CN103144802B - 一种在卷烟物流中烟箱缺条的自动分拣装置 - Google Patents

Abstract

一种在卷烟物流中烟箱缺条的自动分拣装置。本发明涉及烟草行业的卷烟物流传输技术领域，尤其是卷烟企业在卷烟出库发货过程中对缺条烟箱的分拣，适用于高速传输和分拣过程中对缺条烟箱的剔除或分流，且条形码扫描器不扫描该缺条烟箱上的条形码。在物流传输带的上游安装缺条检测仪器，在物流传输带下游安装门框支架，门框支架上安装电磁阀，门框支架上部正对烟箱的条形码处安装条码扫描器，在烟箱与条码扫描器之间设置条码信息屏蔽机构，条码信息屏蔽机构的驱动机构与电磁阀连接，电磁阀的驱动信号输入端与缺条检测仪器的信号输出端连接。本发明具有结构简单、安装调试方便、屏蔽扫描信息及开启灵敏、分拣缺条烟箱准确等特点。

Description

一种在卷烟物流中烟箱缺条的自动分拣装置

技术领域

本发明涉及烟草行业的卷烟物流传输技术领域，尤其是卷烟企业在卷烟出库发货过程中对缺条烟箱的分拣，适用于高速传输和分拣过程中对缺条烟箱的剔除或分流，且条形码扫描器不扫描该缺条烟箱上的条形码。 

背景技术

在烟草行业，国家烟草专卖局要求卷烟企业在卷烟出库发货过程中，各卷烟物流中心在每箱卷烟烟箱表面贴上唯一的条码信息，该条码全称为“国家一号工程烟箱条形码”，也简称“条形码”或“条码”，该条码信息在卷烟出厂时，须及时扫描传输到国家烟草专卖局，并且它是分拣发货的依据，因此，烟草行业的自动分拣系统均具有烟箱上条码的扫描功能和检查烟箱上是否有条形码或条形码位置是否贴正确的剔除功能。卷烟企业每年要出厂数十万乃至上百万的烟箱，烟箱中缺条现象偶尔发生，虽然出现的几率极低，但一旦发生，均属于重大质量问题。一般情况，卷烟厂卷包车间的每台烟条封箱机上也设置烟箱缺条检测仪，是慢速检验，但仍然存在缺条烟箱的漏检或误检，因此，烟草行业一直致力于烟箱缺条的检验技术研究，尤其是在高速传输和分拣过程中烟箱缺条的检验技术研究。 

根据物流分拣原理，在烟箱的传输和分拣过程中，只要条码扫描器没有准确扫描到烟箱上的条形码，物流系统自动将该烟箱判为不合格品并分流到不合格区域待处理，该工序只判别烟箱上是否贴有条形码或条形码的位置是否贴正确，而无法对对烟箱中缺条作检测。也就是说，如果物流系统没有对烟箱作缺条检测，只对烟箱作条码信息记录，那么，缺条的烟箱就直接进入销售领域了。 

基于上述背景，在卷烟物流系统中应设计一道高准确度的烟箱缺条检验工序，将缺条的烟箱自动剔除并分流到人工待查区，并确保该对烟箱上的条形码不被条码扫描器扫描，这道工序很有意义，因为条码扫描器扫描到烟箱上的条形码，烟箱将被快速完成分拣发货和进入信息传送，如烟箱以100m/min，即1.67m/s的速度在物流传输线上发货，这样，缺条的烟箱很快就装上车了，即使缺条检测仪器发现该缺条烟箱，监控员获得该信息，要盘查也很麻烦，往往要花费较多时间，很费人力。这样，不做烟箱缺条检测，市场会投诉，仅设置烟箱缺条检测，盘查也麻烦，因此，检测缺条烟箱且不扫描条形码，这道工序很必要。 

综上所述，在卷烟物流中，尤其是在高速传输和分拣的卷烟出库发货过程中，研究烟箱缺条的自动分拣方法，设计对条码扫描器的信息屏蔽仪是关键的。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在卷烟物流中烟箱缺条的自动分拣装置，可在烟箱的高速传输和分拣过程中对缺条烟箱进行剔除或分流，且条码扫描器不扫描该缺条烟箱上的条形码，具有分拣效率高、剔除烟箱准确等特点。 

解决本发明上述技术问题所采取的技术方案是：在物流传输带的上游安装缺条检测仪器，在物流传输带下游安装门框支架，门框支架上安装电磁阀，门框支架上部正对烟箱的条形码处安装条码扫描器，在烟箱与条码扫描器之间设置条码信息屏蔽机构，条码信息屏蔽机构的驱动机构与电磁阀连接，电磁阀的驱动信号输入端与缺条检测仪器的信号输出端连接。 

