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全自動條煙輸送裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610542591.4

申請日:

2016.07.07

公開號:

CN106257272A

公開日:

2016.12.28

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):G01N 21/89申請日:20160707|||公開
IPC分類號: G01N21/89; G01S17/48 主分類號: G01N21/89
申請人: 吳桂廣
發明人: 不公告發明人
地址: 315200 浙江省寧波市鎮海區鼓樓東路32號
優先權:
專利代理機構: 北京高航知識產權代理有限公司 11530 代理人: 趙永強
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610542591.4

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2017.01.25|||2016.12.28

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了全自動條煙輸送裝置,包括機架,其中所述的機架上設有輸送帶,在輸送帶沿前進方向的前后兩側分別設有入口阻擋裝置和出口阻擋裝置;在入口阻擋裝置和出口阻擋裝置之間的輸送帶上方設有推煙裝置,推煙裝置的運動方向與輸送帶的運動方向垂直;在輸送帶側邊的機架上設有升降式接煙平臺,所述的推煙裝置在輸送帶與升降式接煙平臺之間運動;本發明旨在提供一種結構緊湊、可提高生產效率,安裝于包裝機與提升機之間實現條煙的自動儲存和釋放的全自動條煙輸送緩存裝置;用于條煙的自動緩存和釋放。

權利要求書

1.全自動條煙輸送裝置,其特征在于,所述的機架上設有輸送帶,在輸送帶沿前進方向
的前后兩側分別設有入口阻擋裝置和出口阻擋裝置;在入口阻擋裝置和出口阻擋裝置之間
的輸送帶上方設有推煙裝置,推煙裝置的運動方向與輸送帶的運動方向垂直;在輸送帶側
邊的機架上設有升降式接煙平臺,所述的推煙裝置在輸送帶與升降式接煙平臺之間運動;
所述的推煙裝置電路連接有控制器,所述的控制器還分別與入口阻擋裝置、出口阻擋裝置
和升降式接煙平臺電路連接;所述的推煙裝置由水平氣缸、滑軌、滑座和間隔設置的兩塊撥
板組成;所述的滑軌設置在輸送帶和升降式接煙平臺上方的機架上且滑軌的導向方向與輸
送帶的運動方向垂直;所述的滑座活動設置在滑軌上;所述的撥板固定在滑座上,撥板的下
端與輸送帶以及升降式接煙平臺的上表面相適應;所述的水平氣缸的活塞桿與撥板連接。
2.根據權利要求2所述的全自動條煙輸送裝置,其特征在于,所述的入口阻擋裝置側邊
的機架上設有檢測裝置,所述的檢測裝置與控制器電路連接。
3.根據權利要求1所述的全自動條煙輸送裝置,其特征在于,所述輸送帶沿前進方向前
端的機架上設有過渡平臺,所述的過渡平臺由固定在機架上的平臺、設置在平臺上表面的
兩個相對的同步包膠輪和兩個壓煙毛刷以及與各同步包膠輪連接的減速電機構成;所述的
兩個同步包膠輪設置在靠近輸送帶一側的平臺近端部且兩個同步包膠輪之間的間距與條
煙的長度相適應;所述的兩個壓煙毛刷設置在與同步包膠輪所在一側相對應的另一側平臺
上表面且兩個壓煙毛刷與平臺之間的間距與條煙的厚度相適應。
4.根據權利要求1所述的全自動條煙輸送裝置,其特征在于,包括檢查裝置本體、總檢
查裝置底座和多個可拆卸的分檢查裝置底座,所述檢查裝置本體可拆卸地設置于總檢查裝
置底座上,而分檢查裝置底座則安裝于不同位置;總檢查裝置底座連接條煙輸送輥;所述總
檢查裝置底座的包括光學接收組件、紅外發射組件、距離測量組件和紅外光學處理組件;所
述分檢查裝置底座上分別設有激光發射組件;所述光學接收組件包括分色片、中心開有小
孔的平凹透鏡和與所述平凹透鏡對稱排列于光軸上的雙曲面凸透鏡,所述分色片位于平凹
透鏡遠離雙曲面凸鏡的一側;所述光學接收組件接收到的紅外線和/或激光經過反射鏡以
及快速傾斜鏡的反射后匯聚成平行光,所述平行光射入平凹透鏡遠離分色片的一側,經平
凹透鏡折射射入雙曲面凸鏡,并在雙曲面凸鏡的反射下穿過平凹透鏡中心的小孔射入分色
片,紅外線的紅外光譜透過所述分色片進入紅外光學處理組件,激光經過所述分色片反射
進入所述距離測量組件;所述激光發射組件包括回轉驅動機構、集成電路和532nm激光器,
所述激光器包括激光器頭部、激光控制器和激光觸發器,所述激光器頭部集成硅PIN光電二
極管,可以感應發射主波并直接輸出主波電信號脈沖,所述激光器頭部通過線纜連接所述
激光控制器,所述激光控制器提供激光器電源、溫控以及觸發控制,所述激光觸發器設于所
述檢查裝置本體與所述分檢查裝置底座的連接處,當所述檢查裝置本體安裝于所述總檢查
裝置底座時,所述激光觸發器發出觸發信號,觸發所述激光控制板啟動,觸發所述激光器頭
部間隔發射激光;所述回轉驅動機構包括轉動軸、支撐架、驅動電機、包絡蝸桿、蝸輪轉盤和
防護罩,所述驅動電機包括第一驅動電機和第二驅動電機,所述第一驅動電機安裝于包絡
蝸桿的一端,驅動包絡蝸桿轉動,所述包絡蝸桿的齒面與蝸輪轉盤的齒面相嚙合,第一驅動
電機驅動包絡蝸桿繞其中心軸轉動,包絡蝸桿帶動蝸輪轉盤轉動,所述轉動軸穿過并固定
所述激光器,所述轉動軸的兩端設于支撐架上,所述支撐架安裝于蝸輪轉盤的上表面,第一
驅動電機轉動包絡蝸桿,包絡蝸桿帶動蝸輪轉盤以及支撐架、激光器轉動360度轉動,第二
驅動電機連接所述轉動軸,使得激光器可繞轉動軸轉動,從而調整激光機發射的激光方向;
所述分檢查裝置底座上分別設有啟動激光器的啟動按鈕,當檢查裝置本體放置在分檢查裝
置底座上時,啟動按鈕按下,激光器啟動;所述距離測量組件包括準直鏡、窄帶濾光片、信號
整形電路、脈沖信號探測器和時間測量芯片,經過分色片反射的激光依次經過準直鏡、窄帶
濾光片、脈沖信號探測器和信號整形電路,準直鏡與窄帶濾光片對激光光譜進行濾波處理,
減少背景噪音;當脈沖信號探測器相應目標光子時,脈沖信號探測器輸出相應的脈沖信號,
經過信號整形電路處理后輸出至時間測量芯片,通過對定時間隔發射激光的脈沖信號發生
時刻的精確測量計時,最終測量出激光從檢查裝置本體至總檢查裝置底座的飛行時間,進
而得到檢查裝置本體與總檢查裝置底座之間的距離,得到的距離的數據傳輸至紅外發射組
件,紅外發射組件根據檢查裝置本體與總檢查裝置底座之間的距離調整焦距;所述紅外發
射組件包括連續變焦結構和紅外發射二極管,所述連續變焦結構包括圓筒形殼體、變倍組
鏡片、微調組鏡片、補償組鏡片、變倍組鏡片框架、補償組鏡片框架、微調組鏡片框架、電機、
微調齒輪圈和微調隔圈,所述圓筒形殼體的中段設有兩組四條對稱的凸輪槽,分別為第一
凸輪槽與第二凸輪槽;
所述第一凸輪槽與第二凸輪槽相應的凸輪曲線斜率滿足下式:
<mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>y</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>x</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>y</mi> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>l</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>f</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mi>y</mi> <mo>-</mo> <mi>b</mi> </mrow> </mfrac> </mrow>
其中,Ky為第一凸輪槽對應變焦凸輪曲線的斜率,Kx為第二凸輪槽對應變焦凸輪曲線的
斜率,y是第一凸輪槽對應變焦凸輪曲線的升距,l′2=f′1-(d+y-x),f′2是變倍組的焦距,y、
x分別是第一凸輪槽、第二凸輪槽對應變焦凸輪曲線的升距,b=(l′2-f′1)-d+x,d是分別設
置于第一凸輪槽與第二凸輪槽的兩個鏡片的距離;所述變倍組鏡片、補償組鏡片和微調組
鏡片沿光軸依次排列,且所述變倍組鏡片的部分透鏡與微調組鏡片分別通過鏡片壓圈設于
所述殼體的兩端;所述電機提供鏡頭運動驅動力,連接所述變倍組鏡片框架,帶動變倍組鏡
片框架移動;所述圓筒形殼體內表面與所述微調組鏡片框架的接觸面沿圓周方向設置微調
齒輪圈,所述微調齒輪圈與所述微調組鏡片框架粘連,且在電機的帶動下,所述微調齒輪圈
可相對于圓筒形殼體轉動,轉動所述微調齒輪圈可調整微調組鏡片與其他鏡片之間的距
離;所述紅外發射二極管依次排列,設置于所述微調組鏡片遠離補償組鏡片的一側,并根據
檢查裝置本體與總檢查裝置底座之間的距離調節紅外發射二極管啟動的功率;所述紅外光
學處理組件包括紅外接收管,當條煙位于檢查裝置本體感應區域發現異常,紅外發射組件
發射的紅外線反射至光學接收組件,所述紅外接收管接收到紅外光譜后輸出電信號,停止
輸送輥運動。
5.根據權利要求1所述的全自動條煙輸送裝置,其特征在于,所述包絡蝸桿的齒面方程


其中,
A=-cosαdcosθ,B=-cosα
dsinβsinθ±sinαdcosβ,C=-cosαdcosβsinθ±sinαdsinβ,D=rdcosθ-a0,E=rdsinβsinθ±
0.5Sacosβ,F=-rdcosβsinθ±0.5Sacosβ,nx=sinαdcosθ,ny=sinαsinθsinβ+cosαdcosβ,nz
=-sinαdsinθcosβ+cosαdsinβ,αd為加工包絡蝸桿的砂輪齒形角,rd為加工包絡蝸桿的砂輪
半徑,Sa為加工包絡蝸桿的砂輪頂寬,β為加工包絡蝸桿的砂輪傾斜角,為蝸桿
的轉角,
式中有三個待確定的變量:加工過程中刀座回轉角度嚙合點P沿砂輪側面方向離砂
輪頂部的距離u以及嚙合點P所在的砂輪軸截面與ia的夾角θ;在170°至190°范圍內得到一
組滿足包絡蝸桿的齒面方程將得到的
代入式中

即可得到在包絡蝸桿上的一個接觸點,對應于同一個值,將u在全
齒高范圍取不同的值,可以由依次共軛條件方程接觸不同的θ值,這樣就能得到多個接觸
點,將接觸點相連即可組成一條接觸線,最后對應于不同的值,可求出不同的接觸線,這
些接觸線就組成了蝸桿螺旋面。
6.根據權利要求2所述的全自動條煙輸送裝置,其特征在于,取中心距75mm,傳動比45,
蝸桿頭數1的包絡蝸桿貼合所述包絡蝸桿的齒面方程,經優化后得到包絡蝸桿的關鍵幾何
參數和尺寸:中心距75mm,傳動比45,蝸桿頭數1,蝸桿分度圓直徑28.36mm,齒頂高2.571mm,
齒根高2.846mm,全齒高5.01mm,齒頂間隙0.716mm,蝸桿齒根圓半徑21.605mm,蝸桿齒頂圓
弧半徑31.786m,蝸桿齒根圓弧半徑65.779mm,蝸桿喉部分度圓導程角6.32°,齒距角9°,主
基圓直徑48.69mm,蝸桿包圍蝸輪轉盤齒數6.5,蝸桿工作半角17.311°,蝸桿工作長度
37.529mm,成型面傾角11.3°。
7.根據權利要求1所述的全自動條煙輸送裝置,其特征在于,所述變倍組鏡片包括前變
倍鏡片和后變倍鏡片,所述前變倍鏡片為正月牙凸透鏡,所述后變倍鏡片為雙凹透鏡,所述
前變倍鏡片固定于圓筒形殼體的最前端,后變倍鏡片安裝于鏡片框架后通過導釘與第二凸
輪槽相固連。
8.根據權利要求4所述的全自動條煙輸送裝置,其特征在于,所述補償組鏡片為平面
鏡,所述補償組鏡片安裝于鏡片框架后通過導釘與第一凸輪槽相固連。
9.根據權利要求5所述的全自動條煙輸送裝置,其特征在于,所述微調組鏡片為正月牙
凸透鏡,所述微調組鏡片框架夾持所述微調組鏡片,設于所述圓筒形殼體的一端。

