1.本发明涉及卷烟烟盒检测技术领域，具体的说，涉及一种硬盒卷烟烟盒开合力检测装置及其检测方法。
背景技术：2.在硬盒卷烟日常消费过程中，消费者打开烟盒盒盖取出烟支后，闭合烟盒盒盖，直到需要再次抽吸卷烟时，才会打开盒盖。在整盒卷烟抽吸完之前，硬盒卷烟闭合状态的密封性对卷烟烟支的保湿、保香有重要作用，烟盒闭合后出现缝隙、密封性不好，会导致盒内剩余烟支水分和香精香料挥发，严重影响卷烟烟支在抽吸过程中的感官质量。
3.在消费者体验环节，硬盒卷烟烟盒的开合力对消费者在打开烟盒取出烟支过程中的体验及感受，有着较为直观的影响。一个适当的开合力，会让消费者在打开烟盒的过程中，感受到比较舒适的阻尼，给消费者带来愉悦的体验。当开合力较大时，消费者在打开烟盒的过程中，会感受到比较费力，难以开启烟盒取出烟支，造成不舒适的消费体验。当开合力较小时，消费者在打开烟盒的过程中，会感到烟盒松弛，包装不够紧密，产生质量残次的感受。
4.因此，需要通过模拟消费者打开硬盒卷烟的习惯，检测卷烟烟盒的开合力的具体数值，为改善硬盒卷烟首次打开之后再次闭合的密封性，提升消费者体验提高数据支撑。
5.发明专利内容
6.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种硬盒卷烟烟盒开合力检测装置及其检测方法，使用开盒机构旋转打开和关闭烟盒的盒盖，并测量打开和关闭盒盖时的扭矩，获取打开和关闭盒盖的开合力。
7.本发明解决技术问题采用如下技术方案：
8.一种硬盒卷烟烟盒开合力检测装置，包括烟盒输送带、烟盒夹紧台、开盒机构、控制系统和数据处理系统；所述烟盒输送带、烟盒夹紧台、开盒机构和数据处理系统均与控制系统电性连接；其中，
9.所述烟盒输送带用于将烟盒输送至烟盒夹紧台；
10.所述烟盒夹紧台设置于烟盒输送带的末端，所述烟盒夹紧台相对设置有两个能够移动的夹紧板，用于夹紧烟盒的盒体；
11.所述开盒机构包括电机、盒盖夹爪和扭矩传感器，所述电机输出旋转驱动力；所述盒盖夹爪通过联轴器连接于电机的输出轴；所述盒盖夹爪包括相对设置能够移动的上夹爪和下夹爪，用于夹紧烟盒的盒盖；所述扭矩传感器设置于联轴器上，用于检测盒盖夹爪旋转的扭矩，并将扭矩转化为电信号发送到控制系统；
12.所述控制系统用于控制烟盒输送带、烟盒夹紧台、开盒机构的启动、运行和停止，并接收扭矩传感器发送的盒盖夹爪旋转的扭矩，并将扭矩转换为打开盒盖和关闭盒盖的力；
13.所述数据处理系统用于接收和分析打开盒盖和关闭盒盖的力。
14.进一步的，所述控制系统包括控制台和工控机，所述控制台用于控制烟盒输送带、烟盒夹紧台、开盒机构的电源的通断以及检测装置整体的自动运行；所述工控机用于控制烟盒输送带、烟盒夹紧台、开盒机构的整体运行和分别运行。
15.进一步的，所述盒盖夹爪具有连接于联轴器的轨道，所述上夹爪和下夹爪的一端均具有滑块，所述滑块与轨道配合滑动。
16.进一步的，所述上夹爪和下夹爪均具有多个均匀分布的压紧柱。
17.进一步的，所述烟盒夹紧台设置有第一光电传感器，用于检测盒盖伸出烟盒夹紧台的距离，避免盒盖被夹紧板夹住，使盒盖夹爪夹持盒盖的位置一致，便于保持测量结果的一致性。
18.进一步的，所述烟盒夹紧台宽度方向设置有两个第二光电传感器，用于检测烟盒的宽度，使夹紧板的位移适用于不同规格的烟盒。
19.进一步的，所述烟盒输送带与烟盒夹紧台中心线重合。