所述条码信息屏蔽机构的驱动机构为气动装置，即在门框支架的侧框中部固定一悬臂支撑筋板，支撑筋板上安装带腰形槽的调节板，调节板上安装标准气缸支板，在标准气缸支板上安装纵向与物流传输带相垂直的往复式标准气缸，气缸轴端部用压紧螺母连接遮光片，遮光片与条码扫描器的镜头面平行，且在标准气缸行程末端遮光片位于烟箱的条形码与条码扫描器之间，标准气缸的弹出进气管和复位进气管分别与电磁阀控制的电磁阀激活遮光片气管和电磁阀复位遮光片气管连接。 

所述遮光片与条码扫描器的镜头面之间的距离约50～60mm，遮光片的宽度值为气缸轴的行程量，支撑筋板安装带有α倾角，其倾斜角度设定为遮光片与条码扫描器的镜头面平行。 

当缺条检测仪器确认物流线上的烟箱缺条时，则其中所设计的计算机程序根据烟箱的物流速度、缺条检测仪器与条码扫描器之间的固定距离精确计算延时，并准时启动电磁阀，激活条码信息屏蔽机构，弹出其遮光片屏蔽条码扫描器的镜头，避免条码扫描器扫描到烟箱上的条码，以使物流系统将该缺条烟箱自动分流到人工待查区，遮光片的弹出至复位之间的时间由烟箱运动速度和烟箱长度尺寸精确计算。整道工序完成效率达秒级。本发明应用于烟草行业的卷烟物流领域，尤其应用于高速传输和分拣过程中对缺条烟箱的剔除或分流，并具有分拣效率高、剔除烟箱准确等特点。 

本发明的有益效果是，在烟草行业的卷烟物流传输领域，尤其是卷烟出库发货的高速传输过程中对缺条烟箱的分拣或剔除，且条形码扫描器不扫描该缺条烟箱上的条形码。由于缺条检测仪器具有高准确测定高速传输的烟箱中是否缺条的功能，且能通过编码控制系统计算所测定的烟箱在物流线上位置的空间实时状态，因此，容易设计程序准确控制电磁阀，以便激活和复位所设计的条码信息屏蔽机构上的遮光片，屏蔽和开启条码扫描器上的扫描镜头，以实现对缺条烟箱的分拣，且不扫描条形码，避免了人工盘查缺条烟箱的繁琐工作；由于门框支架的高度设计根据烟箱的高度和条码扫描器的扫描范围共同确定，条码扫描器下方正对烟箱上的条码，因此，条码扫描器能准确扫描到烟箱上的条码信息；由于条码信息屏蔽机构的支撑筋板的空间位置经过计算，确保了遮光片与条码扫描器的镜头面平行，两者之间的保持距离范围由试验确定，遮光片的宽度和标准气缸轴的工作行程长度一致，所以，遮光片充分发挥其屏蔽和复位功能；由于信息屏蔽机构安装在设计的调节板上，因此，遮光片的最佳空间位置状态容易通过调整调节板获得；由于电磁阀和标准气缸有较高的灵敏性，因此，缺条检测仪器能精确控制条码信息屏蔽机构上的遮光片，且工序处理速度为秒级；由于涉及机械制造的零件少，因此，本发明具有成本低廉等特点。综上所述，本发明具有新型结构简单、安装调试方便、屏蔽扫描信息和开启灵敏、自动分拣缺条烟箱准确等特点，可以广泛应用于我国烟草加工业的卷烟物流传输领域。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1是本发明的结构原理示意图。 

图2是本发明的条码信息屏蔽机构示意图。 

图3是本发明的门框支架的结构示意图。 

图4是本发明的门框支架内侧剖视图(图3的A-A剖视图)。 

图中：标准气缸1、螺母2、气缸轴3、压紧螺母4、遮光片5、弹出进气管6、复位进气管7、标准气缸支板8、调节螺栓螺母9、调节板10、缺条检测仪器11、条形码12、烟箱13、条码扫描器14、门框支架15、支撑筋板16、物流传输带17、电磁阀激活遮光片气管18、电磁阀复位遮光片气管19、高压进气管20、电磁阀控制线管21，电磁阀22、缺条检测仪器控制线管23。 

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明。 

参见各图，缺条检测仪器11安装在卷烟出库发货的物流线物流传输带17上，烟箱13通过缺条检测仪器11时对烟箱13的缺条测定，在物流传输带17的下游安装门框支架15，门框支架15底部安装电磁阀22、条码信息屏蔽机构安装在门框支架15的支撑筋板16上，条码扫描器14安装在门框支架15顶部，其镜头面下方对准烟箱条形码12。 

实施例“玉溪”烟的条形码12的尺寸为105mm×75mm，粘贴在烟箱13表面，离烟箱两角边的最近距离均约50mm，烟箱居物流传输带17中央。 

条码信息屏蔽机构的结构详见图2所示，标准气缸1通过螺母2安装在标准气缸支板8上，标准气缸支板8通过调节四颗螺栓螺母9安装在带腰形槽的调节板10上，调节板10又连接在门框支架15的支撑筋板16上。在气缸轴3上通过两颗压紧螺母4安装遮光片5，并用量具确保遮光片5表面和调节板10表面平行，从而最终使遮光片5与条码扫描器14的镜头面平行，遮光片5的宽度值设计为气缸轴3的弹出和复位的行程长度，其厚度为1mm的不锈钢片，实施例中，标准气缸1的型号为CM2E25-D3296，MAX PRESS（最大气压）：1MPa，气缸轴3的行程长度量为15mm，故遮光片5的宽度值取15mm，弹出进气管6和复位进气管7通过高压气管分别连通电磁阀激活遮光片气管18及电磁阀复位遮光片气管19。 