說明書

全自動條煙輸送裝置

技術領域

本發明涉及煙草領域,具體涉及的是全自動條煙輸送裝置。

背景技術

相關技術中,各條煙生產線上,條煙輸送系統,一般包括條煙包裝機、缺包檢測裝
置、輸送裝置、緊急出口裝置、滑道系統和封裝機等。條煙包裝機完成條煙的包裝操作后經
過檢測裝置將條煙輸送到條煙輸送裝置,再經過滑道系統最后到達封裝箱機對條煙進行裝
箱封箱操。另外,需要對條煙外包裝進行抽檢,檢查其外觀是否完整,信息是否準確,而這一
般是由檢查人員用眼睛完成的,但是檢查人員容易產生疲勞,從而影響判斷力。

發明內容

針對上述問題,本發明的目的是提供全自動條煙輸送裝置,解決檢查人員抽檢包
裝外觀時容易產生疲勞從而影響判斷力的技術問題。

為解決上述技術問題,本發明采用的技術方案是全自動條煙輸送裝置,包括檢查
裝置本體、總檢查裝置底座和多個可拆卸的分檢查裝置底座,所述檢查裝置本體可拆卸地
設置于總檢查裝置底座上,而分檢查裝置底座則安裝于不同位置。所述總檢查裝置底座連
接條煙輸送輥。

所述總檢查裝置底座包括光學接收組件、紅外發射組件、距離測量組件和紅外光
學處理組件。所述分檢查裝置底座上分別設有激光發射組件。

所述光學接收組件包括分色片、中心開有小孔的平凹透鏡和與所述平凹透鏡對稱
排列于光軸上的雙曲面凸透鏡,所述分色片位于平凹透鏡遠離雙曲面凸鏡的一側;所述光
學接收組件接收到的紅外線和/或激光經過反射鏡以及快速傾斜鏡的反射后匯聚成平行
光,所述平行光射入平凹透鏡遠離分色片的一側,經平凹透鏡折射射入雙曲面凸鏡,并在雙
曲面凸鏡的反射下穿過平凹透鏡中心的小孔射入分色片,紅外線的紅外光譜透過所述分色
片進入紅外光學處理組件,激光經過所述分色片反射進入所述距離測量組件。

所述激光發射組件包括回轉驅動機構、集成電路和532nm激光器,所述激光器包括
激光器頭部、激光控制器和激光觸發器,所述激光器頭部集成硅PIN光電二極管,可以感應
發射主波并直接輸出主波電信號脈沖,所述激光器頭部通過線纜連接所述激光控制器,所
述激光控制器提供激光器電源、溫控以及觸發控制,所述激光觸發器設于所述檢查裝置本
體與所述分檢查裝置底座的連接處,當所述檢查裝置本體安裝于所述總檢查裝置底座時,
所述激光觸 發器發出觸發信號,觸發所述激光控制板啟動,觸發所述激光器頭部間隔發射
激光。

所述回轉驅動機構包括轉動軸、支撐架、驅動電機、包絡蝸桿、蝸輪轉盤和防護罩,
所述驅動電機包括第一驅動電機和第二驅動電機,所述第一驅動電機安裝于包絡蝸桿的一
端,驅動包絡蝸桿轉動,所述包絡蝸桿的齒面與蝸輪轉盤的齒面相嚙合,第一驅動電機驅動
包絡蝸桿繞其中心軸轉動,包絡蝸桿帶動蝸輪轉盤轉動,所述轉動軸穿過并固定所述激光
器,所述轉動軸的兩端設于支撐架上,所述支撐架安裝于蝸輪轉盤的上表面,第一驅動電機
轉動包絡蝸桿,包絡蝸桿帶動蝸輪轉盤以及支撐架、激光器轉動360度轉動,第二驅動電機
連接所述轉動軸,使得激光器可繞轉動軸轉動,從而調整激光機發射的激光方向。

所述分檢查裝置底座上分別設有啟動激光器的啟動按鈕,當檢查裝置本體放置在
分檢查裝置底座上時,啟動按鈕按下,激光器啟動。

所述距離測量組件包括準直鏡、窄帶濾光片、信號整形電路、脈沖信號探測器和時
間測量芯片,經過分色片反射的激光依次經過準直鏡、窄帶濾光片、脈沖信號探測器和信號
整形電路,準直鏡與窄帶濾光片對激光光譜進行濾波處理,減少背景噪音。當脈沖信號探測
器相應目標光子時,脈沖信號探測器輸出相應的脈沖信號,經過信號整形電路處理后輸出
至時間測量芯片,通過對定時間隔發射激光的脈沖信號發生時刻的精確測量計時,最終測
量出激光從檢查裝置本體至總檢查裝置底座的飛行時間,進而得到檢查裝置本體與總檢查
裝置底座之間的距離,得到的距離的數據傳輸至紅外發射組件,紅外發射組件根據檢查裝
置本體與總檢查裝置底座之間的距離調整焦距。

所述紅外發射組件包括連續變焦結構和紅外發射二極管,所述連續變焦結構包括
圓筒形殼體、變倍組鏡片、微調組鏡片、補償組鏡片、變倍組鏡片框架、補償組鏡片框架、微
調組鏡片框架、電機、微調齒輪圈和微調隔圈,所述圓筒形殼體的中段設有兩組四條對稱的
凸輪槽,分別為第一凸輪槽與第二凸輪槽;

所述第一凸輪槽與第二凸輪槽相應的凸輪曲線斜率滿足下式:

<mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>y</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>x</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>y</mi> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>l</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>f</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mi>y</mi> <mo>-</mo> <mi>b</mi> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中,Ky為第一凸輪槽對應變焦凸輪曲線的斜率,Kx為第二凸輪槽對應變焦凸輪曲
線的斜率,y是第一凸輪槽對應變焦凸輪曲線的升距,l′2=f1′-(d+y-x),f2′是變倍組的焦
距,y、x分別是第一凸輪槽、第二凸輪槽對應變焦凸輪曲線的升距,b=(l′2-f1′)-d+x,d是分
別設置于第一凸輪槽與第二凸輪槽的兩個鏡片的距離;所述變倍組鏡片、補償組鏡片和微
調組鏡片沿光軸依次排列,且所述變倍組鏡片的部分透鏡與微調組鏡片分別通過鏡片壓圈
設 于所述殼體的兩端;所述電機提供鏡頭運動驅動力,連接所述變倍組鏡片框架,帶動變
倍組鏡片框架移動;所述圓筒形殼體內表面與所述微調組鏡片框架的接觸面沿圓周方向設
置微調齒輪圈,所述微調齒輪圈與所述微調組鏡片框架粘連,且在電機的帶動下,所述微調
齒輪圈可相對于圓筒形殼體轉動,轉動所述微調齒輪圈可調整微調組鏡片與其他鏡片之間
的距離。

所述紅外發射二極管依次排列,設置于所述微調組鏡片遠離補償組鏡片的一側,
并根據檢查裝置本體與總檢查裝置底座之間的距離調節紅外發射二極管啟動的功率;所述
紅外光學處理組件包括紅外接收管,當條煙位于檢查裝置本體感應區域發現異常,紅外發
射組件發射的紅外線反射至光學接收組件,所述紅外接收管接收到紅外光譜后輸出電信
號,停止輸送輥運動。

作為優選,所述包絡蝸桿的齒面方程為


其中,
A=-cosαdcosθ,B=-cosα
dsinβsinθ±sinαdcosβ,C=-cosαdcosβsinθ±sinαdsinβ,D=rdcosθ-a0,E=rdsinβsinθ±
0.5Sacosβ,F=-rdcosβsinθ±0.5Sacosβ,nx=sinαdcosθ,ny=sinαsinθsinβ+cosαdcosβ,nz
=-sinαdsinθcosβ+cosαdsinβ,αd為加工包絡蝸桿的砂輪齒形角,rd為加工包絡蝸桿的砂輪
半徑,Sa為加工包絡蝸桿的砂輪頂寬,β為加工包絡蝸桿的砂輪傾斜角,為蝸桿
的轉角,

式中有三個待確定的變量:加工過程中刀座回轉角度嚙合點P沿砂輪側面方向
離砂輪頂部的距離u以及嚙合點P所在的砂輪軸截面與ia的夾角θ;在170°至190°范圍內得到
一組滿足包絡蝸桿的齒面方程的取值將得到的
代入式中

即可得到在包絡蝸桿上的一個接觸點,對應于同一個值,將u在全
齒高范圍取不同的值,可以由依次共軛條件方程接觸不同的θ值,這樣就能得到多個接觸
點,將接觸點相連即可組成一條接觸線,最后對應于不同的值,可求出不同的接觸線,這
些接觸線就組成了蝸桿螺旋面。

作為優選,取中心距75mm,傳動比45,蝸桿頭數1的包絡蝸桿貼合所述包絡蝸桿的
齒面 方程,經優化后得到包絡蝸桿的關鍵幾何參數和尺寸:中心距75mm,傳動比45,蝸桿頭
數1,蝸桿分度圓直徑28.36mm,齒頂高2.571mm,齒根高2.846mm,全齒高5.01mm,齒頂間隙
0.716mm,蝸桿齒根圓半徑21.605mm,蝸桿齒頂圓弧半徑31.786m,蝸桿齒根圓弧半徑
65.779mm,蝸桿喉部分度圓導程角6.32°,齒距角9°,主基圓直徑48.69mm,蝸桿包圍蝸輪轉
盤齒數6.5,蝸桿工作半角17.311°,蝸桿工作長度37.529mm,成型面傾角11.3°。

作為優選,所述變倍組鏡片包括前變倍鏡片和后變倍鏡片,所述前變倍鏡片為正
月牙凸透鏡,所述后變倍鏡片為雙凹透鏡,所述前變倍鏡片固定于圓筒形殼體的最前端,后
變倍鏡片安裝于鏡片框架后通過導釘與第二凸輪槽相固連。

作為優選,所述補償組鏡片為平面鏡,所述補償組鏡片安裝于鏡片框架后通過導
釘與第一凸輪槽相固連。

作為優選,所述微調組鏡片為正月牙凸透鏡,所述微調組鏡片框架夾持所述微調
組鏡片,設于所述圓筒形殼體的一端。

本發明的有益效果:

1、使用者可以隨意調整分檢查裝置底座的位置,從而將檢查裝置本體放置于不同
高度、不同位置,以適應不同的需求。

2、使用一個光學接收組件同時接收激光與紅外線,將激光接收裝置與紅外線接收
裝置一體化,大大地縮小了檢查裝置的體積,使得檢查裝置適應不同規格的總檢查裝置底
座,而且結構簡單,方便工作人員進行檢修工作。

3、建立回轉驅動結構的包絡蝸桿模型后,針對該模型進行優化,最后使得包絡蝸
桿具有優良的潤滑性能和接觸性能,減小包絡蝸桿的摩擦、減輕磨損、降低溫升,增加包絡
蝸桿的抗膠合能力,提高包絡蝸桿的承載能力。而且,包絡蝸桿的齒面與蝸輪轉盤的齒面之
間接觸范圍合理,從而延長其使用壽命。

4、使用所述連續變焦結構可保證實現四倍紅外連續變焦的同時使得光學系統在
整個變焦過程中能夠平穩運行,并不會對凸輪產生較大的壓力,磨損凸輪曲線,影響光學系
統精度。

5、本發明識別條煙的成功率高。

附圖說明

利用附圖對發明作進一步說明,但附圖中的實施例不構成對本發明的任何限制,
對于本領域的普通技術人員,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據以下附圖獲得其
它的附圖。

