本申請依據(jù)美國法典第35卷第119條(e)要求享有于2014年4月14日提交的美國臨時申請No.61/979,326的優(yōu)先權(quán),其全部內(nèi)容通過引用并入本文。
領(lǐng)域
本發(fā)明大體上涉及自動制造蒸氣發(fā)生器具的系統(tǒng)及方法,并尤其涉及自動制造電子蒸發(fā)裝置的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
通常,電子蒸氣發(fā)生器具是通過大量的手動操作而制得的。然而,這些操作不僅是勞動密集且費時的,而且還更容易不一致。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本文中所描述的某些示例性實施方案提出了自動制造電子蒸氣發(fā)生裝置,例如電子蒸發(fā)裝置、器具、設(shè)備、儀器,和其他形式,而不考慮其尺寸和形狀。
一些示例性實施方案提出了自動組裝電子蒸發(fā)裝置的煙彈霧化器部分(也稱為煙彈單元)的方法和系統(tǒng),其包括以下自動過程:填充煙彈霧化器部分內(nèi)的液體存儲部;將墊圈插入到煙彈霧化器部分內(nèi);將吸嘴端插入件插入到煙彈霧化器部分內(nèi);以及圍繞煙彈霧化器部分施加標(biāo)簽。根據(jù)本文中所描述的多個方面,使用在組裝線的工作站之間傳遞煙彈霧化器部分的旋轉(zhuǎn)的有槽鼓和/或有槽帶、并且借助于在各個工作站之后的質(zhì)量控制檢查來進(jìn)行這些自動過程。
在示例性實施方案中,用于自動制造電子蒸發(fā)裝置的方法可包括:將進(jìn)給的電子蒸發(fā)裝置的煙彈單元整理成沿組裝路徑移動的煙彈單元的隊列;當(dāng)煙彈單元在組裝路徑的第一有槽輸送部分上移動時,向煙彈單元提供液體;當(dāng)煙彈單元在組裝路徑的第二有槽輸送部分上移動時,密封具有液體的煙彈單元;以及在整理、提供和密封中的至少一個之前或之后,檢查煙彈單元,并且基于檢查結(jié)果,將不合格的單元從沿組裝路徑移動的煙彈單元的隊列中排出。
整理步驟可包括使各個煙彈單元的開口端定向在相同的向上方向中。整理還可包括用真空將各個煙彈單元的位置保持在組裝路徑的第一有槽輸送部分和第二有槽輸送部分中的至少一個的有槽表面內(nèi)。提供步驟可包括將針頭插入到各個煙彈單元內(nèi),在注射液體之前,針頭定位成與各個煙彈單元的邊緣相鄰。密封步驟可包括將墊圈插入到各個煙彈單元內(nèi)至位于其內(nèi)的液體上方。密封步驟還可包括將吸嘴件插入到各個煙彈單元內(nèi)。檢查步驟可包括針對損壞、錯誤定向、溢出、泄漏和錯誤組裝中的至少一個而光學(xué)式檢測煙彈單元。檢查步驟可額外地包括測試各個煙彈單元的抽吸阻力(RTD)。檢查步驟還可包括對各個煙彈單元進(jìn)行電氣連續(xù)性測試。排出是借助于在有槽表面到達(dá)排出/拋棄站時穿過組裝路徑的有槽表面的空氣射流和/或經(jīng)由中斷或禁用有槽表面處的真空來進(jìn)行的。
在另一示例性實施方案中,用于自動制造電子蒸發(fā)裝置的系統(tǒng)可包括:電子蒸發(fā)裝置的煙彈單元的供給源;與供給源相連的組裝路徑,該組裝路徑由至少多個有槽表面而限定,多個有槽表面構(gòu)造成接收煙彈單元并且進(jìn)行循環(huán)運(yùn)動,以產(chǎn)生走過組裝路徑的煙彈單元的隊列;設(shè)置在組裝路徑上的位于供給源的下游的填充站,填充站構(gòu)造成在煙彈單元于組裝路徑的第一有槽輸送部分上移動時向煙彈單元的隊列提供液體;設(shè)置在組裝路徑上的位于填充站的下游的密封站,密封站構(gòu)造成在煙彈單元于組裝路徑的第二有槽輸送部分上移動時將密封元件插入到各個煙彈單元內(nèi),以密封其內(nèi)的液體;以及設(shè)置在組裝路徑上的位于供給源的下游的檢查站,檢查站構(gòu)造成檢測不合格的煙彈單元并將不合格的煙彈單元從沿組裝路徑移動的煙彈單元的隊列中排出。
供給源可構(gòu)造成能使煙彈單元定向在相同的方向中。組裝路徑可包括包含有多個有槽表面的多個鼓,多個鼓設(shè)置成進(jìn)行煙彈單元的鼓到鼓傳遞以使隊列前進(jìn)。多個有槽表面中的每一個均為具有構(gòu)造成與相應(yīng)的一個煙彈單元的外表面對應(yīng)的形狀的槽的形式。多個有槽表面中的每一個均可包括延伸穿過其的端口開口,該端口開口構(gòu)造成抽真空以將相應(yīng)的一個煙彈單元保持頂靠多個有槽表面中的一個接收表面。多個有槽表面可以覆蓋有彈性材料,該彈性材料比多個有槽表面的構(gòu)成材料更易變形和/或密度更低。限定了組裝路徑的第一有槽輸送部分和第二有槽輸送部分中的至少一個的多個有槽表面并行地設(shè)置。密封站可構(gòu)造成將墊圈和吸嘴件中的至少一個作為密封元件來插入。檢測站可構(gòu)造成當(dāng)有槽表面到達(dá)排出/拋棄站時,使用穿過組裝路徑的多個有槽表面中相應(yīng)的一個或多個的空氣射流和/或中斷或禁用有槽表面處的真空而排出不合格的煙彈單元。
根據(jù)另一示例性實施方案,自動制造電子蒸氣發(fā)生器具的方法可包括:在組裝路徑中建立電子蒸氣發(fā)生器具的部分組裝的、定向的煙彈單元的隊列;當(dāng)煙彈單元在組裝路徑的第一鼓到鼓輸送路徑上移動時,將煙彈單元準(zhǔn)備填充;當(dāng)煙彈單元在組裝路徑的填充站內(nèi)移動時,將液體添加到煙彈單元內(nèi);當(dāng)煙彈單元在移動路徑的第二鼓到鼓輸送路徑上移動時,將煙彈單元準(zhǔn)備密封;以及當(dāng)煙彈單元在組裝路徑的密封工作站內(nèi)移動時,將煙彈單元密封。
根據(jù)另一示例性實施方案,自動制造電子蒸氣發(fā)生器具的方法可以包括:接收電子蒸氣發(fā)生器具的處于隨機(jī)定向中的部分組裝的、端部開口的煙彈單元;建立煙彈單元的隊列;當(dāng)煙彈單元在循環(huán)帶上移動時,添加液體到煙彈單元內(nèi);以及在將煙彈單元被攜帶在可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向架上時,將相應(yīng)的密封元件插入到各個煙彈單元內(nèi)。
根據(jù)另一示例性實施方案,用于自動制造電子蒸氣發(fā)生器具的系統(tǒng)可包括以下組裝路徑,該組裝路徑包括:填充工作站,該填充工作站構(gòu)造并設(shè)置成在煙彈單元于隊列中移動時添加液體到電子蒸氣發(fā)生器具的煙彈單元內(nèi);密封工作站,該密封工作站構(gòu)造并設(shè)置成在煙彈單元于隊列中移動時將相應(yīng)的密封元件插入到各個煙彈單元內(nèi);第一鼓到鼓輸送路徑,該第一鼓到鼓輸送路徑將煙彈單元移動到填充工作站處;以及第二鼓到鼓輸送路徑,該第二鼓到鼓輸送路徑將煙彈單元從填充工作站移動到密封工作站處。
根據(jù)另一示例性實施方案,自動制造電子蒸氣發(fā)生器具的方法可包括:在第一鼓到鼓傳遞路徑上建立電子蒸氣發(fā)生器具的定向的煙彈單元的隊列;將該隊列從第一鼓到鼓傳遞路徑移動到位于填充工作站處的第一輸送機(jī)上;當(dāng)煙彈單元在填充工作站處的第一輸送機(jī)上移動時,添加液體到隊列中的煙彈單元內(nèi);將隊列從填充工作站處的第一輸送機(jī)移動到第二鼓到鼓傳遞路徑上;將隊列從第二鼓到鼓輸送路徑移動到密封工作站處的第二輸送機(jī)上;以及當(dāng)煙彈單元在密封工作站處的第二輸送機(jī)上移動時,將相應(yīng)的密封元件插入到隊列中的煙彈單元內(nèi)。
根據(jù)另一示例性實施方案,自動制造電子蒸氣發(fā)生器具的方法可包括:在組裝路徑中建立電子蒸氣發(fā)生器具的部分組裝的、定向的煙彈單元的隊列;當(dāng)煙彈單元在組裝路徑的第一鼓到鼓輸送路徑上移動時,將煙彈單元準(zhǔn)備填充;當(dāng)煙彈單元在組裝路徑的填充工作站內(nèi)移動時,添加液體到煙彈單元內(nèi);當(dāng)煙彈單元在組裝路徑的第二鼓到鼓輸送路徑上移動時,將煙彈單元準(zhǔn)備密封;以及當(dāng)煙彈單元在組裝路徑的密封工作站內(nèi)移動時,將煙彈單元密封。將對煙彈單元準(zhǔn)備填充可包括:對各個煙彈單元進(jìn)行定向檢查;基于該定向檢查而將未適當(dāng)定向的煙彈單元從隊列中排出;對各個煙彈單元進(jìn)行損壞檢查;以及基于損壞檢查而將損壞的煙彈單元從隊列中排出。將煙彈單元準(zhǔn)備密封可包括:對各個煙彈單元進(jìn)行填充檢查;以及基于填充檢查而將未適當(dāng)填充的煙彈單元從隊列中排出。該方法還可包括以下步驟中的至少一個:在建立隊列之后并在添加液體之前,在組裝路徑中的第一累積器內(nèi)累積煙彈單元;和在添加液體之后并在密封之前,在組裝路徑中的第二累積器內(nèi)累積煙彈單元。
根據(jù)另一示例性實施方案,自動組裝電子蒸氣發(fā)生器具的部件的方法可包括:建立電子蒸氣發(fā)生器具的第一部件的定向隊列;以及在通過使用鼓到鼓傳遞來沿通向工作站的路徑移動所述隊列使得所述隊列處于工作站處時執(zhí)行組裝操作。鼓到鼓傳遞可包括:經(jīng)由設(shè)置在凹槽內(nèi)的端口而提供真空來真空式保持旋轉(zhuǎn)鼓部分的凹槽上的所述隊列中的各個構(gòu)件;以及通相鄰于所述端口而過設(shè)置在旋轉(zhuǎn)鼓部分上的彈性材料來密封所提供的真空,由此增強(qiáng)所述真空式保持。該方法還可包括通過沿所述路徑檢查、排出以及選擇性地累積所述第一部件來將所述第一部件準(zhǔn)備所述組裝操作。
根據(jù)另一示例性實施方案,組裝器具的部件的自動方法可包括建立該器具的第一部件的隊列;以及通過使用鼓到鼓傳遞將所述隊列沿路徑移動到工作站,從而在所述工作站處對所述隊列執(zhí)行組裝操作。鼓到鼓傳遞包括:經(jīng)由設(shè)置在凹槽內(nèi)的端口而提供真空來真空式保持旋轉(zhuǎn)鼓部分的凹槽上的所述隊列中的各個構(gòu)件;以及通過相鄰于所述端口而設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)鼓部分上的彈性材料來密封所提供的真空,由此來增強(qiáng)所述真空式保持。
根據(jù)另一示例性實施方案,鼓到鼓傳遞系統(tǒng)可包括一系列旋轉(zhuǎn)鼓,其設(shè)置成使用鼓到鼓傳遞來沿路徑移動器具的隊列。在該系列旋轉(zhuǎn)鼓中的各個所述鼓經(jīng)由設(shè)置在所述凹槽內(nèi)的端口而提供真空來保持旋轉(zhuǎn)鼓部分的凹槽上的所述隊列的部件,以及通過相鄰于所述端口而設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)鼓部分上的彈性材料來密封所提供的真空,由此來增強(qiáng)所述真空式保持。
根據(jù)另一示例性實施方案,傳遞鼓可包括含有多個間隔開的凹槽和在沿著各個凹槽的位置處的端口的旋轉(zhuǎn)鼓部分;通過所述端口來提供真空的裝置;以及相鄰于所述端口而設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)鼓部分上的彈性材料,由此來增強(qiáng)所述真空式保持。
附圖說明
在下文的詳細(xì)說明中,參照所強(qiáng)調(diào)的多個附圖通過實施方案的非限定性實施例進(jìn)一步描述了多個方面,其中,在這些附圖中,類似的附圖標(biāo)記指示了類似的部件。
圖1a和1b為根據(jù)示例性實施方案的電子蒸發(fā)裝置的示意圖;
圖2是在圖1a或1b中所顯示的電子蒸發(fā)裝置的側(cè)截面圖;
圖3是包括在圖1a或1b中所顯示的電子蒸發(fā)裝置的煙彈單元的元件的立體爆炸圖;
圖4是在圖1a或1b中所顯示的電子蒸發(fā)裝置的吸嘴端插入件的立體圖;
圖5是圖4中的吸嘴端插入件的沿線A-A的截面圖;
圖6是根據(jù)示例性實施方案的自動生產(chǎn)過程的框圖;
圖7是根據(jù)示例性實施方案的處于自動加工步驟中的煙彈單元的隊列示意圖;
圖8、9a、9b、9c、10a和10b顯示了根據(jù)示例性實施方案的用于執(zhí)行自動加工步驟的系統(tǒng)的方面,其中圖8是用于建立定向的煙彈單元的移動隊列的子系統(tǒng)的側(cè)視圖;
圖11a-f和圖12a-d顯示了根據(jù)示例性實施方案的將液體注入到煙彈單元內(nèi)的方法的細(xì)節(jié);
圖13-16顯示了根據(jù)示例性實施方案的用于執(zhí)行自動加工步驟的系統(tǒng)的另外的方面;
圖17a-d顯示了根據(jù)示例性實施方案將下游墊圈插入到煙彈單元內(nèi);
圖18-21、22a、22b、23、24a和24b顯示了根據(jù)示例性實施方案的用于執(zhí)行自動加工步驟的系統(tǒng)的另外方面,其中圖22a是俯視圖,圖22b是側(cè)視圖;以及
圖25顯示了根據(jù)示例性實施方案的自動生產(chǎn)過程的流程圖。
具體實施方式
下面將參照為說明目的而選擇的特定形式來描述多個方面。應(yīng)理解的是,這里所公開的設(shè)備、系統(tǒng)和方法的精神和范圍不受所選擇的形式所限制。此外,應(yīng)注意的是,這里所提供的附圖沒有按照任何特定的比例或比率來繪制,并且可為說明性的形式制造很多變體。下面將參照圖1a-25,其中類似的附圖標(biāo)記用于指示類似的元件。
除非這里另有特定的限定和說明,或除非上下文另有清楚的表示,不然本文中所使用的以單數(shù)語法形式來書寫的用語“一”、“一個”和“該”中的每一個也可以指代和包含多個所表述的實體或物體。例如,本文中所使用的措辭“裝置”、“組件”、“機(jī)構(gòu)”、“部件”和“元件”也可分別指代和包括多個裝置、多個組件、多個機(jī)構(gòu)、多個部件和多個元件。
