一种烟叶分揭设备的制作方法

本发明涉及烟叶分选定级技术领域，尤其是涉及一种烟叶分揭设备。

背景技术：

目前，无论是国际还是国内，打叶复烤的烟叶分级，大部分都采用人工挑选进行分级的方式。人工挑选，不仅效率低，还存在以下问题：1、用工量大，在目前我国人口红利逐渐消失的背景下，企业面临着“招工难、招工贵”等问题，增加了企业的运营成本；2、人工挑选对操作者的经验和能力有较高的要求，人工因素影响大，以致分级后的烟叶品质存在较大的偏差。

为解决上述问题，国内多个公司都在尝试使用基于视觉识别、人工智能等技术的全自动机器对烟叶进行分级。目前的视觉识别技术、人工智能深度学习算法等技术已日趋成熟，能够满足烟叶分级的要求，但是，只有当烟叶处于较为平整且为单片的状态下，才能运用这些技术对烟叶进行分级。由于捆烟、把烟或烟垛中，烟叶之间粘结紧密，现有的机械分离方法速度较慢，无法满足烟叶分级生产线的速度要求，所以目前国内较为成熟的烟叶分级生产线，依然采用人工分离烟叶并将分离后的烟叶均匀码齐放入生产线的方式，自动化程度低、人力成本高。

技术实现要素：

本发明提供了一种烟叶分揭设备，把捆烟、把烟或烟垛分揭成单片的烟叶，实现机器全自动分揭烟叶，方便对烟叶进行智能分级。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种烟叶分揭设备，包括风机、负压罩和沿水平方向旋转的滚筒筛，所述负压罩罩设在滚筒筛的侧面，所述风机与负压罩连通，向被负压罩罩住的滚筒筛提供负压，负压罩罩住的滚筒筛所构建的内部空间，形成滚筒筛内部负压区以吸附烟叶。

上述方案中，风机、负压罩和滚筒筛配合，把捆烟、把烟或烟垛上外层的烟叶分揭开，实现机器全自动分揭烟叶，提高效率。

进一步地，所述负压罩罩住滚筒筛的半个圆周面。

优选的，滚筒筛内壁的最高处与滚筒筛内部负压区的最高处重合。

进一步地，所述烟叶分揭设备包括辊刷装置，辊刷装置位于滚筒筛内部负压区中，所述辊刷装置的辊刷与滚筒筛内壁形成间隙。

优选的，辊刷与滚筒筛内壁的间隙大小可调。

进一步地，所述辊刷位于滚筒筛水平轴截面上方。

进一步地，所述烟叶分揭设备包括输送装置，所述辊刷的中心轴线所在的滚筒筛纵截面高于输送装置的输送面所在的滚筒筛的纵截面。

优选的，辊刷位于靠近滚筒筛内部负压区最高处下方的位置。

优选的，辊刷旋转方向与滚筒筛的旋转方向相反。

上述方案中，辊刷装置不仅能把单片烟叶刷平整，还能把粘连在一起的烟叶刷下来，保证了烟叶分揭的质量。

进一步地，所述烟叶分揭设备包括把分揭后的烟叶输送出滚筒筛的输送装置，输送装置沿滚筒筛轴向方向贯穿滚筒筛，且输送方向沿滚筒筛轴向方向延伸，输送装置位于远离风机的滚筒筛一侧。