圖1是本發明檢查裝置本體和總檢查裝置底座的結構示意圖。

圖2是本發明光學接收組件的結構示意圖。

圖3是本發明回轉驅動機構中包絡蝸桿和蝸輪轉盤的結構示意圖。

圖4是本發明距離測量組件的結構示意圖。

圖5是本發明全自動條煙輸送裝置的結構示意圖。

具體實施方式

結合以下實施例對本發明作進一步描述。

實施例一

本發明的裝置,包括檢查裝置本體1、總檢查裝置底座5和多個可拆卸的分檢查裝
置底座,如圖1所示,所述檢查裝置本體1可拆卸地設置于總檢查裝置底座5上,而分檢查裝
置底座則安裝于不同位置,方便使用者使用。所述總檢查裝置底座5連接條煙輸送輥。所述
總檢查裝置底座5包括光學接收組件、紅外發射組件22、距離測量組件13和紅外光學處理組
件12。所述分檢查裝置底座上分別設有激光發射組件6。

如圖2所示,所述光學接收組件可同時接受激光與紅外線,或者單獨接收激光或紅
外線。所述光學接收組件包括分色片7、中心開有小孔的平凹透鏡8和與所述平凹透鏡8對稱
排列于光軸上的雙曲面凸透鏡9,所述分色片7位于平凹透鏡8遠離雙曲面凸鏡的一側。所述
光學接收組件接收到的紅外線和/或激光經過反射鏡11以及快速傾斜鏡10的反射后匯聚成
平行光,所述平行光射入平凹透鏡8遠離分色片7的一側,經平凹透鏡8折射射入雙曲面凸
鏡,并在雙曲面凸鏡的反射下穿過平凹透鏡8中心的小孔射入分色片7。紅外線的紅外光譜
透過所述分色片7進入紅外光學處理組件12,激光經過所述分色片7反射進入所述距離測量
組件13。使用一個光學接收組件同時接收激光與紅外線,將激光接收裝置與紅外線接收裝
置一體化,大大地縮小了檢查裝置的體積,使得檢查裝置適應不同規格的總檢查裝置底座
5,而且結構簡單,方便工作人員進行檢修工作。

所述激光發射組件6包括回轉驅動機構14、集成電路和532nm激光器。所述激光器
可接外觸發信號觸發激光出射。所述激光器包括激光器頭部、激光控制器和激光觸發器。所
述激光器頭部集成硅PIN光電二極管,可以感應發射主波并直接輸出主波電信號脈沖。所述
激光器頭部通過線纜連接所述激光控制器,所述激光控制器提供激光器電源、溫控以及觸
發控制。所述激光觸發器設于所述檢查裝置本體1與所述分檢查裝置底座的連接處。當所述
檢查裝置本體1安裝于所述總檢查裝置底座5時,所述激光觸發器發出觸發信號,觸發所述
激光控制板啟動,觸發所述激光器頭部間隔發射激光。

如圖3所示,所述回轉驅動機構14包括轉動軸、支撐架、驅動電機、包絡蝸桿16、蝸
輪轉盤17和防護罩。所述驅動電機包括第一驅動電機15和第二驅動電機。所述第一驅動電
機15安裝于包絡蝸桿16的一端,驅動包絡蝸桿16轉動。所述包絡蝸桿16的齒面與蝸輪轉 盤
17的齒面相嚙合,第一驅動電機15驅動包絡蝸桿16繞其中心軸轉動,包絡蝸桿16帶動蝸輪
轉盤17轉動。所述轉動軸穿過并固定所述激光器,所述轉動軸的兩端設于支撐架上,所述支
撐架安裝于蝸輪轉盤17的上表面,第一驅動電機15轉動包絡蝸桿16,包絡蝸桿16帶動蝸輪
轉盤17以及支撐架、激光器轉動360度轉動。第二驅動電機連接所述轉動軸,使得激光器可
繞轉動軸轉動,從而調整激光機發射的激光方向。在本實施例中,所述激光器內部集成擴束
準直鏡頭,提供高平行度,低發散度激光。

所述包絡蝸桿16的齒面方程為


其中,
A=-cosαdcosθ,B=-cosα
dsinβsinθ±sinαdcosβ,C=-cosαdcosβsinθ±sinαdsinβ,D=rdcosθ-a0,E=rdsinβsinθ±
0.5Sacosβ,F=-rdcosβsinθ±0.5Sacosβ,nx=sinαdcosθ,ny=sinαsinθsinβ+cosαdcosβ,nz
=-sinαdsinθcosβ+cosαdsinβ,αd為加工包絡蝸桿16的砂輪齒形角,rd為加工包絡蝸桿16的
砂輪半徑,Sa為加工包絡蝸桿16的砂輪頂寬,β為加工包絡蝸桿16的砂輪傾斜角,
為蝸桿的轉角。

式中有三個待確定的變量:加工過程中刀座回轉角度嚙合點P沿砂輪側面方向
離砂輪頂部的距離u以及嚙合點P所在的砂輪軸截面與ia的夾角θ。

在加工的工作區間內選定一個值,然后在全齒高數值范圍內選定一個u的值,根
據包絡蝸桿16的齒面方程可得出變量θ。對包絡蝸桿16的齒面方程作牛頓迭代求解:由加工
的實際情況可以判斷,滿足包絡蝸桿16的齒面方程的θ值處在180°附近,因此在170°至190°
范圍內得到一組滿足包絡蝸桿16的齒面方程的取值將
得到的代入式中

即可得到在包絡蝸桿16上的一個接觸點。對應于同一
個值,將u在全齒高范圍取不同的值,可以由依次共軛條件方程接觸不同的θ值,這樣就能
得到多個接觸點,將接觸點相連即可組成一條接觸線。最后對應于不同的值,可求出不同
的接觸線,這些接觸線就組成了蝸桿螺旋面。

包絡蝸桿16的失效形式有整體失效和齒面失效兩種,包絡蝸桿16的整體失效往往
是由 于在傳動的過程中經受嚴重的沖擊或者短期的過載,或者沿接觸線有比較嚴重的載
荷集中。包絡蝸桿16的齒面失效包括接觸疲勞點蝕、膠合、磨損、折斷等。而包絡蝸桿16的整
體失效與齒面失效均于包絡蝸桿16的接觸性能和潤滑性能有密切關系,因此,從包絡蝸桿
16的接觸性能和潤滑性能觸發評價包絡蝸桿16的性能。

優良的潤滑性能能夠減小摩擦、減輕磨損、降低溫升,增加包絡蝸桿16的抗膠合能
力,提高包絡蝸桿16的承載能力,從而達到延長其使用壽命的效果。獲得優良的潤滑性能,
其本質上是在蝸桿和渦輪的齒面間建立起一定厚度的潤滑油膜,確保齒面在很大壓強下,
仍然能夠處于液體潤滑的環境,或者至少在半液體潤滑的環境下工作。

對包絡蝸桿16潤滑性能的評估:根據彈性流體動壓潤滑理論和道森公式設定油膜
厚度幾何系數來對油膜厚度進行評估。

kh=vn0.7/(K12N0.43)

vn是相對卷吸速度,vn由下列公式計算得到其中,(v1)o1
和(v2)o1是嚙合點處包絡蝸桿16和蝸輪轉盤17的速度,(N)o1是包絡蝸桿16瞬時接觸線上任
一點處的法矢量,|N|=(Nξ2+Nη2)0.5。

而且,由于在嚙入端蝸桿齒根處的油膜厚度最小,因此選擇在嚙入端蝸桿齒根處
的油膜厚度評價包絡蝸桿16的性能。

優良的接觸性能是指包絡蝸桿16上接觸線的分布不可過寬,也不可過窄,當接觸
線分布不可過寬,也不可過窄。當接觸線分布過寬時,包絡蝸桿16工作起始角處的接觸線處
于包絡蝸桿16齒面的外側,表明包絡蝸桿16與蝸輪轉盤17之間的嚙合齒數較少。反之,接觸
線分布過窄時,接觸線會趨向集中在蝸輪轉盤17的中心對稱面上,這將導致蝸輪轉盤17齒
面的強度降低。

對包絡蝸桿16接觸性能的評估:以工作起始角對應的一次接觸線在蝸輪轉盤17分
度圓上的接觸點為對象來建立接觸性能評估值f(x)=||z1|-b2/2|,其中,|z1|為上述特定
一次接觸點到蝸輪轉盤17中心對稱面的距離,b2為蝸輪轉盤17齒寬。

利用優化軟件優化包絡蝸桿16的齒面方程,使得嚙入端蝸桿齒根處的油膜厚度幾
何系數最大,接觸性能評估值最小。

建立回轉驅動結構的包絡蝸桿16模型后,針對該模型進行優化,最后使得包絡蝸
桿16具有優良的潤滑性能和接觸性能,減小包絡蝸桿16的摩擦、減輕磨損、降低溫升,增加
包絡 蝸桿16的抗膠合能力,提高包絡蝸桿16的承載能力。而且,包絡蝸桿16的齒面與蝸輪
轉盤17的齒面之間接觸范圍合理,從而延長其使用壽命。

取中心距75mm,傳動比45,蝸桿頭數1的包絡蝸桿16貼合所述包絡蝸桿16的齒面方
程,經優化后得到包絡蝸桿16的關鍵幾何參數和尺寸:中心距75mm,傳動比45,蝸桿頭數1,
蝸桿分度圓直徑28.36mm,齒頂高2.571mm,齒根高2.846mm,全齒高5.01mm,齒頂間隙
0.716mm,蝸桿齒根圓半徑21.605mm,蝸桿齒頂圓弧半徑31.786m,蝸桿齒根圓弧半徑
65.779mm,蝸桿喉部分度圓導程角6.32°,齒距角9°,主基圓直徑48.69mm,蝸桿包圍蝸輪轉
盤17齒數6.5,蝸桿工作半角17.311°,蝸桿工作長度37.529mm,成型面傾角11.3°。

本實施例的油膜厚度幾何系數為11.89,接觸性能評估值為2.64。

所述分檢查裝置底座上分別設有啟動激光器的啟動按鈕,當檢查裝置本體1放置
在分檢查裝置底座上時,啟動按鈕按下,激光器啟動。

具體使用所述檢查裝置前,固定好分檢查裝置底座后,調節所述激光器上下左右
轉動,直至所述激光器發射出的激光對準光學接收組件。所述總檢查裝置底座5上設有指示
燈,所述指示燈用于指示光學接收組件是否接收到激光信號。集成電路具有記憶功能,可儲
存分檢查裝置底座固定于某一位置后所述激光器對應光學接收組件的角度。

如圖4所示,所述距離測量組件13包括準直鏡、窄帶濾光片18、信號整形電路20、脈
沖信號探測器19和時間測量芯片21,經過分色片7反射的激光依次經過準直鏡、窄帶濾光片
18、脈沖信號探測器19和信號整形電路20,準直鏡與窄帶濾光片18對激光光譜進行濾波處
理,減少背景噪音。所述脈沖信號探測器19為雪崩二極管探測器或光電倍增管探測器。當脈
沖信號探測器19相應目標光子時,脈沖信號探測器19輸出相應的脈沖信號,經過信號整形
電路20處理后輸出至時間測量芯片21,通過對定時間隔發射激光的脈沖信號發生時刻的精
確測量計時,最終測量出激光從檢查裝置本體1至總檢查裝置底座5的飛行時間,進而得到
檢查裝置本體1與總檢查裝置底座5之間的距離,得到的距離的數據傳輸至紅外發射組件
22,紅外發射組件22根據檢查裝置本體1與總檢查裝置底座5之間的距離調整焦距。

所述紅外發射組件22包括連續變焦結構和紅外發射二極管,所述連續變焦結構包
括圓筒形殼體、變倍組鏡片、微調組鏡片、補償組鏡片、變倍組鏡片框架、補償組鏡片框架、
微調組鏡片框架、電機、微調齒輪圈和微調隔圈。所述圓筒形殼體的中段設有兩組四條對稱
的凸輪槽,分別為第一凸輪槽與第二凸輪槽。

所述第一凸輪槽與第二凸輪槽相應的凸輪曲線斜率滿足下式:

<mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>y</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>x</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>y</mi> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>l</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>f</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mi>y</mi> <mo>-</mo> <mi>b</mi> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中,Ky為第一凸輪槽對應變焦凸輪曲線的斜率,Kx為第二凸輪槽對應變焦凸輪曲
線的斜率,y是第一凸輪槽對應變焦凸輪曲線的升距,l′2=f1′-(d+y-x),f2′是變倍組的焦
距,y、x分別是第一凸輪槽、第二凸輪槽對應變焦凸輪曲線的升距,b=(l′2-f1′)-d+x,d是分
別設置于第一凸輪槽與第二凸輪槽的兩個鏡片的距離。