20.进一步的，所述烟盒输送带设置有定位装置，使烟盒的中心线与烟盒输送带的中心线重合，使烟盒不会发生横向偏移。
21.进一步的，所述盒盖夹爪设置有压力传感器，用于检测盒盖夹爪的夹紧力，防止盒盖夹爪夹持盒盖时过紧或者过松。
22.进一步的，还包括配电柜和显示器，所述配电柜用于对烟盒输送带、烟盒夹紧台、开盒机构、控制系统和数据处理系统进行配电和电源控制；所述显示器与工控机和数据处理系统电性连接，用于显示工控机的运行参数和数据处理系统的处理结果，便于操作人员观察运行参数和测量结果。
23.进一步的，一种硬盒卷烟烟盒开合力检测方法，使用所述硬盒卷烟烟盒开合力检测装置进行检测，包括以下步骤：
24.s1、在工控机上输入待测烟盒的信息和控制参数；
25.s2、将待测烟盒放置于烟盒输送带上，启动运行，通过烟盒输送带将待测烟盒输送至烟盒夹紧台的预设位置后将烟盒固定；
26.s3、工控机控制盒盖夹爪合拢，使盒盖夹爪将盒盖夹紧；
27.s4、工控机控制电机启动，电机带动盒盖夹爪旋转90
°
，开启盒盖，电机再带动盒盖夹爪反向旋转90
°
，关闭盒盖，完成一次测试，共完成n次测试；扭矩传感器检测盒盖夹爪旋转时开启盒盖和关闭盒盖的扭矩，并转化为电信号传送到工控机；
28.s5、所述工控机将扭矩转换为打开盒盖和关闭盒盖的力，并将扭矩、打开盒盖和关闭盒盖的力传送到数据处理系统；
29.s6、数据处理系统对扭矩、打开盒盖和关闭盒盖的力进行统计分析。
30.进一步的，所述电机匀速转动。
31.进一步的，烟盒夹紧台的预设位置为盒盖超过第一光电传感器40
±
1mm。
32.进一步的，测试次数n为20次，模拟消费者从开始打开烟盒到卷烟烟支完全抽吸完所需要开启盒盖的次数。
33.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
34.(1)该装置结构简单，使用方便，适用范围广，能够测量不同规格的烟盒的开合力。
35.(2)通过该装置对卷烟烟盒的开合力进行检测，可以获取卷烟烟盒的开合力检测
标准，形成卷烟产品质量指标，对卷烟烟盒的密封性加以控制，改善硬盒卷烟在首次打开后，闭合状态的密封性，从而使整盒卷烟在消费者从开始打开烟盒到卷烟烟支完全抽吸完的过程中保湿保香，确保卷烟感官质量，提升卷烟产品消费者体验，提升品牌价值，助力企业高质量发展。
附图说明
36.图1为本发明硬盒卷烟烟盒开合力检测装置的结构示意图。
37.图2为本发明a的放大图结构示意图。
38.图中：1-烟盒输送带；2-烟盒夹紧台；21-夹紧板；22-第一电控装置；23-第一光电传感器；3-电机；4-盒盖夹爪；41-上夹爪；42-下夹爪；411-压紧柱；412-滑块；43-轨道；44-第二电控装置；5-扭矩传感器；6-联轴器；7-控制台；8-工控机；9-显示器；10-烟盒。
具体实施方式
39.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
40.本发明提供了一种硬盒卷烟烟盒开合力检测装置，如图1所示，包括烟盒输送带1、烟盒夹紧台2、开盒机构、控制系统和数据处理系统；所述烟盒输送带1、烟盒夹紧台2、开盒机构和数据处理系统均与控制系统电性连接。
