本实用新型涉及烟用滤棒制造中的在线端面检测，即一种基于zl21滤棒成型机在线端面检测的机头装置。
背景技术：
近几年特种滤棒产品如空心滤棒发展很快，对滤棒的生产提出了新的要求：
1、特种滤棒产品对其端面的形状、尺寸精度都有严格的限制和要求，由于工件尺寸小、速度快，传统测量方法难以在流水线上实现全检。因此，采用视觉分析与机电自动化技术安装一套视觉非接触式测量设备，可以按客户要求精度完成特种滤棒端面外形尺寸检测，同时根据滤棒端面形状及尺寸精度的设定，通过单个端面分析完成对滤棒不良品的分选进行剔除，以满足滤棒厂的下游客户烟厂对特种滤棒的外观要求。专利2013105501774“卷烟滤棒端面形状质量检测的方法及其装置”视觉检测技术走在了前面。
2、空管滤棒是目前使用最多的特种滤棒，由于其成型工艺的限制，成型速度不宜过高，故许多厂家乐意使用速度不很高的zl21成型机生产空管滤棒，但愈来愈严格的端面要求，功能欠缺的zl21成型机已经不能满足特种滤棒的生产需求，迫使该成型机的机头需要进行功能在线检测改造。
3、zl21机型滤棒成型机属于老旧设备，国内目前存量较大。但改造起来有下述困难：a、原有的机头的分烟轮无负压装置，使得成型后的滤棒产品不能实现有序传递，从而无法对每只产品实现在线检测。b、新加的检测装置如何与原成型机结构衔接、传动同步比较困难。
技术实现要素：
本实用新型基于以上技术背景，参考专利2013105501774“卷烟滤棒端面形状质量检测的方法及其装置”视觉检测技术，对zl21机机头进行增加检测功能的改造，提出一种基于zl21滤棒成型机在线端面检测的机头装置的新设计。
这种基于zl21滤棒成型机在线端面检测的机头装置，安装在成型机末端，主要包括箱体、主电机、分烟轮、检测鼓轮、剔除鼓轮、传递鼓轮和视觉检测系统，其特征在于，主电机依次和不同功能的分烟轮、检测鼓轮、剔除鼓轮、传递鼓轮组装在一起，形成一个独立的机器单元，主电机和各鼓轮之间的联动由箱体内不同传动比的齿轮间进行刚性传递，以满足滤棒在有序传递过程中完成检测、剔除、传递，视觉系统安装在检测鼓轮前方，落料板安装在传递鼓轮一侧，产生负压的负压集成板安装在箱体的后侧，箱体上部有观察窗。
所述主电机为独立的伺服电机，与成型机的plc相连接。
所述机头装置与成型机连接定位，一、采用定位十字架定位支撑，十字架为a、b、c三个互相垂直的平面，a平面托住箱体的底板，b平面和成型机箱体贴紧、固定，c平面和检测箱体的背板贴紧、固定，二、使用直径和滤棒相等的定位杆，将定位杆放在分烟轮最上部的沟槽里，定位杆对齐成型机刀头箱上的滤棒出口，达到定位准确的目的，同时满足成型机的出棒速度与分烟轮的转速同步，使成型机每个射出滤棒都准确的落入分烟轮的沟槽中。
所述分烟轮主要由烟轮座、输入、输出齿轮、负压区调整套、分烟轮主体及吸风法兰组成，烟轮座通过安装法兰固定在箱体上，主电机和输入齿轮连接，输出齿轮和检测鼓轮的输入齿轮连接，输入齿轮带动烟轮主动齿轮与分烟轮主体上的内齿轮圈啮合转动，分烟轮主体通过密封圈和轴承安装在烟轮座上，分烟轮主体左部有滤棒定位挡圈，滤棒定位挡圈和安装法兰之间均匀分布有沟槽，分烟轮主体内安装有负压区调整套，分烟轮主体在密封圈左侧，通过孔道连接负压集成板中高压旋涡风机形成的负压区，成型机出口将滤棒送至分烟轮的沟槽上，分烟轮的转速和成型机滤棒出口速度同步，所有的滤棒依次进入分烟轮，分烟轮主体左端吸风法兰内的负压，通过分烟轮沟槽内的小孔吸附进入沟槽的滤棒，当滤棒随分烟轮转到与检测鼓轮交汇处时，负压失效，检测鼓轮负压开启，滤棒与分烟轮分离进入检测鼓轮沟槽，完成滤棒交接。
所述分烟轮的烟轮座上有和沟槽对应的吹风口，吹出的空气精准地吹向烟轮沟槽，因为定位挡圈的作用，使滤棒整齐排列。
