一种防破珠堵珠的爆珠定量系统及方法与流程

本发明涉及制烟设备，具体涉及一种防破珠堵珠的爆珠定量系统及方法。

背景技术：

1、在制烟设备技术领域，爆珠卷烟凭借独特的风味释放特性，已成为全球烟草市场的重要细分品类。随着消费需求多元化，爆珠产品及其载体呈现显著多样化趋势：爆珠物理属性跨度增大，涵盖直径1.5mm至4.0mm的不同规格及差异化脆度；承载爆珠的滤棒结构也从单一结构向二元复合、三元复合等复杂空腔结构演进，对爆珠植入精度提出了更高要求。

2、然而，现有爆珠添加设备难以适配高速化与柔性化的生产需求，主流爆珠定量方式在高速运转工况下暴露出多重技术瓶颈：

3、一、物理损伤风险高，破珠率居高不下

4、传统设备多采用机械拨叉或金属导向件输送爆珠，刚性接触下高速运动的爆珠易发生高频碰撞与摩擦。部分早期转盘式结构未设置径向负压约束机构，爆珠受离心力作用持续贴靠外侧护板滑动摩擦，对于直径较小、脆度较低的爆珠，极易出现破裂形变，严重制约产品良率提升。

5、二、供料稳定性差，缺珠堵珠频发

6、爆珠在料腔内容易因静电力、摩擦力发生粘连搭桥，无法持续进入输送通道；同时输送通道内缺乏有效定位约束，高速旋转下爆珠易弹跳、位移，引发飞珠、叠珠与通道堵塞，最终导致滤棒缺珠、少珠，产品质量一致性差。

7、三、产能瓶颈突出，运行速度受限

8、受制于机械结构磨损风险与定位精度限制，现有设备运行速度通常仅能维持在60m/min左右，无法满足爆珠卷烟大规模、高效率的生产需求，成为制约产线提速的关键短板；

9、综上所述，行业内亟须一种能够规避刚性接触、降低爆珠损伤，同时实现高精度定位与高速稳定运行的新一代爆珠定量施加系统及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种爆珠定量施加系统及方法，采用“两级盘式结构+正负压协同控制”的核心设计，解决现有设备破珠率高、缺珠频发、运行速度低的技术问题，实现爆珠的高速、高精度、低损耗定量施加。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种防破珠堵珠的爆珠定量系统，包括固定板、取珠盘组件、定量盘组件、负压系统、正压系统和控制系统，所述取珠盘组件和所述定量盘组件沿竖向上下紧挨布局位于所述固定板的同侧，所述取珠盘组件包括送料盘组件、配气盘和旋转驱动件一，所述旋转驱动件一固定安装于所述固定板的背面，所述配气盘与所述旋转驱动件一的输出轴同轴固定安装于所述固定板的正面，所述送料盘组件的中部设置有快捷拆卸装置，所述送料盘组件通过所述快捷拆卸装置与旋转驱动件一的输出轴装配；

4、所述送料盘组件包括呈环状的送料盘体，所述送料盘体一侧环形面沿圆周向均匀等于设置有多个间隔块，多个所述间隔块与所述送料盘体一侧环形面共同组成多个l形槽体，所述l形槽体的径向侧为送珠槽，周向侧为暂存槽，所述间隔块表面且位于两个相邻的所述暂存槽之间设置有阻断二者连通的隔阻凸块，所述送珠槽远离所述送料盘体原点的一端开设有沿厚度方向贯穿所述送料盘体的吹出孔，所述正压系统的输出端设置于所述固定板背面对应各所述吹出孔运动轨迹处，所述送珠槽内靠近所述吹出孔处设置有负压场结构以约束多爆珠涌入吹出孔造成堵塞、飞珠或破珠；所述送料盘体圆周面外部罩设有环形护板以阻止爆珠沿径向逃出所述暂存槽，所述环形护板底部对应所述定量盘组件顶面处设置有出料口，所述环形护板通过螺栓紧固连接于所述固定板正面，所述送料盘体的正面通过螺栓紧固连接有视窗环架以遮盖所述l形槽阻止爆珠沿轴向逃出所述l形槽体，所述视窗环架的正面中央固定安装有排风盖；所述送料盘体的内孔中央同轴设置有正压法兰，所述正压法兰通过接入所述正压系统沿圆周面吹出正压气体维持各爆珠分散存储于所述暂存槽内；所述控制系统根据主机运行信号控制所述取珠盘组件和定量盘组件的转速。

5、进一步的，所述负压场结构为沿所述送料盘体圆周方向一一对应所述送珠槽开设的暂吸孔，所述暂吸孔的一端与所述送珠槽连通且处于靠近所述吹出孔处，另一端贯穿所述送珠槽背面接入所述负压系统。

6、进一步的，所述定量盘组件包括旋转驱动件二，所述旋转驱动件二固定安装于所述固定板的背面，且轴端穿过所述固定板与植珠盘同轴固定安装，所述固定板的正面且与所述旋转驱动件二同轴设置固定安装有配气盘组件，所述植珠盘通过所述配气盘组件的负压输出结构逐个吸入爆珠，并通过所述配气盘组件的正压输出结构逐个吐出爆珠，所述配气盘组件的负压输出结构和正压输出结构分别与所述负压系统和所述正压系统连通。

