一种电子烟自动注油设备 |
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| 申请号 | CN202410075024.7 | 申请日 | 2024-01-18 | 公开(公告)号 | CN117775434A | 公开(公告)日 | 2024-03-29 |
| 申请人 | 深圳市思野精机有限公司; | 发明人 | 杨治国; 李东海; 韦志杰; | ||||
| 摘要 | 本 申请 涉及 电子 烟设备技术领域，尤指一种 电子烟 自动注油设备，包括： 工作台 ；机罩； 机架 ，上料装置，包括：电子烟模 块 上料仓、空模块下料仓、 定位 机构、取料机构和移料机构，用于自动抓取电子烟模块上的电子烟移送至检测位与注油位和自动排放取完电子烟的空模块；检测模块，所述检测模块采用CCD视觉检测，相机和 光源 安装于工作台上，用于检测不同电子烟的油孔 位置 ；注油装置，所述注油装置安装于工作台左侧和注油箱内，包括：供油模块、注油模块和电子烟定位机构；下料装置，所述下料装置安装于工作台最左侧，用于将完成注油的电子烟转移至 输送机 上并流出设备；本申请具有提高注油效率、降低注油成本、操作简便的优点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电子烟自动注油设备，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种电子烟自动注油设备技术领域背景技术[0002] 电子雾化器是将烟油采用高温、高压或超声等方式进行雾化的设备。电子雾化器在自动化生产的过程中，或者使用后将烟油消耗完之后，需要在电子雾化器中注入烟油。现 有的电子雾化器在注油时，通常采用自动化的注油结构进行注油，具体的，通过利用供油管 道将供油桶中的烟油输送到注油模块中，再通过注油模块的注射针注入雾化器中。 [0003] 目前来料电子烟均采用泡棉挖孔固定的模块方式，一个模块上一般固定10～100个电子烟。现有的注油设备需要人工将电子烟模块放置到治具中定位，再对电子烟注油，注 油完成后停机并取出已注油的电子烟模块，这种方式不仅需要人工频繁上下料，还需要制 作大量治具以适应不同尺寸的产品，因此无法获得较高的注油效率和较低的注油成本。 发明内容 [0004] 为解决上述问题，本发明提供一种电子烟自动注油设备，具有提高注油效率和降低注油成本的优点。 [0005] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电子烟自动注油设备，包括： [0006] 工作台； [0007] 电子烟模块，用于放置若干电子烟； [0008] 检测模块，安装于工作台上并用于检测不同电子烟的油孔位置； [0009] 上料装置，所述上料装置包括电子烟模块上料仓组件、空模块下料仓组件、定位机构、取料机构和移料机构；其中电子烟模块上料仓组件用于放置有若干电子烟模块并移动 至定位机构，取料机构抓取电子烟模块上的电子烟依次移送至检测位与注油装置，定位机 构夹取位于顶端的电子烟模块实现定位且将取完电子烟的电子烟模块移送至空模块下料 仓组件； [0010] 注油装置，所述注油装置安装于工作台，用于对若干电子烟进行注油； [0011] 下料装置，所述下料装置安装于工作台，用于将完成注油的电子烟转移下料。 [0012] 作为进一步的优化方案，所述电子烟模块上料仓组件与空模块下料仓组件的结构相同，其中电子烟模块上料仓组件包括框体，在所述框体底部设有第一板体，所述第一板体 上安装有滑动导轨和接近传感器，所述滑动导轨上设有第二板体，第二板体上放置有沿竖 直方向排列的多个电子烟模块，所述框体的第一侧面、第二侧面和第三侧面设有限位板，所 述第三侧面朝向设备内侧并在对应限位板上设有避空第一板体的窗口，所述第一板体与安 装于框体外侧的第一驱动部连接，所述第一驱动部用于驱动电子烟模块上升至定位机构， 第四侧面朝向外侧并设有限位机构。 [0014] 作为进一步的优化方案，所述定位机构包括第一定位板、第三驱动部、第四驱动部，所述第一定位板上设有上料口，所述上料口四面均布有若干组定位块，每组定位块均由 第三驱动部驱动，并使得定位块抵接电子烟模块实现定位，第四驱动部驱动所述电子烟模 块沿Y轴方向移动，并带动电子烟模块至取料机构一侧或空模块下料仓组件。 [0015] 作为进一步的优化方案，所述电子烟模块包括若干吸塑盘，所述吸塑盘上设有多个电子烟卡槽，相邻电子烟卡槽首尾交错排列，且吸塑盘一侧设有倒角；在所述第一定位板 上还设有用于检测所述吸塑盘上的倒角的第一BGS光电传感器。 [0016] 作为进一步的优化方案，所述取料机构包括多组气动夹爪、取料转轴、取料支架、第五驱动部、第二BGS光电传感器，所述气动夹爪安装于取料转轴上，所述取料转轴两端通 过轴承配装在取料支架上，在取料转轴一端延伸出取料支架并设有垂直安装的伞齿轮组， 第五驱动部的输出端通过伞齿轮组与取料转轴驱动连接，并带动气动夹爪夹取电子烟后转 动90°至注油方向，在所述气动夹爪后方还设有第二BGS光电传感器用于自动识别取料高 度；移料机构包括第六驱动部，该第六驱动部为XYZ轴模组，其中XYZ轴模组与取料机构配 装，并驱动气动夹爪沿空间XYZ轴方向移动。 [0017] 作为进一步的优化方案，注油装置包括供油模块、注油模块、电子烟定位机构，所述供油模块包括储油单元、加热单元和输油单元；所述储油单元包括外桶、盖合在外桶顶端 开口的外桶密封盖，所述外桶内设有内桶，在外桶与内桶之间设置有储水腔体，所述外桶密 封盖上设有进气手滑阀、泄压安全阀、探针式热电偶和供油管道，烟油从所述内桶被输送到 供油管道； [0020] 作为进一步的优化方案，所述注油模块为陶瓷精密计量泵，在所述陶瓷精密计量泵上设有进油口和出油口，所述进油口与所述硅胶管另一端相连接，所述出油口与出油管 一端连接，所述出油管另一端与注油板相连接，所述注油板装于工作台，在所述注油板上设 有多组注射针，每组注射针都对应一组供油模块和注油模块，所述每组注射针下方都设有 可拆卸的接油杯。 [0021] 作为进一步的优化方案，所述电子烟定位机构包括第二定位板、第七驱动部，所述第二定位板上设有与所述注射针一一对应的注油孔，所述注油孔内设有导向件，所述导向 件为锥孔结构，所述锥孔小径大于注射针直径0.2mm，大径大于注射针直径2mm，在所述注油 孔前后侧设有前定位夹和后定位夹，所述前定位夹和后定位夹上设有多组相对应的“L”形 结构，所述前定位夹和后定位夹由第七驱动部驱动；在所述第二定位板上还设有与所述注 射针一一对应的的UV加热灯，所述第二定位板下方设有第八驱动部，第八驱动部驱动第二 定位板向下运动，使得注射针刺入电子烟进行注油。 [0023] 本发明的有益效果在于： [0024] 自动化程度提高：相比传统方式的人工上下料和注油操作，引入了自动化上料装置、注油装置以及下料装置，大大提高了生产线的自动化程度，减少了人工操作，从而提高 了生产效率。 [0025] 优化定位结构：通过采用检测模块和定位机构，实现了对电子烟模块的自动定位和识别，减少了制作大量治具的需要，从而降低了生产成本，提高了生产线的灵活性和适应 性。 [0029] 图1是本申请实施例的整体结构示意图； [0030] 图2是本申请实施例隐藏了防护罩的结构示意图； [0031] 图3是本申请实施例上料装置的结构示意图； [0032] 图4是本申请实施例上料装置后方视角的结构示意图； [0033] 图5是储油单元的结构示意图； [0034] 图6是注油模块以及电子烟定位机构配装的结构示意图； [0035] 图7是本申请实施例注油装置的结构示意图； [0036] 附图标号说明： [0037] 1、工作台；11、机罩；12、机架；121、电箱；122、注油箱；123、上料箱；2、上料装置；21、电子烟模块上料仓组件；211、框体；2111、第一侧面；2112、第二侧面；2113、第三侧面； 