所述變倍組鏡片、補償組鏡片和微調組鏡片沿光軸依次排列,且所述變倍組鏡片
的部分透鏡與微調組鏡片分別通過鏡片壓圈設于所述殼體的兩端。

所述變倍組鏡片包括前變倍鏡片和后變倍鏡片,在本實施例中,所述前變倍鏡片
為正月牙凸透鏡,所述后變倍鏡片為雙凹透鏡。所述前變倍鏡片固定于圓筒形殼體的最前
端,后變倍鏡片安裝于鏡片框架后通過導釘與第二凸輪槽相固連。

在本實施例中,所述補償組鏡片為平面鏡,所述補償組鏡片安裝于鏡片框架后通
過導釘與第一凸輪槽相固連。

在本實施例中,所述微調組鏡片為正月牙凸透鏡,所述微調組鏡片框架夾持所述
微調組鏡片,設于所述圓筒形殼體的一端。所述電機提供鏡頭運動驅動力,連接所述變倍組
鏡片框架,帶動變倍組鏡片框架移動。所述圓筒形殼體內表面與所述微調組鏡片框架的接
觸面沿圓周方向設置微調齒輪圈,所述微調齒輪圈與所述微調組鏡片框架粘連,且在電機
的帶動下,所述微調齒輪圈可相對于圓筒形殼體轉動,轉動所述微調齒輪圈可調整微調組
鏡片與其他鏡片之間的距離。

使用所述連續變焦結構可保證實現四倍紅外連續變焦的同時使得光學系統在整
個變焦過程中能夠平穩運行,并不會對凸輪產生較大的壓力,磨損凸輪曲線,影響光學系統
精度。

所述紅外發射二極管依次排列,設置于所述微調組鏡片遠離補償組鏡片的一側,
并根據檢查裝置本體1與總檢查裝置底座5之間的距離調節紅外發射二極管啟動的功率。

所述紅外光學處理組件12包括紅外接收管,當條煙位于檢查裝置本體1感應區域
發現異常,紅外發射組件22發射的紅外線反射至光學接收組件,所述紅外接收管接收到紅
外光譜后輸出電信號,停止輸送輥運動。

進行靜態紅外目標測試,固定總檢查裝置底座5,將分檢查裝置底座安裝于距離總
檢查裝置底座520cm、50cm、80cm處,將檢查裝置本體1放置于分檢查裝置底座上,與檢查裝
置本體1一側設置有擺動裝置,所述擺動裝置的一端設有模擬物,模擬物間隔移動至檢查裝
置本體1下方20cm處測試檢查裝置的靈敏度,測試后發現其成功率為99.1%、98.4%、
96.8%。

實施例二

本發明的裝置,包括檢查裝置本體1、總檢查裝置底座5和多個可拆卸的分檢查裝
置底座,如圖1所示,所述檢查裝置本體1可拆卸地設置于總檢查裝置底座5上,而分檢查裝
置底座則安裝于不同位置,方便使用者使用。所述總檢查裝置底座5連接條煙輸送輥。所述
總檢查裝置底座5包括光學接收組件、紅外發射組件22、距離測量組件13和紅外光學處理組
件12。所述分檢查裝置底座上分別設有激光發射組件6。

如圖2所示,所述光學接收組件可同時接受激光與紅外線,或者單獨接收激光或紅
外線。所述光學接收組件包括分色片7、中心開有小孔的平凹透鏡8和與所述平凹透鏡8對稱
排列于光軸上的雙曲面凸透鏡9,所述分色片7位于平凹透鏡8遠離雙曲面凸鏡的一側。所述
光學接收組件接收到的紅外線和/或激光經過反射鏡11以及快速傾斜鏡10的反射后匯聚成
平行光,所述平行光射入平凹透鏡8遠離分色片7的一側,經平凹透鏡8折射射入雙曲面凸
鏡,并在雙曲面凸鏡的反射下穿過平凹透鏡8中心的小孔射入分色片7。紅外線的紅外光譜
透過所述分色片7進入紅外光學處理組件12,激光經過所述分色片7反射進入所述距離測量
組件13。使用一個光學接收組件同時接收激光與紅外線,將激光接收裝置與紅外線接收裝
置一體化,大大地縮小了檢查裝置的體積,使得檢查裝置適應不同規格的總檢查裝置底座
5,而且結構簡單,方便工作人員進行檢修工作。

所述激光發射組件6包括回轉驅動機構14、集成電路和532nm激光器。所述激光器
可接外觸發信號觸發激光出射。所述激光器包括激光器頭部、激光控制器和激光觸發器。所
述激光器頭部集成硅PIN光電二極管,可以感應發射主波并直接輸出主波電信號脈沖。所述
激光器頭部通過線纜連接所述激光控制器,所述激光控制器提供激光器電源、溫控以及觸
發控制。所述激光觸發器設于所述檢查裝置本體1與所述分檢查裝置底座的連接處。當所述
檢查裝置本體1安裝于所述總檢查裝置底座5時,所述激光觸發器發出觸發信號,觸發所述
激光控制板啟動,觸發所述激光器頭部間隔發射激光。

如圖3所示,所述回轉驅動機構14包括轉動軸、支撐架、驅動電機、包絡蝸桿16、蝸
輪轉盤17和防護罩。所述驅動電機包括第一驅動電機15和第二驅動電機。所述第一驅動電
機15安裝于包絡蝸桿16的一端,驅動包絡蝸桿16轉動。所述包絡蝸桿16的齒面與蝸輪轉盤
17的齒面相嚙合,第一驅動電機15驅動包絡蝸桿16繞其中心軸轉動,包絡蝸桿16帶動蝸輪
轉盤17轉動。所述轉動軸穿過并固定所述激光器,所述轉動軸的兩端設于支撐架上,所述支
撐架安裝于蝸輪轉盤17的上表面,第一驅動電機15轉動包絡蝸桿16,包絡蝸桿16帶動蝸輪
轉盤17以及支撐架、激光器轉動360度轉動。第二驅動電機連接所述轉動軸,使得激光器可
繞轉動軸轉動,從而調整激光機發射的激光方向。在本實施例中,所述激光器內部集 成擴
束準直鏡頭,提供高平行度,低發散度激光。

所述包絡蝸桿16的齒面方程為


其中,
A=-cosαdcosθ,B=-cosα
dsinβsinθ±sinαdcosβ,C=-cosαdcosβsinθ±sinαdsinβ,D=rdcosθ-a0,E=rdsinβsinθ±
0.5Sacosβ,F=-rdcosβsinθ±0.5Sacosβ,nx=sinαdcosθ,ny=sinαsinθsinβ+cosαdcosβ,nz
=-sinαdsinθcosβ+cosαdsinβ,αd為加工包絡蝸桿16的砂輪齒形角,rd為加工包絡蝸桿16的
砂輪半徑,Sa為加工包絡蝸桿16的砂輪頂寬,β為加工包絡蝸桿16的砂輪傾斜角,
為蝸桿的轉角。

式中有三個待確定的變量:加工過程中刀座回轉角度嚙合點P沿砂輪側面方向
離砂輪頂部的距離u以及嚙合點P所在的砂輪軸截面與ia的夾角θ。

在加工的工作區間內選定一個值,然后在全齒高數值范圍內選定一個u的值,根
據包絡蝸桿16的齒面方程可得出變量θ。對包絡蝸桿16的齒面方程作牛頓迭代求解:由加工
的實際情況可以判斷,滿足包絡蝸桿16的齒面方程的θ值處在180°附近,因此在170°至190°
范圍內得到一組滿足包絡蝸桿16的齒面方程的取值將得
到的代入式中

即可得到在包絡蝸桿16上的一個接觸點。對應于同一
個值,將u在全齒高范圍取不同的值,可以由依次共軛條件方程接觸不同的θ值,這樣就
能得到多個接觸點,將接觸點相連即可組成一條接觸線。最后對應于不同的值,可求出不
同的接觸線,這些接觸線就組成了蝸桿螺旋面。

包絡蝸桿16的失效形式有整體失效和齒面失效兩種,包絡蝸桿16的整體失效往往
是由于在傳動的過程中經受嚴重的沖擊或者短期的過載,或者沿接觸線有比較嚴重的載荷
集中。包絡蝸桿16的齒面失效包括接觸疲勞點蝕、膠合、磨損、折斷等。而包絡蝸桿16的整體
失效與齒面失效均于包絡蝸桿16的接觸性能和潤滑性能有密切關系,因此,從包絡蝸桿16
的接觸性能和潤滑性能觸發評價包絡蝸桿16的性能。

優良的潤滑性能能夠減小摩擦、減輕磨損、降低溫升,增加包絡蝸桿16的抗膠合能
力, 提高包絡蝸桿16的承載能力,從而達到延長其使用壽命的效果。獲得優良的潤滑性能,
其本質上是在蝸桿和渦輪的齒面間建立起一定厚度的潤滑油膜,確保齒面在很大壓強下,
仍然能夠處于液體潤滑的環境,或者至少在半液體潤滑的環境下工作。

對包絡蝸桿16潤滑性能的評估:根據彈性流體動壓潤滑理論和道森公式設定油膜
厚度幾何系數來對油膜厚度進行評估。

kh=vn0.7/(K12N0.43)

vn是相對卷吸速度,vn由下列公式計算得到其中,(v1)o1
和(v2)o1是嚙合點處包絡蝸桿16和蝸輪轉盤17的速度,(N)o1是包絡蝸桿16瞬時接觸線上任
一點處的法矢量,|N|=(Nξ2+Nη2)0.5。

而且,由于在嚙入端蝸桿齒根處的油膜厚度最小,因此選擇在嚙入端蝸桿齒根處
的油膜厚度評價包絡蝸桿16的性能。

優良的接觸性能是指包絡蝸桿16上接觸線的分布不可過寬,也不可過窄,當接觸
線分布不可過寬,也不可過窄。當接觸線分布過寬時,包絡蝸桿16工作起始角處的接觸線處
于包絡蝸桿16齒面的外側,表明包絡蝸桿16與蝸輪轉盤17之間的嚙合齒數較少。反之,接觸
線分布過窄時,接觸線會趨向集中在蝸輪轉盤17的中心對稱面上,這將導致蝸輪轉盤17齒
面的強度降低。

對包絡蝸桿16接觸性能的評估:以工作起始角對應的一次接觸線在蝸輪轉盤17分
度圓上的接觸點為對象來建立接觸性能評估值f(x)=||z1|-b2/2|,其中,|z1|為上述特定
一次接觸點到蝸輪轉盤17中心對稱面的距離,b2為蝸輪轉盤17齒寬。

利用優化軟件優化包絡蝸桿16的齒面方程,使得嚙入端蝸桿齒根處的油膜厚度幾
何系數最大,接觸性能評估值最小。

建立回轉驅動結構的包絡蝸桿16模型后,針對該模型進行優化,最后使得包絡蝸
桿16具有優良的潤滑性能和接觸性能,減小包絡蝸桿16的摩擦、減輕磨損、降低溫升,增加
包絡蝸桿16的抗膠合能力,提高包絡蝸桿16的承載能力。而且,包絡蝸桿16的齒面與蝸輪轉
盤17的齒面之間接觸范圍合理,從而延長其使用壽命。

取中心距75mm,傳動比40,蝸桿頭數1的包絡蝸桿16貼合所述包絡蝸桿16的齒面方
程,經優化后得到包絡蝸桿16的關鍵幾何參數和尺寸:中心距75mm,傳動比40,蝸桿頭數1,
蝸桿分度圓直徑26.25mm,齒頂高2.166mm,齒根高2.784mm,全齒高4.95mm,齒頂間隙
0.618mm, 蝸桿齒根圓半徑20.682mm,蝸桿齒頂圓弧半徑30.582mm,蝸桿齒根圓弧半徑
64.659mm,蝸桿喉部分度圓導程角6.72°,齒距角9°,主基圓直徑47.25mm,蝸桿包圍蝸輪轉
盤17齒數4.5,蝸桿工作半角18.225°,蝸桿工作長度38.703mm,成型面傾角10°。

本實施例的油膜厚度幾何系數為12.26,接觸性能評估值為3.94。

所述分檢查裝置底座上分別設有啟動激光器的啟動按鈕,當檢查裝置本體1放置
在分檢查裝置底座上時,啟動按鈕按下,激光器啟動。

具體使用所述檢查裝置前,固定好分檢查裝置底座后,調節所述激光器上下左右
轉動,直至所述激光器發射出的激光對準光學接收組件。所述總檢查裝置底座5上設有指示
燈,所述指示燈用于指示光學接收組件是否接收到激光信號。集成電路具有記憶功能,可儲
存分檢查裝置底座固定于某一位置后所述激光器對應光學接收組件的角度。