本文中所使用的用語“包括”、“包括有”、“具有”、“有”、“含有”和“包含有”以及其語言或語法變體、派生體和/或同源詞中的每一個均意味著“包括但不限于”。
在說明性描述、實施例和所附的權(quán)利要求書中,參數(shù)、特征、客體或尺寸的數(shù)值可以通過數(shù)值范圍的形式來表述或描述。應(yīng)充分理解的是,所表述的數(shù)值范圍是為了說明這里公開的形式的實施而提供的,并且該數(shù)值范圍不應(yīng)被理解或解釋為不可改變地限定了這里公開的形式的范圍。
此外,為了說明或描述數(shù)值范圍,表述“在約第一數(shù)值與約第二數(shù)值之間的范圍內(nèi)”應(yīng)理解為等同于(和理解為相同于)表述“在從約第一數(shù)值到約第二數(shù)值的范圍內(nèi)”,并且因此,兩個意思等同的表述可互換地使用。
應(yīng)理解的是,除非這里有特別說明,不然本文所公開的多個形式在其應(yīng)用中不受到以下細(xì)節(jié)的限制:在下文的說明性描述、附圖和實施例中列出的次序或順序和數(shù)量、步驟或程序和子步驟或子程序、方法的形式的操作或?qū)嵤蛘呦到y(tǒng)、系統(tǒng)子單元、裝置、組件、子組件、機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)、部件、元件和配置的類型、組成、構(gòu)造、設(shè)置、次序和數(shù)量,以及系統(tǒng)的形式的外圍設(shè)備、工具、附件和材料。本文中所公開的設(shè)備、系統(tǒng)和方法可以根據(jù)多個其他替代形式并通過多個其他替代方式來實踐或?qū)嵤?/p>
還應(yīng)理解的是,除非這里另有特定限定或說明,不然在本公開全文中使用的所有技術(shù)和科學(xué)詞匯、用語和/或表述具有與本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的含義相同或相似的含義。在本公開全文中使用的措辭、術(shù)語和符號用以描述目的,并且不應(yīng)認(rèn)為是限定性的。
在本文中通過非限制性的方式關(guān)于電子蒸發(fā)裝置描述了示例性實施方案。但是應(yīng)理解的是,這里所描述的多個方面可用于制造任何類型的電子蒸氣發(fā)生裝置、器具、設(shè)備和工具,無論其尺寸和形狀。
電子蒸發(fā)裝置布局
參照圖1a和2,電子蒸發(fā)裝置60包括可替換的煙彈(或第一部分)70和可重復(fù)使用的第二夾持器(或者電池部分)72,在一個示例性實施方案中,這兩部分在螺紋連接部205處連接在一起,或者通過其他方便的手段(例如,適貼配合、棘爪、卡口、夾鉗和/或鉤子)連接在一起。大體上,第二部分72包括抽吸傳感器16,在部分70和部分72相連時,該抽吸傳感器16響應(yīng)于作用在第一部分70上的吸氣。第二部分72可以包括電池1和控制電路。一次性的第一部分70包括液體存儲部22和加熱器14,該加熱器14將通過芯28從液體存儲部22處吸來的液體蒸發(fā)。在示例性實施方案中,第一部分70包括“煙彈霧化器”部分。在螺紋連接部205連接好后,電池1能基于抽吸傳感器的作用而與第一部分70的電加熱器14聯(lián)系??諝庵饕ㄟ^位于第一部分70上的一個或多個進(jìn)氣口44而被吸入到第一部分70內(nèi)。
在示例性實施方案中,一旦煙彈中的液體耗盡,則僅需更換第一部分70。替代的裝置包括那種一旦液體供應(yīng)耗盡就棄用整個器具60的布置。在這種情況下,電池類型和其他特征可以設(shè)計得更加簡化且成本高效,但是通常體現(xiàn)與第二部分可重復(fù)使用和/或可重復(fù)充電的示例性實施方案相同的理念。
電子蒸發(fā)裝置60的長度可為約80mm到約110mm(例如,長度為約80mm到約100mm),并且直徑可為約7mm到約10mm或者更大。例如,電子蒸發(fā)裝置的長度為約84mm,且具有約7.8mm的直徑。實施方式并不受限于這些尺寸,在本文中描述的方面可以適用于任何尺寸的電子蒸發(fā)裝置。
在外管6(也稱為外殼體)上施加有至少一個背面粘貼的標(biāo)簽。該標(biāo)簽完全包圍著電子蒸發(fā)器具60,并且可以被著色或者有紋理。在圖1a的示例性實施方案中,在外管6上形成有一個或多個進(jìn)氣孔,標(biāo)簽可包含大小和位置設(shè)置成避免進(jìn)氣口44被阻塞的孔洞。在圖1b所示的示例性實施方案中,一個或多個進(jìn)氣口44位于與螺紋連接部205相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)上,該結(jié)構(gòu)包括但不限于第一部分70與第二部分72之間的連接環(huán)。在這種實施方案中,一個或多個進(jìn)氣口44不形成在外管6上。進(jìn)氣口44為精密地機(jī)加工,以對各個器具60精確且恒定地提供所需的抽吸阻力(RTD)。
外管6和/或內(nèi)管62(也稱為煙筒)可由任何適當(dāng)?shù)牟牧匣虿牧系慕M合形成。適當(dāng)材料的例子包括金屬、合金、塑料、紙、玻璃纖維(包括玻璃纖維織物)或包含上述材料中的一種或多種的復(fù)合材料,或者適用于食品或醫(yī)藥應(yīng)用的熱塑性塑料,例如聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)、陶瓷和聚乙烯。材料可以是輕的且非脆性的。
下面參照圖1-3,第一部分70包括在縱向方向上延伸的外管6和同軸式設(shè)置于外管6內(nèi)的內(nèi)管(或煙筒)62。上游墊圈(或密封件)15的鼻形部61配合到內(nèi)管62的上游端部部分內(nèi),與此同時,墊圈15的外沿部67聯(lián)合外管6的內(nèi)表面一起提供液密密封。上游墊圈15還包括中心縱向空氣通道20,該中心縱向空氣通道20連通到限定了中心通道21的內(nèi)管62的內(nèi)部。位于墊圈15的后側(cè)部處的橫向通道33與墊圈15的中心通道20相交并相連通。通道33確保了中心通道20與限定于墊圈15和陰極連接件之間的空間35(見圖2)相連通。在示例性實施方案中,陰極連接件包括用于使螺紋連接部205起作用的螺紋部分。
在一個示例性實施方案中,第二部分72包括位于電子蒸發(fā)器具60的上游端5處的進(jìn)氣口45,該進(jìn)氣口45的尺寸設(shè)置成剛好足以確保適當(dāng)?shù)夭僮魑挥谄涓浇某槲鼈鞲衅?6。作用于吸嘴端插入件8上的吸氣動作通過設(shè)置在第一部分70的陽極柱47c內(nèi)的中心通道34、以及第二部分72的陽極連接桿47b內(nèi)的中心通道,并沿著電池1和第二部分72的殼體之間的空間13而傳遞給抽吸傳感器16。這些通道和端口45本身的尺寸設(shè)置成通過其的氣流速率遠(yuǎn)小于通過進(jìn)氣口44的氣流速率。參照圖1b,在另一個實施方案中,進(jìn)氣口44建立在煙彈單元的夾持部分的暴露的環(huán)部上,而不是處于外殼體6上。
下游墊圈10的鼻形部93配合到內(nèi)管62的下游端部部分81內(nèi)。墊圈10的外沿部82聯(lián)合外管6的內(nèi)表面97一起提供了充分的液密密封。下游墊圈10包括處于內(nèi)管62的中心通道21與吸嘴端插入件8的內(nèi)部之間的中心通道,并且該中心通道將蒸氣從中心通道21處傳遞到吸嘴端插入件8處。
限定于墊圈10和墊圈15以及外管6和內(nèi)管62之間的空間確定了液體存儲部22的界限。液體存儲部22包含液體材料,并可選地包括可操作成在其中存儲(保持和散布)液體材料的液體存儲介質(zhì)210。液體存儲介質(zhì)210可包括在內(nèi)管62的周圍纏繞的棉紗或其他纖維材料。
液體存儲部22包含在處于內(nèi)管62與外管6之間并處于墊圈10與墊圈15之間的外部環(huán)形區(qū)內(nèi)。由此,液體存儲部22至少部分地包圍著中心空氣通道21。加熱器14在液體存儲部22的相對部分之間橫向延伸穿過中心通道21。
液體儲存介質(zhì)210為包括棉、聚乙烯、聚酯、人造纖維及其組合物的纖維材料。纖維具有尺寸在從約6微米至約15微米(例如,從約8微米至約12微米,或從約9微米至約11微米)的范圍內(nèi)的直徑。液體存儲介質(zhì)210可以是燒結(jié)材料、多孔材料或泡沫材料。纖維的尺寸設(shè)置成不透氣的,并且纖維可具有y形、十字形、三葉草形或任何其他適合形狀的截面。在替代的實施方案中,液體存儲部22可包括不含有纖維態(tài)存儲介質(zhì)21并僅包含液體材料的填充槽。
液體材料具有適用于電子蒸發(fā)器具60的沸點。如果沸點過高,那么加熱器14將不能蒸發(fā)芯28中的液體。然而,如果沸點過低,那么液體甚至?xí)诩訜崞?4尚未起作用之前就蒸發(fā)了。
液體材料可包括含煙草的材料,該含煙草的材料包含有在加熱時從液體中釋放出的揮發(fā)性煙草香料混合物。液體也可以是含煙草香料的材料或含尼古丁的材料。作為替代或附加地,液體可包括非煙草材料。例如,液體可包括水、溶劑、乙醇、植物提取物以及天然或人造香料。液體還包括蒸氣形成劑。適合的蒸氣形成劑的例子為丙三醇和丙二醇。
一些方面包括將可選的封閉環(huán)69定位,以使其接近或接觸芯28,但不施力于芯28上。封閉環(huán)69的上游邊緣位于芯28的附近。在通過這種方式定位時,封閉環(huán)69將位于加熱線圈組件與狹槽63之間的剩余的開口空間封閉,并避免液體泄漏到煙筒內(nèi)。
參照圖2和3,第一部分70包括具有至少兩個叉開的出口通道24的吸嘴端插入件8,可以是兩個到六個出口通道24(例如,四個出口通道24)。出口通道24設(shè)置為偏離軸線,并相對于內(nèi)管62的中心通道21向外傾斜(即,叉開)。另外,吸嘴端插入件(或引流件)8包括圍繞著吸嘴端插入件8的邊沿均勻分布的出口24,以使得在使用過程中使蒸氣大體上均勻地分散在成年吸煙者的口腔內(nèi),并在口腔內(nèi)制造更加飽滿的口感。
參照圖4和5,設(shè)置有叉開的出口通道24,且出口通道24包括內(nèi)表面83,使得可能夾帶在蒸氣中的未氣化的液體材料的液滴(如果有的話)會撞擊吸嘴端插入件8的內(nèi)表面83和/或撞擊限定了叉開的出口通道24的壁305的一部分。由此,這種液滴會被大體上去除或被分裂開,以改善蒸氣。
如圖2和5所示,吸嘴端插入件8的內(nèi)表面83可包括大體半球形的表面83。內(nèi)表面83的表面基本上相同。另外,內(nèi)表面83可關(guān)于吸嘴端插入件8的縱向軸線對稱。然而,在其他實施方案中,內(nèi)表面83可為不規(guī)則的和/或具有其他形狀。
在一個示例性實施方案中,在吸嘴端插入件8內(nèi)的叉開的出口通道24的匯合處設(shè)置有中空空間911。
如上文所提到的那樣,在從電子蒸發(fā)裝置60吸取蒸氣時,多端口的吸嘴端插入件8能使蒸氣分散開并改變蒸氣的方向,以提供更加飽滿的口腔感覺。在形成蒸氣時,蒸氣穿過內(nèi)管62內(nèi)的中心通道21并穿過下游墊圈10內(nèi)的中心通道84。
有利的是,電子蒸發(fā)裝置具有具備中心通道84的下游墊圈10,該中心通道84具有在蒸氣氣流到達(dá)吸嘴端插入件8之前足以避免(減弱)蒸氣氣流加速的直徑。中心通道84的直徑為約2.0mm至約3.0mm(例如,約2.4mm至約2.8mm)。吸嘴端插入件8則將來自于中心通道84的輸出分成速度減小的多個分流,以提供飽滿的口腔感覺,并避免“燙”的感覺。
在示例性實施方案中,供電器1包括設(shè)置在電子蒸發(fā)裝置60內(nèi)的電池,以使得陽極47a處于陰極49a的下游。第二部分72的電池陽極柱47b與電池陽極47a相接觸。
更具體地,電池1的陽極47a與第一部分70內(nèi)的加熱線圈14之間的電連接是通過電子蒸發(fā)裝置60的第二部分72內(nèi)的電池陽極連接柱47b、煙彈70的陽極柱47c,以及將陽極柱47c的邊緣部分與加熱元件14的電引線相連的電引線47d來建立的。類似地,電池1的陰極49a與加熱線圈14的另一引線之間的電連接是通過在第二部分72的陰極連接夾持器49b與第一部分70的陰極連接件37之間的螺紋連接部205并且從這里通過將夾持器37與加熱線圈14的另一引線電連接的電引線49c來建立的。在示例性實施方案中,陰極49a與由處理器控制的開關(guān)相連。
自動組裝
在本文中所描述的方面涉及第一部分70(在本文中也稱為煙彈單元)的元件的自動組裝。在示例性實施方案中,可接收或聚積多個部分組裝的煙彈單元。如這里所用的,部分組裝的煙彈單元可以是電子蒸氣發(fā)生器具的第一部件,更具體地,可為以圖2所示的方式組裝的(除了在液體存儲部22內(nèi)沒有液體、沒有下游墊圈10且沒有吸嘴端插入件8和下游墊圈之外)的煙彈單元70。從不存在吸嘴端插入件8的意義上來說,部分組裝的煙彈單元是端部開口的。根據(jù)這里描述的方面,煙彈單元的組裝是通過對各個煙彈單元執(zhí)行以下自動過程來實現(xiàn)的:向液體存儲部22內(nèi)添加液體;將下游墊圈10插入到外管6內(nèi);以及將吸嘴端插入件8插入到外管6內(nèi)。吸嘴端插入件8也可稱作為“吸嘴件”。