41.所述烟盒输送带1用于将烟盒10输送至烟盒夹紧台2，所述烟盒夹紧台2设置于烟盒输送带1的末端，所述烟盒夹紧台2相对设置有两个能够移动的夹紧板21，所述夹紧板21可以通过第一电控装置22驱动分开或合拢，可以通过气缸或伺服电机驱动两个夹紧板21移动，夹紧烟盒10的盒体。为了控制盒盖伸出烟盒夹紧台2的距离，所述烟盒夹紧台2设置有第一光电传感器23；第一光电传感器23可以设置于所述夹紧板21末端，也可以设置在烟盒夹紧台2的支撑部分的末端，用于在烟盒10输送过程中检测盒盖伸出烟盒夹紧台2的距离，避免盒盖被夹紧板21夹住，使盒盖夹爪4夹持盒盖的位置一致，便于保持测量结果的一致性。
42.所述开盒机构包括电机3、盒盖夹爪4和扭矩传感器5，所述电机3输出旋转驱动力；所述盒盖夹爪4通过联轴器6连接于电机3的输出轴，使电机3能够带动盒盖夹爪4转动。所述盒盖夹爪4包括相对设置能够移动的上夹爪41和下夹爪42，用于夹紧烟盒10的盒盖。所述盒盖夹爪4具有连接于联轴器6的轨道43，所述上夹爪41和下夹爪42的一端均具有滑块412，所述滑块412与轨道43配合滑动。所述上夹爪41和下夹爪42可以通过第二电控装置44驱动分开或合拢，从而释放或夹紧烟盒10的盒盖，可以通过气缸驱动，也可以通过伺服电机驱动。优选的，所述上夹爪41和下夹爪42均具有多个均匀分布的压紧柱411，再优选的，所述上夹爪41和下夹爪42均具有三个压紧柱411，分散抵接在盒盖上，可以模拟消费者开启盒盖的动作。所述盒盖夹爪4还设置有压力传感器，用于检测盒盖夹爪4的夹紧力，获取合适的夹紧力，可以防止盒盖夹爪4夹持盒盖时过紧造成盒盖损坏，或者夹持盒盖时过松造成盒盖脱落而使盒盖不能随电机3转动。所述扭矩传感器5设置于联轴器6上，在盒盖夹爪4旋转时，可以检测盒盖夹爪4旋转的扭矩，并将扭矩转化为电信号发送到控制系统。
43.所述控制系统用于控制烟盒输送带1、烟盒夹紧台2、开盒机构的启动、运行和停止，并接收扭矩传感器5发送的盒盖夹爪4旋转的扭矩，并将扭矩转换为开合力。优选的，所
述控制系统包括控制台7和工控机8，所述控制台7用于控制烟盒输送带1、烟盒夹紧台2、开盒机构的电源的通断以及检测装置整体的自动运行，可以设置电源按钮、启动按钮、停止按钮和急停按钮。所述工控机8用于控制烟盒输送带1、烟盒夹紧台2、开盒机构的整体运行和分别运行，所述工控机8接收信号后，根据信号指令控制烟盒输送带1、烟盒夹紧台2、开盒机构的运行。所述数据处理系统用于接收和分析打开盒盖和关闭盒盖的力，对打开盒盖和关闭盒盖的力进行统计分析。为了便于操作人员观察运行参数和测量结果，所述装置还包括显示器9，所述显示器9与工控机8和数据处理系统电性连接，用于显示工控机8的运行参数和数据处理系统的处理结果。为了便于电源输配，使各个用电设备能够独立供电，所述装置还包括配电柜，用于对烟盒输送带1、烟盒夹紧台2、开盒机构、控制系统和数据处理系统进行配电和电源控制。
44.该装置结构简单，占地小，可以直接安装于测试台上。使用时，将烟盒10放置在烟盒输送带1的中心位置上，通过控制台7开启电源，所述装置开始运行后，烟盒10随着输送带运行到烟盒夹紧台2。为了使烟盒10从烟盒输送带1的中心位置输送到烟盒夹紧台2时位于两个夹紧板21的中间，所述烟盒输送带1与烟盒夹紧台2中心线重合。为了使烟盒10在输送过程中，烟盒10侧边始终与烟盒输送带1输送方向平行，不出现歪斜或者横向偏移，所述烟盒输送带1设置有定位装置，在烟盒10的横向方向进行限位，将烟盒10固定在烟盒输送带1的中心位置，使烟盒10的中心线与烟盒输送带1的中心线重合，从而与烟盒夹紧台2的中心线重合，与两个夹紧板21平行，当烟盒10输送到烟盒夹紧台2后，位于烟盒10两侧的夹紧板21在第一电控装置22的驱动下向中间移动，夹紧烟盒10的侧面，固定住烟盒10。