一種香精香料注射儀的製作方法

2023-04-22 21:33:11 1

本發明涉及一種注射儀器，尤其涉及一種香精香料注射儀。

背景技術：

隨著社會的發展，與人們生活息息相關的食品、藥品的安全性越來越受到重視，香菸也不例外。據統計，截至2012年，中國吸菸人數超過3億，居世界首位。同時，中國每年約有140萬人死於吸菸，死亡人數仍領先世界。近年來，隨著公眾健康意識的提高，人們對香菸「降焦減害」的呼聲越來越大。研究者們通過動物煙氣暴露實驗，考察不同類型香精香料添加劑加到香菸內後對人體健康產生的影響，以評估添加劑的安全性。因此，需根據實驗要求將不同類型和劑量的香精香料精確注入到香菸中，以便開展後續的香菸氣體暴露實驗。目前市面上雖有多種類型的香精香料注射儀，然而它們存在的問題有注射效率低、注射精度差、自動化程度低，難以滿足愈發嚴格的實驗要求。因此，研發一臺具有較高的注射效率，同時自動化程度高的香精香料注射儀是目前亟待解決的技術難題。

技術實現要素：

本發明旨在提供一種香精香料注射儀，以向香菸內注射香精香料，同時提高向香菸內注入香精香料的效率和質量。

為此，本發明提供了一種香精香料注射儀，其包括：

至少一個香菸容納裝置，每個所述香菸容納裝置限定一個或多個香菸容納腔；

工位裝置，其上安裝所述至少一個香菸容納裝置，配置成至少將每個所述香菸容納裝置從插煙工位帶到注射工位；

上煙裝置，配置成在每個所述香菸容納裝置位於所述插煙工位時，使香菸進入該香菸容納裝置的每個所述香菸容納腔內；和

注射裝置，配置成在每個所述香菸容納裝置位於所述注射工位時，使香精和/或香料進入該香菸容納裝置的每個所述香菸容納腔內的香菸中。

進一步地，每個所述香菸容納腔沿豎直方向延伸，且所述上煙裝置使香菸從每個所述香菸容納腔的下方進入該香菸容納腔內。

進一步地，所述上煙裝置包括：

一個或多個上煙筒，每個所述上煙筒具有沿豎直方向延伸的上煙腔；

第一驅動裝置，配置成帶動所述一個或多個上煙筒沿水平方向移動，以使每個所述上煙腔到達位於所述插煙工位的所述香菸容納裝置的一個所述香菸容納腔的下方；和

第二驅動裝置，配置成在每個所述上煙腔位於一個所述香菸容納裝置的一個香菸容納腔的下方時，使每個所述上煙腔內的香菸進入其上方的所述香菸容納腔內。

進一步地，所述第一驅動裝置為直線滑臺；所述第二驅動裝置為一個或多個具有活塞杆的氣缸，每個所述氣缸設置於一個所述上煙筒的下方，且該氣缸的所述活塞杆的上端插入該氣缸上方的所述上煙腔內。

進一步地，所述的香精香料注射儀還包括香菸分揀裝置，配置成使其內的多支香菸一支一支有序地進入所述上煙裝置的一個或多個所述上煙腔內。

進一步地，所述香菸分揀裝置為雙輥筒香菸分揀裝置，其包括：

漏鬥，其內限定有用於容納多支香菸的香菸放置腔；

柱形體，其圓周表面上設置至少一個與所述柱形體同軸的放煙槽；

滾軸，設置在所述柱形體的側上方，與所述柱形體同時轉動，以使所述香菸放置腔內的一支香菸從所述柱形體和所述滾軸的上方同側進入所述放煙槽內，並將該香菸帶到所述柱形體和所述滾軸的下方同側，從而使該香菸在重力的作用下從所述放煙槽掉下；和

香菸換向裝置，配置成將從所述放煙槽掉下的、且處於水平狀態的香菸轉換成傾斜狀態或豎直狀態，以使香菸在重力的作用下掉入一個所述上煙腔內。

進一步地，所述香菸換向裝置包括兩個相對設置的豎直側壁、垂直於所述豎直側壁的豎直端壁和具有圓弧形轉換面的轉換塊，所述轉換塊位於兩個所述豎直側壁之間，所述圓弧形轉換面的至少部分表面朝向所述豎直端壁的內表面。