进一步地，所述输送装置输送面的宽度大于滚筒筛的半径。

优选的，所述输送装置的输送面所在的滚筒筛的纵截面位于滚筒筛的水平轴截面上方。

上述方案中，皮带机把分揭成单片的烟叶输送出滚筒筛到下一个工序，高效便捷。

进一步地，所述滚筒筛包括滚筒和筛网，滚筒上均匀设置通孔，筛网固定在滚筒内壁并覆盖通孔。

优选的，通孔沿滚筒轴向延伸并在周向均匀分布。

优选的，通孔所在的滚筒圆周面的面积大于滚筒其余圆周面的面积。

进一步地，所述烟叶分揭设备包括加湿回潮装置，加湿回潮装置设置于滚筒筛中或滚筒筛外。

上述方案中，加湿回潮装置使烟叶具有一定的温度和湿度，可避免造碎。

所述烟叶分揭设备至少包括两个风机和两个负压罩，两个风机分别与两个负压罩连通，两个负压罩位于滚筒筛的同一侧。

上述方案中，多个风机和多个负压罩形成多个负压区，同时在多个负压区内进行烟叶分揭，提高效率。

采用本发明所述的技术方案后，带来以下有益效果：

本发明提供的烟叶分揭设备，风机、负压罩和滚筒筛配合，把捆烟、把烟或烟垛上外层的烟叶分揭开，实现机器全自动分揭烟叶，提高效率。

本发明提供的烟叶分揭设备，输送装置把分揭成单片的烟叶输送出滚筒筛到下一个工序，高效便捷。

本发明提供的辊刷装置不仅能把单片烟叶刷平整，还能把粘连在一起的烟叶刷下来，保证了烟叶分揭的质量。

附图说明

图1：本发明实施例中提供的烟叶分揭设备的结构示意图。

图2：本发明实施例中提供的烟叶分揭设备的结构示意图。

图3：本发明实施例中提供的烟叶分揭设备的辊刷装置的结构示意图。

附图标记：1、风机2、负压罩3、辊刷装置31、支架32、减速机33、辊刷4、输送装置5、滚筒筛51、驱动机构52、机架53、筛网54、滚筒

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明作进一步详细的说明，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，一种烟叶分揭设备，包括风机1、负压罩2、滚筒筛5、输送装置4和辊刷装置3；滚筒筛5沿水平方向旋转，负压罩2罩设在滚筒筛5的侧面，风机1通过软连接与负压罩2连通起来向被负压罩罩住的滚筒筛5提供负压，负压罩2罩住的滚筒筛5所构建的滚筒筛5内部空间，形成滚筒筛5内部负压区以吸附烟叶；把烟叶输送出滚筒筛5的输送装置4贯穿滚筒筛5，辊刷装置3位于滚筒筛内部负压区中，输送装置4的输送面位于滚筒筛5水平轴截面上方，且比辊刷装置3的辊刷33所在的位置底。

烟草机构收购回来的原烟，包括把烟、捆烟、烟垛等形式，在打叶复烤的智能烟叶分级过程中，需要把上述形式的原烟分揭成单片烟叶。本发明的烟叶分揭设备，可把上述原烟分揭成单片，现以体积最大的烟垛来进行说明。设备运行时，烟垛处在滚筒筛5的底部并随滚筒筛5的转动而在滚筒筛5底部来回滚动，风机1通过负压罩2给滚筒筛5提供稳定的负压，把处在烟垛外层的烟叶吸附到滚筒筛5内壁上；烟叶被吸附到滚筒筛5内壁上后随着滚筒筛5旋转，当旋转到辊刷装置3相对的位置，辊刷33把烟叶刷平整；当吸附的烟叶为两片或三片时，辊刷33把靠近其的烟叶刷下来，让刷下来的烟叶随自身的重力坠落回滚筒筛5底部；而仍然吸附在滚筒筛5内壁的单片烟叶随滚筒筛5一起继续旋转，当滚筒筛5旋转出负压区后，由于负压的消失，烟叶不再吸附在滚筒筛5内壁并因重力自由落入输送装置4上，然后被输送装置4输送出滚筒筛5到下一工序的设备中，从而完成原烟分揭。

由上述可知，风机1、负压罩2和滚筒筛5配合，把烟垛上的烟叶分揭开，输送装置4把单片烟叶输送出滚筒筛5，辊刷装置3确保把烟叶分揭成单片并把烟叶刷平整。

烟垛在滚筒筛5的底部随滚筒筛5的旋转而来回滚动，烟垛与滚筒筛5的筛网53之间的摩擦力有可能将处在烟垛外层的烟叶分揭开来，但由于烟垛都比较结实，各烟叶之间粘结比较紧密，正常情况下，烟垛与筛网53之间的摩擦力几乎可忽略不计，只是烟垛来回滚动使外层烟叶的粘结松动，烟垛与筛网53之间的摩擦力才有可能把烟垛外层的烟叶揭下来，因此，风机1必须给滚筒筛5提供足够的合适的负压以保证把烟垛外层的烟叶吸附到筛网53上，而这需要风机1、负压罩2和滚筒筛5的相互配合。