为了使夹紧板21的位移能够适用于不同规格的烟盒10，所述烟盒夹紧台2宽度方向设置有两个第二光电传感器，用于检测烟盒10的宽度，根据烟盒10的宽度，可以自动调整夹紧板21的位移量。当烟盒夹紧台2固定住烟盒10后，上夹爪41和下夹爪42在第二电控装置44的驱动下向中间位置移动，各个压紧柱411分别抵接到盒盖的上表面和下表面，夹紧盒盖。盒盖夹爪4夹紧盒盖后，电机3就可以带动上夹爪41和下夹爪42沿着盒盖的开启方向和关闭方向旋转，从而打开盒盖或者关闭盒盖，扭矩传感器5可以检测盒盖夹爪4旋转时的扭矩，并将扭矩信号发送工控机8，将扭矩转换为打开盒盖和关闭盒盖的力。
45.本发明还提供了一种硬盒卷烟烟盒开合力检测方法，使用所述硬盒卷烟烟盒10开合力检测装置进行检测，包括以下步骤：
46.s1、在工控机8上输入待测烟盒10的信息和控制参数；
47.s2、将待测烟盒10放置于烟盒输送带1上，启动运行，通过烟盒输送带1将待测烟盒10输送至烟盒夹紧台2的预设位置后将烟盒10固定；
48.s3、工控机8控制盒盖夹爪4合拢，使盒盖夹爪4将盒盖夹紧；
49.s4、工控机8控制电机3启动，电机3带动盒盖夹爪4旋转90
°
，开启盒盖，电机3再带动盒盖夹爪4反向旋转90
°
，关闭盒盖，完成一次测试，共完成n次测试；扭矩传感器5检测盒盖夹爪4旋转时开启盒盖和关闭盒盖的扭矩，并转化为电信号传送到工控机8；
50.s5、所述工控机8将扭矩转换为打开盒盖和关闭盒盖的力，并将扭矩、打开盒盖和关闭盒盖的力传送到数据处理系统；
51.s6、数据处理系统对扭矩、打开盒盖和关闭盒盖的力进行统计分析。
52.操作人员首先在工控机8上输入待测烟盒10的信息和控制参数，所述烟盒10的信
息包括烟盒10的名称、规格尺寸、烟盒10密封程度等，所述控制参数包括盒盖夹爪4的夹紧力、测试次数、盒盖超过第一光电传感器23的距离等。优选的，所述工控机8设有显示屏，可以直接从显示屏上观察输入的信息。然后将待测烟盒10放置于烟盒输送带1上，通过控制台7的启动按钮或者工控机8启动运行，所述装置自动运行，通过烟盒输送带1将待测烟盒10输送至烟盒夹紧台2的预设位置。在运行过程中，还可以通过工控机8分别控制烟盒输送带1、烟盒夹紧台2、盒盖夹爪4、电机3的启停。所述第一电控装置22和第二电控装置44均与工控机8电性连接，烟盒10输送到预设位置后，工控机8控制第一电控装置22运行，位于烟盒10两侧的夹紧板21在第一电控装置22的驱动下向中间移动，夹紧烟盒10的侧面，固定住烟盒10。烟盒10固定后，工控机8控制第二电控装置44运行，驱动盒盖夹爪4将盒盖夹紧。同时，压力传感器可以检测盒盖夹爪4的夹紧力，使盒盖受力合适。盒盖夹爪4夹紧盒盖后，工控机8控制电机3启动，电机3带动盒盖夹爪4旋转90
°
，开启盒盖，电机3再带动盒盖夹爪4反向旋转90
°