所述分烟轮的负压区调整套的不同区域，布置有滤棒缓冲吸风口和负压分区调整吸风口，滤棒缓冲吸风口对成型机末端射出的高速滤棒，产生吸附力，防止滤棒冲击定位挡圈上的定位销，避免滤棒端面损坏；负压分区调整吸风口控制分烟轮圆周的负压区域，让滤棒得到有序排列和与检测鼓轮顺利交接。
本实用新型的优点是：
1、拆除原有的无负压的分烟轮，采用独立的有负压的分烟轮，分烟轮的转速和成型机生产滤棒的速度同步，使之与zl21成型机良好配合。
2、为使本实用新型的传动箱的传动链与成型机的传动有效的契合，本实用新型动力采用独立的伺服电机驱动。
3、本实用新型的箱体采用十字架定位支撑，保证箱体和成型机的精准定位。
4、采用plc控制技术，使本实用新型系统的4个转轮传动比精确匹配。使zl21成型机可以继续利用，同时提高了在线检测的水平。
附图说明
图1为本实用新型装配图
图2为分烟轮结构剖视图
图3为分烟轮外观图
图4为分烟轮座外观图
图5为负压区调整套外观图
图6为机头与成型机定位连接图
图中：1、箱体，2、主电机，3、分烟轮，4、检测鼓轮，5、剔除鼓轮，6、传递鼓轮，7、视觉检测系统，8、落料板，9、负压集成板，10、观察窗，11、定位十字架，12、烟轮座，13、输入齿轮，14、输出齿轮，15、负压区调整套，16、分烟轮主体，17、吸风法兰，18、密封圈，19、沟槽，20、滤棒，21、吹风口，22、滤棒定位挡圈，23、滤棒成型机，24、烟轮主动齿轮，25、内齿轮圈，26、轴承，27、安装法兰，28、沟槽，29、安装法兰。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型详细说明如下：
在图1中，这种基于zl21滤棒成型机在线端面检测的机头装置，安装在成型机末端，主要包括箱体1、主电机2、分烟轮3、检测鼓轮4、剔除鼓轮5、传递鼓轮6和视觉检测系统7，主电机2依次和不同功能的分烟轮3、检测鼓轮4、剔除鼓轮5、传递鼓轮6组装在一起，形成一个独立的机器单元，主电机2和各鼓轮之间的联动由箱体1内不同传动比的齿轮间进行刚性传递，以满足滤棒在有序传递过程中完成检测、剔除、传递，视觉检测系统7安装在检测鼓轮4前方，落料板8安装在传递鼓轮6一侧，产生负压的负压集成板9安装在箱体1的后侧，箱体1上部有观察窗10。
所述主电机为独立的伺服电机，与成型机的plc相连接。
在图6中，所述机头装置与成型机连接定位，一、采用定位十字架11定位支撑，定位十字架有a、b、c三个互相垂直的平面，a平面托住箱体的底板，b平面和成型机箱体贴紧、固定，c平面和检测箱体的背板贴紧、固定，二、使用直径和滤棒相等的定位杆，将定位杆放在分烟轮最上部的沟槽里，定位杆对齐成型机刀头箱上的滤棒出口，达到定位准确的目的，同时满足成型机的出棒速度与分烟轮的转速同步，使成型机每个射出滤棒都准确的落入分烟轮的沟槽中。
在图2和图3中，所述分烟轮3主要由烟轮座12、输入齿轮13、输出齿轮14、负压区调整套15、分烟轮主体16及吸风法兰17组成，烟轮座12通过安装法兰固定在箱体1上，主电机2和输入齿轮13连接，输出齿轮14和检测鼓轮4的输入齿轮连接，输入齿轮13带动烟轮主动齿轮24与分烟轮主体上的内齿轮圈25啮合转动，分烟轮主体16通过密封圈18和轴承26安装在烟轮座12上，分烟轮主体16左部有滤棒定位挡圈22，滤棒定位挡圈22和安装法兰27之间均匀分布有沟槽28，分烟轮主体16内安装有负压区调整套15，分烟轮主体16在密封圈18左侧，通过孔道连接负压集成板9中高压旋涡风机形成的负压区，成型机出口将滤棒送至分烟轮3的沟槽28上，分烟轮3的转速和成型机滤棒出口速度同步，所有的滤棒依次进入分烟轮3，分烟轮主体16左端吸风法兰17内的负压，通过分烟轮沟槽28内的小孔吸附进入沟槽的滤棒，当滤棒随分烟轮3转到与检测鼓轮4交汇处时，负压失效，检测鼓轮4负压开启，滤棒与分烟轮3分离进入检测鼓轮4沟槽，完成滤棒交接。
在图4中，所述分烟轮的烟轮座12上有和沟槽对应的吹风口21，吹出的空气精准地吹向分烟轮沟槽，因为滤棒定位挡圈22的作用，使滤棒整齐排列。