首先，不同的烟垛，结实程度不一样，烟叶的粘结力也不一样，因此，风机1为变频风机1，风速、风量和风压都可调，以保证所提供的负压大于烟垛中粘结在一起的烟叶间的粘结力。同时，所提供的负压也不能过大，以免经常把多片粘结在一起的烟叶从烟垛上分揭出去，辊刷装置3还得多次辊刷才能把粘结在一起的多片烟叶分揭成单片烟叶，浪费时间和资源，也增加辊刷的磨损；情况严重时，有可能粘结在一起的烟叶直接被旋转出负压区落到输送装置4上，影响分揭质量，或者单片的烟叶由于被过大的负压吸附到筛网53上而造成破碎。

其次，负压罩2罩住的滚筒筛5侧面的面积必须比较大，才能使滚筒筛5内形成合适的负压区。风机1通过负压罩2给滚筒筛5提供负压所形成的负压区，包括滚筒筛5外部负压区和内部负压区，以下所述的负压区，均指滚筒筛5内部负压区。空间大小合适的负压区，吸附力适中，能比较顺利地把烟叶分揭开，同时不会造成烟叶破损。如图1所示，负压罩2罩住滚筒筛5的半个圆周面，使滚筒筛5内部的一半区域形成负压区吸附烟叶，且负压区的最高处与滚筒筛5内壁的最高处重合，烟叶被吸附时由于受力面积大且受力均匀从而能完整地贴在滚筒筛5内壁；而且负压区中的滚筒筛5内壁面积比较大，不同的位置能吸附不同的烟叶，从而提高分揭的效率。负压罩2罩住滚筒筛5侧面的面积过小，有可能造成单片烟叶无法运输出滚筒筛5或使烟叶破碎。如，当负压罩2罩住滚筒筛5侧面的面积为四分之一的滚筒筛5圆周面时，则负压区有可能位于滚筒筛5水平轴截面的下方，当滚筒筛5旋转出负压区，烟叶由于失去负压而无法继续吸附在滚筒筛5内壁而落回滚筒筛5底部。或者，当负压罩2罩住滚筒筛5侧面的面积为四分之一的滚筒筛5圆周面时，负压区的最高处位于滚筒筛5水平轴截面的上方，但负压区的最高处也有可能低于输送装置4输送面所在的位置，从而导致烟叶无法落到输送装置4上；即使该负压区的最高处高于输送装置4输送面所在的位置，分揭出来的烟叶能落到输送装置4上，但由于负压区所在的圆周面面积较小，导致吸附力过大而造成烟叶破碎。负压区为滚筒筛5内部的一半区域，负压区的最高处与滚筒筛5内壁的最高处重合，则负压区刚好是以滚筒筛5垂直轴截面为分割面的靠近风机1一侧的滚筒筛5内部一半的空间，烟叶随滚筒筛5旋转出负压区时恰好处在滚筒筛5内壁的最高处，就能比较顺利稳当地落到输送装置4上。

另外，滚筒筛5需提供合适的转速和合适的筛网53以配合风机1从而顺利分揭烟叶。如图2所示，滚筒筛5包括驱动机构51、机架52、滚筒54和筛网53，滚筒54设置在机架52上，筛网53固定在滚筒54内壁上，驱动机构51设置在机架52上，与滚筒54连接并驱动滚筒54旋转。驱动机构51可以有多种结构，只要能驱动滚筒54以一定的速度匀速旋转并根据烟垛的情况调整转速即可。滚筒54上均匀设置多个通孔，筛网53覆盖通孔，筛网53上均匀设置小孔，孔径3-15mm，以便气流通过。通孔处于滚筒筛5最高处时，其在滚筒筛5水平轴截面的投影为矩形，通孔沿滚筒54轴向延伸并在周向均匀分布。多个通孔所在的滚筒54圆周面面积大于滚筒54上其余的圆周面面积。滚筒54主体部分也可直接由筛网53组成，但这样的结构下，筛网53除了两端，圆周面其余部位没有其他部件支撑，有可能受力过大而容易损坏，影响使用寿命；同时，这样的结构有可能导致滚筒筛5对烟叶的吸附力过大，造成烟叶破损，或者烟叶随滚筒筛5转出负压区后，由于惯性不能当即下落，下落时有可能已超出输送装置4输送面所在的区域。滚筒54设置多个通孔，筛网53固定在滚筒54内壁上并覆盖通孔，这样的结构，不仅能增加滚筒54的强度减轻筛网53的受力，而且能减缓负压对烟叶的强吸力从而减弱造碎。但是，通孔所在的滚筒54圆周面的面积必须大于非通孔所在的滚筒54圆周面的面积，不然有可能导致风机1所提供的负压无法把烟叶从烟垛上揭下并吸附到筛网53上。