2114、第四侧面；212、第一板体；2121、滑动导轨；2122、接近传感器；213、第二板体；214、电子烟模块；215、限位机构；216、第一驱动部；2151、挡板；2152、第二驱动部；22、空模块下料仓组件；23、定位机构；231、第一定位板；2311、上料口；232、定位块；233、第三驱动部；234、第四驱动部；235、第一BGS光电传感器；24、取料机构；241、气动夹爪；242、取料转轴；243、伞齿轮组；244、第五驱动部；245、第二BGS光电传感器；25、移料机构；3、检测模块；4、注油装置；41、供油模块；411、储油单元；4111、外桶密封盖；41111、进气手滑阀；41112、泄压安全阀；41113、探针式热电偶；41114、供油管道；4112、外桶；4113、内桶；412、加热单元；4121、发热盘；4122、导热铝管；4123、第一隔热层；4124、固定罩；413、输油单元；4131、硅胶管道； 4132、第二隔热层；42、注油模块；421、进油口；422、出油口；423、出油管；424、注油板；425、注射针；426、接油杯；43、电子烟定位机构；431、第二定位板；4311、注油孔；4312、导向件； 432、前定位夹；433、后定位夹；434、第七驱动部；435、UV加热灯；436、第八驱动部；5、下料装置；51、海绵吸盘；52、输送机；53、第九驱动部。 具体实施方式[0038] 请参阅图1‑7所示，本发明关于为了使本申请所需要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。 [0039] 需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一部件，它可以是直接或者间接在该另一个部件上。 [0040] 需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。 [0041] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或者两个以上，除非另有明确具体的限定。 [0042] 一种电子烟自动注油设备，参见图1至图7，包括： [0043] 工作台1； [0044] 机罩11； [0045] 机架12，所述机架12包括：电箱121、注油箱122和上料箱123； [0046] 上料装置2，所述上料装置2安装于工作台1右侧和上料箱123内， [0047] 包括：电子烟模块上料仓组件21、空模块下料仓组件22、定位机构23、取料机构24和移料机构25，用于自动抓取电子烟模块214上的电子烟移送至检测位与注油位和自动排 放取完电子烟的空模块； [0049] 用于检测不同电子烟的油孔位置； [0050] 注油装置4，所述注油装置4安装于工作台1左侧和注油箱内122，包括：供油模块41、注油模块42和电子烟定位机构43； [0051] 下料装置5，所述下料装置5安装于工作台1最左侧，用于将完成注油的电子烟转移至输送机52上并流出设备； [0052] 在本实例中，所述电子烟模块214包括吸塑盘，所述吸塑盘上设有多个电子烟卡槽，相邻卡槽首尾交错排列，所述吸塑盘一侧设有倒角；其有益效果是，对电子烟应用吸塑 盘的包装后能节约包装成本，更适合设备自动化上料，吸塑盘一侧的倒角用于识别放料方 向，从而减少错误操作。 [0053] 在本实例中，所述电子烟模块上料仓组件21和空模块下料仓组件22结构相似，包括框体211，在所述框体211底部设有第一板体212，所述第一板体212上安装有滑动导轨 2121和接近传感器2122，所述滑动导轨2121上设有第二板体213并用于放置沿竖直方向排 列的多个电子烟模块214，所述框体211的第一侧面2111、第二侧面2112和第三侧面2113设 有不锈钢板限位板，所述第三侧面2113朝向设备内侧并在所述不锈钢板上设有避空第一板 体212的窗口，所述第一板体212与安装于框体211外侧的第一驱动部216连接，所述第一驱 动部216用于驱动电子烟模块214上升至取料高度，第四侧面2114朝向设备外侧并设有限位 机构215。 [0054] 优选的，第一驱动部216是步进电机驱动的丝杆机构。其有益效果是，滑动导轨2121的设置可以在设备外部进行电子烟模块214的放料过程，便于操作，一次可以放置多组 电子烟模块214，无需频繁放料，因此一人可以同时操作多台设备，从而提高了注油效率和 降低了注油成本。 [0055] 具体的，所述限位机构215包括挡板2151，所述挡板2151安装于转轴上，所述转轴两端设有轴承座固定，放料时第二驱动部2152驱动挡板2151转动120°张开，人工拉出第二 板体213，将纸箱中的电子烟模块214取出摆放于第二板体213上，再将第二板体213推入，当 所述接近传感器2122检测到信号后所述第二驱动部2152驱动挡板2151转动120°闭合完成 放料。优选的，第二驱动部驱动2152是气缸驱动旋转结构。其有益效果是，旋转结构的挡板 2151限位不但空间占用小，而且当所述接近传感器2122检测到位提示后便可松手，无需等 待所述挡板2151完全闭合。 [0056] 具体的，所述定位机构23包括第一定位板231，所述第一定位板231上设有上料口2311，所述上料口2311四面均布有8组定位块232，每组定位块232均由第三驱动部233驱动 用于同时抵接电子烟模块214实现定位，定位时第一驱动部216驱动电子烟模块214向下运 动，使实现定位的电子烟模块214分离出来，而后可由第四驱动部234驱动所述分离的电子 烟模块214沿Y轴方向移动，当所述电子烟模块214上的电子烟夹取完后，第四驱动部234驱 动空模块至下料位，此时定位块232解除定位，所述空模块自由掉落至下方的空模块下料仓 组件22中，在所述第一定位板上231还设有第一BGS光电传感器235用于检测所述吸塑盘上 的倒角，从而分辨所述电子烟模块214放料方向是否正确，若不正确在所述电子烟模块214 分离前自动解除定位并提示人工调整方向。 [0057] 优选的，所述第三驱动部233是气缸驱动的导向结构，所述第四驱动部234是步进电机驱动的同步带结构。其有益效果是，第一BGS光电传感器235能够稳定识别吸塑盘方向， 避免电子烟油孔方向错误导致注油时撞机造成设备损坏，所述上料装置2可以自动下料空 模块，省去了停机下料过程，从而提高了注油效率。 [0058] 具体的，所述取料机构24包括多组气动夹爪241，所述气动夹爪241安装于取料转轴242上，所述取料转轴242两端有轴承固定，在取料转轴242一端设有垂直安装的伞齿轮组 243，驱动端齿轮安装于第五驱动部244用于驱动气动夹爪241夹取电子烟后转动90°至注油 方向，在所述气动夹爪241后方还设有第二BGS光电传感器245用于自动识别取料高度，所述 取料机构24安装于移料机构25的Z轴模组上，所述移料机构25是Y轴为龙门结构的XYZ轴模 组，所述XYZ轴模组为第六驱动部用于驱动气动夹爪241从所述电子烟模块214上同时夹取 多个电子烟移送至检测位和注油位。 [0059] 在本实例中，所述检测模块3位于上料装置2和注油装置4之间，仅对启动后第一次夹取的电子烟做检测，用于模板数据和当前检测的位置数据比对后自动计算找寻注油位。 其有益效果是，仅对启动后第一次夹取的产品做检测不会影响设备效率，通过视觉检测能 够自动计算找寻注油位，在面对形状和颜色各异的电子烟时仅需根据电子烟油杯规格配置 油量参数，无需配置其他位置参数，也无需制造和更换大量治具，因此无须专业技术人员便 可以操作设备，进一步降低了电子烟的注油成本。 [0060] 在本实例中，该设备设有多组供油模块41和注油模块42，所述供油模块41包括储油单元411、加热单元412和输油单元413。其有益效果是，模块化设计各单元相对独立，方便更换维护。 [0061] 具体的，所述储油单元411包括外桶4112，所述外桶4112为平底压力桶且桶内设有内桶4113用于储油，在外桶4112内还装有10mm左右深度的水，所述内桶4113为薄壁结构，所 述外桶密封盖4111上设有进气手滑阀41111、泄压安全阀41112、探针式热电偶41113和供油 管道41114，烟油通过0.2mpa压缩空气或氮气从所述内桶4113被输送到所述供油管道 41114。 [0062] 其有益效果是，内外桶分离的储油方式油桶可取出便于回收烟油和清洗，也可当作日常储油桶加密封盖用来储油，从而减少烟油周转造成的损耗；加入少量水和薄壁结构 的内桶4113易于传热；通过0.2mpa气压能使烟油快速填充到所述柱塞泵中，从而提高注油 效率。 [0063] 具体的，所述加热单元412包括发热盘4121，所述发热盘4121安装于所述外桶4112底部用于对烟油加热，在所述发热盘4121上设有导热铝管4122并沿周向紧抱所述外桶 4112，在所述发热盘4121上设有探温热电偶，在所述导热铝管4122外设有第一隔热层4123 和固定罩4124。 [0064] 其有益效果是，同时对外桶4112底部和桶身加热，并配合油温和发热盘4121控温能够提高加热速度和控制内桶4113中的烟油温度均匀，从而解决了局部烟油温度过高导致 的烟油变质和温度过低影响注油速度的问题。 [0065] 具体的，所述输油单元413包括硅胶管道4131，所述硅胶管道4131一端与所述供油管道41114连接，在所述硅胶管道4131上设有加热丝和热电偶缠绕于整条硅胶管道，在所述 加热丝外有第二隔热层4132密封。 [0066] 其有益效果是，输油单元413为缠绕发热丝和热电偶的硅胶编织管，具有耐压、耐温、易弯曲、易更换的优点，因而油路中的油温控制更精准，所述外桶密封盖4111便于取放。 [0067] 具体的，所述注油模块42为陶瓷精密计量泵，在所述陶瓷精密计量泵上设有进油口421和出油口422，所述进油口421与所述硅胶管4131另一端相连接，所述出油口422与出 油管423一端连接，所述出油管423为PTFE材质且与所述输油单元413结构相同，所述出油管 423另一端与注油板424相连接，所述注油板424装于工作台1，在所述注油板424上设有多组 注射针425，每组注射针425都对应一组供油模块41和注油模块42，所述每组注射针425下方 都设有可拆卸的接油杯426。 [0069] 在本实例中，所述电子烟定位机构43位于所述注射针425上方并用于自动找寻注油位对电子烟进行精确定位，包括第二定位板431，所述第二定位板431上设有与下方所述 注射针425一一对应的注油孔4311，所述注油孔4311内设有导向件4312，所述导向件4312为 锥孔结构，所述锥孔小径大于注射针425直径0.2mm，大径大于注射针425直径2mm，在所述注 油孔4311前后侧设有前定位夹432和后定位夹433，所述两定位夹上设有多组相对应的“L” 形结构用于对角方向夹紧电子烟实现电子烟的固定与定位，所述两定位夹各由一组Y轴为 龙门结构的XY轴模组驱动，所述XY轴模组为第七驱动部434并用于驱动前定位夹432和后定 位夹433自动找寻注油位并对电子烟进行固定和定位，在所述第二定位板431上还设有与所 述注射针425一一对应的的UV加热灯435用于给注射针425加热，所述第二定位板431下方设 有第八驱动部436用于驱动完成固定和定位的电子烟向下运动至注射针425刺破电子烟密 封硅胶的位置进行注油。 [0070] 优选的，所述第七驱动部434和第八驱动部436是步进电机驱动的丝杆结构。其有益效果是，所述电子烟定位机构43能对各类电子烟进行自动定位，无需制造大量定位治具 和配置位置参数，在注油孔4311中增加锥孔导向结构既能消除不同注射针425安装差异和 注射针425弯曲变形带来的位置偏差，又能降低设备传动精度从而降低设备成本，所述UV加 热灯435照射注射针425，使所述注射针425能保持所需温度，在烟油经过时能保证烟油的流 动性，从而能保证高速注油。 [0071] 在本实例中，所述下料装置5包括海绵吸盘51和输送机52，所述海绵吸盘51安装于第九驱动部53上并用于驱动海绵吸盘51旋转至注油位向下抵接电子烟，待注油完成后真空 吸附所述电子烟，再升降旋转至下料位放置于输送机52上。 [0072] 优选的，所述第九驱动部53是步进电机驱动的丝杆结构和齿轮结构。 [0074] 以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方 案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。 |
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