另外的方面也可包括用于將標(biāo)簽施加到外管6的外表面上的自動過程。再另外的方面可包括用于將已裝配的煙彈單元70與第二部分72(例如,電池部分)相連的自動過程。額外的方面包括在這里描述的自動過程中追蹤多個煙彈單元中的每一個的位置,以及在這里所描述的自動過程期間檢查煙彈單元。另外的方面包括自動執(zhí)行質(zhì)量控制測試,包括自動測試RTD。
圖6是根據(jù)這里的過程的框圖。在所示的實施例中,該過程包括煙彈單元70的自動組裝的五個階段。第一階段(步驟100)包括組裝及傳輸端部開口的、部分組裝的煙彈單元70。第二階段(步驟200)包括建立端部打開的、定向的、部分組裝的煙彈單元70的隊列。第三階段(步驟300)包括向煙彈單元內(nèi)添加液體,例如關(guān)于圖2的液體存儲部22描述的液體。第四階段(步驟400)包括將下游墊圈10插入到煙彈單元內(nèi)。第五階段(步驟500)包括將吸嘴端插入件8插入到煙彈單元內(nèi)。下面將對各個步驟進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在一些方面中,在步驟200、300、400、500中進(jìn)行的過程都是自動的,例如使用計算機(jī)控制的制造機(jī)器。如這里所描述的,在步驟200、300、400、500中進(jìn)行的過程可以在包含于自動組裝路徑內(nèi)的各自的工作站處執(zhí)行。在額外的方面中,在用于執(zhí)行步驟200、300、400、500的工作站期間以及在這些工作站之間,通過自動的方式(例如,使用旋轉(zhuǎn)的有槽鼓和/或有槽的輸送機(jī))來操控及輸送煙彈。在另外的方面中,在步驟100、200、300、400、500中的一個或多個之后,進(jìn)行一個或多個準(zhǔn)備步驟(過程)204、304、404、504,例如,以為接下來的加工步驟準(zhǔn)備煙彈單元70,和/或檢測、追蹤和/或排出不符合格格的煙彈單元70。
例如,準(zhǔn)備步驟204可包括下面中的至少一個:檢查煙彈單元70是否適當(dāng)定向、檢查煙彈單元70是否損壞,以及進(jìn)行RTD測試。準(zhǔn)備步驟304可包括檢查煙彈單元70以確定其是否已經(jīng)被適當(dāng)?shù)靥畛?。?zhǔn)備步驟404可包括檢查煙彈單元70以確定是否已經(jīng)適當(dāng)?shù)夭迦肓藟|圈。準(zhǔn)備步驟504可包括檢查煙彈單元70以確定是否已經(jīng)適當(dāng)?shù)夭迦肓宋旒?。各個準(zhǔn)備步驟204、304、404、504均可包括排出(例如,從隊列中排出)檢查不合格的任何煙彈單元。在煙彈單元70位于組裝路徑的旋轉(zhuǎn)的有槽鼓和/或有槽的輸送機(jī)上時(例如,參見圖9a、13、18、22a和24a),執(zhí)行準(zhǔn)備步驟204、304、404、504。各個準(zhǔn)備步驟204、304、404、504可額外地或替代地包括在工作站之間自動地累積一些煙彈單元70。在這些步驟204、304、404、504中的任一個中進(jìn)行的累積可使用作為自動組裝路徑的一部分的累積設(shè)備(例如,參照圖8而顯示和描述的累積器225、參照圖23而顯示和描述的累積器1202等)來實現(xiàn)。
圖7是經(jīng)受相對于圖6描述的自動加工步驟100、200、300、400、500的煙彈單元的示意圖。在步驟100中,多個端部開口、部分組裝的煙彈單元70a、70b、……、70n進(jìn)行組裝并被傳輸?shù)浇M裝設(shè)施處,或者在同一設(shè)施處進(jìn)行組裝。煙彈單元70a-n可以與圖2中所示的第一部分70相同,除了煙彈單元70a-n在液體存儲部22內(nèi)沒有液體、沒有下游墊圈10,且沒有吸嘴端插入件8。例如,煙彈單元70a-n中的每一個均可包括外管6、具有中心通道21的內(nèi)管62、加熱器14、液體存儲部22、(可選擇的)液體存儲介質(zhì)210,以及上游墊圈15。為了顯示清楚,省略了圖2中所示的其他元件。在步驟100之前,可以通過任何適當(dāng)?shù)姆绞?例如,包括手動或通過自動操作)來部分地組裝煙彈單元70a-n。在步驟100之前,可以在任何適當(dāng)?shù)奈恢?例如,包括與進(jìn)行步驟100、200、300、400、500的位置分開的遠(yuǎn)程位置)處部分地組裝煙彈單元70a-n。
繼續(xù)參照圖7,在步驟100中,煙彈單元70a-n可以在隨機(jī)定向下傳輸,例如,多個煙彈單元松散地包裝在箱子、盒子、桶等內(nèi)。在其他實施方案中,根據(jù)這里描述的過程的其他工作站來組裝端部開口的煙彈單元70a-n。在步驟200中,煙彈單元70a-n定向在共同的方向上(即,所有的煙彈單元“定向”成它們的開口端指向相同的方向)并設(shè)置在隊列(例如,單列)中。如這里更加詳細(xì)地描述的那樣,例如可用碗狀送料機(jī)、用于接收碗狀送料機(jī)的輸出的輸送機(jī)(例如,有槽的傳送帶),以及位于輸送機(jī)的終點處的累積器來實現(xiàn)步驟200。在步驟300中,將液體引入到煙彈單元70a-n中各自被引導(dǎo)來的煙彈單元的液體存儲部22內(nèi)。如圖7大體上顯示的那樣,以及如在這里更加詳細(xì)地描述的那樣,可以用將針頭移動到液體存儲部22內(nèi)并將預(yù)定量的液體注入到液體存儲部22內(nèi)的系統(tǒng)來實現(xiàn)步驟300。圖7顯示了將液體提供給煙彈單元70a的三個連續(xù)步驟,但是應(yīng)理解的是,可以將液體同時地提供給多個煙彈單元。
在步驟400中,下游墊圈10被插入到外管6的內(nèi)部。圖7顯示了將下游墊圈10插入到一個煙彈單元70a內(nèi)的兩個連續(xù)步驟,但是應(yīng)當(dāng)理解的是,可同時將多個各自的下游墊圈10插入到多個各自的煙彈單元內(nèi)。例如,如在這里更加詳細(xì)地描述的那樣,可以用能累積多個下游墊圈10、使多個下游墊圈10與被引導(dǎo)來的多個煙彈單元70對齊,并將多個下游墊圈10移動到該被引導(dǎo)來的多個煙彈單元70內(nèi)的系統(tǒng)來實現(xiàn)步驟400。
在步驟500中,將吸嘴端插入件8插入到外管6的端部內(nèi)。圖7顯示了將吸嘴端插入件8插入到一個煙彈單元70a內(nèi)的兩個連續(xù)步驟,但是應(yīng)當(dāng)理解的是,可同時將多個各自的吸嘴端插入件8插入到多個各自的煙彈單元內(nèi)。例如,如在這里更加詳細(xì)地描述的那樣,可以使用能累積多個吸嘴端插入件8、使多個吸嘴端插入件8與被引導(dǎo)來的多個煙彈單元70對齊,并將多個吸嘴端插入件8移動到被引導(dǎo)來的多個煙彈單元70內(nèi)的系統(tǒng)來實現(xiàn)步驟500。
還參照圖7,準(zhǔn)備步驟204、304、404、504可以分別在步驟200、300、400、500之后進(jìn)行。如在這里更加詳細(xì)地描述的那樣,準(zhǔn)備步驟可以包括檢測隊列中的空的空間(例如,失去煙彈單元)的檢查。檢查可以包括檢測不符合格格的煙彈單元,例如泄漏的煙彈單元等。檢查可包括檢測煙彈單元上的編碼和/或向煙彈單元上施加編碼,例如以供追蹤煙彈單元。檢查可以是自動的,即用檢測元件和控制器“C”來進(jìn)行。如這里所描述的那樣,控制器“C”可以是使用硬件和軟件來進(jìn)行自動追蹤及控制過程的基于計算機(jī)的控制器。檢查可包括例如RTD測試、對適當(dāng)定向的測試、確定檢查站和/或排出站是否適當(dāng)操作的測試等。
圖8顯示了用于進(jìn)行步驟100和步驟200的系統(tǒng)的方面,步驟100和步驟200包括接收多個煙彈單元、使煙彈單元定向在共同的方向上,以及將煙彈單元設(shè)置到隊列(例如,單列)中。在示例性實施方案中,將多個部分組裝的煙彈單元70傳輸?shù)酵霠钏土蠙C(jī)215處,該碗狀送料機(jī)215可以是離心式碗狀送料機(jī),該離心式碗狀送料機(jī)例如由位于印第安納州,諾布爾斯維爾(Noblesville)的公司VIBROMATIC CO.,INC、英國,伯明翰的RNA AUTOMATION LTD,以及弗吉尼亞,埃爾克伍德(Elkwood)的SHIBUYA HOPPMAN CORPORATION中的任一個制造。碗狀送料機(jī)215可以構(gòu)造成使煙彈單元定向并裝載到輸送機(jī)上,像水平設(shè)置的、定向的煙彈單元隊列一樣。在一些方面中,煙彈單元水平地一個接一個地設(shè)置在輸送機(jī)220的凹槽內(nèi),即,外管6的中心縱向軸線大體上水平。碗狀送料機(jī)215和輸送機(jī)220構(gòu)造并設(shè)置成使得在輸送機(jī)200的各個凹槽內(nèi)的煙彈單元都定向在相同的方向中,即,使得各個煙彈單元的開口端相對于輸送機(jī)220而指向相同的方向。由此,煙彈單元設(shè)置成(如在輸送機(jī)220上時)構(gòu)成“定向的”煙彈單元的隊列。
還參照圖8,系統(tǒng)可包括用于對設(shè)置在隊列中的煙彈單元進(jìn)行檢查的檢測器222。檢測器222可包括光學(xué)檢測器,例如查看隊列中的煙彈單元的一個或多個相機(jī)。相機(jī)可以與控制器“C”相連,該控制器“C”適于基于相機(jī)提供的圖像來確定錯誤定向的和/或不恰當(dāng)?shù)亟M裝的或損壞的煙彈單元。檢查可以用檢測器222和控制器“C”來進(jìn)行,并且可包括檢測隊列中錯誤定向的煙彈單元。檢查還可包括檢測未恰當(dāng)?shù)亟M裝(即,缺少零件或受損)的煙彈單元。在這兩種情況下,系統(tǒng)可包括排出站,該排出站包含將檢測到錯誤定向的和/或不恰當(dāng)?shù)亟M裝的或損壞的煙彈單元從隊列中移除的排出機(jī)構(gòu)223。例如,排出機(jī)構(gòu)223可包括構(gòu)受控空氣噴口和/或促動器,其構(gòu)造成將任何錯誤定向的和/或不恰當(dāng)?shù)亟M裝的煙彈單元從輸送機(jī)220處排出。促動器可構(gòu)造成選擇性地中斷或禁用凹槽處的真空,和/或可構(gòu)造成選擇性地向不合格的煙彈單元提供足以克服凹槽處的真空的機(jī)械力。
檢查還可包括向隊列中的各個煙彈單元施加信息和檢測隊列中的各個煙彈單元上的信息中的至少一個。例如,各個煙彈單元可編碼有以下信息,例如制造日期、獨特的追蹤識別信息、驗證信息、批號、設(shè)備識別信息以及型號。更具體地,煙彈單元可以印有提供這種信息的標(biāo)志。在替代的方案中,系統(tǒng)可包括例如為讀取編碼信息的相機(jī)或條碼讀取器的裝置,當(dāng)煙彈單元在輸送機(jī)220上移動時,上述編碼信息可已經(jīng)印在每個煙彈單元上了。系統(tǒng)可選擇性地包括在煙彈單元于輸送機(jī)220上移動時將這種標(biāo)志施加到各個煙彈單元上的裝置。編碼施加裝置可位于填充工作站的下游位置處,例如在填充工作站以及在填充之后的任何檢查及排出單元之后(例如,在填充和插入步驟300、400和500以及與這些步驟相關(guān)聯(lián)的任何檢查之后)。
在示例性實施方案中,輸送機(jī)220將煙彈單元傳輸給累積器225,累積器225用作為在輸送機(jī)220和填充工作站之間的緩沖器。累積器225可包括例如鋸齒形或S形的路徑,煙彈單元通過該路徑在累積器入口和累積器出口之間運(yùn)動。累積器入口可以在垂直方向上高于累積器出口,以使煙彈單元會借助于重力移動通過累積器。在一些方面中,累積器225保持煙彈單元處于與煙彈單元設(shè)置在輸送機(jī)上時相同的朝向中。累積器225的尺寸可設(shè)置成在累積器入口處接收煙彈單元的速率比在累積器出口處釋放煙彈單元的速率快。通過這種方式,累積器225提供了補(bǔ)償隊列中的空位(即,根據(jù)檢查步驟而從隊列中排出的煙彈單元或者由于在碗狀送料機(jī)215處不一致的裝載而導(dǎo)致的隊列中缺少的煙彈單元)的緩沖。有利的是,累積器雖然使隊列中的煙彈單元保持共同的朝向,但是會移除隊列中的任何間隙(缺少煙彈單元),例如該間隙由錯誤供給和/或基于檢查而排出煙彈單元造成。在示例性實施方案中,圍繞其外周而具有凹槽的旋轉(zhuǎn)鼓230(例如,有槽鼓)從累積器225的出口處接收煙彈單元。
圖9a和9b顯示了可用于根據(jù)本文中的電子蒸發(fā)裝置的自動組裝方面的旋轉(zhuǎn)鼓輸送系統(tǒng)和鼓到鼓傳遞系統(tǒng)和方法。圖9a-b所顯示的方面例如可用于在根據(jù)圖6而描述的步驟中或步驟之間操控及輸送煙彈單元。如圖9a所示,煙彈單元70(單獨地顯示成實心圓圈)的隊列可以由多個旋轉(zhuǎn)鼓920-924攜帶到工作站926、927處,在所述工作站926、927處進(jìn)行對煙彈單元70的制造/組裝過程。在一些方面中,工作站926、927可對應(yīng)于步驟300、400、500等中的任一個。在僅一個實施例中,工作站926可包括構(gòu)造成將相應(yīng)的下游墊圈插入到各個煙彈單元70內(nèi)的機(jī)構(gòu),并且工作站927可包括構(gòu)造成將相應(yīng)的吸嘴端插入件插入到各個煙彈單元70內(nèi)的機(jī)構(gòu)。盡管為了簡便僅顯示了兩個工作站926、927,但是應(yīng)當(dāng)理解的是,與鼓920-924類似的旋轉(zhuǎn)鼓可用于在電子蒸發(fā)裝置的自動制造期間將煙彈單元70攜帶到其他工作站處。
在示例性實施方案中,各個鼓920-924可包括圓柱形主體,在圓柱形主體的輥面上具有間隔開的多個溝槽(也稱作為凹槽)。各個凹槽可構(gòu)造并設(shè)置成保持并攜帶電子蒸發(fā)器具的一部分,例如煙彈單元70。