如圖4所示,所述距離測量組件13包括準直鏡、窄帶濾光片18、信號整形電路20、脈
沖信號探測器19和時間測量芯片21,經過分色片7反射的激光依次經過準直鏡、窄帶濾光片
18、脈沖信號探測器19和信號整形電路20,準直鏡與窄帶濾光片18對激光光譜進行濾波處
理,減少背景噪音。所述脈沖信號探測器19為雪崩二極管探測器或光電倍增管探測器。當脈
沖信號探測器19相應目標光子時,脈沖信號探測器19輸出相應的脈沖信號,經過信號整形
電路20處理后輸出至時間測量芯片21,通過對定時間隔發射激光的脈沖信號發生時刻的精
確測量計時,最終測量出激光從檢查裝置本體1至總檢查裝置底座5的飛行時間,進而得到
檢查裝置本體1與總檢查裝置底座5之間的距離,得到的距離的數據傳輸至紅外發射組件
22,紅外發射組件22根據檢查裝置本體1與總檢查裝置底座5之間的距離調整焦距。

所述紅外發射組件22包括連續變焦結構和紅外發射二極管,所述連續變焦結構包
括圓筒形殼體、變倍組鏡片、微調組鏡片、補償組鏡片、變倍組鏡片框架、補償組鏡片框架、
微調組鏡片框架、電機、微調齒輪圈和微調隔圈。所述圓筒形殼體的中段設有兩組四條對稱
的凸輪槽,分別為第一凸輪槽與第二凸輪槽。

所述第一凸輪槽與第二凸輪槽相應的凸輪曲線斜率滿足下式:

<mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>y</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>x</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>y</mi> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>l</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>f</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mi>y</mi> <mo>-</mo> <mi>b</mi> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中,Ky為第一凸輪槽對應變焦凸輪曲線的斜率,Kx為第二凸輪槽對應變焦凸輪曲
線的斜率,y是第一凸輪槽對應變焦凸輪曲線的升距,l′2=f1′-(d+y-x),f2′是變倍組的焦
距,y、x分別是第一凸輪槽、第二凸輪槽對應變焦凸輪曲線的升距,b=(l′2-f1′)-d+x,d是分
別設置于第一凸輪槽與第二凸輪槽的兩個鏡片的距離。

所述變倍組鏡片、補償組鏡片和微調組鏡片沿光軸依次排列,且所述變倍組鏡片
的部分透鏡與微調組鏡片分別通過鏡片壓圈設于所述殼體的兩端。

所述變倍組鏡片包括前變倍鏡片和后變倍鏡片,在本實施例中,所述前變倍鏡片
為正月牙凸透鏡,所述后變倍鏡片為雙凹透鏡。所述前變倍鏡片固定于圓筒形殼體的最前
端,后變倍鏡片安裝于鏡片框架后通過導釘與第二凸輪槽相固連。

在本實施例中,所述補償組鏡片為平面鏡,所述補償組鏡片安裝于鏡片框架后通
過導釘與第一凸輪槽相固連。

在本實施例中,所述微調組鏡片為正月牙凸透鏡,所述微調組鏡片框架夾持所述
微調組鏡片,設于所述圓筒形殼體的一端。所述電機提供鏡頭運動驅動力,連接所述變倍組
鏡片框架,帶動變倍組鏡片框架移動。所述圓筒形殼體內表面與所述微調組鏡片框架的接
觸面沿圓周方向設置微調齒輪圈,所述微調齒輪圈與所述微調組鏡片框架粘連,且在電機
的帶動下,所述微調齒輪圈可相對于圓筒形殼體轉動,轉動所述微調齒輪圈可調整微調組
鏡片與其他鏡片之間的距離。

使用所述連續變焦結構可保證實現四倍紅外連續變焦的同時使得光學系統在整
個變焦過程中能夠平穩運行,并不會對凸輪產生較大的壓力,磨損凸輪曲線,影響光學系統
精度。

所述紅外發射二極管依次排列,設置于所述微調組鏡片遠離補償組鏡片的一側,
并根據檢查裝置本體1與總檢查裝置底座5之間的距離調節紅外發射二極管啟動的功率。

所述紅外光學處理組件12包括紅外接收管,當條煙位于檢查裝置本體1感應區域
發現異常,紅外發射組件22發射的紅外線反射至光學接收組件,所述紅外接收管接收到紅
外光譜后輸出電信號,停止輸送輥運動。

進行靜態紅外目標測試,固定總檢查裝置底座5,將分檢查裝置底座安裝于距離總
檢查裝置底座520cm、50cm、80cm處,將檢查裝置本體1放置于分檢查裝置底座上,與檢查裝
置本體1的一側設置有擺動裝置,所述擺動裝置的一端設有模擬物,模擬物間隔移動至檢查
裝置本體1下方20cm處測試檢查裝置的靈敏度,測試后發現其成功率為99.6%、97.2%、
97.6%。

實施例三

本發明的裝置,包括檢查裝置本體1、總檢查裝置底座5和多個可拆卸的分檢查裝
置底座,如圖1所示,所述檢查裝置本體1可拆卸地設置于總檢查裝置底座5上,而分檢查裝
置底座則安裝于不同位置,方便使用者使用。所述總檢查裝置底座5連接條煙輸送輥。所述
總檢查裝置底座5包括光學接收組件、紅外發射組件22、距離測量組件13和紅外光學處理組
件12。所述分檢查裝置底座上分別設有激光發射組件6。

如圖2所示,所述光學接收組件可同時接受激光與紅外線,或者單獨接收激光或紅
外線。所述光學接收組件包括分色片7、中心開有小孔的平凹透鏡8和與所述平凹透鏡8對稱
排列于光軸上的雙曲面凸透鏡9,所述分色片7位于平凹透鏡8遠離雙曲面凸鏡的一側。所述
光學接收組件接收到的紅外線和/或激光經過反射鏡11以及快速傾斜鏡10的反射后匯聚成
平行光,所述平行光射入平凹透鏡8遠離分色片7的一側,經平凹透鏡8折射射入雙曲面凸
鏡,并在雙曲面凸鏡的反射下穿過平凹透鏡8中心的小孔射入分色片7。紅外線的紅外光譜
透過所述分色片7進入紅外光學處理組件12,激光經過所述分色片7反射進入所述距離測量
組件13。使用一個光學接收組件同時接收激光與紅外線,將激光接收裝置與紅外線接收裝
置一體化,大大地縮小了檢查裝置的體積,使得檢查裝置適應不同規格的總檢查裝置底座
5,而且結構簡單,方便工作人員進行檢修工作。

所述激光發射組件6包括回轉驅動機構14、集成電路和532nm激光器。所述激光器
可接外觸發信號觸發激光出射。所述激光器包括激光器頭部、激光控制器和激光觸發器。所
述激光器頭部集成硅PIN光電二極管,可以感應發射主波并直接輸出主波電信號脈沖。所述
激光器頭部通過線纜連接所述激光控制器,所述激光控制器提供激光器電源、溫控以及觸
發控制。所述激光觸發器設于所述檢查裝置本體1與所述分檢查裝置底座的連接處。當所述
檢查裝置本體1安裝于所述總檢查裝置底座5時,所述激光觸發器發出觸發信號,觸發所述
激光控制板啟動,觸發所述激光器頭部間隔發射激光。

如圖3所示,所述回轉驅動機構14包括轉動軸、支撐架、驅動電機、包絡蝸桿16、蝸
輪轉盤17和防護罩。所述驅動電機包括第一驅動電機15和第二驅動電機。所述第一驅動電
機15安裝于包絡蝸桿16的一端,驅動包絡蝸桿16轉動。所述包絡蝸桿16的齒面與蝸輪轉盤
17的齒面相嚙合,第一驅動電機15驅動包絡蝸桿16繞其中心軸轉動,包絡蝸桿16帶動蝸輪
轉盤17轉動。所述轉動軸穿過并固定所述激光器,所述轉動軸的兩端設于支撐架上,所述支
撐架安裝于蝸輪轉盤17的上表面,第一驅動電機15轉動包絡蝸桿16,包絡蝸桿16帶動蝸輪
轉盤17以及支撐架、激光器轉動360度轉動。第二驅動電機連接所述轉動軸,使得激光器可
繞轉動軸轉動,從而調整激光機發射的激光方向。在本實施例中,所述激光器內部集成擴束
準直鏡頭,提供高平行度,低發散度激光。

所述包絡蝸桿16的齒面方程為


其中,
A=-cosαdcosθ,B=-cosα
dsinβsinθ±sinαdcosβ,C=-cosαdcosβsinθ±sinαdsinβ,D=rdcosθ-a0,E=rdsinβsinθ±
0.5Sacosβ,F=-rdcosβsinθ±0.5Sacosβ,nx=sinαdcosθ,ny=sinαsinθsinβ+cosαdcosβ,nz
=-sinαdsinθcosβ+cosαdsinβ,αd為加工包絡蝸桿16的砂輪齒形角,rd為加工包絡蝸桿16的
砂輪半徑,Sa為加工包絡蝸桿16的砂輪頂寬,β為加工包絡蝸桿16的砂輪傾斜角,
為蝸桿的轉角。

式中有三個待確定的變量:加工過程中刀座回轉角度嚙合點P沿砂輪側面方向
離砂輪頂部的距離u以及嚙合點P所在的砂輪軸截面與ia的夾角θ。

在加工的工作區間內選定一個值,然后在全齒高數值范圍內選定一個u的值,根
據包絡蝸桿16的齒面方程可得出變量θ。對包絡蝸桿16的齒面方程作牛頓迭代求解:由加工
的實際情況可以判斷,滿足包絡蝸桿16的齒面方程的θ值處在180°附近,因此在170°至190°
范圍內得到一組滿足包絡蝸桿16的齒面方程的取值將得
到的代入式中

即可得到在包絡蝸桿16上的一個接觸點。對應于同一
個值,將u在全齒高范圍取不同的值,可以由依次共軛條件方程接觸不同的θ值,這樣就能
得到多個接觸點,將接觸點相連即可組成一條接觸線。最后對應于不同的值,可求出不同
的接觸線,這些接觸線就組成了蝸桿螺旋面。

包絡蝸桿16的失效形式有整體失效和齒面失效兩種,包絡蝸桿16的整體失效往往
是由于在傳動的過程中經受嚴重的沖擊或者短期的過載,或者沿接觸線有比較嚴重的載荷
集中。包絡蝸桿16的齒面失效包括接觸疲勞點蝕、膠合、磨損、折斷等。而包絡蝸桿16的整體
失效與齒面失效均于包絡蝸桿16的接觸性能和潤滑性能有密切關系,因此,從包絡蝸桿16
的接觸性能和潤滑性能觸發評價包絡蝸桿16的性能。

優良的潤滑性能能夠減小摩擦、減輕磨損、降低溫升,增加包絡蝸桿16的抗膠合能
力,提高包絡蝸桿16的承載能力,從而達到延長其使用壽命的效果。獲得優良的潤滑性能,
其本質上是在蝸桿和渦輪的齒面間建立起一定厚度的潤滑油膜,確保齒面在很大壓強下,
仍然能夠處于液體潤滑的環境,或者至少在半液體潤滑的環境下工作。

對包絡蝸桿16潤滑性能的評估:根據彈性流體動壓潤滑理論和道森公式設定油膜
厚度幾 何系數來對油膜厚度進行評估。

kh=vn0.7/(K12N0.43)

vn是相對卷吸速度,vn由下列公式計算得到其中,(v1)o1
和(v2)01是嚙合點處包絡蝸桿16和蝸輪轉盤17的速度,(N)o1是包絡蝸桿16瞬時接觸線上任
一點處的法矢量,|N|=(Nξ2+Nη2)0.5。

而且,由于在嚙入端蝸桿齒根處的油膜厚度最小,因此選擇在嚙入端蝸桿齒根處
的油膜厚度評價包絡蝸桿16的性能。

優良的接觸性能是指包絡蝸桿16上接觸線的分布不可過寬,也不可過窄,當接觸
線分布不可過寬,也不可過窄。當接觸線分布過寬時,包絡蝸桿16工作起始角處的接觸線處
于包絡蝸桿16齒面的外側,表明包絡蝸桿16與蝸輪轉盤17之間的嚙合齒數較少。反之,接觸
線分布過窄時,接觸線會趨向集中在蝸輪轉盤17的中心對稱面上,這將導致蝸輪轉盤17齒
面的強度降低。