在图5中，所述分烟轮3的负压区调整套15的不同区域，布置有滤棒缓冲吸风口30和负压分区调整吸风口31，滤棒缓冲吸风口30对成型机末端射出的高速滤棒，产生吸附力，防止滤棒冲击挡圈上的定位销，避免滤棒端面损坏；负压分区调整吸风口31控制分烟轮圆周的负压区域，让滤棒得到有序排列和与检测鼓轮顺利交接。
所述检测鼓轮、剔除鼓轮与传递鼓轮的结构和运动方式在专利2013105501774“卷烟滤棒端面形状质量检测的方法及其装置”中有详细说明，滤棒经分烟轮交接后，鼓轮上部的负压使滤棒牢牢吸附在检测鼓轮沟槽内，通过plc控制，视觉系统相机对运动中检测鼓轮沟槽内的每个滤棒依次拍照取样，并对滤棒端面的数据进行分析处理，然后在检测鼓轮与剔除鼓轮的交汇处释放负压力，完成滤棒的第二次交接，在剔除鼓轮每个沟槽内电磁阀的控制下，不合格滤棒被剔除，最后合格成品在传递鼓轮上落入落料板。
1.一种基于zl21滤棒成型机在线端面检测的机头装置，安装在成型机末端，主要包括箱体、主电机、分烟轮、检测鼓轮、剔除鼓轮、传递鼓轮和视觉检测系统，其特征在于，主电机依次和不同功能的分烟轮、检测鼓轮、剔除鼓轮、传递鼓轮组装在一起，形成一个独立的机器单元，主电机和各鼓轮之间的联动由箱体内不同传动比的齿轮间进行刚性传递，以满足滤棒在有序传递过程中完成检测、剔除、传递，视觉系统安装在检测鼓轮前方，落料板安装在传递鼓轮一侧，产生负压的负压集成板安装在箱体的后侧，箱体上部有观察窗。
2.根据权利要求1所述的一种基于zl21滤棒成型机在线端面检测的机头装置，其特征在于，所述主电机为独立的伺服电机，与成型机的plc相连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于zl21滤棒成型机在线端面检测的机头装置，其特征在于，所述机头装置与成型机连接定位，一、采用定位十字架定位支撑，十字架为a、b、c三个互相垂直的平面，a平面托住箱体的底板，b平面和成型机箱体贴紧、固定，c平面和检测箱体的背板贴紧、固定，二、使用直径和滤棒相等的定位杆，将定位杆放在分烟轮最上部的沟槽里，定位杆对齐成型机刀头箱上的滤棒出口，达到定位准确的目的，同时满足成型机的出棒速度与分烟轮的转速同步，使成型机每个射出滤棒都准确的落入分烟轮的沟槽中。
4.根据权利要求1所述的一种基于zl21滤棒成型机在线端面检测的机头装置，其特征在于，所述分烟轮主要由烟轮座、输入、输出齿轮、负压区调整套、分烟轮主体及吸风法兰组成，烟轮座通过安装法兰固定在箱体上，主电机和输入齿轮连接，输出齿轮和检测鼓轮的输入齿轮连接，输入齿轮带动烟轮主动齿轮与分烟轮主体上的内齿轮圈啮合转动，分烟轮主体通过密封圈和轴承安装在烟轮座上，分烟轮主体左部有滤棒定位挡圈，滤棒定位挡圈和安装法兰之间均匀分布有沟槽，分烟轮主体内安装有负压区调整套，分烟轮主体在密封圈左侧，通过孔道连接负压集成板中高压旋涡风机形成的负压区，成型机出口将滤棒送至分烟轮的沟槽上，分烟轮的转速和成型机滤棒出口速度同步，分烟轮主体左端安装有产生负压的吸风法兰，吸风法兰通过小孔与分烟轮沟槽内相通，吸附进入沟槽的滤棒，当滤棒随分烟轮转到与检测鼓轮交汇处时，小孔中的电磁阀动作，负压失效，滤棒与分烟轮分离进入检测鼓轮沟槽。
5.根据权利要求1所述的一种基于zl21滤棒成型机在线端面检测的机头装置，其特征在于，所述分烟轮的烟轮座上有和沟槽对应的吹风口，吹风口的前端有定位挡圈。
6.根据权利要求1所述的一种基于zl21滤棒成型机在线端面检测的机头装置，其特征在于，所述分烟轮的负压区调整套的不同部位，布置有滤棒缓冲吸风口和负压分区调整吸风口，滤棒缓冲吸风口对成型机末端射出的高速滤棒，产生吸附力，防止滤棒冲击挡圈上的定位销，避免滤棒端面损坏；负压分区调整吸风口控制分烟轮圆周的负压区域，让滤棒得到有序排列和与检测鼓轮顺利交接。
技术总结