還參照圖9a,各個鼓20-24可包括能旋轉(zhuǎn)的有槽鼓部分以及固定的內(nèi)部真空風(fēng)室。隨著能旋轉(zhuǎn)的鼓部分轉(zhuǎn)動經(jīng)過相應(yīng)的真空風(fēng)室的角范圍,真空系統(tǒng)選擇性地給能旋轉(zhuǎn)的鼓部分的凹槽內(nèi)的真空端口施加真空。所提供的真空有助于在鼓旋轉(zhuǎn)期間將煙彈單元70保持在凹槽內(nèi)。例如,該系統(tǒng)可適于使得在鼓20-24旋轉(zhuǎn)期間,位于陰影區(qū)域930內(nèi)的凹槽被提供真空,而不位于非陰影區(qū)域931內(nèi)的凹槽不被提供真空。具體地,位于逆時針旋轉(zhuǎn)的鼓920上的特定凹槽在該凹槽移動穿過陰影區(qū)域930時被提供真空,并在該凹槽移動穿過非陰影區(qū)域931時不被提供真空。真空被單獨地提供到各個鼓上的各個凹槽處,例如通過各個凹槽內(nèi)的真空端口以及鼓內(nèi)部的真空源,該真空源根據(jù)特定凹槽的沿鼓的輥面的旋轉(zhuǎn)路徑的角度位置而選擇性地將真空力施加到特定凹槽內(nèi)的真空端口處。
還可以臨近鼓920-924中的一個或多個提供軌道932,以助于將煙彈單元70保持在凹槽內(nèi)。另外,清潔用的空氣噴口可以在例如由區(qū)域933指示的角度位置處與各個凹槽的端口相連通。清潔用的空氣可選擇性地單獨施加到各個凹槽內(nèi)。
下面仍參照圖9b,在一些方面中,在將煙彈單元70從第一鼓921的供應(yīng)凹槽傳遞給第二鼓922的接收凹槽時,當(dāng)供應(yīng)凹槽處于第一鼓和第二鼓之間的夾持位置935之前的位置上時,中斷供應(yīng)凹槽處的真空提供。當(dāng)接收凹槽處于第一鼓921和第二鼓922之間的夾持位置935之前的位置上時,向接收凹槽提供真空。施加在供應(yīng)凹槽和接收凹槽處的各自的真空力的這種時間配合由圖9a中的陰影區(qū)域930和非陰影區(qū)域931示出,并且有利于將煙彈單元70移出供應(yīng)凹槽并移入接收凹槽。
繼續(xù)參照圖9a,系統(tǒng)可包括控制器“C”,控制器“C”與一個或多個元件操作式相連。如這里所描述的那樣,控制器“C”可以是應(yīng)用硬件和軟件來進(jìn)行自動控制過程的基于計算機(jī)的控制器。例如,控制器“C”可以與一個或多個檢測器940操作式相連,以用于在自動制造期間檢查和/或追蹤煙彈單元70。檢測器940可包括檢測煙彈單元70的光學(xué)特征和/或信息并將檢測到的光學(xué)特征和/或信息傳輸給控制器“C”的相機(jī)或其他光學(xué)檢測機(jī)構(gòu)。
為了檢查目的,控制器“C”可以通過將檢測到的光學(xué)特征與預(yù)定的光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比來確定煙彈單元70是否不符合格格,例如未適當(dāng)組裝、損壞等??梢詫⒒跈z測而被確定不符合格格的任何煙彈單元70從其中一個旋轉(zhuǎn)鼓處排出,例如通過給凹槽施加空氣射流和/或通過中斷或禁用凹槽處的真空(例如,如位置941所示),以將煙彈單元70從相應(yīng)的凹槽處排出??梢栽O(shè)想的是,可以在排出站941的下游處設(shè)置檢查站,以確定排出站941是否適當(dāng)操作。控制器“C”編程為跟蹤由排出而導(dǎo)致的任何空的凹槽位置,并且在系統(tǒng)中追蹤該空的凹槽位置(例如,整個系統(tǒng)或者到接下來的下游工作站)。
作為替代或額外地,為了追蹤目的,各個煙彈單元70可以編碼有以下信息:例如制造日期、獨特的追蹤識別信息、驗證信息、批號、設(shè)備識別信息以及型號。更具體地,各個煙彈單元70可以印有提供這種信息的標(biāo)志。檢測器940可包括當(dāng)煙彈單元通過鼓920-924而移動時讀取各個煙彈單元上的編碼信息的裝置(例如,相機(jī)或條碼讀取器)??刂破鳌癈”可編程為基于檢測器940檢測到的編碼信息而追蹤各個煙彈單元70在系統(tǒng)中的位置。
如圖9a所顯示的那樣,控制器“C”也可以與鼓920-924操作式相連,例如以控制各個鼓的旋轉(zhuǎn)速度??刂破鳌癈”也可與工作站926、927操作式連接,例如以控制在該工作站處進(jìn)行的自動過程的方面。
圖9b顯示了這里所描述的凹槽和鼓的方面。在示例性實施方案中,接收并攜帶煙彈單元70的凹槽950實施為在旋轉(zhuǎn)鼓(例如,鼓920-924)的外表面(例如,輥面)上的溝槽或槽。如圖9b所示,在這里的方面中,當(dāng)煙彈單元70處于凹槽950內(nèi)時,煙彈單元70的縱向軸線橫向于鼓的旋轉(zhuǎn)方向。各個凹槽950可包括與鼓的真空源/壓力源相連通的至少一個端口952。取決于凹槽950沿鼓的旋轉(zhuǎn)路徑的角度位置,鼓的真空源/壓力源可選擇性地在端口952處施加真空、空氣射流,或不施加力,例如,如根據(jù)圖9a中的區(qū)域930、931和933所描述的那樣。
如圖9b中的放大部分953所示,在示例性實施方案中,在各個鼓(例如,鼓920和鼓921)的輥面之間在該各個鼓的夾持位置935處存在有間隙954。例如,當(dāng)煙彈單元70具有約7.8mm的外徑時,間隙954可以為約0.5mm至約1mm,但是任何適當(dāng)尺寸的間隙都可以被使用。如圖9c所示,各個凹槽50的表面可以涂覆或覆蓋有彈性(例如,可伸縮)材料55。彈性材料55中的開口56與端口52對齊,以使真空或空氣射流可以通過端口52和開口56施加到凹槽內(nèi)。彈性材料55可以施加到凹槽50外側(cè)的鼓的表面上,例如在鼓的整個輥面上。在另一個實施方案中,整個鼓(例如,鼓20-24的能旋轉(zhuǎn)的鼓部分)可以由彈性材料55構(gòu)成。在另一個實施方案中,彈性材料55提供為遠(yuǎn)小于整個凹槽50;例如,彈性材料的位置可處于凹槽的子部分內(nèi)。這種彈性材料55可根據(jù)系統(tǒng)需要而用于任何類型的鼓,包括但不限于纏繞鼓、磁鼓(MR drum)、滾柄等。
在這里所描述的電子蒸發(fā)裝置60的自動制造期間在旋轉(zhuǎn)鼓快速運(yùn)行時,彈性材料55有利于對煙彈單元70進(jìn)行操控。特別地,彈性材料55的可伸縮性質(zhì)促使了煙彈單元70在凹槽內(nèi)的真空端口處更加充分地密封,這會增大施加到凹槽內(nèi)的煙彈單元70上的真空保持力。即使在較高的鼓速度和帶有較大和/或較重類型的煙彈單元70的情況下,增大的保持力也會維持保持并有助于(確保)鼓到鼓的傳遞。彈性材料的上述使用可以稱為“軟鼓”方式。此外,盡管根據(jù)電子蒸發(fā)裝置公開了彈性材料,但是應(yīng)當(dāng)理解的是,“軟鼓”方式也可與其他類似且適當(dāng)?shù)奈矬w(例如,剛性的圓柱形制品)一起使用。
圖10a和10b顯示了用于進(jìn)行步驟300的填充工作站系統(tǒng)的方面,其包括將液體施加到移動隊列中的被引導(dǎo)來的煙彈單元組內(nèi)。在示例性實施方案中,系統(tǒng)設(shè)置成使有槽鼓230的旋轉(zhuǎn)帶動空的凹槽經(jīng)過累積器225的出口(且在累積器225的出口下方)。重力將位于累積器的出口處的煙彈單元拉到空的凹槽內(nèi)。也可以選擇性地給凹槽施加真空,以助于將煙彈單元從累積器225處拉到接近的空的凹槽內(nèi)。隨著有槽鼓230繼續(xù)旋轉(zhuǎn),凹槽的后壁將煙彈單元從累積器225的出口處帶走??赏ㄟ^固定的內(nèi)部風(fēng)室選擇性地給凹槽施加真空,以將煙彈單元保持在凹槽內(nèi),直到鼓230的旋轉(zhuǎn)將煙彈單元引到接下來的旋轉(zhuǎn)的有槽斜接鼓232處為止。
根據(jù)這里所描述的方面,有槽鼓232是斜接鼓,該斜接鼓具有相對于鼓232的旋轉(zhuǎn)軸線成約45°角的有槽外表面。斜接鼓232從鼓230處接收煙彈單元,并將煙彈單元提供給鼓234。斜接鼓232的有槽外表面的45°角將煙彈單元從在鼓230上的水平定向轉(zhuǎn)變成在鼓234上的垂直定向。在垂直定向中,各個煙彈單元的開口端朝向上方。在一些方面中,斜接鼓232、輸送機(jī)220,以及碗狀送料機(jī)215相對于彼此構(gòu)造并設(shè)置成實現(xiàn)在系統(tǒng)的這一位置處煙彈單元的垂直定向。斜接鼓232和鼓234上的各個凹槽可具有至少一個孔,該孔構(gòu)造成能選擇性地向處于相應(yīng)的凹槽內(nèi)的煙彈單元提供真空力。
可以通過相對于圖9a和9b所描述的方式使用真空輔助鼓到鼓傳遞來進(jìn)行煙彈單元從鼓230到斜接鼓232以及從斜接鼓232到鼓234的傳遞。例如,鼓230和斜接鼓232可以被控制為在相對于彼此相反的方向中旋轉(zhuǎn)。隨著鼓230的旋轉(zhuǎn)攜帶著保持在鼓230上的凹槽內(nèi)的煙彈單元朝向斜接鼓232時,可以中斷鼓230的凹槽上的真空,并且可以向斜接鼓232上的接收凹槽施加真空。通過這種方式,煙彈單元可以從鼓230上的凹槽處傳遞到斜接鼓232上的凹槽處。隨著斜接鼓232和鼓234在相對于彼此相反的方向中旋轉(zhuǎn),在斜接鼓232與鼓234之間可以進(jìn)行類似的鼓到鼓傳遞。
繼續(xù)參照圖9和10a-b,系統(tǒng)包括有槽旋轉(zhuǎn)鼓236,有槽旋轉(zhuǎn)鼓236設(shè)置成隨著鼓234和鼓236在相對于彼此相反的方向上旋轉(zhuǎn)而從有槽旋轉(zhuǎn)鼓234處接收煙彈單元。在示例性實施方案中,第一(保持)帶240纏繞在鼓236的中心部分周圍,并與鼓236一起移動,這將在下文中進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。鼓236的凹槽內(nèi)的真空孔定位于接收第一帶240的溝槽的上方和/或下方。第一帶240設(shè)置在鼓236的溝槽內(nèi),以使得第一帶240位于(i)鼓236的中心主體和(ii)保持在鼓236的凹槽內(nèi)的煙彈單元之間。
如圖10a-b以及圖13所顯示的那樣,鼓236將煙彈單元從鼓234處傳遞到隊列中的循環(huán)有槽帶244上。在示例性實施方案中,循環(huán)帶244具有凹槽,各個凹槽構(gòu)造成保持煙彈單元中的一個。如這里所使用的那樣,有槽帶可包括有容納部的帶或打褶帶。循環(huán)帶244也可具有相關(guān)聯(lián)的下部支架,各個煙彈單元的最底部表面處于該下部支架上。下部支架將所有的煙彈單元以一致的高度保持在循環(huán)帶244上,這有助于如這里更詳細(xì)地描述的填充操作。循環(huán)帶244也可包括設(shè)置在各個煙彈單元的最上部表面上方的上部支架。上部支架會避免設(shè)置在循環(huán)帶244中的煙彈單元向上移動到循環(huán)帶244上的凹槽之外。第一帶240沿著循環(huán)帶244的一部分反向地延伸,并將煙彈單元偏壓到循環(huán)帶244上的凹槽內(nèi)。通過這種方式,處于循環(huán)帶244上的凹槽內(nèi)的煙彈單元在水平方向上由凹槽表面和帶240限制,并在垂直方向上由上部支架和下部支架限制。
在另外的方面中,可以在循環(huán)帶244的開始處或上游處設(shè)置傾斜坡面。該傾斜坡面可以設(shè)置在煙彈單元的下方,并在煙彈單元行進(jìn)的方向中從低于下部支架的位置延伸到與下部支架同一水平的位置。通過這種方式,低于下部支架(例如,在處于鼓236上時)的任何煙彈單元會向上移動到與下部支架同一水平的位置處??梢栽O(shè)置第二傾斜坡面以促使煙彈單元70進(jìn)入到相對于填充工作站的上部支架適當(dāng)?shù)奈恢脙?nèi)。
在示例性實施方案中,填充工作站包括攜帶多個填充單元248的攜帶架246。攜帶架246位于循環(huán)帶244的一部分的上方,使得在煙彈單元被攜帶到循環(huán)帶244的凹槽內(nèi)時,填充單元248可以大體上垂直地與相應(yīng)的煙彈單元對齊。攜帶架246可選擇地在與循環(huán)帶244相同的水平方向上移動,并且被控制成以與循環(huán)帶244相同的速率水平地移動,由此保持各個填充單元248與由循環(huán)帶244的凹槽攜帶的相應(yīng)煙彈單元70中的一個大體上豎直地對齊。攜帶架246也可以選擇性地在豎直方向上移動,以將填充單元248的相應(yīng)的針頭250插入到由循環(huán)帶244的凹槽攜帶的煙彈單元內(nèi),并在完成填充過程之后,將填充單元248的相應(yīng)的針頭(注射器)250垂直地移動到煙彈單元之外。在填充期間,針頭250和填充單元248與相應(yīng)的煙彈單元246一起沿著由循環(huán)帶244限定的路徑移動。在由一個或多個相應(yīng)的填充單元248完成填充操作之后,針頭250從煙彈單元處充分回縮至具有一定間隙,且攜帶架246返回到其處于帶244上方的初始上游位置處。在填充操作期間,攜帶架246的所有填充單元可以一致地(同時地)動作。
使用如上文所描述的攜帶架246的選擇性的水平移動和垂直移動,將液體注入到位于循環(huán)帶244上的煙彈單元內(nèi)可以這樣進(jìn)行:攜帶架246以與循環(huán)帶244相同的速率水平地移動,由此保持填充單元248與保持在循環(huán)帶244上的相應(yīng)的煙彈單元對齊;隨著煙彈單元246和循環(huán)帶244水平移動,攜帶架246還垂直地向下移動以使填充單元248插入到相應(yīng)的煙彈單元內(nèi);當(dāng)填充單元248處于煙彈單元內(nèi)時,通過填充單元248將流體排到煙彈單元內(nèi);在填充流體之后,攜帶架246向上移動以將填充單元248從煙彈單元內(nèi)移出;攜帶架246在與循環(huán)帶244相反的方向上水平地移動以使填充單元248與煙彈單元的垂直隊列中的下一組煙彈單元對齊;以及對垂直隊列中的下一組被引導(dǎo)來的煙彈單元重復(fù)上述過程。