，关闭盒盖，使盒盖回到初始位置，完成一次测试。消费者在打开烟盒10取放烟支时，会多次开启和关闭盒盖，需要完成n次测试，模拟消费者从开始打开烟盒10到卷烟烟支完全抽吸完所需要开启盒盖的次数，优选的，测试次数n设置为20次。在开启盒盖和关闭盒盖时，扭矩传感器5检测盒盖夹爪4旋转时的扭矩，并转化为电信号传送到工控机8。为了使扭矩输出稳定，保持测量结果的一致性，所述电机3的输出轴匀速转动。工控机8将扭矩转换为打开盒盖和关闭盒盖的力，并将扭矩、打开盒盖和关闭盒盖的力传送到数据处理系统，通过数据处理系统对扭矩、打开盒盖和关闭盒盖的力进行统计分析。通过数据处理系统获取盒盖的开合力的曲线，对打开盒盖和关闭盒盖的力的最大值、最小值、平均值等进行统计分析，可以对打开盒盖的力和关闭盒盖的力分别分析，也可以综合分析。如此，就可以获取卷烟烟盒10开合力的范围，制定卷烟烟盒10开合力的检测标准，形成卷烟产品质量指标，对卷烟烟盒10的密封性加以控制，对生产工艺进行指导，改善硬盒卷烟在首次打开后，闭合状态的密封性，从而使整盒卷烟在消费者从开始打开烟盒10到卷烟烟支完全抽吸完的过程中保湿保香，确保卷烟感官质量，提升卷烟产品消费者体验，提升品牌价值，助力企业高质量发展。
53.常规硬盒卷烟烟盒10的高度为84mm左右，优选的，盒盖超过第一光电传感器23的距离达到40
±
1mm时，烟盒10输送到烟盒夹紧台2的预设位置，停止输送。此时，盒盖能够输送到上夹爪41和下夹爪42之间，两个夹紧板21能够稳固地夹紧烟盒10的侧面，上夹爪41和下夹爪42也能够稳固地夹紧盒盖，而且上夹爪41和下夹爪42在旋转过程中不会与烟盒夹紧台2产生干涉。测量中支和细支硬盒卷烟烟盒10的开合力时，可以相应的调整盒盖超过第一光电传感器23的距离。
54.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种硬盒卷烟烟盒开合力检测装置，其特征在于，包括烟盒输送带(1)、烟盒夹紧台(2)、开盒机构、控制系统和数据处理系统；所述烟盒输送带(1)、烟盒夹紧台(2)、开盒机构和数据处理系统均与控制系统电性连接；其中，所述烟盒输送带(1)用于将烟盒(10)输送至烟盒夹紧台(2)；所述烟盒夹紧台(2)设置于烟盒输送带(1)的末端，所述烟盒夹紧台(2)相对设置有两个能够移动的夹紧板(21)，用于夹紧烟盒(10)的盒体；所述开盒机构包括电机(3)、盒盖夹爪(4)和扭矩传感器(5)，所述电机(3)输出旋转驱动力；所述盒盖夹爪(4)通过联轴器(6)连接于电机(3)输出端；所述盒盖夹爪(4)包括相对设置能够移动的上夹爪(41)和下夹爪(42)，用于夹紧烟盒(10)的盒盖；所述扭矩传感器(5)设置于联轴器(6)上，用于检测盒盖夹爪(4)旋转的扭矩，并将扭矩转化为电信号发送到控制系统；所述控制系统用于控制烟盒输送带(1)、烟盒夹紧台(2)、开盒机构的启动、运行和停止，并接收扭矩传感器(5)发送的盒盖夹爪(4)旋转的扭矩，并将扭矩转换为打开盒盖和关闭盒盖的力；所述数据处理系统用于接收和分析打开盒盖和关闭盒盖的力。2.根据权利要求1所述的硬盒卷烟烟盒开合力检测装置，其特征在于，所述控制系统包括控制台(7)和工控机(8)，所述控制台(7)用于控制烟盒输送带(1)、烟盒夹紧台(2)、开盒机构的电源的通断以及检测装置整体的自动运行；所述工控机(8)用于控制烟盒输送带(1)、烟盒夹紧台(2)、开盒机构的整体运行和分别运行。3.根据权利要求1所述的硬盒卷烟烟盒开合力检测装置，其特征在于，所述盒盖夹爪(4)具有连接于联轴器(6)的轨道(43)，所述上夹爪(41)和下夹爪(42)的一端均具有滑块(412)，所述滑块(412)与轨道(43)配合滑动。4.根据权利要求3所述的硬盒卷烟烟盒开合力检测装置，其特征在于，所述上夹爪(41)和下夹爪(42)均具有多个均匀分布的压紧柱(411)。