進一步地，所述工位裝置為工位轉盤，配置成繞其軸線沿一個旋轉方向轉動，以使每個所述香菸容納裝置隨所述工位轉盤從所述插煙工位轉動到所述注射工位，和/或從所述注射工位轉動到所述插煙工位；且所述香菸容納裝置為多個，多個所述香菸容納裝置沿所述工位轉盤的周向均布於所述工位轉盤。

進一步地，所述注射裝置包括：

一個或多個注射器，設置於所述工位轉盤的上方；

第一升降機構，配置成帶動所述一個或多個注射器的筒體沿豎直方向移動，以使每個所述注射器的針管向下運動插入其下方香菸容納腔內的香菸中，或向上運動從其下方香菸容納腔內的香菸中抽出；和

第二升降機構，配置成帶動所述一個或多個注射器的活塞沿豎直方向移動，以在每個所述注射器的針管在其下方的香菸內向上移動的過程中，帶動每個所述活塞向下移動，以將每個所述注射器的筒體內的香精和/或香料注射入該注射器下方的香菸中。

進一步地，所述工位轉盤在使一個所述香菸容納裝置轉動到所述注射工位時，還使另一個所述香菸容納裝置處於所述插煙工位。

本發明的香精香料注射儀在香精香料注射過程中，可依靠上煙裝置將香菸自動地插入香菸容納裝置的香菸容納腔內，再進行香精香料的注射，使得插煙過程勿需人工操作，實現全自動化，極大地縮短了香菸從插入到注射完成的整個過程所需的時間，提高了香精香料的注射效率。

進一步地，本發明的香精香料注射儀還包括香菸分揀裝置，香菸分揀裝置可使多支香菸一支一支有序地進入上煙腔內，再進行插煙操作，這又進一步提高了香精香料注射儀的自動化程度。

進一步地，本發明的香精香料注射儀還可依靠工位轉盤實現香菸快速、有效地轉入或轉出注射工位或者其他操作工位，使得整個香精香料注射過程易於控制。

進一步地，本發明的香菸容納裝置也可設置為多個。在一個香菸容納裝置中的香菸進行香精香料注射操作時，其餘幾個香菸容納裝置內的香菸可進行其他操作，如插煙、吐煙等，即多種操作可以同時進行，使得單位時間內完成香精香料注射的煙支數量增多，進一步提高了香精香料的注射效率。

附圖說明

後文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本發明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領域技術人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪製的。附圖中：

圖1為根據本發明一個實施例的香精香料注射儀的示意性結構圖；

圖2為圖1所示香精香料注射儀的示意性局部結構圖；

圖3為圖1所示香精香料注射儀的示意性局部結構圖；

圖4為根據本發明一個實施例的香精香料注射儀的上煙裝置的示意性結構圖；

圖5為圖1所示香精香料注射儀的示意性局部結構圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對具體實施例進行詳細描述。

圖1為根據本發明一個實施例的香精香料注射儀的示意性結構圖，圖2和圖3為圖1所示香精香料注射儀的示意性局部結構圖。如圖1、圖2和圖3所示，本發明實施例提供了一種香精香料注射儀。該香精香料注射儀包括至少一個香菸容納裝置30、工位裝置、上煙裝置40和注射裝置20。

如圖2所示，該香精香料注射儀的香菸容納裝置30安裝於工位裝置，工位裝置配置成至少將每個香菸容納裝置30從插煙工位帶到注射工位。例如，在本發明的一些實施方式中，工位裝置可設置為工位轉盤10，配置成繞其軸線沿一個旋轉方向轉動，以使每個香菸容納裝置30隨工位轉盤10從插煙工位轉動到注射工位，和/或從注射工位轉動到插煙工位。具體地，工位轉盤10可通過轉盤軸120轉動地安裝於轉盤底座110上。轉盤軸120的底部安裝有同步帶輪130，控制工位轉盤10轉動的電機通過聯軸器帶動主動帶輪轉動，主動帶輪通過皮帶傳動帶動同步帶輪130轉動，從而可使工位轉盤10轉動。工位轉盤10轉動可使其上的每個香菸容納裝置30從插煙工位轉出，轉動到注射工位，還可使每個香菸容納裝置30從注射工位轉出，再次轉到插煙工位。

香菸容納裝置30可設置為一個或多個，每個香菸容納裝置30限定一個或多個香菸容納腔。在香菸容納裝置30為多個的情況下，多個香菸容納裝置30沿工位轉盤10的周向均布於工位轉盤10。在本發明的一些實施例中，該香精香料注射儀具有四個香菸容納裝置30，沿工位轉盤10的周向分布，每兩個相鄰的香菸容納裝置30間隔約90°。每個香菸容納裝置30包括沿工位轉盤10徑向排列的兩個香菸容納部31，每個香菸容納部31限定有一個香菸容納腔，每個香菸容納腔放置一支香菸。