圖11a-f顯示了使用填充單元248將液體注入到煙彈單元內(nèi)的方法的細(xì)節(jié)。如這里所描述的那樣,用液體填充煙彈單元指的是將預(yù)定量的液體添加到液體存儲部22內(nèi)。在示例性實施方案中,填充單元248中的每一個均包括具有角式端部252的中空的針頭(注射器)250。如圖11a所顯示,首先,攜帶架246使針頭250與保持在循環(huán)帶244上的凹槽內(nèi)的煙彈單元70的外管6的中心大體上對齊。如圖11b所示,攜帶架246使處于居中位置的針頭250降低到外管6的上部部分內(nèi)。如圖11c所示,攜帶架246將針頭250移動至靠近或接觸外管6的內(nèi)表面。如圖11d所示,攜帶架246將針頭250向下移動至位于外管6與內(nèi)管62之間的空間內(nèi)(即,液體存儲部22內(nèi))的第一填充位置處。在示例性實施方案中,處于第一填充位置中的針頭250的端部252的出口低于加熱器14并處于上游墊圈15上方約1mm至2mm處。當(dāng)針頭250處于第一填充位置中時,與針頭250相關(guān)聯(lián)的泵被控制為通過中空的針頭250將第一預(yù)定量的液體泵送到液體存儲部22內(nèi)。第一預(yù)定量可以優(yōu)化為避免溢出。
如圖11e所示,攜帶架246將針頭250向上移動到位于外管6與內(nèi)管62之間的空間內(nèi)的第二填充位置處。在示例性實施方案中,處于第二填充位置中的針頭250的出口低于內(nèi)管62的頂部并高于加熱器14。當(dāng)針頭250處于第二填充位置中時,與針頭250相關(guān)聯(lián)的泵被控制為通過中空的針頭250將第二預(yù)定量的液體泵送到液體存儲部22內(nèi)。在示例性實施方案中,第一量的液體和第二量的液體均為待供給液體存儲部22的液體的預(yù)定總量的約50%,然而也可使用其他的比例。通過將填充操作分成兩個或者更多個填充步驟,能降低液體存儲部22溢出的可能性,如果不能完全避免的話。
如圖11f所示,在第一填充步驟和第二填充步驟之后,攜帶架246將針頭250向上移動到外管6之外。在煙彈單元由循環(huán)帶244的運(yùn)動而導(dǎo)致連續(xù)地水平移動時,會發(fā)生圖11a-f所顯示的攜帶架246和針頭250的運(yùn)動。攜帶架246的運(yùn)動以及循環(huán)帶244的運(yùn)動由計算機(jī)控制器“C”以及精密電機(jī)和/或驅(qū)動器控制并彼此協(xié)調(diào)。在針頭250回縮至相對于相應(yīng)煙彈單元具有一定間隙時,攜帶架246返回到其原始位置處。在示例性實施方案中,在攜帶架到原始位置的返回行程期間,可以選擇性地進(jìn)行針頭250的凈化步驟(通過空氣)。
如圖11a-f所示,針頭250可以具有角式端部252。在示例性實施方案中,當(dāng)針頭250向下移動到煙彈單元內(nèi)時,角式端部252的較長端設(shè)置成更接近外管6的內(nèi)壁,并且角式端部的較短端設(shè)置成更接近內(nèi)管62。通過這種方式,會最小化液體存儲介質(zhì)210(例如,紗布等)的材料阻礙針頭的可能性。
攜帶架246可構(gòu)造成能攜帶任何所需數(shù)量的填充單元248。在示例性實施方案中,攜帶架246攜帶有十六個填充單元248。通過這種方式,可對保持在循環(huán)帶244上的十六個被引導(dǎo)來的煙彈單元同時進(jìn)行圖11a-f所顯示的填充過程??墒褂门c填充單元248的數(shù)量相適應(yīng)的任何所需數(shù)量的泵。例如,一個泵可以向所有的填充單元248提供流體。在另一實施例中,每個填充單元248可與其自身專用的泵相連。在一個示例性布置中,八個泵與十六個填充單元248一起使用,從而一個泵向兩個填充單元248提供流體。可以使用任何適當(dāng)?shù)谋?。在一種實施中,泵是精密的正排量泵。各個泵可以由被控制器“C”控制的電機(jī)驅(qū)動。泵可以通過適當(dāng)?shù)墓苈废到y(tǒng)與相應(yīng)的填充單元248相連。泵也可以通過適當(dāng)?shù)墓苈废到y(tǒng)與液體源(例如,存儲部)相連。
圖12a-d顯示了使用填充單元248將液體注入到煙彈單元內(nèi)的另一方法的細(xì)節(jié)。如圖12a所示,在這種實施方案中,攜帶架246將針頭250移動到處于保持在循環(huán)帶244上的凹槽內(nèi)的煙彈單元70的上方的第一位置處。如圖12b所示,攜帶架246將針頭250向下移動到位于外管6與內(nèi)管62之間的空間內(nèi)(即,液體存儲部22內(nèi))的第二位置處。第一位置和第二位置相對于煙彈單元70彼此垂直地對齊,使得將針頭250從第一位置移動到第二位置包括相對于煙彈單元70垂直地移動針頭250。在示例性實施方案中,第二位置為使針頭250更接近外管6而不是內(nèi)管62(例如,使得針頭250與外管6相距約0.5mil到約1.5mil)。如圖12c所示,攜帶架246將針頭250相對于煙彈單元70垂直向上地移動到第三位置處,在第三位置處,針頭的下端仍處于煙彈單元70內(nèi)。如圖12d所示,攜帶架246將針頭250相對于煙彈單元70垂直向上地移動到第四位置處,在第四位置處,針頭250整體處于煙彈單元70的外側(cè)。在圖12a-d所顯示的移動順序之后,攜帶架246移動到在煙彈單元的隊列中的另一煙彈單元70上方的開始位置處(例如,如圖12a所示),并重復(fù)上述過程。圖12a-d所示的實施方案更好地利用了填充所需的有限周期時間。
在圖12a-d所示的示例性實施方案中,可以在以下時間的至少一個中通過針頭250將流體泵送到液體存儲部22內(nèi):當(dāng)針頭250從第一位置向第二位置移動時;當(dāng)針頭250停在第二位置時;當(dāng)針頭250從第二位置向第三位置移動時;以及當(dāng)針頭250停在第三位置時。液體通過針頭的流速可以使用由控制器“C”控制的泵來控制以及選擇性地改變。針頭250的移動速度也可以使用移動由控制器“C”控制的攜帶架246的驅(qū)動器來控制以及選擇性地改變。
在特定的實施方案中,在針頭250從第二位置向第三位置移動時,液體的流動速率和針頭250的移動速度都可以改變。可優(yōu)化液體的流動速率和針頭250的移動速度的選擇性改變以調(diào)整液體存儲部22的填充,由此來實現(xiàn)在最短的時間內(nèi)無溢出地填充的目的。被泵送通過針頭250的液體的流動速率例如可以用由伺服線性驅(qū)動器驅(qū)動的注射泵來精確控制。在示例性實施方案中,一組針頭250中的每一個均與一組注射泵中的相應(yīng)的一個流體連接,并且單個驅(qū)動器推動同時移動該組的所有泵的所有活塞的桿。通過這種方式,可以同時填充多個煙彈單元70。該組可以有任意所需的數(shù)量,包括兩個、四個、八個等等。作為替代地,該組注射泵中的每一個可以用其自身相應(yīng)的驅(qū)動器來單獨地控制,該驅(qū)動器還設(shè)置成用于同時填充多個煙彈單元70。
下面參照圖10a和13,檢測器260可以設(shè)置在循環(huán)帶244的上游處。然而,應(yīng)當(dāng)理解的是,檢測器260有替代性的位置。在示例性實施方案中,檢測器260構(gòu)造成檢測在循環(huán)帶244的凹槽處煙彈單元的狀態(tài),由此觸發(fā)禁用與該特定的凹槽相關(guān)聯(lián)的填充單元248。例如,在循環(huán)帶的凹槽處可能缺少煙彈單元,或者煙彈單元可能處于凹槽內(nèi)但是已損壞或非適當(dāng)?shù)囟ㄏ?,例如上下顛倒。在這種情況下,希望避免將液體提供到該凹槽位置處,這是因為這樣做的話會造成液體灑出。因此,與檢測器260相連的控制器“C”會追蹤循環(huán)帶244的具有這種狀況的凹槽的位置,并禁用與用于該特定凹槽的填充單元248相關(guān)聯(lián)的泵,以進(jìn)行這種特別的填充重復(fù)。在檢測器檢測到凹槽內(nèi)的正常煙彈的情況下,控制器“C”可再次驅(qū)動泵和填充器以進(jìn)行接下來的填充重復(fù)。檢測器可以是將圖像傳遞給控制器“C”的相機(jī)或者其他光學(xué)檢測器,以用于確定循環(huán)帶的特定凹槽是否符合預(yù)定的不填充標(biāo)準(zhǔn),例如缺少煙彈單元、煙彈單元未適當(dāng)?shù)囟ㄏ?、煙彈單元不符合格格等。填充單?48的基于檢測到缺失或上下顛倒的煙彈單元的這種暫時禁用可以通過圖11a-f以及圖12a-d所示的兩個實施方案來實施。在將多個填充單元248一起驅(qū)動的實施中,可以基于檢測到單個缺失的煙彈單元或上下顛倒的煙彈單元而暫時禁用全部的填充單元。
在示例性實施方案中,系統(tǒng)包括排出機(jī)構(gòu),該排出機(jī)構(gòu)能在填充工作站之前基于檢測到凹槽內(nèi)的煙彈單元受損或未適當(dāng)?shù)囟ㄏ蚨鴮煆梿卧獜陌疾叟懦?。檢測可以通過檢測器260來進(jìn)行,并且排出可以由控制器“C”基于從檢測器處接收的信號而控制。
在示例性實施方案中,可在填充工作站的上游處并在將受損或未適當(dāng)?shù)囟ㄏ虻臒煆梿卧懦龅奈恢玫南掠翁幵O(shè)置填充站累積器。填充站累積器可以設(shè)置成將煙彈單元供給到鼓236的凹槽上。通過在填充工作站之前累積煙彈單元,填充站累積器可以減少在填充工作站處的空的凹槽的數(shù)量,這會減少如上文中所描述的一個或多個填充單元248暫時禁用的次數(shù)。
參照圖10a-b和13,在于填充工作站處填充了煙彈單元之后,將煙彈單元從循環(huán)帶244處傳遞給有槽旋轉(zhuǎn)鼓262。帶240纏繞在鼓262的中心部分周圍,由此圍繞著鼓236和鼓262形成循環(huán)回路。在示例性實施方案中,鼓236和鼓262的旋轉(zhuǎn)是可控的,使得在帶240將煙彈單元保持在循環(huán)帶244的凹槽內(nèi)的位置處,帶240以與循環(huán)帶244相同的速率移動。與鼓236一樣,鼓262構(gòu)造成使得當(dāng)煙彈單元處于鼓262的凹槽內(nèi)時,煙彈單元位于帶240的外側(cè)。鼓236和鼓238的未被帶240覆蓋的凹槽表面的部分可以設(shè)置有真空端口,以用于選擇性地沿著將使煙彈單元保持在鼓262上的弧形范圍(圓周)施加真空以將煙彈單元保持在凹槽內(nèi)。
圖13顯示了位于填充工作站的下游處的系統(tǒng)的元件的平面示意圖。如圖13所示,系統(tǒng)可包括在鼓262和轉(zhuǎn)動架T1之間的多個有槽鼓268-271,在所述轉(zhuǎn)動架T1處進(jìn)行階段4的過程。在示例性實施方案中,使用參照圖9a和9b描述的旋轉(zhuǎn)鼓傳遞原理來操作鼓268-271。例如,鼓268-271中的每一個均為具有有槽外表面的旋轉(zhuǎn)鼓,各個凹槽的尺寸設(shè)置成在其中接收和保持煙彈單元。鼓268-271的各個凹槽還可包含用于在凹槽處選擇性地施加真空力的至少一個(例如,至少兩個)孔,即以將煙彈單元保持在凹槽內(nèi)并實現(xiàn)煙彈單元的鼓到鼓傳遞。在一些方面中,鼓268-271構(gòu)造并設(shè)置成在保持煙彈單元的隊列的豎直定向以使液體不灑出的同時,提供煙彈單元70(如鼓上的點所示)的鼓到鼓傳遞。
在示例性實施方案中,鼓269-271中的至少一個在凹槽之間可具有間隙,該間隙與緊臨的前方的鼓的凹槽之間的間隙不同。在這種意義上的間隙可以限定為相鄰的凹槽之間的周向距離。兩個鼓之間的間隙的差異可用于調(diào)節(jié)隊列中的煙彈單元的間距,以與在下游的組裝操作的工作站(例如,轉(zhuǎn)動架T1)中使用的鼓的凹槽之間的間距相匹配。在一種實施中,鼓268具有約12.7的間距,鼓269具有約20.0的間距。通過這種方式,隊列中的煙彈單元之間的間隔可以在階段3和階段4之間改變。
還參照圖13,可以設(shè)置一個或多個檢測器,以用于檢測在填充工作站之后可能不符合格格的煙彈單元。例如,第一檢測器264可以構(gòu)造為檢測未填充任何液體的煙彈單元,并且第二檢測器266可以設(shè)置為檢測過滿的煙彈單元和/或泄漏液體的煙彈單元。檢測器264、266可包括能檢測煙彈單元的光學(xué)特征并將檢測到的光學(xué)特征傳輸給控制器“C”的相機(jī)或其他光學(xué)檢測機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)而,控制器“C”可以通過將檢測到的光學(xué)特征與預(yù)定的光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比來確定煙彈單元是否不符合格格,例如,未被填充、泄漏等??梢詫⒒跈z測而被確定為不符合格格的任何煙彈單元從旋轉(zhuǎn)鼓中的一個處排出,例如通過當(dāng)凹槽到達(dá)排出/丟棄站時在凹槽處施加空氣射流和/或中斷或禁用凹槽處的真空來除去煙彈單元,以使煙彈單元從凹槽處落入到廢料槽280處。
