丝导流槽、摇匀驱动组件和烟丝压实组件，所述烟丝导流槽用于承接来自称重转移模块的烟丝，所述摇匀驱动组件用于将烟丝二次摇匀，所述烟丝压实组件用于将烟丝压实成棒；6、所述推出模块安装于烟丝导流槽其中一侧的支架上，用于将压实的烟丝从烟丝导流槽中水平推出；7、所述空筒上料模块安装于烟丝导流槽另一侧的支架上，用于承接压实的烟丝进入空筒制成卷烟；8、所述主控模块分别连接烟丝下料模块、称重转移模块、摇匀压实模块、推出模块和空筒上料模块用于控制各个模块的工作状态。9、基上所述，所述摇匀压实模块包括基础底座、活动底板、所述烟丝导流槽、所述摇匀驱动组件和所述烟丝压实组件；10、所述基础底座固定于支架的底端，所述活动底板通过滑轨安装于基础底座上；11、所述摇匀驱动组件安装于基础底座上并用于驱动所述活动底板沿滑轨做周期往复式直线运动；12、所述烟丝导流槽的前侧底部设置有槽口水平朝后、槽下沿与烟丝导流槽的槽底对齐设置的固定半圆弧槽；13、所述活动半圆弧槽推板与烟丝导流槽的槽底滑动配合，所述活动半圆弧槽推板的前端设置与固定半圆弧槽能够组圆的半圆弧槽结构，所述活动半圆弧槽推板的顶面为平面；所述滑轨的导向方向与活动半圆弧槽推板的活动方向相同或垂直；14、所述烟丝压板为可升降、可沿前后方向运动的压板，所述压板的底面为平面，所述压板的外轮廓与导流槽的槽内轮廓契合；15、所述压板、固定半圆弧槽、活动半圆弧槽推板和烟丝导流槽的槽底共同合围构成烟丝压实成棒空间。16、基上所述，所述摇匀驱动组件包括摇匀电机、驱动盘、摇臂和连接座，所述摇匀电机安装于基础底座上，所述驱动盘安装于摇匀电机的输出轴上，所述摇臂的一端铰接于驱动盘的偏心处，所述摇臂的另一端与连接座铰接，所述连接座与活动底板固定，所述摇匀电机通过驱动盘、摇臂和连接座驱动活动底板沿滑轨做周期往复式直线运动；所述摇匀电机的另一端配置有与输出轴同轴转动的圆盘式光电开关凸轮，所述基础底座上对应的设置凹槽型的光电开关触发器，所述圆盘式光电开关凸轮的外沿设置用于触发光电开关触发器的缺口。17、基上所述，所述烟丝导流槽包括下压料板、上压料板、导向围护板和上部合围立板，所述下压料板为水平两侧带有缺口的平面板，所述上压料板为沿下压料板外轮廓设置的u型板且设置有配套的缺口，所述导向围护板整体呈u形且夹装在上压料板和下压料板之间，所述导向围护板针对缺口设置有定位凸起，所述导向围护板的内侧面上设置所述固定半圆弧槽，所述导向围护板的宽度小于上压料板的宽度以便在上压料板、下压料板和导向围护板合围之处形成导向槽，所述导向槽的厚度与所述滑块的厚度相同；所述上部合围立板呈u形并固定于上压料板的上端，所述上部合围立板的内侧边界与上压料板的内侧边界对齐。18、基上所述，所述活动半圆弧槽推板包括第一直线滑台、推板和滑块，所述第一直线滑台安装于活动底板上，所述推板呈l形并固定于第一直线滑台的动作端，所述推板的前端与滑块连接，所述滑块与烟丝导流槽的槽底滑动配合，所述滑块的宽度与烟丝导流槽等宽，所述滑块的前端设置所述半圆弧槽结构；所述烟丝压板包括第二直线滑台、第三直线滑台和压板，所述第二直线滑台竖向安装于所述活动底板上，所述第三直线滑台安装于第二直线滑台的动作端并水平设置，所述压板安装在第三直线滑台的动作端，所述第三直线滑台的行动方向与第一直线滑台的行动方向相同，所述压板的宽度与上压料板和上部合围立板的内宽一致，所述压板的前端面为推料立面平面，所述压板的底面为平面。