上煙裝置40配置成在每個香菸容納裝置30位於插煙工位時，使香菸進入該香菸容納裝置30的每個香菸容納腔內。在本發明的一些實施方式中，每個香菸容納腔可沿豎直方向延伸，上煙裝置40使香菸從每個香菸容納腔的下方進入該香菸容納腔內。圖4為根據本發明一個實施例的香精香料注射儀的上煙裝置的示意性結構圖。具體地，如圖4所示，上煙裝置40包括上煙筒41、第一驅動裝置42和第二驅動裝置43。上煙筒41具有沿豎直方向延伸的上煙腔，安裝於香菸容納裝置30的下方，其數量至少為一個，且和每個香菸容納裝置30中香菸容納腔的數量保持一致。第一驅動裝置42配置成帶動一個或多個上煙筒41沿水平方向移動，以使每個上煙腔到達位於插煙工位的香菸容納裝置30的一個香菸容納腔的下方。第二驅動裝置43配置成在每個上煙腔位於一個香菸容納裝置30的一個香菸容納腔的下方時，使每個上煙腔內的香菸進入其上方的香菸容納腔內。在本發明一些優選的實施例中，第一驅動裝置42為直線滑臺，一個或多個上煙筒41固定在直線滑臺的滑塊上。第二驅動裝置43為一個或多個具有活塞杆的氣缸，氣缸的數量與上煙筒41的數量相對應，每個氣缸設置在一個上煙筒41的下方，且該氣缸的活塞杆的上端插入該氣缸上方的上煙腔內。氣缸具體的工作方式是在直線滑臺帶動上煙筒41移動到位於插煙工位的香菸容納裝置30的下方時，氣缸的活塞杆可向上運動推動上煙筒41內的香菸進入與其相對應的香菸容納裝置30的每個香菸容納腔內。

如圖3所示，注射裝置20可配置成在每個香菸容納裝置30位於注射工位時，使其內的香精和/或香料進入該香菸容納裝置30的每個香菸容納腔內的香菸中。具體地，注射裝置20包括注射器23，且注射器23的數量與每個香菸容納裝置30中香菸容納腔的數量相等，注射器23的排列方向和每個香菸容納裝置30中香菸容納腔的排列方向保持一致，以達到同時對每個香菸容納裝置30中的香菸進行注射。在圖3所示的實施例中，注射器23設置為至少兩個，沿工位轉盤10的徑向排列，且處於工位轉盤10的上方，可同時對每個香菸容納裝置30中的每支香菸進行香精香料的注射。

該注射裝置還包括支架24、第一升降機構21和第二升降機構22。第一升降機21構安裝於支架24，第二升降機構22安裝於第一升降機構21。注射器23的針管及筒體安裝於第一升降機構21，注射器23的活塞安裝於第二升降機構22。第一升降機構21可帶動至少兩個注射器23的筒體及針管沿豎直方向移動，使每個注射器23的針管向下運動插入其下方香菸容納腔內的香菸中，或向上運動從其下方香菸容納腔內的香菸中抽出。第二升降機構22可帶動至少兩個注射器23的活塞沿豎直方向移動。在每個注射器23的針管在其下方的香菸內向上移動的過程中，第二升降機構22可帶動每個活塞向下移動，以將每個注射器23的筒體內的香精和/或香料注射入該注射器23下方的香菸中。

在該實施例中，第一升降機構21和第二升降機構22均由滑臺、電機和聯軸器構成。滑臺包括第一滑臺和第二滑臺。電機包括第一電機和第二電機。聯軸器包括第一聯軸器和第二聯軸器。第一電機的轉動軸通過第一聯軸器與第一滑臺的絲槓相連，使得第一電機可帶動第一滑臺的滑塊進行上下滑動，從而構成第一升降機構21。固定注射器筒體的固定板安裝在第一升降機構21的滑臺上。第二電機的轉動軸通過第二聯軸器與第二滑臺的絲槓相連，使得第二電機可帶動第二滑臺的滑塊進行上下滑動，從而構成第二升降機構22。固定注射器活塞的固定板安裝在第二升降機構22的滑臺上。香精香料的注射過程是第一電機驅動第一滑臺的滑塊向下滑動，使得注射器23的針管插入其下方的待注射的香菸中，當針管向下插入到合適距離後，停止前進，滑塊帶動針管反向向上移動。在向上移動的過程中，第二電機驅動第二滑臺的滑塊向下滑動，進而推動注射器23的活塞使得香精香料被注入到香菸中。