對包絡蝸桿16接觸性能的評估:以工作起始角對應的一次接觸線在蝸輪轉盤17分
度圓上的接觸點為對象來建立接觸性能評估值f(x)=||z1|-b2/2|,其中,|z1|為上述特定
一次接觸點到蝸輪轉盤17中心對稱面的距離,b2為蝸輪轉盤17齒寬。

利用優化軟件優化包絡蝸桿16的齒面方程,使得嚙入端蝸桿齒根處的油膜厚度幾
何系數最大,接觸性能評估值最小

建立回轉驅動結構的包絡蝸桿16模型后,針對該模型進行優化,最后使得包絡蝸
桿16具有優良的潤滑性能和接觸性能,減小包絡蝸桿16的摩擦、減輕磨損、降低溫升,增加
包絡蝸桿16的抗膠合能力,提高包絡蝸桿16的承載能力。而且,包絡蝸桿16的齒面與蝸輪轉
盤17的齒面之間接觸范圍合理,從而延長其使用壽命。

取中心距70mm,傳動比40,蝸桿頭數1的包絡蝸桿16貼合所述包絡蝸桿16的齒面方
程,經優化后得到包絡蝸桿16的關鍵幾何參數和尺寸:中心距70mm,傳動比40,蝸桿頭數1,
蝸桿分度圓直徑27.75mm,,齒頂高2.139mm,齒根高2.751mm,全齒高4.89mm,齒頂間隙
0.611mm,蝸桿齒根圓半徑22.248mm,蝸桿齒頂圓弧半徑32.028mm,蝸桿齒根圓弧半徑
63.876mm,蝸桿喉部分度圓導程角6.28°,齒距角9°,主基圓直徑46.5mm,蝸桿包圍蝸輪轉盤
17齒數4.5,蝸桿工作半角18.225°,蝸桿工作長度38.234mm,成型面傾角10.5°。

本實施例的油膜厚度幾何系數為13.80,接觸性能評估值為1.87。

所述分檢查裝置底座上分別設有啟動激光器的啟動按鈕,當檢查裝置本體1放置
在分檢查裝置底座上時,啟動按鈕按下,激光器啟動。

具體使用所述檢查裝置前,固定好分檢查裝置底座后,調節所述激光器上下左右
轉動,直至所述激光器發射出的激光對準光學接收組件。所述總檢查裝置底座5上設有指示
燈,所述指示燈用于指示光學接收組件是否接收到激光信號。集成電路具有記憶功能,可儲
存分檢查裝置底座固定于某一位置后所述激光器對應光學接收組件的角度。

如圖4所示,所述距離測量組件13包括準直鏡、窄帶濾光片18、信號整形電路20、脈
沖信號探測器19和時間測量芯片21,經過分色片7反射的激光依次經過準直鏡、窄帶濾光片
18、脈沖信號探測器19和信號整形電路20,準直鏡與窄帶濾光片18對激光光譜進行濾波處
理,減少背景噪音。所述脈沖信號探測器19為雪崩二極管探測器或光電倍增管探測器。當脈
沖信號探測器19相應目標光子時,脈沖信號探測器19輸出相應的脈沖信號,經過信號整形
電路20處理后輸出至時間測量芯片21,通過對定時間隔發射激光的脈沖信號發生時刻的精
確測量計時,最終測量出激光從檢查裝置本體1至總檢查裝置底座5的飛行時間,進而得到
檢查裝置本體1與總檢查裝置底座5之間的距離,得到的距離的數據傳輸至紅外發射組件
22,紅外發射組件22根據檢查裝置本體1與總檢查裝置底座5之間的距離調整焦距。

所述紅外發射組件22包括連續變焦結構和紅外發射二極管,所述連續變焦結構包
括圓筒形殼體、變倍組鏡片、微調組鏡片、補償組鏡片、變倍組鏡片框架、補償組鏡片框架、
微調組鏡片框架、電機、微調齒輪圈和微調隔圈。所述圓筒形殼體的中段設有兩組四條對稱
的凸輪槽,分別為第一凸輪槽與第二凸輪槽。

所述第一凸輪槽與第二凸輪槽相應的凸輪曲線斜率滿足下式:

<mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>y</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>x</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>y</mi> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>l</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>f</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mi>y</mi> <mo>-</mo> <mi>b</mi> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中,Ky為第一凸輪槽對應變焦凸輪曲線的斜率,Kx為第二凸輪槽對應變焦凸輪曲
線的斜率,y是第一凸輪槽對應變焦凸輪曲線的升距,l′2=f1′-(d+y-x),f2′是變倍組的焦
距,y、x分別是第一凸輪槽、第二凸輪槽對應變焦凸輪曲線的升距,b=(l′2-f1′)-d+x,d是分
別設置于第一凸輪槽與第二凸輪槽的兩個鏡片的距離。

所述變倍組鏡片、補償組鏡片和微調組鏡片沿光軸依次排列,且所述變倍組鏡片
的部分透鏡與微調組鏡片分別通過鏡片壓圈設于所述殼體的兩端。

所述變倍組鏡片包括前變倍鏡片和后變倍鏡片,在本實施例中,所述前變倍鏡片
為正月牙凸透鏡,所述后變倍鏡片為雙凹透鏡。所述前變倍鏡片固定于圓筒形殼體的最前
端,后變 倍鏡片安裝于鏡片框架后通過導釘與第二凸輪槽相固連。

在本實施例中,所述補償組鏡片為平面鏡,所述補償組鏡片安裝于鏡片框架后通
過導釘與第一凸輪槽相固連。

在本實施例中,所述微調組鏡片為正月牙凸透鏡,所述微調組鏡片框架夾持所述
微調組鏡片,設于所述圓筒形殼體的一端。所述電機提供鏡頭運動驅動力,連接所述變倍組
鏡片框架,帶動變倍組鏡片框架移動。所述圓筒形殼體內表面與所述微調組鏡片框架的接
觸面沿圓周方向設置微調齒輪圈,所述微調齒輪圈與所述微調組鏡片框架粘連,且在電機
的帶動下,所述微調齒輪圈可相對于圓筒形殼體轉動,轉動所述微調齒輪圈可調整微調組
鏡片與其他鏡片之間的距離。

使用所述連續變焦結構可保證實現四倍紅外連續變焦的同時使得光學系統在整
個變焦過程中能夠平穩運行,并不會對凸輪產生較大的壓力,磨損凸輪曲線,影響光學系統
精度。

所述紅外發射二極管依次排列,設置于所述微調組鏡片遠離補償組鏡片的一側,
并根據檢查裝置本體1與總檢查裝置底座5之間的距離調節紅外發射二極管啟動的功率。

所述紅外光學處理組件12包括紅外接收管,當條煙位于檢查裝置本體1感應區域
發現異常,紅外發射組件22發射的紅外線反射至光學接收組件,所述紅外接收管接收到紅
外光譜后輸出電信號,停止輸送輥運動。

進行靜態紅外目標測試,固定總檢查裝置底座5,將分檢查裝置底座安裝于距離總
檢查裝置底座520cm、50cm、80cm處,將檢查裝置本體1放置于分檢查裝置底座上,與檢查裝
置本體1的一側設置有擺動裝置,所述擺動裝置的一端設有模擬物,模擬物間隔移動至檢查
裝置本體1下方20cm處測試檢查裝置的靈敏度,測試后發現其成功率為98.3%、99.8%、
97.3%。

實施例四

本發明的裝置,包括檢查裝置本體1、總檢查裝置底座5和多個可拆卸的分檢查裝
置底座,如圖1所示,所述檢查裝置本體1可拆卸地設置于總檢查裝置底座5上,而分檢查裝
置底座則安裝于不同位置,方便使用者使用。所述總檢查裝置底座5連接條煙輸送輥。所述
總檢查裝置底座5包括光學接收組件、紅外發射組件22、距離測量組件13和紅外光學處理組
件12。所述分檢查裝置底座上分別設有激光發射組件6。

如圖2所示,所述光學接收組件可同時接受激光與紅外線,或者單獨接收激光或紅
外線。所述光學接收組件包括分色片7、中心開有小孔的平凹透鏡8和與所述平凹透鏡8對稱
排列于光軸上的雙曲面凸透鏡9,所述分色片7位于平凹透鏡8遠離雙曲面凸鏡的一側。所述
光學接收組件接收到的紅外線和/或激光經過反射鏡11以及快速傾斜鏡10的反射后匯聚成
平行 光,所述平行光射入平凹透鏡8遠離分色片7的一側,經平凹透鏡8折射射入雙曲面凸
鏡,并在雙曲面凸鏡的反射下穿過平凹透鏡8中心的小孔射入分色片7。紅外線的紅外光譜
透過所述分色片7進入紅外光學處理組件12,激光經過所述分色片7反射進入所述距離測量
組件13。使用一個光學接收組件同時接收激光與紅外線,將激光接收裝置與紅外線接收裝
置一體化,大大地縮小了檢查裝置的體積,使得檢查裝置適應不同規格的總檢查裝置底座
5,而且結構簡單,方便工作人員進行檢修工作。

所述激光發射組件6包括回轉驅動機構14、集成電路和532nm激光器。所述激光器
可接外觸發信號觸發激光出射。所述激光器包括激光器頭部、激光控制器和激光觸發器。所
述激光器頭部集成硅PIN光電二極管,可以感應發射主波并直接輸出主波電信號脈沖。所述
激光器頭部通過線纜連接所述激光控制器,所述激光控制器提供激光器電源、溫控以及觸
發控制。所述激光觸發器設于所述檢查裝置本體1與所述分檢查裝置底座的連接處。當所述
檢查裝置本體1安裝于所述總檢查裝置底座5時,所述激光觸發器發出觸發信號,觸發所述
激光控制板啟動,觸發所述激光器頭部間隔發射激光。

如圖3所示,所述回轉驅動機構14包括轉動軸、支撐架、驅動電機、包絡蝸桿16、蝸
輪轉盤17和防護罩。所述驅動電機包括第一驅動電機15和第二驅動電機。所述第一驅動電
機15安裝于包絡蝸桿16的一端,驅動包絡蝸桿16轉動。所述包絡蝸桿16的齒面與蝸輪轉盤
17的齒面相嚙合,第一驅動電機15驅動包絡蝸桿16繞其中心軸轉動,包絡蝸桿16帶動蝸輪
轉盤17轉動。所述轉動軸穿過并固定所述激光器,所述轉動軸的兩端設于支撐架上,所述支
撐架安裝于蝸輪轉盤17的上表面,第一驅動電機15轉動包絡蝸桿16,包絡蝸桿16帶動蝸輪
轉盤17以及支撐架、激光器轉動360度轉動。第二驅動電機連接所述轉動軸,使得激光器可
繞轉動軸轉動,從而調整激光機發射的激光方向。在本實施例中,所述激光器內部集成擴束
準直鏡頭,提供高平行度,低發散度激光。

所述包絡蝸桿16的齒面方程為


其中,
A=-cosαdcosθ,B=-cos
αdsinβsinθ±sinαdcosβ,C=-cosαdcosβsinθ±sinαdsinβ,D=rdcosθ-a0,E=rdsinβsinθ±
0.5Sacosβ,F=-rdcosβsinθ±0.5Sacosβ,nx=sinαdcosθ,ny=sinαsinθsinβ+cosαdcosβ,nz
=-sinαdsinθcosβ+cosαdsinβ,αd為加工包絡蝸桿16 的砂輪齒形角,rd為加工包絡蝸桿16
的砂輪半徑,Sa為加工包絡蝸桿16的砂輪頂寬,β為加工包絡蝸桿16的砂輪傾斜角,
為蝸桿的轉角。

式中有三個待確定的變量:加工過程中刀座回轉角度嚙合點P沿砂輪側面方向
離砂輪頂部的距離u以及嚙合點P所在的砂輪軸截面與ia的夾角θ。

在加工的工作區間內選定一個值,然后在全齒高數值范圍內選定一個u的值,根
據包絡蝸桿16的齒面方程可得出變量θ。對包絡蝸桿16的齒面方程作牛頓迭代求解:由加工
的實際情況可以判斷,滿足包絡蝸桿16的齒面方程的θ值處在180°附近,因此在170°至190°
范圍內得到一組滿足包絡蝸桿16的齒面方程的取值將得
到的代入式中