参见图3、4，门框支架15的内部宽度W1为620mm，大于物流传输带17的宽度尺寸，实施例中，“玉溪”烟箱13的宽度尺寸445mm，其它长度尺寸570mm和高度（或厚度）尺寸243mm；门框支架15内框高度H1取940mm，由于烟箱13高度（或厚度）尺寸243mm，两者之差为697mm，又因为条形码12在其表面上，条码扫描器14安装在门框支架15顶部（见图1），其镜头面下方对准烟箱13的条形码12，以使其能准确扫描条形信息，实施例条码扫描器14的扫描范围距离40mm至1000mm，所以，门框支架15内框高H1的取值符合技术要求；支撑筋板16安装在门框支架15上，本实施例中，其安装方法首先计算、试验和划线，最终通过焊接完成，图中， α 是保障遮光片5和条码扫描器14的镜头面平行的角度，该角度可以通过调整或测量确定，本实施例中 α =82.90°，支撑筋板16的安装高度H2确保遮光片5和条码扫描器14的镜头面间的距离50mm至60mm。 

如图1，电磁阀激活遮光片气管18和电磁阀复位遮光片气管19分别连通条码信息屏蔽机构上的弹出进气管6和复位进气管7，高压进气管20接入高压气体，实施例中压力大小为：0.4MPa至0.6MPa，符合标准气缸1技术指标。电磁阀22的电磁阀控制线管21中电子线路连接缺条检测仪器控制线管23中电子线路，由缺条检测系统控制电磁阀22气体阀门的开闭。 

见图1，烟箱13在物流传输带17上的运动速度均等，为V=100.000m/min，即1.667m/s，由于缺条检测仪器11与条码扫描器14之间在物流传输带17上输送的距离恒定，比如设定其L=6m=6000mm，各烟箱13之间的距离也均等。烟箱长度570mm，当缺条检测仪器11确认完毕物流线上烟箱13缺条时，则其到达条码扫描器14下方时移动的路程为：D=6000mm－570mm=5430mm，因此，其共用时间T=D/V=5.430/1.667=3.26s，即缺条检测系统计算出该延时，并准时启动电磁阀22上的阀门，电磁阀激活遮光片气管18使标准气缸1推出气缸轴3，条码信息屏蔽机构上的遮光片5就可屏蔽条码扫描器14上的扫描镜头，屏蔽时间为：Ts=0.570/1.667=0.342s，然后，再次启动电磁阀22上的阀门，电磁阀复位遮光片气管19使气缸轴3复位，遮光片5也随之复位，条码扫描器14又开始对其它烟箱条形码12扫描，直至检测发现缺条烟箱为止。 

综上所述，本发明的优点为，应用于卷烟企业在卷烟出库发货过程中对缺条烟箱的分拣，且条形码扫描器不扫描该缺条烟箱上的条形码，整道工序完成效率达可秒级，且具有新型结构简单、安装调试方便、屏蔽扫描信息和开启灵敏、分拣效率高、自动分拣缺条烟箱准确等特点。 

Claims (2)

1.一种在卷烟物流中烟箱缺条的自动分拣装置，在物流传输带的上游安装缺条检测仪器，在物流传输带下游安装门框支架，门框支架上安装电磁阀，门框支架上部正对烟箱的条形码处安装条码扫描器，在烟箱与条码扫描器之间设置条码信息屏蔽机构，条码信息屏蔽机构的驱动机构与电磁阀连接，电磁阀的驱动信号输入端与缺条检测仪器的信号输出端连接，其特征是：条码信息屏蔽机构的驱动机构为气动装置，即在门框支架的侧框中部固定一悬臂支撑筋板，支撑筋板上安装带腰形槽的调节板，调节板上安装标准气缸支板，在标准气缸支板上安装纵向与物流传输带相垂直的往复式标准气缸，气缸轴端部用压紧螺母连接遮光片，遮光片与条码扫描器的镜头面平行，且在标准气缸行程末端，遮光片位于烟箱的条形码与条码扫描器之间，标准气缸的弹出进气管和复位进气管分别与电磁阀控制的电磁阀激活遮光片气管和电磁阀复位遮光片气管连接。

2.根据权利要求1所述的在卷烟物流中烟箱缺条的自动分拣装置，其特征是：遮光片与条码扫描器的镜头面之间的距离50～60mm，遮光片的宽度值为气缸轴的行程量，支撑筋板安装带有α倾角，其倾斜角度设定为遮光片与条码扫描器的镜头面平行。