在一些實施例中，為了使香精香料均勻地注入到香菸中，如圖2所示，該香精香料注射儀還包括一個或多個驅動機構32，安裝在工位轉盤10的下方，每個驅動機構32和一個香菸容納裝置30相應設置，以在該香菸容納裝置30移動至所述注射工位時，驅動該香菸容納裝置30內容納的每支香菸進行轉動。在本發明的一些優選的實施例中，共設置四個香菸容納裝置30。進一步地，每個香菸容納裝置30中每個香菸容納部31可包括外筒、可轉動地安裝於外筒的內筒，以及安裝於內筒上端和下端的彈性圈。內筒內腔為香菸容納腔，香菸插入內筒後，彈性圈的中央圈孔用於夾持固定香菸。每個香菸容納裝置30配置一個轉動電機32。當香菸容納裝置30移動到注射工位時，轉動電機32通過聯軸器驅動與其連接的主動帶輪轉動，主動帶輪通過帶式傳動帶動相對應的兩個香菸內筒底端的兩個從動帶輪轉動，進而帶動香菸容納腔內的香菸進行轉動，以保證在注射過程中，香精香料能夠被均勻地注入到香菸中。

在本發明的一些實施例中，為使大量的香菸一支一支有序地進入上煙裝置40中，該香精香料注射儀還包括香菸分揀裝置50，配置成使其內的多支香菸一支一支有序地進入上煙裝置40的一個或多個上煙筒41內。如圖3所示，香菸分揀裝置50為雙輥筒香菸分揀裝置，其包括漏鬥51、柱形體52、滾軸53和香菸換向裝置54。漏鬥51內限定有一個香菸放置腔，可容納多支香菸。柱形體52的圓周表面上設置有至少一個與柱形體52同軸的放煙槽。滾軸53設置在柱形體52的側上方，與柱形52體同時轉動，以使香菸放置腔內的一支香菸從柱形體52和滾軸53的上方同側進入放煙槽內，並將該香菸帶到柱形體52和滾軸53的下方同側，從而使該香菸在重力的作用下從放煙槽內掉下。香菸換向裝置54配置成接收從放煙槽掉下的、且處於水平狀態的香菸轉換成傾斜狀態或豎直狀態，以使香菸在重力的作用下掉入上煙裝置40內。具體地，香菸換向裝置54還包括側壁、端壁和轉換塊。側壁為兩個相對設置的豎直平板，端壁垂直於兩個側壁。側壁和端壁的作用在於支撐轉換塊。轉換塊為圓弧形，起香菸換向作用。轉換塊位於兩個側壁之間，且圓弧形轉換面的至少部分表面朝向端壁的內表面。在香菸分揀裝置50工作時，先將大量的香菸放置在香菸分揀裝置50的漏鬥51中，在電機的驅動下，柱形體52和滾軸53發生轉動，在它們的共同作用下，漏鬥51中的香菸進入柱形體52的放煙槽內，隨柱形體52一起轉動，最終到達柱形體52和滾軸53的下方同側而落下，進入香菸換向裝置54。在香菸換向裝置54中，處於水平狀態的香菸在圓弧形轉換塊的作用下轉換成豎直狀態，隨後落入上煙裝置40的每一個上煙筒41中。

為提高香精香料的注射效率，工位轉盤10在使一個香菸容納裝置轉動到注射工位時，還使另一個所述香菸容納裝置處於所述插煙工位，即轉盤轉動一次，多項工作可以同時進行，顯著提高了工作效率。

在本發明的一些實施例中，如圖2所示，該香精香料注射儀還包括香精香料容納裝置80、清洗液容納裝置90和廢液收集裝置100。香精香料容納裝置80、清洗液容納裝置90和廢液收集裝置100均為一個或多個，安裝於工位轉盤10，可隨工位轉盤10轉入和轉出注射工位。

每個香精香料容納裝置80限定出一個或多個香精香料腔，安裝於工位轉盤10，以使每個香精香料容納裝置80隨工位轉盤轉入並轉出注射工位，從而使注射裝置20從該香精香料容納裝置80的每個香精香料腔內抽吸香精或香料。具體地，在該實施例中，香精香料容納裝置80設置為兩組，它們間隔約180°。每組香精香料容納裝置80包括三個沿工位轉盤10周向排列的香精香料容納裝置80。每個香精香料容納裝置80可包括沿工位轉盤10的徑向排列的至少兩個香精香料管，每個香精香料管限定有一個香精香料腔，且每個香精香料管放置於工位轉盤的一個通孔內。注射裝置20可從每個香精香料容納裝置80的每個香精香料腔內抽吸香精或香料。