7、进一步的，所述植珠盘内沿径向均匀开设有多条爆珠槽，所述爆珠槽位于所述植珠盘圆周面的开口形成吸附孔，所述爆珠槽的轴线不经过所述植珠盘的圆心，所述爆珠槽位于所述植珠盘一侧圆面的开口均与所述配气盘组件的负压输出结构连通。

8、进一步的，所述排风盖为透明亚克力材质，且表面均匀布置开设有多个透气通孔；所述l形槽体的轴向深度与爆珠直径匹配。

9、进一步的，所述快捷拆卸装置包括手轮和法兰座，所述旋转驱动件一通过所述法兰座固定安装于所述固定板背面，所述视窗环架同轴套设于所述旋转驱动件一的输出轴外部，所述手轮螺纹连接于所述旋转驱动件一的输出轴端部夹紧所述视窗环架于所述配气盘正面。

10、进一步的，所述正压法兰固定安装于所述法兰座的正面，所述正压法兰的圆周面沿径向均匀开设有多个吹气孔，所述正压法兰的圆面四周均匀开设有三个集风槽，所述法兰座靠近圆周处对应三个所述集风槽沿轴向均开设有正压气孔，所述集风槽通过对应的所述正压气孔接入所述正压系统，多个所述吹气孔均分为三组分别与三个所述集风槽连通。

11、进一步的，所述取珠盘组件还包括接近开关，所述接近开关通过支座固定安装于所述固定板开设的镂空口处，所述镂空口与所述送料盘组件内部连通以检测爆珠余量。

12、另一方面，一种防破珠堵珠的爆珠定量方法，包括以下步骤：

13、步骤一：控制系统实时采集主机的运行速度信号，经运算处理后输出对应的驱动频率至取珠盘组件的旋转驱动件一和定量盘组件的旋转驱动件二，使送料盘体及植珠盘的转速与主机节拍动态匹配；

14、步骤二：接近开关实时检测送料盘体内的爆珠余量，并将检测信号反馈至控制系统，当余量低于预设阈值时，控制系统控制料仓与送料盘体之间的输料阀开启，将爆珠经入料口补入送料盘体的暂存槽内；

15、步骤三：正压系统输出的正压气流经正压法兰的吹气孔将爆珠从暂存槽吹入送珠槽内，随后负压系统通过配气盘在送珠槽末端建立负压场结构，将未到达吹出孔的爆珠吸附并稳定约束于送珠槽内靠近吹出孔处，防止高速旋转时飞珠或破珠；

16、步骤四：送料盘体随旋转驱动件一转动至预设的释放工位时，送料盘体正压区的正压气流瞬间作用于爆珠，将爆珠吹落至下方的定量盘组件；

17、步骤五：下落的爆珠进入定量盘组件携带爆珠转动至下方的释放工位时，经过配气盘上正压区的正压气流将爆珠吹离，完成单粒爆珠定量投放；

18、步骤六：当接收到主机停机信号时，控制系统控制负压系统和正压系统的高精密阀岛关闭，切断各气路气源，防止非工作状态下的误动作及能耗浪费。

19、本发明的有益效果是：

20、1、正压解桥畅流，从源头消除缺珠隐患

21、通过在送料盘中心设置带均布气孔的正压法兰，持续输出正压扰动气流，有效破坏爆珠间的静电力与摩擦力，防止爆珠在暂存腔内粘连、搭桥、堆积；配合径向通道的正压助流作用，确保爆珠连续顺畅地进入输送通道，显著降低缺珠、堵珠概率，提升供料可靠性。同时停机时可通过调高正压气压实现内腔自动清料，提升维护便捷性；

22、2、负压柔性约束，大幅降低破珠与飞珠率

23、在送料盘径向通道末端设置负压吸附孔，配合配气盘的相位控制，将爆珠稳定吸附约束于通道外端。这种非接触式气动约束完全克服了高速离心力的影响，避免爆珠与外侧环形护板发生刚性摩擦与碰撞，相比无负压的传统结构，爆珠破损率大幅下降，同时杜绝了飞珠、叠珠现象，保障产品良率与一致性；

24、3、两级盘反向旋转+气动转接，提升定量定位精度

25、采用上下两级盘式布局，取珠盘与定量盘独立驱动、反向旋转，通过“上盘正压吹落+下盘负压承接”的气路联动完成爆珠转接，替代传统重力落料方式。配合植珠盘倾斜式吸附孔的设计，有效克服爆珠运动的惯性漂移，确保单粒爆珠在释放瞬间的姿态稳定性与落点准确性，实现高精度单粒定量投放；

26、4、高精密阀岛稳压控制，突破高速产能瓶颈

27、系统采用高精密阀岛对正压与负压气路进行闭环调控，可根据双盘不同工位的流量需求精准稳定输出气压，抑制气流波动对爆珠轨迹的干扰。配合上述结构优化，设备运行速度可稳定提升至100m/min以上，突破了传统设备60m/min的速度瓶颈，大幅提升生产效率与产能上限，具备良好的工程应用价值。