圖14-16顯示了根據(jù)本文的轉(zhuǎn)動架T1的方面。在示例性實施方案中,轉(zhuǎn)動架T1在密封工作站處與步驟400相關(guān)聯(lián)地使用。圖14是轉(zhuǎn)動架T1的側(cè)視示意圖,圖15是圖14中的部分301的側(cè)視細(xì)節(jié)示意圖,圖16是圖14的轉(zhuǎn)動架T1的沿線16-16的截面的平面(俯視)圖。
下面參照圖14,轉(zhuǎn)動架T1包括類似于旋轉(zhuǎn)鼓的具有多個凹槽305的結(jié)構(gòu)303。各個凹槽305的尺寸設(shè)置成接收單個煙彈單元70,并且各個凹槽305包括用于將煙彈單元保持在相應(yīng)的凹槽內(nèi)的真空端口。下面還參照圖16,轉(zhuǎn)動架T1還包括具有多個容納部315的容納輪310。各個容納部315與凹槽305中的一個豎直地對齊并處于該凹槽305的上方,并且各個容器315的尺寸設(shè)置成接收并暫時攜帶從來源330處接收的下游墊圈10。轉(zhuǎn)動架T1還包括多個插入器320,各個插入器與其中一個容納部315和其中一個凹槽305豎直地對齊并處于該容納部315和凹槽305的上方。容納輪310、插入器320和凹槽305均與轉(zhuǎn)動架T1一起相對于彼此以相同的速率旋轉(zhuǎn),以使得在轉(zhuǎn)動架T1旋轉(zhuǎn)期間,這些元件中的相應(yīng)元件保持豎直地彼此對齊。
來源330可包括由送料機(jī)(例如,振動式碗狀送料機(jī)330a等)提供的下游墊圈10的累積隊列。在示例性實施方案中,振動式碗狀送料機(jī)330a使墊圈10在適當(dāng)?shù)呢Q直方向上定向,并將處于這種定向中的墊圈10釋放到輸送機(jī)330b上,以供容納輪315拾取。來源330可以構(gòu)造并設(shè)置為使輸送機(jī)330b在下游墊圈10的隊列下方的連續(xù)移動為隊列中被引導(dǎo)來的墊圈10’提供力,在容納輪310旋轉(zhuǎn)經(jīng)過來源330時,該力會促使被引導(dǎo)來地墊圈10’進(jìn)入到容納輪310的下一容納部315內(nèi)。在示例性實施方案中,各個容納部315具有漸縮的引導(dǎo)邊334a,以促使下游墊圈10從來源330處平滑地進(jìn)入;以及后邊334b,后邊334b構(gòu)造成使下游墊圈10從來源330處脫離??墒褂美缁蚱渌恢谜{(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)下游墊圈10在容納部315內(nèi)的位置,即,以在容納部315從來源330處接收下游墊圈10之后,將下游墊圈10移動到一個或多個對準(zhǔn)表面相接觸,該一個或多個對準(zhǔn)表面使下游墊圈10與插入器320和煙彈單元70對齊。位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)例如可包括滑軌。在示例性實施方案中,支撐結(jié)構(gòu)331可以在容納部315的下方延伸容納輪310的約90°的弧形范圍。支撐結(jié)構(gòu)331包括溝槽332,溝槽332的尺寸設(shè)置成容納銷340的下部(例如,為之提供間隙),并且在銷340首先降低以串起下游墊圈10時,其支撐表面333從下方支撐下游墊圈10,例如參照圖17a所詳細(xì)描述的那樣。
在操作過程中,在轉(zhuǎn)動架T1旋轉(zhuǎn)期間,容納部315從來源330處接收下游墊圈10。在將下游墊圈10接收到特定的容納部315內(nèi)之后,轉(zhuǎn)動架T1繼續(xù)旋轉(zhuǎn),并且與容納部315對齊的凹槽305從鼓271處接收煙彈單元,例如使用鼓到鼓傳遞技術(shù)。作為替代地,轉(zhuǎn)動架T1可以構(gòu)造并設(shè)置成使凹槽305在相應(yīng)的容納部接收下游墊圈10之前或在其同時接收煙彈單元。如圖15所示,通過這種方式,對齊的容納部315和凹槽305分別裝載有下游墊圈10和煙彈單元70。在轉(zhuǎn)動架T1繼續(xù)旋轉(zhuǎn)期間,與特定的容納部315和凹槽305對齊的插入器320將下游墊圈10移動到煙彈單元70內(nèi)。隨后,插入有下游墊圈10的煙彈單元70從轉(zhuǎn)動架T1處移動到接下來的下游鼓的凹槽處,例如使用鼓到鼓傳遞技術(shù)。
轉(zhuǎn)動架T1可應(yīng)用真空以將煙彈單元保持在凹槽305內(nèi)。轉(zhuǎn)動架T1還可包括位于各個凹槽305處的輪圈325,在插入操作期間,輪圈避免煙彈單元70在凹槽305內(nèi)向下運(yùn)動。
圖17a-d顯示了根據(jù)本文中所描述的方面使用插入器320將下游墊圈10插入到煙彈單元70內(nèi)。在示例性實施方案中,各個插入器320包括活塞335和銷340,所述活塞335和銷340響應(yīng)于控制器“C”,相對于煙彈單元70在豎直方向上一起且獨立地移動。在示例性實施方案中,銷340設(shè)置在活塞335的軸向孔內(nèi)。
如圖17a所示,活塞335和銷340相對于處在容納輪310的容納部315內(nèi)的下游墊圈10豎直地移動。這種移動使活塞335與下游墊圈10的上表面相接觸,并使銷340的尖的漸縮端部穿過下游墊圈10的中心通道84。
如圖17b所示,活塞335和銷340作為一個單元而朝向位于并保持在凹槽305內(nèi)的煙彈單元70豎直地向下移動。這種移動將下游墊圈10推到容納部315之外,并推到容納于凹槽305內(nèi)的煙彈單元70的外管6的內(nèi)部。在一些方面中,在向下移動期間,銷340的尖且漸縮的端部350確保銷340會進(jìn)入到內(nèi)管62的內(nèi)部。在另外的方面中,限定了中心通道84的襯圈355被推到內(nèi)管62的內(nèi)部。襯圈355可以具有漸縮的引導(dǎo)邊(端部)360,以有助于進(jìn)入到內(nèi)管62內(nèi)并容納煙筒62的相對于中心的任何傾斜(偏移)。
如圖17c所示,當(dāng)活塞335相對于煙彈單元70保持靜止時,銷340通過相對于煙彈單元70豎直地向上移動而撤出。通過這種方式,在銷縮回期間,銷340縮回到不與下游墊圈10接觸,而活塞335將下游墊圈10保持在煙彈單元70內(nèi)。在示例性實施方案中,銷340可具有擴(kuò)張表面365,所述擴(kuò)張表面有助于銷340從下游墊圈10處縮回而不會使下游墊圈10從其與內(nèi)管62相接觸的座接位置移開,并且不會拉動襯圈355通過中心通道84。
如圖17d所示,一旦銷縮回了,活塞335會相對于煙彈單元70豎直地向上移動。通過這種方式,活塞335和銷340會從煙彈單元70處充分縮回到與煙彈單元具有間隙。這里所描述的活塞335和銷340的運(yùn)動可以用與轉(zhuǎn)動架T1相關(guān)聯(lián)的凸輪機(jī)構(gòu)或其他適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)來控制。
在示例性實施方案中,轉(zhuǎn)動架T1和相關(guān)的元件構(gòu)造并設(shè)置為使多個下游墊圈10同時插入到相應(yīng)的多個煙彈單元70內(nèi)。轉(zhuǎn)動架T1被等分成六個插入器320的八個部分,該六個插入器320可將六個下游墊圈10同時插入到六個相應(yīng)的煙彈單元70內(nèi);然而,實施方案并不受到這種實施的限制,并且可以應(yīng)用其他的布置。這八個部分中的每一個的元件的運(yùn)動可以獨立于其他部分而由例如凸輪機(jī)構(gòu)單獨地控制。
使用這里所描述的煙彈單元檢查及追蹤系統(tǒng),控制器“C”可以確定煙彈單元何時不存在于轉(zhuǎn)動架T1的其中一個凹槽305內(nèi)。在缺少煙彈單元的這種情況下,轉(zhuǎn)動架T1可以構(gòu)造成在容納部315旋轉(zhuǎn)到輸送機(jī)330b處之前,從與空的凹槽305對齊的特定的容納部315處排出下游墊圈10(例如,通過使用空氣射流和/或通過中斷或禁用真空)。通過這種方式,將由特定的容納部315攜帶的下游墊圈10排出,可避免第二下游墊圈10被裝載到同一容納部315內(nèi),第二下游墊圈10裝載到同一容納部315內(nèi)會導(dǎo)致機(jī)械堵塞。
圖18顯示了在轉(zhuǎn)動架T1和轉(zhuǎn)動架T2之間,系統(tǒng)的元件的傳遞的平面(俯視)示意圖。如圖18所示,系統(tǒng)可以包括位于轉(zhuǎn)動架T1和轉(zhuǎn)動架T2之間的多個鼓401-403。在示例性實施方案中,使用根據(jù)圖9a和9b描述的旋轉(zhuǎn)鼓傳遞原理來操作鼓401-403。例如,鼓401-403中的每一個均為具有有槽外表面的旋轉(zhuǎn)鼓,各個凹槽的尺寸設(shè)置成在其內(nèi)接收并保持煙彈單元70。鼓401-403的各個凹槽還可以容納至少一個(例如,至少兩個)孔,以通過鼓內(nèi)的固定真空風(fēng)室在凹槽處選擇性地施加真空力,即將煙彈單元保持在凹槽內(nèi)并實現(xiàn)煙彈單元的鼓到鼓傳遞。在一些方面中,鼓401-403構(gòu)造并設(shè)置成在保持煙彈單元的豎直定向和隊列順序的同時,進(jìn)行煙彈單元的鼓到鼓傳遞。
還參照圖18,可以設(shè)置一個或多個檢測器,以在下游墊圈插入階段之后檢測不符合格格的煙彈單元。例如,第一檢測器410可以構(gòu)造為檢測下游墊圈10未適當(dāng)插入的煙彈單元,并且第二檢測器412可設(shè)置為檢測缺失的煙彈單元和/或具有被錯誤地插入(例如,上下顛倒或傾斜)的下游墊圈10的煙彈單元。檢測器410、412可包括檢測煙彈單元的光學(xué)特征并將檢測到的光學(xué)特征傳輸給控制器“C”的相機(jī)或其他光學(xué)檢測機(jī)構(gòu)??刂破鳌癈”可編程為通過將檢測到的光學(xué)特征與預(yù)定的光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)(例如通過“遮蓋(mask)”)相比較而確定煙彈單元是否不符合格格??蓪⒒跈z測而被確定為不符合格格的任何煙彈單元從旋轉(zhuǎn)鼓中的一個處排出,例如通過當(dāng)凹槽到達(dá)排出/拋棄站時向相應(yīng)的凹槽處施加空氣射流和/或中斷或禁用凹槽處的真空,以將不符合格格的煙彈單元從凹槽處移出并移到廢料槽內(nèi)。
圖19-21顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于將吸嘴端插入件8插入到煙彈單元內(nèi)的轉(zhuǎn)動架T2的方面。在示例性實施方案中,轉(zhuǎn)動架T2在吸嘴件工作站處與步驟500相關(guān)聯(lián)地使用。圖19提供了轉(zhuǎn)動架T2的側(cè)視示意圖,圖20a和20b提供了圖19中的部分500的側(cè)視細(xì)節(jié)示意圖,圖21提供了圖19的轉(zhuǎn)動架T2的沿線21-21的截面的平面(俯視)圖。轉(zhuǎn)動架T2包括類似于旋轉(zhuǎn)鼓的具有多個凹槽505的結(jié)構(gòu)。各個凹槽505的尺寸設(shè)置為接收單個煙彈單元70。轉(zhuǎn)動架T2還包括具有多個容納部515的容納輪510。各個容納部515與其中凹槽505中的一個豎直地對齊,并處于該凹槽505的上方,并且各個容納部515的尺寸設(shè)置為接收并暫時攜帶來自于來源530的吸嘴端插入件8。容納輪510和凹槽505都與轉(zhuǎn)動架T2一起以相對于彼此相同的速率旋轉(zhuǎn),以使得在轉(zhuǎn)動架T2的旋轉(zhuǎn)期間,這些元件中的相應(yīng)的元件維持豎直地彼此對齊。
來源530可以包括由送料機(jī)(例如,振動式碗狀送料機(jī)等530a等)提供的吸嘴端插入件8的累積隊列。在示例性實施方案中,振動式碗狀送料機(jī)530a使吸嘴端插入件8在適當(dāng)?shù)呢Q直方向上定向,并將吸嘴端插入件8在這種定向中釋放到輸送機(jī)530b上,以供容納輪515拾取。來源530可以構(gòu)造并設(shè)置為使得輸送機(jī)530b在吸嘴端插入件8的隊列下方的連續(xù)移動給隊列中的被引導(dǎo)來的插入件8’提供力,當(dāng)容納輪510旋轉(zhuǎn)經(jīng)過來源530時,該力迫使該被引導(dǎo)來的插入件8’進(jìn)入到容納輪510的下一容納部515內(nèi)。在示例性實施方案中,各個容納部515具有漸縮的引導(dǎo)邊534a,以促使被引導(dǎo)來的插入件8’從來源530處平滑地進(jìn)入;以及后邊534b,后邊534b構(gòu)造成使被引導(dǎo)來的插入件8’從來源530處脫離??梢詰?yīng)用位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)吸嘴端插入件8在容納部515內(nèi)的位置,即在容納部515從來源530處接收吸嘴端插入件8之后,將吸嘴端插入件8移動至到與一個或多個對準(zhǔn)表面相接觸,該一個或多個對準(zhǔn)表面使吸嘴端插入件8與煙彈單元70對齊。位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)例如可包括滑軌、犁、真空的應(yīng)用等。將真空從上方施加到吸嘴端插入件8,以確保吸嘴端插入件8保持在容納輪510的容納部515內(nèi),直到被釋放為止。