每個清洗液容納裝置90限定出一個或多個清洗液腔，安裝於工位轉盤10，以使每個清洗液容納裝置90隨工位轉盤10轉入並轉出注射工位，從而使注射裝置20從該清洗液容納裝置90的每個清洗液腔內抽吸清洗液。具體地，在該實施例中，清洗液容納裝置90可為兩個，它們間隔約180°。每個清洗液容納裝置90包括沿工位轉盤10的徑向排列的至少兩個清洗液管，每個清洗液管限定有一個清洗液腔且放置於工位轉盤的一個通孔內。

每個廢液收集裝置100限定出一個或多個廢液腔，安裝於工位轉盤10，以使每個廢液收集裝置100隨所述工位轉盤10轉入並轉出注射工位，從而使注射裝置20將其內的廢液或清洗液注入該廢液收集裝置100的每個廢液腔內。在一些實施例中，廢液收集裝置100可為兩個，它們間隔約180°。每個廢液收集裝置100包括沿工位轉盤10的徑向排列的至少兩個廢液收集管。每個廢液收集管限定有一個廢液腔且放置於工位轉盤的一個通孔內。注射裝置20從清洗液腔內抽吸清洗液以進行注射器23的清洗，然後將清洗後的廢液注入到廢液腔內從而完成清洗過程。

為了進一步地提高香精香料注射儀的自動化，在一些實施例中，如圖5所示，該香精香料注射儀還包括吐煙裝置60和香菸收集裝置70。

吐煙裝置60配置成在一個香菸容納裝置30位於吐煙工位時，使該香菸容納裝置30的每個香菸容納腔內的香菸離開該香菸容納裝置30。每個香菸容納腔沿豎直方向延伸，且吐煙裝置60使香菸從每個香菸容納腔的上方開口離開該香菸容納腔。具體地，吐煙裝置60包括一個或多個頂杆和驅動裝置。驅動裝置帶動一個或多個頂杆上下移動，以在一個香菸容納裝置30位於吐煙工位時，使每個頂杆將該香菸容納裝置30的每個香菸容納腔內的香菸頂出。在本發明的一些優選的實施例中，吐煙裝置60設置為一個或多個具有活塞杆的氣缸，設置於工位裝置的下方，活塞杆和氣缸的數量與所對應的一個香菸容納裝置30的香菸容納腔的數量保持一致。當一個香菸容納裝置30移動到吐煙工位時，在氣缸的驅動下，一個或多個活塞杆向上運動，將該香菸容納裝置30的香菸容納腔內一個或多個香菸頂出或同時頂出。

為了便於收集注射完成後的香菸，該香精香料注射儀還可包括香菸收集裝置70，配置成收集離開每個香菸容納腔的香菸。具體地，如圖2所示，香菸收集裝置70包括收集盒73和導煙裝置，導煙裝置配置成使離開每個香菸容納腔的香菸進入收集盒73內。導煙裝置包括第一傾斜導煙部71、豎直導煙部72和第二傾斜導煙部74。第一傾斜導煙部71的內部限定有傾斜槽，且具有開設於傾斜槽的底面上的一個或多個沿豎直方向延伸的通孔，每個通孔與處於吐煙工位的每個香菸容納腔同軸設置，且通孔的數量和每個香菸容納裝置30的香菸容納腔的數量保持一致。豎直導煙部72的內部限定有與傾斜槽連通的豎直通道。第二傾斜導煙部74具有一個傾斜面，配置成接收豎直通道內的香菸，且使香菸進入收集盒73。進一步地，第一傾斜導煙部71還包括槽蓋75，設置於傾斜槽的上方，以防止向上移動的香菸飛出導煙裝置。在吐煙裝置60的作用下，香菸離開其所在的香菸容納腔，進入香菸收集裝置70，在香菸收集裝置70內完成收集過程。具體地，香菸是通過第一傾斜導煙部71上開設的通孔進入第一傾斜導煙部71。隨後香菸通過與第一傾斜導煙部71相連的豎直導煙部72進入第二傾斜導煙部74。在第二傾斜導煙部74的傾斜面的作用下進入收集盒73，最終完成香菸的收集過程。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，所做出的任何改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。