19、基上所述，所述推出模块包括基于活动底板安装的直线电机组件、直线滑块和推杆，所述烟丝导流槽的导向围护板两侧设置与固定半圆弧槽同轴的穿孔，所述推杆与所述穿孔同轴设置，所述导向围护板中对应穿孔出口的一侧设置承接口，所述承接口的口部设置成尖角状。20、基上所述，所述空筒上料模块包括料斗、空筒提升机构和空筒转移机构；21、所述料斗包括倾斜的底壁和两侧的侧壁，所述料斗的前端空置，所述料斗的底壁宽度大于卷烟空筒的长度设置；22、所述空筒提升机构包括可升降的止挡于料斗前端的空筒上料顶板和用于驱动空筒上料顶板升降运动的升降驱动机构，所述空筒上料顶板的顶端设置向前下方倾斜的导向面，所述导向面的宽度等于或稍大于卷烟空筒的直径以便每次只能顶升一根卷烟空筒；23、所述空筒转移机构包括紧贴空筒上料顶板外侧面设置的空筒平移放置板和驱动空筒平移放置板水平移动的平移驱动机构，所述空筒平移放置板的顶端设置有用于容纳卷烟空筒的圆弧槽，所述圆弧槽的后端设置止挡面、前端空置；24、所述空筒上料顶板在行程高位状态下，导向面的延长线可延伸至圆弧槽的上方；25、所述圆弧槽的轴心与烟丝导流槽中承接口的轴心动态适配。26、基上所述，所述烟丝下料模块包括落料通道、导流板、烟丝疏松辊、振动槽、旋转返料挡片机构和称重组件；27、所述落料通道整体位于振动槽的上方，所述烟丝疏松辊安装于落料通道的中部，所述导流板设置于落料通道内部并位于烟丝疏松辊的上方，所述导流板包括左导流板和右导流板，所述左导流板和右导流板的上端分别固定于落料通道的两侧壁、下端向中间聚集靠拢至烟丝疏松辊处，所述左导流板和/或右导流板的底端设置梳齿状结构，所述烟丝疏松辊上相应的设置有与梳齿状结构适配的锥形疏松齿，所述导流板用于将烟丝导向烟丝疏松辊的工作区域；28、所述振动槽的前半段向前下方倾斜设置，所述落料通道的下端出口设置于振动槽的前下方靠后区域；29、所述旋转返料挡片机构安装于振动槽的前半段居中区域，所述旋转返料挡片机构包括步进电机、安装支架、转轴和至少一片挡片，所述步进电机通过安装支架固定，所述步进电机的输出轴与转轴同轴固定，所述振动槽的侧壁上设置有供转轴工作的穿孔，所述挡片固定于转轴上并随转轴旋转，所述挡片的旋转最低点靠近振动槽的槽底，所述挡片的两端靠近振动槽的槽壁，通过翻转形式向前推料；30、所述称重组件设置于振动槽的前端出口下方。31、基上所述，所述称重转移模块包括称重组件、称重托盘、旋转托架、升降驱动组件和平移驱动组件；32、所述称重组件的顶端为称重平台，所述称重托盘呈门架形，所述称重托盘活动的放置于称重平台上；33、所述旋转托架包括托架、定位销和旋转驱动机构，所述托架用于插入称重托盘的内侧下方以便托起称重托盘，所述定位销固定于托架一侧，所述称重托盘上对应定位销设置销孔，所述定位销的中段穿过销孔且直径小于销孔直径，所述定位销的两端设置防止从销孔中脱开的止挡结构；34、所述称重托盘的居中区域设置向下方延伸的斗状盛丝槽，使得所述称重托盘的横截面呈类“m”形，所述托架相应的设置为u形以形成两条支臂，所述托架的两条支臂承托于称重托盘的斗状盛丝槽的下方两侧；35、所述定位销设置有至少两个，两个定位销设置于托架的后侧支臂上，所述托架在旋转卸料时，后侧支臂高于前侧支臂进行旋转，所述定位销的底端为端头、中部为柱体、顶端为螺钉，顶端螺钉通过垫片与柱体连接，以形成柱体处直径最小、两端直径增大的结构；所述端头与托架焊接固定；36、所述升降驱动组件设置于称重组件一侧，所述旋转驱动机构安装于升降驱动组件的移动端；37、所述平移驱动组件设置于升降驱动组件的下方，所述升降驱动组件的主体安装于平移驱动组件的移动端。