5.根据权利要求1所述的硬盒卷烟烟盒开合力检测装置，其特征在于，所述烟盒夹紧台(2)设置有第一光电传感器(23)，用于检测盒盖伸出烟盒夹紧台(2)的距离。6.根据权利要求1所述的硬盒卷烟烟盒开合力检测装置，其特征在于，所述烟盒夹紧台(2)宽度方向设置有两个第二光电传感器，用于检测烟盒(10)的宽度。7.根据权利要求1所述的硬盒卷烟烟盒开合力检测装置，其特征在于，所述烟盒输送带(1)与烟盒夹紧台(2)中心线重合。8.根据权利要求7所述的硬盒卷烟烟盒开合力检测装置，其特征在于，所述烟盒输送带(1)设置有定位装置，使烟盒(10)的中心线与烟盒输送带(1)的中心线重合。9.根据权利要求1所述的硬盒卷烟烟盒开合力检测装置，其特征在于，所述盒盖夹爪(4)设置有压力传感器，用于检测盒盖夹爪(4)的夹紧力。10.根据权利要求1所述的硬盒卷烟烟盒开合力检测装置，其特征在于，还包括配电柜和显示器(9)，所述配电柜用于对烟盒输送带(1)、烟盒夹紧台(2)、开盒机构、控制系统和数据处理系统进行配电和电源控制；所述显示器(9)与数据处理系统电性连接，用于显示处理结果。11.一种硬盒卷烟烟盒开合力检测方法，其特征在于，使用权利要求1-10任一项所述的
检测装置进行检测，包括以下步骤：s1、在工控机(8)上输入待测烟盒(10)的信息和控制参数；s2、将待测烟盒(10)放置于烟盒输送带(1)上，启动运行，通过烟盒输送带(1)将待测烟盒(10)输送至烟盒夹紧台(2)的预设位置后将烟盒(10)固定；s3、工控机(8)控制盒盖夹爪(4)合拢，使盒盖夹爪(4)将盒盖夹紧；s4、工控机(8)控制电机(3)启动，电机(3)带动盒盖夹爪(4)旋转90
°
，开启盒盖，电机(3)再带动盒盖夹爪(4)反向旋转90
°
，关闭盒盖，完成一次测试，共完成n次测试；扭矩传感器(5)检测盒盖夹爪(4)旋转时开启盒盖和关闭盒盖的扭矩，并转化为电信号传送到工控机(8)；s5、所述工控机(8)将扭矩转换为打开盒盖和关闭盒盖的力，并将扭矩、打开盒盖和关闭盒盖的力传送到数据处理系统；s6、数据处理系统对扭矩、打开盒盖和关闭盒盖的力进行统计分析。12.根据权利要求11所述的硬盒卷烟烟盒开合力检测方法，其特征在于，烟盒夹紧台(2)的预设位置为盒盖超过第一光电传感器(23)40
±
1mm。13.根据权利要求11所述的硬盒卷烟烟盒开合力检测方法，其特征在于，测试次数n为20次。
技术总结本发明提供了一种硬盒卷烟烟盒开合力检测装置及其检测方法，包括用于输送烟盒的烟盒输送带、用于夹紧烟盒盒体的烟盒夹紧台、开盒机构、用于控制装置的运行的控制系统和用于分析开合力的数据处理系统；所述烟盒输送带、烟盒夹紧台、开盒机构和数据处理系统均与控制系统电性连接。所述开盒机构包括电机、盒盖夹爪和扭矩传感器，所述电机输出旋转驱动力；所述盒盖夹爪用于夹紧烟盒的盒盖；所述扭矩传感器设置于联轴器上，用于检测盒盖夹爪旋转的扭矩。本发明的优点是该装置结构简单，使用方便，适用范围广，能够测量不同规格烟盒的开合力。通过该装置对烟盒的开合力进行检测，可以获取烟盒的开合力检测标准，形成卷烟产品质量指标。标。标。
技术研发人员：马希 崔博 唐琦 夏举惠 刘兴龙 吴长金 彭琴 李华 郑雄 卯申锦 陆瑞宇
受保护的技术使用者：红塔烟草(集团)有限责任公司
技术研发日：2022.07.12
技术公布日：2022/11/1