在操作過程中,在轉(zhuǎn)動架T2旋轉(zhuǎn)期間,容納部515從來源530處接收吸嘴端插入件8。在將吸嘴端插入件8接收到特定的容納部515內(nèi)之后,轉(zhuǎn)動架T2繼續(xù)旋轉(zhuǎn),并且與容納部515對齊的凹槽505從鼓403處接收煙彈單元,例如使用上文中所描述的鼓到鼓傳遞技術(shù)。通過這種方式,對齊的容納部515和凹槽505分別裝載有吸嘴端插入件8和煙彈單元70。在轉(zhuǎn)動架T2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)期間,轉(zhuǎn)動架T2的元件將吸嘴端插入件8移入對齊的煙彈單元70內(nèi),例如如圖7中的步驟500所示。隨后,將煙彈單元70(其插有吸嘴端插入件8)從轉(zhuǎn)動架T2傳遞到接下來的下游鼓601的凹槽處(參見圖22a),例如使用鼓到鼓傳遞技術(shù)。
轉(zhuǎn)動架T2可使用本文所教導(dǎo)的鼓真空保持技術(shù)而應(yīng)用真空來將煙彈單元70保持在凹槽505內(nèi)。轉(zhuǎn)動架T2還可包括與各個凹槽505的底部相鄰的輪圈525,所述輪圈525限制了煙彈單元70沿凹槽505的向下運(yùn)動。
在示例性實施方案中,容納輪510被分成相對于凹槽505可單獨且可選擇地在豎直方向上移動的圓周部分575。如圖21所示,有四個部分575,每個部分575均包括三個容納部515。然而,容納輪可以構(gòu)造并設(shè)置成具有任何所需數(shù)量的部分575,每個部分均具有任意所需數(shù)量的容納部515。例如,容納輪510的部分575可以包括與六個凹槽505對齊的六個容納部515。通過這種方式,通過將容納輪510的部分朝向煙彈單元70向下移動,可以將裝載于部分575的六個容納部515內(nèi)的六個吸嘴端插入件8同時插入到六個相應(yīng)的煙彈單元70內(nèi)。下面參照圖20a和20b,各個容納部515均可包括抵在保持在容納部515內(nèi)的吸嘴端插入件8的上表面的容納部上壁。通過這種方式,當(dāng)容納輪510的部分被相對于煙彈單元70向下移動時(例如,如圖7和圖22b中的步驟500所示),容納部上壁會將吸嘴端插入件8推入到煙彈單元70的外管6的內(nèi)部??梢杂门c轉(zhuǎn)動架T2相關(guān)聯(lián)的凸輪機(jī)構(gòu)或其他適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)來控制在這里所描述的容納輪510的不同部分575的移動。在示例性實施方案中,有八個部分575,每個部分575均具有六個插入器;然而,可以使用具有任意所需數(shù)量的插入器的任意所需數(shù)量的部分575。八個部分575中的每一個的元件的移動可以獨立于其他部分而例如使用凸輪機(jī)構(gòu)來單獨地控制。
參照圖20a,在多個方面中,位于部分575中的各個容納部515包括在容納部上壁內(nèi)的真空端口540,真空端口540構(gòu)造為選擇性地對保持于容納部515內(nèi)的吸嘴端插入件8的中心部分545抽真空。真空力可用于將吸嘴端插入件8保持在容納部515內(nèi),直到將吸嘴端插入件8插入到煙彈單元70內(nèi)為止,此時釋放真空。容納部上壁內(nèi)的真空端口可定位為與吸嘴端插入件8的中心區(qū)域545相重疊,如圖4和圖5所示,該中心區(qū)域545不與出口通道24中的一個重合。在其他實施方案中,吸嘴端插入件8可包括中心出口通道24,一個或多個真空端口540可以指向吸嘴端插入件8的偏心(例如,邊緣)部分。各個真空端口540可與真空風(fēng)室576相連通。
使用這里所描述的煙彈單元檢查及追蹤系統(tǒng),控制器“C”可以確定煙彈單元何時不存在于轉(zhuǎn)動架T2的其中一個凹槽505內(nèi)。在缺少煙彈單元的這種情況下,轉(zhuǎn)動架T2可構(gòu)造成在容納部515旋轉(zhuǎn)到輸送機(jī)530b處之前,將吸嘴端插入件8從與空的凹槽505對齊的特定容納部515處排出(例如,通過使用空氣射流和/或通過中斷或禁用真空)。通過這種方式,將由特定的容納部515攜帶的吸嘴端插入件8排出,可避免第二吸嘴端插入件8裝載到同一容納部515內(nèi),第二吸嘴端插入件8裝載到同一容納部515內(nèi)會造成機(jī)械堵塞。
圖22a和22b顯示了位于轉(zhuǎn)動架T2的下游處的傳遞系統(tǒng)的多個部分。圖22a是傳遞系統(tǒng)的一部分的俯視平面圖,圖22b是該系統(tǒng)的一部分的側(cè)視圖(例如,相對于圖22a的視圖呈90°)。如圖22a和22b所示,傳遞系統(tǒng)可包括位于轉(zhuǎn)動架T2的下游的多個有槽鼓601-603。在示例性實施方案中,使用根據(jù)圖9a和9b描述的旋轉(zhuǎn)鼓傳遞原理來操作鼓601-603。例如,鼓601-603中的每一個均為具有有槽外表面的旋轉(zhuǎn)鼓,各個凹槽的尺寸設(shè)置成在其內(nèi)接收和保持煙彈單元。鼓601-603的各個凹槽還可以容納至少一個孔,以在凹槽處選擇性地施加真空力,即以將煙彈單元維持在凹槽內(nèi)并實現(xiàn)煙彈單元的鼓到鼓傳遞。在一些方面中,鼓601-603構(gòu)造并設(shè)置成在保持煙彈單元的隊列的豎直定向的同時進(jìn)行煙彈單元的鼓到鼓傳遞。
仍參照圖22a和圖22b,可以設(shè)置一個或多個檢測器,以在吸嘴端插入件插入階段之后檢測不符合格格的煙彈單元。例如,第一檢測器610可以構(gòu)造為檢測未適當(dāng)?shù)夭迦?例如,傾斜)吸嘴端插入件8的煙彈單元,第二檢測器612可以設(shè)置成檢測缺少吸嘴端插入件8的煙彈單元。檢測器610、612可以包括檢測煙彈單元的光學(xué)特征并將檢測到的光學(xué)特征傳輸給控制器“C”的相機(jī)或其他光學(xué)檢測機(jī)構(gòu)??刂破鳌癈”可以構(gòu)造成通過將檢測到的光學(xué)特征與預(yù)定的光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比而確定煙彈單元是否不符合格格??蓪⒒跈z測而被確定為不符合格格的任何煙彈單元從旋轉(zhuǎn)鼓中的一個處排出,例如通過在排出站651處使用空氣射流和/或中斷或禁用真空來選擇性地克服凹槽的真空保持,以將煙彈單元從該凹槽排出到廢料槽內(nèi)。
繼續(xù)參照圖22a和22b,系統(tǒng)可包括位于鼓603下游處的有槽斜接鼓605。在一些方面中,斜接鼓605與斜接鼓232的結(jié)構(gòu)相似,并且其作用是將煙彈單元70的方向從豎直定向改變成水平定向,以使煙彈單元的隊列定向成適于進(jìn)入到接下來的工作站700內(nèi)。在一些實施方案中,這種朝向的改變不是必須的。
如圖22b和23所示,系統(tǒng)可以包括位于斜接鼓605下游的貼標(biāo)簽工作站700。可以使用旋轉(zhuǎn)鼓607-609和/或輸送機(jī)611的任何所需的設(shè)置來將水平定向的煙彈單元70輸送到貼標(biāo)簽工作站700。使用根據(jù)圖9a和9b描述的旋轉(zhuǎn)鼓傳遞原理來操作鼓607-609。在示例性實施方案中,貼標(biāo)簽工作站700操作為自動施加標(biāo)簽(例如,包裝材料)到外管6的外表面上。貼標(biāo)簽工作站700可以以與本申請同日提交的美國專利申請(代理機(jī)構(gòu)編號為24000-000164-US-01(ALCS2726))和/或美國專利US 5,024,242公開的方式來操作,上述專利申請和專利中的每一個的全部內(nèi)容都以引用的方式結(jié)合到本文中。
參照圖23,貼標(biāo)簽工作站700包括累積器1202,累積器1202從有槽的輸送機(jī)611處接收煙彈單元70,并保持多個煙彈單元70。累積器1202用作在插入吸嘴端插入件8的機(jī)構(gòu)與施加標(biāo)簽到殼體6的外側(cè)的機(jī)構(gòu)之間的緩沖。累積器1202例如可以包括曲折形或S形的路徑,水平定向的煙彈單元70通過該路徑在累積器入口與累積器出口1203之間移動。累積器入口可以在豎直方向上高于累積器出口1203,以使煙彈單元70憑借重力移動通過累積器。累積器1202的尺寸可設(shè)置成在累積器入口處接收煙彈單元的速率比在累積器出口1203處釋放煙彈單元的速率快。通過這種方式,累積器1202提供了補(bǔ)償沿著輸送機(jī)611的隊列中的空槽(例如,基于檢查步驟而從隊列中排出的煙彈單元或由于不一致的裝載而導(dǎo)致隊列中缺少的煙彈單元)的緩沖。
可以在累積器1202處設(shè)置傳感器1204(例如光電檢測器等)以確定累積器1202內(nèi)的煙彈單元70的數(shù)量是否超出閾值。傳感器1204可以與控制器“C”操作式連接。當(dāng)控制器1204向控制器傳達(dá)累積器1202倍的煙彈單元70的量低于閾值時,控制器可使累積器1202下游的鼓暫時停止,即暫停貼標(biāo)簽操作。由于上游設(shè)備會繼續(xù)工作并將煙彈單元70輸送到累積器1202處,因此這種暫停會使煙彈單元70在累積器1202內(nèi)累積。傳感器1204檢測在累積器1202內(nèi)累積足夠量的煙彈單元70(即,超過閾值)的時間,此時控制器基于來自傳感器1204的信號自動重啟貼標(biāo)簽工作站700的鼓以繼續(xù)貼標(biāo)簽操作。
在示例性實施方案中,帶有在圍繞其外周而間隔開的位置處的凹槽50的傳遞鼓1206從累積器出口1203處接收煙彈單元70。例如,傳遞鼓1206的各個凹槽50的尺寸設(shè)置成接收單個的煙彈單元70。各個凹槽50還可以具有構(gòu)造成向位于凹槽50內(nèi)的煙彈單元選擇性地提供真空的至少一個孔,即,以保持處于凹槽50內(nèi)的煙彈單元70。
在示例性實施方案中,系統(tǒng)設(shè)置成使得鼓1206的旋轉(zhuǎn)使空的凹槽50從累積器出口1203的下方經(jīng)過。重力將累積器出口1203處的煙彈單元70牽引到空的凹槽50內(nèi)。除了重力之外或作為重力的替代,可以用空氣壓力和/或由輪或帶施加的正向力將累積器1203處的煙彈單元70移動到空的凹槽50內(nèi)。也可以選擇性在凹槽50處施加真空,以助于將煙彈單元70從累積器出口1203處牽引到空的凹槽50處。隨著鼓1206旋轉(zhuǎn)經(jīng)過累積器1202的出口1203,凹槽50的后壁使煙彈單元70從累積器出口1203處脫出。同時,在凹槽50處施加真空,以將煙彈單元70保持在凹槽50內(nèi),直到鼓1206的旋轉(zhuǎn)將煙彈單元帶到在下一旋轉(zhuǎn)鼓1200處的夾持位置為止。
在位置1210處,煙彈單元70被從傳遞鼓1206傳遞到鼓1200上,鼓1200在與鼓1206的旋轉(zhuǎn)相反的方向上旋轉(zhuǎn)。各個煙彈單元70被保持在鼓1200的相應(yīng)的凹槽內(nèi)。貼附鼓1215與鼓1200相鄰,并在與鼓1200相反的方向(圖23中的順時針方向)上旋轉(zhuǎn)。在示例性實施方案中,貼附鼓1215攜帶多個標(biāo)簽1220并在位置1225處將相應(yīng)的標(biāo)簽1220貼附到相應(yīng)的煙彈單元70上。
在位置1230處,帶有相應(yīng)的標(biāo)簽1220的各個煙彈單元70被從鼓1200處傳遞到滾壓鼓1235處。滾壓鼓1235將各個煙彈單元70以及與其相關(guān)的、已貼附的標(biāo)簽1220移動至與移動的循環(huán)帶1240相接觸。帶1240在與滾壓鼓1235表面的相鄰部分的相同方向上移動,但是速度以比滾壓鼓1235的凹槽處的切向速度略低。帶1240與滾壓鼓1235之間的速度差導(dǎo)致煙彈單元70旋轉(zhuǎn),從而已貼附的標(biāo)簽1220纏繞在煙彈單元70的外表面周圍。標(biāo)簽可以具有預(yù)先施加的壓敏粘結(jié)劑。在貼標(biāo)簽操作之后,貼有標(biāo)簽的煙彈單元70被從滾壓鼓1235處傳遞到下游傳遞鼓1245處,以傳遞到另一工作站用以其他的過程,例如打包工作站或?qū)煆梿卧?0與第二部分72連接在一起的結(jié)合工作站。
在示例性實施方案中,可以在將標(biāo)簽貼附到煙彈單元70上之后并在將煙彈單元70傳遞到滾壓鼓1235之前的位置處與鼓1200相鄰地設(shè)置額外的壓輥1246。壓輥1246可構(gòu)造并設(shè)置成在煙彈單元70經(jīng)過滾壓鼓1235之前將標(biāo)簽1220的未牢固的引導(dǎo)邊按壓到煙彈單元70的外表面上。
仍參照圖23,在這里所描述的方面中,標(biāo)簽1220包括單張的紙或者從連續(xù)的卷材1250上剪切下來的卷材。例如,旋轉(zhuǎn)剪切器1255等可以將連續(xù)的卷材1250切割成獨立的標(biāo)簽1220,通過施加真空能將標(biāo)簽1220保持到標(biāo)簽鼓215的操作表面上。加熱器1256(例如熱空氣鼓風(fēng)機(jī)、加熱板、放熱元件等)可用于加熱卷材1250,以在貼附之前增大粘結(jié)劑的粘性。在示例性實施方案中,在連續(xù)卷材1250的第一側(cè)面1260上具有壓敏粘結(jié)劑,在連續(xù)卷材1250的第二側(cè)面1265上沒有粘結(jié)劑。壓敏粘結(jié)劑被預(yù)先施加到連續(xù)卷材1250上并由背片1270所覆蓋。例如,連續(xù)卷材1250可由帶有粘結(jié)劑和背板1270的卷軸1275提供。