38、基上所述，还包括卷烟吹制空筒模块，所述卷烟吹制空筒模块包括升降滑台、柔性气路板和导料管，所述升降滑台设置于靠近空筒转移机构处，所述柔性气路板安装于升降滑台的动作端，所述柔性气路板的其中一端下部设置有对应圆弧槽的压头，所述导料管整体安装于柔性气路板的另一端下部，所述导料管的进口端水平、出口端垂直向下设置；所述圆弧槽后端设置有联通圆弧槽的高压气路接口。39、一种卷烟制备方法，通过以下步骤执行：40、将一定量配置好的烟丝放入烟丝下料模块的进口，将一定量的卷烟空筒放入空筒上料模块的料斗中，然后启动装置；41、烟丝经落料通道、烟丝疏松辊和导流板的协调输送，完成烟丝的纾解，进入振动槽后，随振动槽和旋转返料挡片机构被送入称重托盘，完成烟丝的一次振匀；42、烟丝在称重组件短暂停留称重达标后，通过称重转移模块中的升降驱动组件、平移驱动组件和旋转托架升起、平移和翻转特定角度，将定量烟丝倾倒进入烟丝导流槽；43、进入烟丝导流槽的烟丝受摇匀驱动组件作用，实现二次摇匀，与此同时，所述活动半圆弧槽推板和烟丝压板配合，使烟丝处于封闭的烟丝压实成棒空间中，并逐渐压实成棒；44、卷烟空筒由空筒提升机构和空筒转移机构配合，从料斗中进入圆弧槽中，并被空筒转移机构平移推送至烟丝导流槽另一侧的承接口处；45、在卷烟空筒对接时，由摇匀驱动组件驱动烟丝导流槽平移，使承接口的尖角尖端与卷烟空筒的轴心对齐，然后控制空筒转移机构前移一小段距离，使承接口的尖角尖端进入卷烟空筒内；然后由摇匀驱动组件驱动烟丝导流槽平移，使承接口的轴心与卷烟空筒的轴心对齐，再控制空筒转移机构前移到底后，控制空筒转移机构归位；46、控制推出模块工作，推杆将压实的烟丝从烟丝导流槽中推出，与此同时，卷烟空筒被同步推出，烟丝充分进入卷烟空筒，形成卷烟，并在远离烟丝导流槽后自然跌落。47、本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明具有以下优点：48、1.在上料过程中，通过对烟丝进行纾解、振动的方式，使烟丝实现一次振匀，在压实成棒过程中，由摇匀驱动组件对烟丝进行二次摇匀，使烟丝在烟丝导流槽中充分分布均衡，最终使得烟丝的分布形态均匀而稳定，压实成棒后的密度分布均匀，形成的卷烟品质更高，对于实验效果更有利。49、2.称重环节，将称重托盘放置在称重组件的顶端，且两者可分离，与称重的正规流程一致，保证称重的准确性，而称重转移模块的动作与称重过程无干扰，能最大限度的保证称重的准确性。50、3.压实成棒环节，采用顶部和底部限制高度空间、水平向通过活动半圆弧槽和固定半圆弧槽配合挤压的方式压实成棒，防止烟丝溢出，成棒质量更稳定。51、4.卷烟空筒上料环节，单次仅上料一根卷烟空筒，并通过动态对中的方式与烟丝导流槽的承接口完成对接，最大限度的保证对接精度，避免卷烟空筒的纸壁破损，最终保证卷烟制备的品质保持高水准。