风机1、负压罩2和滚筒筛5相互配合，把烟垛外层的烟叶分揭开，已成单片状态的烟叶通过输送装置4输送出滚筒筛5到下一工序。输送装置4位于滚筒筛5远离风机1的一侧，沿滚筒筛5轴向方向贯穿整个滚筒筛5，输送方向沿滚筒筛5轴向方向延伸，输送装置4输送面的宽度大于滚筒筛5的半径，输送装置4的输送面所在的滚筒筛5的纵截面位于滚筒筛5的水平轴截面上方。输送装置4可以是皮带机，也可以是振槽或者其他具有输送功能的装置，只要能把落到其上面的烟叶输送出滚筒筛5即可。本发明的输送装置4主要指皮带机。由于滚筒筛5的半个内部空间都属于负压区，且负压区的最高处与滚筒筛5内壁的最高处重合，单片烟叶随滚筒筛5转出负压区要下落时，也就是单片烟叶转过滚筒筛5的最高处开始下落，此时单片烟叶处于滚筒筛5垂直轴截面远离负压区的一侧，要使烟叶顺利下落到输送面上，输送装置4的位置显得尤为重要。当输送面的宽度大于滚筒筛5的半径，且位于滚筒筛5远离风机1的一侧，那么宽度方向上的大部分输送面处于单片烟叶下落的位置，就能很顺利地接住下落的单片烟叶。而输送面所在的滚筒筛5的纵截面位于滚筒筛5的水平轴截面上方，输送面所处的这个高度能确保单片烟叶短时间内就能下落到输送面上，以免下落过程较长而被负压区的负压影响从而偏离输送面，导致重新被吸附到滚筒筛5内壁上。同时，这样的设置，能使滚筒筛5中有足够的空间和合适的位置设置辊刷装置3。

实际上，只要有足够的空间使烟垛在滚筒筛5底部翻滚，能使转出负压区后下落的单片烟叶顺利下落到输送面上，输送装置4可设置在滚筒筛5中的其他位置。如，输送装置4的中心轴线与滚筒筛5的中心轴线属于同一垂直平面，即输送面一半处于负压区中一半处于非负压区中，输送面所处的高度刚好为滚筒筛5的水平轴截面所在的高度或者比滚筒筛5的水平轴截面高。这样的设置也能使单片烟叶下落到输送面上，但是却有可能造成不必要的浪费或没有空间设置辊刷装置3。因为，当输送面一半处于负压区中一半处于非负压区中时，若输送面宽度比较小，输送面所在滚筒筛5的纵截面的宽度比较大，就有可能导致非负压区中输送面所处的该滚筒筛5纵截面上，大部分并没有输送面覆盖，从而单片烟叶很有可能没有下落到输送面上；为了确保单片烟叶能下落到输送面上，只能使用输送面宽度比较大的输送装置4，增加成本负担。而且，输送面宽度比较大时，可能导致负压区中没有足够的空间设置辊刷装置3。

烟垛中，各烟叶间的粘结力大小不等，风机1、负压罩2和滚筒筛5相互配合分揭烟垛外层的烟叶时，有可能顺利分揭出单片烟叶，也有可能分揭出两片或三片粘结在一起的烟叶。当然，可通过调节风机1使其向滚筒筛5提供的负压与烟垛的结实程度相匹配，从而尽可能减少分揭出两片或三片粘结一起的烟叶的几率。当出现两片或三片粘结在一起的烟叶时，辊刷装置3与滚筒筛5配合，使粘结在一起的烟叶分开。如图3所示，辊刷装置3位于滚筒筛5的负压区中，包括支架31、减速机32和辊刷33，辊刷33设置在支架31上。辊刷33的中心轴线的延伸方向与滚筒筛5的轴向相同，辊刷33位于滚筒筛5水平轴截面上方，靠近负压区最高处下方的位置，且辊刷33所处的位置比输送面所处的位置高，即辊刷的中心轴线所在的滚筒筛5纵截面高于输送装置4的输送面所在的滚筒筛5的纵截面；靠近滚筒筛5内壁的方向上，辊刷33与滚筒筛5内壁形成间隙，且间隙大小可调；辊刷33旋转方向与滚筒筛5的旋转方向相反。