在貼標(biāo)簽工作站700的下游,例如可以將已經(jīng)完全組裝的煙彈單元70送到打包工作站或組裝工作站處。在打包工作站處,將完全組裝的煙彈單元70被打包成待銷售給消費者的更換(例如,再充滿)單元,從而消費者可以將其中一個更換單元與已經(jīng)擁有的電池部分72連接在一起。
如果送往組裝工作站,那么能將完全組裝并貼有標(biāo)簽的煙彈單元70被從貼標(biāo)簽工作站的出口鼓傳遞到組裝工作站(例如,通過上文所述的鼓到鼓傳遞),并與電池部分72相連以完成完全組裝的電子蒸發(fā)裝置,例如如圖1a和1b所示。在示例性實施方案中,可通過以下步驟將煙彈單元70與電池部分72自動連接:傳遞在旋轉(zhuǎn)組裝鼓的凹槽內(nèi)的煙彈單元70與電池部分72;將煙彈單元70傳向凹槽內(nèi)的電池部分72(或相反);以及在凹槽內(nèi)使煙彈單元70或電池部分72或者兩者相對于彼此而旋轉(zhuǎn),以在這兩個元件之間建立螺紋連接。移動凹槽內(nèi)的其中一個元件可以用旋轉(zhuǎn)斜盤、凸輪等來進(jìn)行。可以用滾棒、滾柄、滾帶等來進(jìn)行一個或兩個元件相對于另一個的旋轉(zhuǎn)??蓪⒉煌倪B接過程用于煙彈單元70和電池部分72的不同類型的連接結(jié)構(gòu)。例如,當(dāng)煙彈單元70和電池部分72通過卡口連接而相連時,可以通過使這些部分對齊并使這些部分中的一個或兩個相對于彼此軸向地移動以完成卡口連接來將這些部分連接在一起。
在一些方面中,在講電池部分72與煙彈單元70連接之前,檢查電池部分72。例如,可以施加真空來測試抽吸傳感器。電池部分的檢查可以在控制器“C”的控制下以自動的方式來進(jìn)行。在示例性實施方案中,當(dāng)電池部分72由有槽鼓或有槽帶(例如在本文中所描述的那些)攜帶時,進(jìn)行這種自動檢查。
在示例性實施方案中,可以對電池部分72和/或煙彈單元70內(nèi)的布線進(jìn)行電氣連續(xù)性進(jìn)行測試。例如,加熱線圈14的電氣連續(xù)性可以通過使測試探針與陽極和連接件相接觸并測量電阻來測試。在被測試的部分(電池部分72和/或煙彈單元70)由旋轉(zhuǎn)鼓或有槽帶(例如本文中所描述的那些)攜帶時,電氣連續(xù)性測試可以在控制器“C”的控制下以自動的方式來進(jìn)行。
在示例性實施方案中,可以對各個煙彈單元70進(jìn)行抽吸阻力(RTD)測試。RTD測試對于確定各個煙彈單元70的進(jìn)氣口44是否提供了所需的、預(yù)定水平的RTD來說是有用的。進(jìn)氣口44在狹窄的公差范圍內(nèi)精確成形,并且其尺寸設(shè)置成沿在進(jìn)氣口44與蒸氣來源(加熱器)之間連通的空氣路徑的壓力降的主因。RTD的這種設(shè)置和測試確保了在不同的電子蒸發(fā)裝置60之間RTD維持基本上相同。實現(xiàn)在不同的電子蒸發(fā)裝置之間一致的RTD可促使性能和輸送水平一致,并能增進(jìn)符合成年吸煙者的期望的吸煙體驗。
在示例性實施方案中,進(jìn)氣口44的尺寸設(shè)置成并且構(gòu)造成電子蒸發(fā)裝置具有在從約60毫米水柱到約150毫米水柱(例如,從約90毫米水柱到約110毫米水柱,從約100毫米水柱到約130毫米水柱)的范圍內(nèi)的RTD,盡管任何適當(dāng)?shù)姆秶伎梢员皇褂谩?梢赃M(jìn)行這里所描述的RTD測試,以測試各個煙彈單元70是否提供了所設(shè)計的RTD。當(dāng)煙彈單元70由旋轉(zhuǎn)的有槽鼓或有槽帶(例如本文所描述的那些)攜帶時,RTD測試可以在控制器“C”的控制下以自動的方式來進(jìn)行。
在實施中,RTD測試包括堵塞腔孔而不是進(jìn)氣口44(例如,密封住煙彈單元70的陽極柱47c內(nèi)的中心通道34);在煙彈單元70的吸嘴件端部上施加預(yù)定量的抽吸;測量施加抽吸時導(dǎo)致的壓力降;以及將測得的壓力降與預(yù)定的目標(biāo)RTD進(jìn)行對比。在上述的RTD測試之前為清潔階段,例如在清潔工作站處,在這里堵塞腔孔而不堵塞進(jìn)氣口44,并且空氣被抽吸穿過煙彈單元70的時間足以除去松散的纖維和顆粒。RTD測試對于確定煙彈單元70符合或者由于任何原因(例如進(jìn)氣口44堵塞或損壞)而不符合目標(biāo)RTD來說是有用的。
圖24a和24b顯示了根據(jù)本這里所述的RTD測試的實施。在示例性實施方案中,當(dāng)煙彈單元70由位于填充工作站上游的旋轉(zhuǎn)的有槽鼓或有槽帶攜帶時,對煙彈單元70進(jìn)行RTD測試。例如,可對圖10a中的鼓234或附近的另一鼓攜帶的煙彈單元70進(jìn)行RTD測試。作為替代地,如圖24a所示,可以將旋轉(zhuǎn)的有槽鼓234a和旋轉(zhuǎn)有槽鼓234b添加到處于鼓236的上游的系統(tǒng)中。鼓234a-b可以與圖9a中大體描述的鼓相似,并可構(gòu)造成在RTD測試期間攜帶隊列中的煙彈單元70。特別地,鼓234a可以用本文中所描述的鼓到鼓傳遞技術(shù)從鼓234處接收煙彈單元70。當(dāng)煙彈單元70處于鼓234a上時,可使清潔用的空氣抽吸穿過煙彈單元70以除去可影響氣流通過煙彈單元70的任何的松散纖維、顆粒等。例如,可臨時將空氣壓力源或吸氣源移動至與煙彈單元70的打開的吸嘴件端部接觸,以在煙彈單元70處于旋轉(zhuǎn)鼓234a的凹槽內(nèi)時提供清潔用的空氣。在施加清潔用的空氣步驟之后,使用本文中所描述的鼓到鼓傳遞技術(shù)將煙彈單元70從鼓234a傳遞到鼓234b。
圖24b顯示了例如可以在煙彈單元70位于鼓234b上時進(jìn)行RTD測試的步驟。在示例性實施方案中,當(dāng)煙彈單元70被保持在旋轉(zhuǎn)鼓234b上的凹槽內(nèi)時,如圖24b(1)所示的那樣,將封堵器955移動至與煙彈單元70的螺紋連接端部205相接觸,并且夾持器956也被移動至與煙彈單元70的打開的吸嘴件端部相接觸,如圖24b(2)所示的那樣。在示例性實施方案中,封堵器955構(gòu)造并設(shè)置成堵塞煙彈單元70的氣流路徑,而不堵塞進(jìn)氣口44。例如,封堵器955可以構(gòu)造成包圍螺紋部205的一部分,以阻止通過陽極柱47c的中心通道34(參見圖2和圖3)的氣流。在電子蒸發(fā)裝置完全組裝時,在正常操作期間,通道34提供了連通到抽吸傳感器的氣流路徑。在另一實施例中,封堵器955可為能插入到中心通道34內(nèi)的銷或者彈性塞。
在示例性實施方案中,夾持器956可移動到回縮位置和伸出位置,并可從回縮位置和伸出位置處移動。在伸出位置處,夾持器956的漸縮端部958密封外管6的上邊緣,而不與煙筒62接觸。夾持器956內(nèi)的通道957與空氣泵961和壓力表963連通。泵961以預(yù)定的體積流速從通道957處抽吸空氣,并且通過表963來測量壓力降。圖24b中顯示的封堵器955和夾持器956的設(shè)置僅僅是一個例子,也可使用其他的設(shè)置。使封堵器955和夾持器956與煙彈單元70相接觸的順序不是緊要的;任一個都可以在另一個之前與煙彈單元70相接觸,或者其兩者可以同時與煙彈單元70相接觸。
當(dāng)封堵器955和管道957都與煙彈單元70接觸時,泵961抽吸空氣通過夾持器956的通道957,如圖24b(3)所示。這種抽吸能拉動空氣經(jīng)過進(jìn)氣口44,如箭頭959所示,并且在這種結(jié)構(gòu)下用壓力表963或其他適當(dāng)?shù)膫鞲衅鳒y量RTD的量(例如,壓力降)。在進(jìn)行測量之后,封堵器955和管道957回縮至與煙彈單元70不接觸,如圖24b(4)所示。在示例性實施方案中,控制器“C”將煙彈單元70的所測量的RTD的量與預(yù)定的RTD可接受水平(例如,在低RTD閾值與高RTD閾值之間定義的可接受范圍)進(jìn)行比較。將基于這種測試而確定具有可接受的所測試的RTD的煙彈單元70保持在隊列中,并使其前進(jìn)到填充工作站處。將基于這種測試而確定具有不可接受的所測試的RTD的煙彈單元70從隊列中排出,例如在封堵器955和管道957移動至不與煙彈單元70相接觸之后,將其從鼓234b處吹走??梢栽诠?34b的下游并且在帶244之前設(shè)置傳感器960,以在RTD測試之后檢測缺少的煙彈單元70,即說明由失敗RTD測試而被排出的煙彈單元70。這里所描述的RTD測試的細(xì)節(jié)僅僅是例子,也可使用其他過程來對隊列中的各個煙彈單元70進(jìn)行RTD測試。
如圖24a所示,當(dāng)煙彈單元70被攜帶在清潔工作站965處的旋轉(zhuǎn)有槽鼓234b上時,執(zhí)行清潔階段,并且當(dāng)煙彈單元被攜帶在位于填充工作站上游的RTD測試工作站966處的旋轉(zhuǎn)的有槽鼓234b上時,執(zhí)行RTD測試??墒褂门c參照圖24b顯示和描述RTD測試的設(shè)備類似的設(shè)備來進(jìn)行清潔。盡管清潔操作和RTD測試顯示為沿著獨立的工作站的鼓來實施,但是應(yīng)理解的是,這兩個操作也可以在單個鼓上進(jìn)行和/或通過單組夾持器955和956來進(jìn)行。
圖25顯示了根據(jù)本文中所描述的方面的過程的流程圖800。流程圖800的步驟801-831可以用本文中所描述的系統(tǒng)和方法來進(jìn)行。
在煙彈單元在所需的方向上定向之后(例如,步驟802),定向的煙彈單元的隊列在前進(jìn)到填充站(例如,步驟805)之前穿過內(nèi)聯(lián)真空布置。內(nèi)聯(lián)真空布置可以是一系列相對的腔孔,其中在一側(cè)上的腔孔提供壓縮空氣,而另一側(cè)上的腔孔抽真空。煙彈單元的隊列可以定位成使得在穿過內(nèi)聯(lián)真空布置時,縱向端部同時受到來源于相應(yīng)對的相對腔孔的壓縮空氣和真空。由于可以連續(xù)設(shè)置多對相對的腔孔,所以各個煙彈單元在離開內(nèi)聯(lián)真空布置之前可多次暴露于同時的壓縮空氣和真空。內(nèi)聯(lián)真空布置的氣流可以與煙彈單元同軸(或橫向于煙彈單元)。
在其他的實施方案中,在煙彈單元處于旋轉(zhuǎn)的有槽鼓上移動時,而不是在有槽帶上移動時,對煙彈單元填充。例如,填充工作站可包括具有旋轉(zhuǎn)的有槽鼓的至少一個填充鼓,所述旋轉(zhuǎn)的有槽鼓攜帶煙彈單元,同時以類似于本文中所描述的填充的方式來填充煙彈單元。在這種實施方案中,攜帶架246可以構(gòu)造并設(shè)置成以往復(fù)的方式沿弧形移動,以促使針頭250移動到由旋轉(zhuǎn)的填充鼓攜帶的煙彈單元內(nèi)。
在另外的實施方案中,定向的煙彈單元的隊列可以被劃分成定向的煙彈單元的并行地承受處理的多個隊列。例如,定向的煙彈單元的隊列可以被分成在第一填充站處處理的第一隊列,以及在第二填充工作站處處理的第二隊列,其中在第一填充站和第二填充站處的處理并行地(例如,同時地)進(jìn)行。在填充工作站的下游,第一隊列和第二隊列可以重新結(jié)合成單個隊列。
在本文中所描述的方面中,下游墊圈10構(gòu)成密封元件,并且吸嘴端插入件8與下游墊圈10分離開。在其他的實施方案中,各個煙彈單元可以具有既能密封液體存儲部也能提供吸嘴件表面的單個元件??墒褂眠@種單個元件替代這里所描述的兩個單獨的元件,即下游墊圈和吸嘴端插入件。在這種實施方案中,可以通過將執(zhí)行步驟400和步驟500的兩個工作站替換為將該單個元件插入煙彈單元內(nèi)的單個工作站來改變組裝路徑??梢愿淖兘M裝路徑的工作站之間的鼓到鼓傳遞路徑(例如,添加、減少、移動鼓等)以適應(yīng)不同數(shù)量和/或位置的工作站。
在另外的實施方案中,可以在組裝路徑的較早部分在隊列中部分地組裝和制造煙彈單元,而不是從另一設(shè)施處接收部分地組裝的煙彈單元。例如,可以在填充工作站的上游處添加一個或多個工作站,其中在該一個或多個工作站處使用自動過程來部分地組裝煙彈單元。該一個或多個工作站的輸出可以與輸送機(jī)220或鼓到鼓傳遞路徑相連,所述輸送機(jī)220或鼓到鼓傳遞路徑將定向的、部分地組裝的煙彈單元的隊列輸送到累積器225處。
這里所顯示的細(xì)節(jié)僅作為例子,并僅用于說明性描述,并且是為了提供對原理和概念方面的最有用且容易理解的說明而提出的。在這方面,沒有試圖顯示比功能理解所必須的更加詳細(xì)的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié),帶有附圖的說明使得本文中所描述的多個形式可以如何在實際中體現(xiàn)出來對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。
應(yīng)當(dāng)注意的是,前述實施例僅為了解釋而被提出,并且不會被看作為限制。雖然已經(jīng)參照示例性實施方案對多個方面進(jìn)行了描述,但是應(yīng)當(dāng)理解的是,本文中所使用的用語是描述和說明性用語,而不是限制性用語。在隨附權(quán)利要求的范圍內(nèi),可以在現(xiàn)在所描述的以及修改后的內(nèi)容之間進(jìn)行改變,而不會背離本文在其多個方面中所公開的范圍和精神。盡管在本文中已經(jīng)參照了特定的機(jī)構(gòu)、材料和/或?qū)嵤┓桨笇Χ鄠€方面進(jìn)行了描述,但是本文并不欲受到這里所公開的細(xì)節(jié)的限制;而是本文可以延伸到所有的功能等價結(jié)構(gòu)、方法和用途,例如在隨附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的那些。