即可得到在包絡蝸桿16上的一個接觸點。對應于同一
個值,將u在全齒高范圍取不同的值,可以由依次共軛條件方程接觸不同的θ值,這樣就能
得到多個接觸點,將接觸點相連即可組成一條接觸線。最后對應于不同的值,可求出不同
的接觸線,這些接觸線就組成了蝸桿螺旋面。

包絡蝸桿16的失效形式有整體失效和齒面失效兩種,包絡蝸桿16的整體失效往往
是由于在傳動的過程中經受嚴重的沖擊或者短期的過載,或者沿接觸線有比較嚴重的載荷
集中。包絡蝸桿16的齒面失效包括接觸疲勞點蝕、膠合、磨損、折斷等。而包絡蝸桿16的整體
失效與齒面失效均于包絡蝸桿16的接觸性能和潤滑性能有密切關系,因此,從包絡蝸桿16
的接觸性能和潤滑性能觸發評價包絡蝸桿16的性能。

優良的潤滑性能能夠減小摩擦、減輕磨損、降低溫升,增加包絡蝸桿16的抗膠合能
力,提高包絡蝸桿16的承載能力,從而達到延長其使用壽命的效果。獲得優良的潤滑性能,
其本質上是在蝸桿和渦輪的齒面間建立起一定厚度的潤滑油膜,確保齒面在很大壓強下,
仍然能夠處于液體潤滑的環境,或者至少在半液體潤滑的環境下工作。

對包絡蝸桿16潤滑性能的評估:根據彈性流體動壓潤滑理論和道森公式設定油膜
厚度幾何系數來對油膜厚度進行評估。

kh=vn0.7/(K12N0.43)

vn是相對卷吸速度,vn由下列公式計算得到其中,(v1)o1
和(v2)o1是嚙合點處包絡蝸桿16和蝸輪轉盤17的速度,(N)o1是包絡蝸桿16瞬時接觸線上任
一 點處的法矢量,|N|=(Nξ2+Nη2)0.5。

而且,由于在嚙入端蝸桿齒根處的油膜厚度最小,因此選擇在嚙入端蝸桿齒根處
的油膜厚度評價包絡蝸桿16的性能。

優良的接觸性能是指包絡蝸桿16上接觸線的分布不可過寬,也不可過窄,當接觸
線分布不可過寬,也不可過窄。當接觸線分布過寬時,包絡蝸桿16工作起始角處的接觸線處
于包絡蝸桿16齒面的外側,表明包絡蝸桿16與蝸輪轉盤17之間的嚙合齒數較少。反之,接觸
線分布過窄時,接觸線會趨向集中在蝸輪轉盤17的中心對稱面上,這將導致蝸輪轉盤17齒
面的強度降低。

對包絡蝸桿16接觸性能的評估:以工作起始角對應的一次接觸線在蝸輪轉盤17分
度圓上的接觸點為對象來建立接觸性能評估值f(x)=||z1|-b2/2|,其中,|z1|為上述特定
一次接觸點到蝸輪轉盤17中心對稱面的距離,b2為蝸輪轉盤17齒寬。

利用優化軟件優化包絡蝸桿16的齒面方程,使得嚙入端蝸桿齒根處的油膜厚度幾
何系數最大,接觸性能評估值最小。

建立回轉驅動結構的包絡蝸桿16模型后,針對該模型進行優化,最后使得包絡蝸
桿16具有優良的潤滑性能和接觸性能,減小包絡蝸桿16的摩擦、減輕磨損、降低溫升,增加
包絡蝸桿16的抗膠合能力,提高包絡蝸桿16的承載能力。而且,包絡蝸桿16的齒面與蝸輪轉
盤17的齒面之間接觸范圍合理,從而延長其使用壽命。

取中心距65mm,傳動比40,蝸桿頭數1的包絡蝸桿16貼合所述包絡蝸桿16的齒面方
程,經優化后得到包絡蝸桿16的關鍵幾何參數和尺寸:中心距65mm,傳動比40,蝸桿頭數1,
蝸桿分度圓直徑24.36mm,,齒頂高1.856mm,齒根高2.426mm,全齒高3.59mm,齒頂間隙
0.4121mm,蝸桿齒根圓半徑21.351mm,蝸桿齒頂圓弧半徑28.103mm,蝸桿齒根圓弧半徑
61.367mm,蝸桿喉部分度圓導程角4.36°,齒距角9°,主基圓直徑38.12mm,蝸桿包圍蝸輪轉
盤17齒數5,蝸桿工作半角16.358°,蝸桿工作長度29.569mm,成型面傾角9.62°。

本實施例的油膜厚度幾何系數為14.21,接觸性能評估值為1.76。

所述分檢查裝置底座上分別設有啟動激光器的啟動按鈕,當檢查裝置本體1放置
在分檢查裝置底座上時,啟動按鈕按下,激光器啟動。

具體使用所述檢查裝置前,固定好分檢查裝置底座后,調節所述激光器上下左右
轉動,直至所述激光器發射出的激光對準光學接收組件。所述總檢查裝置底座5上設有指示
燈,所述指示燈用于指示光學接收組件是否接收到激光信號。集成電路具有記憶功能,可儲
存分檢 查裝置底座固定于某一位置后所述激光器對應光學接收組件的角度。

如圖4所示,所述距離測量組件13包括準直鏡、窄帶濾光片18、信號整形電路20、脈
沖信號探測器19和時間測量芯片21,經過分色片7反射的激光依次經過準直鏡、窄帶濾光片
18、脈沖信號探測器19和信號整形電路20,準直鏡與窄帶濾光片18對激光光譜進行濾波處
理,減少背景噪音。所述脈沖信號探測器19為雪崩二極管探測器或光電倍增管探測器。當脈
沖信號探測器19相應目標光子時,脈沖信號探測器19輸出相應的脈沖信號,經過信號整形
電路20處理后輸出至時間測量芯片21,通過對定時間隔發射激光的脈沖信號發生時刻的精
確測量計時,最終測量出激光從檢查裝置本體1至總檢查裝置底座5的飛行時間,進而得到
檢查裝置本體1與總檢查裝置底座5之間的距離,得到的距離的數據傳輸至紅外發射組件
22,紅外發射組件22根據檢查裝置本體1與總檢查裝置底座5之間的距離調整焦距。

所述紅外發射組件22包括連續變焦結構和紅外發射二極管,所述連續變焦結構包
括圓筒形殼體、變倍組鏡片、微調組鏡片、補償組鏡片、變倍組鏡片框架、補償組鏡片框架、
微調組鏡片框架、電機、微調齒輪圈和微調隔圈。所述圓筒形殼體的中段設有兩組四條對稱
的凸輪槽,分別為第一凸輪槽與第二凸輪槽。

所述第一凸輪槽與第二凸輪槽相應的凸輪曲線斜率滿足下式:

<mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>y</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>x</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>y</mi> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>l</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>f</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mi>y</mi> <mo>-</mo> <mi>b</mi> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中,Ky為第一凸輪槽對應變焦凸輪曲線的斜率,Kx為第二凸輪槽對應變焦凸輪曲
線的斜率,y是第一凸輪槽對應變焦凸輪曲線的升距,l′2=f1′-(d+y-x),f2′是變倍組的焦
距,y、x分別是第一凸輪槽、第二凸輪槽對應變焦凸輪曲線的升距,b=(l′2-f1′)-d+x,d是分
別設置于第一凸輪槽與第二凸輪槽的兩個鏡片的距離。

所述變倍組鏡片、補償組鏡片和微調組鏡片沿光軸依次排列,且所述變倍組鏡片
的部分透鏡與微調組鏡片分別通過鏡片壓圈設于所述殼體的兩端。

所述變倍組鏡片包括前變倍鏡片和后變倍鏡片,在本實施例中,所述前變倍鏡片
為正月牙凸透鏡,所述后變倍鏡片為雙凹透鏡。所述前變倍鏡片固定于圓筒形殼體的最前
端,后變倍鏡片安裝于鏡片框架后通過導釘與第二凸輪槽相固連。

在本實施例中,所述補償組鏡片為平面鏡,所述補償組鏡片安裝于鏡片框架后通
過導釘與第一凸輪槽相固連。

在本實施例中,所述微調組鏡片為正月牙凸透鏡,所述微調組鏡片框架夾持所述
微調組鏡片,設于所述圓筒形殼體的一端。所述電機提供鏡頭運動驅動力,連接所述變倍組
鏡片框 架,帶動變倍組鏡片框架移動。所述圓筒形殼體內表面與所述微調組鏡片框架的接
觸面沿圓周方向設置微調齒輪圈,所述微調齒輪圈與所述微調組鏡片框架粘連,且在電機
的帶動下,所述微調齒輪圈可相對于圓筒形殼體轉動,轉動所述微調齒輪圈可調整微調組
鏡片與其他鏡片之間的距離。

使用所述連續變焦結構可保證實現四倍紅外連續變焦的同時使得光學系統在整
個變焦過程中能夠平穩運行,并不會對凸輪產生較大的壓力,磨損凸輪曲線,影響光學系統
精度。

所述紅外發射二極管依次排列,設置于所述微調組鏡片遠離補償組鏡片的一側,
并根據檢查裝置本體1與總檢查裝置底座5之間的距離調節紅外發射二極管啟動的功率。

所述紅外光學處理組件12包括紅外接收管,當條煙位于檢查裝置本體1感應區域
時,紅外發射組件發射的紅外線被條煙遮擋后反射至光學接收組件,所述紅外接收管接收
到紅外光譜后輸出電信號,驅動輸送輥運動。

進行靜態紅外目標測試,固定總檢查裝置底座5,將分檢查裝置底座安裝于距離總
檢查裝置底座520cm、50cm、80cm處,將檢查裝置本體1放置于分檢查裝置底座上,與檢查裝
置本體1的一側設置有擺動裝置,所述擺動裝置的一端設有模擬物,模擬物間隔移動至檢查
裝置本體1下方20cm處測試檢查裝置的靈敏度,測試后發現其成功率為98.2%、97.3%、
99.3%。

實施例五

本發明的裝置,包括檢查裝置本體1、總檢查裝置底座5和多個可拆卸的分檢查裝
置底座,如圖1所示,所述檢查裝置本體1可拆卸地設置于總檢查裝置底座5上,而分檢查裝
置底座則安裝于不同位置,方便使用者使用。所述總檢查裝置底座5連接條煙輸送輥。所述
總檢查裝置底座5包括光學接收組件、紅外發射組件22、距離測量組件13和紅外光學處理組
件12。所述分檢查裝置底座上分別設有激光發射組件6。

如圖2所示,所述光學接收組件可同時接受激光與紅外線,或者單獨接收激光或紅
外線。所述光學接收組件包括分色片7、中心開有小孔的平凹透鏡8和與所述平凹透鏡8對稱
排列于光軸上的雙曲面凸透鏡9,所述分色片7位于平凹透鏡8遠離雙曲面凸鏡的一側。所述
光學接收組件接收到的紅外線和/或激光經過反射鏡11以及快速傾斜鏡10的反射后匯聚成
平行光,所述平行光射入平凹透鏡8遠離分色片7的一側,經平凹透鏡8折射射入雙曲面凸
鏡,并在雙曲面凸鏡的反射下穿過平凹透鏡8中心的小孔射入分色片7。紅外線的紅外光譜
透過所述分色片7進入紅外光學處理組件12,激光經過所述分色片7反射進入所述距離測量
組件13。使用一個光學接收組件同時接收激光與紅外線,將激光接收裝置與紅外線接收裝
置一體化,大大地縮小了檢查裝置的體積,使得檢查裝置適應不同規格的總檢查裝置底座
5,而且 結構簡單,方便工作人員進行檢修工作。

所述激光發射組件6包括回轉驅動機構14、集成電路和532nm激光器。所述激光器
可接外觸發信號觸發激光出射。所述激光器包括激光器頭部、激光控制器和激光觸發器。所
述激光器頭部集成硅PIN光電二極管,可以感應發射主波并直接輸出主波電信號脈沖。所述
激光器頭部通過線纜連接所述激光控制器,所述激光控制器提供激光器電源、溫控以及觸
發控制。所述激光觸發器設于所述檢查裝置本體1與所述分檢查裝置底座的連接處。當所述
檢查裝置本體1安裝于所述總檢查裝置底座5時,所述激光觸發器發出觸發信號,觸發所述
激光控制板啟動,觸發所述激光器頭部間隔發射激光。