这样的设置，使得辊刷33有两个作用：当吸附在滚筒筛5内壁的烟叶为单片烟叶，滚筒筛5旋转把单片烟叶旋转至与辊刷33相对位置时，辊刷33把单片烟叶刷平整；当吸附在滚筒筛5内壁的烟叶为为粘结在一起的两片或三片烟叶，滚筒筛5旋转把粘结在一起的烟叶旋转至与辊刷33相对位置时，辊刷33刷下靠近其的一片或两片烟叶，使得最终只有单片烟叶吸附在滚筒筛5内壁并随滚筒筛5转出负压区。因此，辊刷33必须位于负压区中，且与滚筒筛5内壁相距比较近，形成间隙，可容两张或三张烟叶通过即可。而且，由于辊刷33与滚筒筛5内壁形成间隙，当粘结在一起的烟叶的厚度大于间隙的大小，烟叶无法通过间隙，在烟叶、辊刷33和滚筒筛5内壁的相互作用下，烟叶脱离滚筒筛5内壁坠落到滚筒筛5底部；在这个过程中，粘结在一起的烟叶由于多次受力，有可能散开而不再粘结在一起，或者彼此间的粘结力减弱，当再次被吸附到滚筒筛5内壁上时，粘结在一起的烟叶数量减少。若辊刷33与滚筒筛5内壁相距比较远，则辊刷33与滚筒筛5内壁无法形成配合，从而无法刷平整单片烟叶或者刷下靠近辊刷33的粘结的外层烟叶。当不同批次的烟垛，其烟叶厚度不一时，可通过调整辊刷33与滚筒筛5内壁的间隙大小，使两者更好地配合。另外，设备运行一定时间后，辊刷33上的刷丝会有磨损，使得辊刷33与滚筒筛5内壁的间隙变大，从而导致辊刷33与滚筒筛5内壁无法配合，若直接更换刷丝则会导致成本增加，此时可通过调整辊刷33与滚筒筛5内壁的距离，而使得两者之间的间隙处于合理的范围，延长了辊刷33的使用寿命，节约成本。至于如何使辊刷装置3处于负压区中，如何调整辊刷33与滚筒筛5内壁的距离，这都是现有技术，不再赘述。若辊刷33旋转方向与滚筒筛5的旋转方向相同，则两者无法对烟叶施加方向相反的作用力，从而无法把烟叶刷平整或刷下粘结的烟叶。

滚筒筛5的半个内部空间都属于负压区，也就是负压区的滚筒筛5内壁面积比较大，不同的位置能吸附不同的烟叶。当烟叶吸附在滚筒筛5内壁比较高的位置时，如，高于滚筒筛5水平轴截面的位置，只要辊刷33所在的位置高于正常情况下烟叶所在的位置，则烟叶会顺利通过辊刷33所对着的位置后再转出负压区，若辊刷33所在的位置过低，则烟叶有可能没经过辊刷33所对着的位置就直接转出了负压区，有可能导致下落到输送装置4输送面上的烟叶为粘结在一起的烟叶或折皱严重的烟叶。另外，烟叶经过辊刷装置3辊刷后，负压对其的作用力也会有所减弱，有可能经过辊刷33所对着的位置后就会往下掉落，因此辊刷33位于靠近负压区最高处正下方的位置为最优。由上述可知，辊刷33的位置，最优的设计为位于滚筒筛5水平轴截面上方，靠近负压区最高处正下方的位置，且辊刷33所处的位置比输送装置4输送面所处的位置高。

为了避免烟叶在滚筒筛5内旋转造成破碎，可设置加湿回潮装置。加湿回潮装置可设置在滚筒筛5内部或滚筒筛5外，只要能对烟叶进行加湿即可。加湿方式可为直喷蒸汽或者汽水混合后喷洒到烟叶表面，使烟叶具有一定温度和湿度，提高烟叶的耐加工性能，避免造碎。

为了提高效率，可在滚筒筛5上设置多个负压区，即本发明的烟叶分揭设备，由多个相同的单元组成：输送装置4和辊刷装置3如之前所述，滚筒筛5由多段相同的滚筒54和筛网53组成，每段滚筒54匹配相应的风机1和负压罩2，负压罩2都位于滚筒筛5的同一侧。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本发明的保护范围。