如圖3所示,所述回轉驅動機構14包括轉動軸、支撐架、驅動電機、包絡蝸桿16、蝸
輪轉盤17和防護罩。所述驅動電機包括第一驅動電機15和第二驅動電機。所述第一驅動電
機15安裝于包絡蝸桿16的一端,驅動包絡蝸桿16轉動。所述包絡蝸桿16的齒面與蝸輪轉盤
17的齒面相嚙合,第一驅動電機15驅動包絡蝸桿16繞其中心軸轉動,包絡蝸桿16帶動蝸輪
轉盤17轉動。所述轉動軸穿過并固定所述激光器,所述轉動軸的兩端設于支撐架上,所述支
撐架安裝于蝸輪轉盤17的上表面,第一驅動電機15轉動包絡蝸桿16,包絡蝸桿16帶動蝸輪
轉盤17以及支撐架、激光器轉動360度轉動。第二驅動電機連接所述轉動軸,使得激光器可
繞轉動軸轉動,從而調整激光機發射的激光方向。在本實施例中,所述激光器內部集成擴束
準直鏡頭,提供高平行度,低發散度激光。

所述包絡蝸桿16的齒面方程為


其中,
A=-cosαdcosθ,B=-cosα
dsinβsinθ±sinαdcosβ,C=-cosαdcosβsinθ±sinαdsinβ,D=rdcosθ-a0,E=rdsinβsinθ±
0.5Sacosβ,F=-rdcosβsinθ±0.5Sacosβ,nx=sinαdcosθ,ny=sinαsinθsinβ+cosαdcosβ,nz
=-sinαdsinθcosβ+cosαdsinβ,αd為加工包絡蝸桿16的砂輪齒形角,rd為加工包絡蝸桿16的
砂輪半徑,Sa為加工包絡蝸桿16的砂輪頂寬,β為加工包絡蝸桿16的砂輪傾斜角,
為蝸桿的轉角。

式中有三個待確定的變量:加工過程中刀座回轉角度嚙合點P沿砂輪側面方向
離砂輪頂部的距離u以及嚙合點P所在的砂輪軸截面與ia的夾角θ。

在加工的工作區間內選定一個值,然后在全齒高數值范圍內選定一個u的值,根
據包絡蝸桿16的齒面方程可得出變量θ。對包絡蝸桿16的齒面方程作牛頓迭代求解:由加工
的實際情況可以判斷,滿足包絡蝸桿16的齒面方程的θ值處在180°附近,因此在170°至190°
范圍內得到一組滿足包絡蝸桿16的齒面方程的取值將得
到的代入式中

即可得到在包絡蝸桿16上的一個接觸點。對應于同一
個值,將u在全齒高范圍取不同的值,可以由依次共軛條件方程接觸不同的θ值,這樣就
能得到多個接觸點,將接觸點相連即可組成一條接觸線。最后對應于不同的值,可求出不
同的接觸線,這些接觸線就組成了蝸桿螺旋面。

包絡蝸桿16的失效形式有整體失效和齒面失效兩種,包絡蝸桿16的整體失效往往
是由于在傳動的過程中經受嚴重的沖擊或者短期的過載,或者沿接觸線有比較嚴重的載荷
集中。包絡蝸桿16的齒面失效包括接觸疲勞點蝕、膠合、磨損、折斷等。而包絡蝸桿16的整體
失效與齒面失效均于包絡蝸桿16的接觸性能和潤滑性能有密切關系,因此,從包絡蝸桿16
的接觸性能和潤滑性能觸發評價包絡蝸桿16的性能。

優良的潤滑性能能夠減小摩擦、減輕磨損、降低溫升,增加包絡蝸桿16的抗膠合能
力,提高包絡蝸桿16的承載能力,從而達到延長其使用壽命的效果。獲得優良的潤滑性能,
其本質上是在蝸桿和渦輪的齒面間建立起一定厚度的潤滑油膜,確保齒面在很大壓強下,
仍然能夠處于液體潤滑的環境,或者至少在半液體潤滑的環境下工作。

對包絡蝸桿16潤滑性能的評估:根據彈性流體動壓潤滑理論和道森公式設定油膜
厚度幾何系數來對油膜厚度進行評估。

kh=vn0.7/(K12N0.43)

vn是相對卷吸速度,vn由下列公式計算得到其中,(v1)o1
和(v2)o1是嚙合點處包絡蝸桿16和蝸輪轉盤17的速度,(N)o1是包絡蝸桿16瞬時接觸線上任
一點處的法矢量,|N|=(Nξ2+Nη2)0.5。

而且,由于在嚙入端蝸桿齒根處的油膜厚度最小,因此選擇在嚙入端蝸桿齒根處
的油膜厚度評價包絡蝸桿16的性能。

優良的接觸性能是指包絡蝸桿16上接觸線的分布不可過寬,也不可過窄,當接觸
線分布 不可過寬,也不可過窄。當接觸線分布過寬時,包絡蝸桿16工作起始角處的接觸線
處于包絡蝸桿16齒面的外側,表明包絡蝸桿16與蝸輪轉盤17之間的嚙合齒數較少。反之,接
觸線分布過窄時,接觸線會趨向集中在蝸輪轉盤17的中心對稱面上,這將導致蝸輪轉盤17
齒面的強度降低。

對包絡蝸桿16接觸性能的評估:以工作起始角對應的一次接觸線在蝸輪轉盤17分
度圓上的接觸點為對象來建立接觸性能評估值f(x)=||z1|-b2/2|,其中,|z1|為上述特定
一次接觸點到蝸輪轉盤17中心對稱面的距離,b2為蝸輪轉盤17齒寬。

利用優化軟件優化包絡蝸桿16的齒面方程,使得嚙入端蝸桿齒根處的油膜厚度幾
何系數最大,接觸性能評估值最小。

取中心距80mm,傳動比40,蝸桿頭數1的包絡蝸桿16貼合所述包絡蝸桿16的齒面方
程,經優化后得到包絡蝸桿16的關鍵幾何參數和尺寸:中心距80mm,傳動比40,蝸桿頭數1,
蝸桿分度圓直徑28.56mm,,齒頂高3.026mm,齒根高3.198mm,全齒高4.26mm,齒頂間隙
0.516mm,蝸桿齒根圓半徑23.157mm,蝸桿齒頂圓弧半徑30.258mm,蝸桿齒根圓弧半徑
69.236mm,蝸桿喉部分度圓導程角6.35°,齒距角8°,主基圓直徑45.3mm,蝸桿包圍蝸輪轉盤
17齒數5,蝸桿工作半角18.625°,蝸桿工作長度38.652mm,成型面傾角11.2°。

本實施例的油膜厚度幾何系數為11.26,接觸性能評估值為3.29。

所述分檢查裝置底座上分別設有啟動激光器的啟動按鈕,當檢查裝置本體1放置
在分檢查裝置底座上時,啟動按鈕按下,激光器啟動。

具體使用所述檢查裝置前,固定好分檢查裝置底座后,調節所述激光器上下左右
轉動,直至所述激光器發射出的激光對準光學接收組件。所述總檢查裝置底座5上設有指示
燈,所述指示燈用于指示光學接收組件是否接收到激光信號。集成電路具有記憶功能,可儲
存分檢查裝置底座固定于某一位置后所述激光器對應光學接收組件的角度。

如圖4所示,所述距離測量組件13包括準直鏡、窄帶濾光片18、信號整形電路20、脈
沖信號探測器19和時間測量芯片21,經過分色片7反射的激光依次經過準直鏡、窄帶濾光片
18、脈沖信號探測器19和信號整形電路20,準直鏡與窄帶濾光片18對激光光譜進行濾波處
理,減少背景噪音。所述脈沖信號探測器19為雪崩二極管探測器或光電倍增管探測器。當脈
沖信號探測器19相應目標光子時,脈沖信號探測器19輸出相應的脈沖信號,經過信號整形
電路20處理后輸出至時間測量芯片21,通過對定時間隔發射激光的脈沖信號發生時刻的精
確測量計時,最終測量出激光從檢查裝置本體1至總檢查裝置底座5的飛行時間,進而得到
檢查裝置本體1與總檢查裝置底座5之間的距離,得到的距離的數據傳輸至紅外發射組件
22,紅外發射組件22根據檢查裝置本體1與總檢查裝置底座5之間的距離調整焦距。

所述紅外發射組件22包括連續變焦結構和紅外發射二極管,所述連續變焦結構包
括圓筒形殼體、變倍組鏡片、微調組鏡片、補償組鏡片、變倍組鏡片框架、補償組鏡片框架、
微調組鏡片框架、電機、微調齒輪圈和微調隔圈。所述圓筒形殼體的中段設有兩組四條對稱
的凸輪槽,分別為第一凸輪槽與第二凸輪槽。

所述第一凸輪槽與第二凸輪槽相應的凸輪曲線斜率滿足下式:

<mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>y</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>x</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>y</mi> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>l</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>f</mi> <mn>2</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mi>y</mi> <mo>-</mo> <mi>b</mi> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中,Ky為第一凸輪槽對應變焦凸輪曲線的斜率,Kx為第二凸輪槽對應變焦凸輪曲
線的斜率,y是第一凸輪槽對應變焦凸輪曲線的升距,l′2=f1′-(d+y-x),f2′是變倍組的焦
距,y、x分別是第一凸輪槽、第二凸輪槽對應變焦凸輪曲線的升距,b=(l′2-f1′)-d+x,d是分
別設置于第一凸輪槽與第二凸輪槽的兩個鏡片的距離。

所述變倍組鏡片、補償組鏡片和微調組鏡片沿光軸依次排列,且所述變倍組鏡片
的部分透鏡與微調組鏡片分別通過鏡片壓圈設于所述殼體的兩端。

所述變倍組鏡片包括前變倍鏡片和后變倍鏡片,在本實施例中,所述前變倍鏡片
為正月牙凸透鏡,所述后變倍鏡片為雙凹透鏡。所述前變倍鏡片固定于圓筒形殼體的最前
端,后變倍鏡片安裝于鏡片框架后通過導釘與第二凸輪槽相固連。

在本實施例中,所述補償組鏡片為平面鏡,所述補償組鏡片安裝于鏡片框架后通
過導釘與第一凸輪槽相固連。

在本實施例中,所述微調組鏡片為正月牙凸透鏡,所述微調組鏡片框架夾持所述
微調組鏡片,設于所述圓筒形殼體的一端。所述電機提供鏡頭運動驅動力,連接所述變倍組
鏡片框架,帶動變倍組鏡片框架移動。所述圓筒形殼體內表面與所述微調組鏡片框架的接
觸面沿圓周方向設置微調齒輪圈,所述微調齒輪圈與所述微調組鏡片框架粘連,且在電機
的帶動下,所述微調齒輪圈可相對于圓筒形殼體轉動,轉動所述微調齒輪圈可調整微調組
鏡片與其他鏡片之間的距離。

使用所述連續變焦結構可保證實現四倍紅外連續變焦的同時使得光學系統在整
個變焦過程中能夠平穩運行,并不會對凸輪產生較大的壓力,磨損凸輪曲線,影響光學系統
精度。

所述紅外發射二極管依次排列,設置于所述微調組鏡片遠離補償組鏡片的一側,
并根據檢查裝置本體1與總檢查裝置底座5之間的距離調節紅外發射二極管啟動的功率。

所述紅外光學處理組件12包括紅外接收管,當條煙位于檢查裝置本體1感應區域
發現異 常,紅外發射組件22發射的紅外線反射至光學接收組件,所述紅外接收管接收到紅
外光譜后輸出電信號,停止輸送輥運動。

進行靜態紅外目標測試,固定總檢查裝置底座5,將分檢查裝置底座安裝于距離總
檢查裝置底座520cm、50cm、80cm處,將檢查裝置本體1放置于分檢查裝置底座上,與檢查裝
置本體1的一側設置有擺動裝置,所述擺動裝置的一端設有模擬物,模擬物間隔移動至檢查
裝置本體1下方20cm處測試檢查裝置的靈敏度,測試后發現其成功率為97.6%、98.1%、
97.3%。

最后應當說明的是,以上實施例僅用以說明本發明的技術方案,而非對本發明保
護范圍的限制,盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細地說明,本領域的普通技術人員應
當理解,可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發明技術方案的實
質和范圍。

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