CN103910077B - 全自动烟支剔除排列装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动烟支剔除排列装置及其工作方法，本发明的全自动烟支剔除排列装置包括按照工艺顺序布置的振动盘、第一传送段、第二传送段、转向装置和码垛装置，该工作方法包括振动盘排列与出料、长度检测与剔除、弯曲检测与剔除、方向检测与旋转及码垛等步骤。本发明能够提高效率，降低劳动强度，提高烟丝回收的完好率。

Description

全自动烟支剔除排列装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种卷烟专用机械及其工作方法，具体涉及一种全自动烟支剔除排列装置及其工作方法。

背景技术

在卷烟的工业生产中，不可避免地会产生一定量的不合格的烟支，这些烟支由于存在弯曲，缺过滤嘴，重复卷纸，方相反缺陷被卷烟包装机自动筛选下来，由于完整烟丝的价值较高，为了在分离过程中最大限度地保留烟丝的完整程度，目前主要使用的是一种依靠高压空气吹出烟丝来回收的装置，该装置要求输入的烟支码垛整齐、包装纸完整，不得有弯曲或破裂，而且由于烟支具有过滤嘴，高压空气从过滤嘴的方向吹入才能从烟支的开口端将烟丝吹出，所以要求输入的烟支必须码垛成过滤嘴朝向一致才能工作。据调查，目前工厂中还没有专门的设备来完成上述烟支的码垛与排列工作，烟支排列都是人工来完成，首先是要把杂乱的烟支一支一支排成序，剔除损坏严重的烟支，然后将同一方向的烟支码垛在中转箱中送入下一道装置。因此工厂需要大量的劳动力完成上述烟支排列工作，费时费力，效率低，工人的工作枯燥无味，且排序中容易损坏烟支。因此，设计一种能代替人工进行烟支排列的装置是提高生产效率，降低劳动强度，提高烟丝回收的完好率的关键。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种高度自动化的全自动烟支剔除排列装置及其工作方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供一种全自动烟支剔除排列装置，包括机架上依次连接的振动盘、第一传送段、第二传送段、转向装置和码垛装置，其中：

第一传送段包括第一皮带、侧挡板、第一光纤传感器、第二光纤传感器和气嘴，所述侧挡板沿第一皮带的长度方向固定安装于第一皮带的上方，所述侧挡板具有与第一皮带表面相垂直的工作面，所述工作面上安装有气嘴，所述侧挡板上还安装有与所述工作面平行的第一光纤传感器、与所述工作面垂直的第二光纤传感器，所述第一皮带宽度方向与水平面的夹角为10~15°；

第二传送段包括第二皮带和一对上挡板，所述第二皮带与一对上挡板之间形成烟支通道；

转向装置包括方向识别传感器，到位识别传感器，检测气缸、推板、推板气缸、竖直挡板、落料槽、旋转架、旋转气缸及推出气缸，所述推板与竖直挡板位于烟支的两侧，所述方向识别传感器朝向烟支的端面，所述到位识别传感器靠近烟支的端部，所述检测气缸驱动所述方向识别传感器和到位识别传感器向烟支来料方向运动，所述旋转架安装于落料槽的下方，所述推出气缸朝向旋转架上的烟支出料方向；

码垛装置包括盖板、底面平台和中转箱升降装置，所述盖板与底面平台之间形成烟支排列空间，所述底面平台上安装有将烟支并排的第一气缸、将并排烟支整体推出的出料板与第二气缸。

作为优选，所述第一传送段安装于倾斜支架上，所述倾斜支架铰接于机架上。

作为优选，所述振动盘的输出端与第一传送段的输入端之间留有间隙，所述间隙的长度为35~45mm。

作为优选，所述第一传送段的输出端与第二传送段的输入端之间留有间隙，所述间隙的长度为35~45mm。

作为优选，所述升降装置为丝杆传动装置。

本发明同时提出上述的全自动烟支剔除排列装置的工作方法，包括以下步骤：

1）振动盘将杂乱的烟支一支接一支地输出，长度不合格的烟支落入振动盘的输出端与第一传送段的输入端之间的间隙中；

2）第一传送段上的第一皮带将烟支向前传送，依靠第一皮带倾斜与侧挡板的倾斜使烟支贴近工作面，第一光纤传感器与第二光纤传感器与第一皮带及侧挡板之间形成检测空间，超过预设弯曲程度的烟支通过检测空间时触发传感器，由控制器控制气嘴吹掉不合格烟支；

3）第二传送段接收从第一传送段送来的烟支，同时调整两者的距离再次确保长度不达标的烟支不能进入第二传送段，同时对的烟支进行一定的储存；

4）烟支到达转向装置的推板与竖直挡板之间，到位识别传感器检测烟支运动到位后，方向识别传感器识别烟支的端面是否为过滤嘴，检测完成后推板推动烟支落入落料槽，再根据方向识别传感器的检测结果决定旋转气缸是否旋转，最后由推出气缸将旋转架上的烟支推出；

5）码垛装置对送来的烟支储存、排列、计数，累计达到一层烟的数量后推入中转箱中。

有益效果：本发明利用模块化结构和自动化检测和控制的原理，将烟支的弯曲度检测、方向检测、转向和码垛等步骤采用高效全自动化的设备来实现。与现有技术相比具有如下的优点：

1.生产效率高。目前人工目检与手工分拣和堆垛的操作生产效率低下，即便是很熟练的工人手工操作速度仍无法满足生产进度的要求。本发明依靠机、电、气一体化的方式来控制，效率大大提高；

2.降低成本。本发明结构紧凑，整套装置的横向尺寸不足1米5，节省了空间的占用和劳动力的占用，在实现烟支剔除和排列时工人只需要做上下料的辅助工作，极大地减少了劳动力的投入，降低了生产成本、增长了效益收入；

3.运行稳定，可操作性强。本发明采用触摸式工控机及PLC编程器组合为控制系统，运用专用电柜控制；以触摸工控机作为人机界面，用于操作、存档、显示；采用中英文双语字幕及醒目、适宜的字体显示，操作、控制简单方便；

4.烟支的周转路径简单、损失低。本发明全程采用自动化控制，烟支在设备中运行的轨迹简单，不易造成二次损坏，相比传统的人工分拣，极大地降低了烟支和烟丝的破损率，提高了烟丝回收的完好率。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图；

图2为第一传送段的结构示意图；

图3为第二传送段的结构示意图；

图4为转向装置的结构示意图；

图5为图3的俯视图；

图6为码垛装置的结构示意图；

图7为图6的局部示意图。

具体实施方式

实施例：本实施例的全自动烟支剔除排列装置的总体结构图如图1所示，包括依次安装于机架上的振动盘1、第一传送段2、第二传送段3、转向装置4和码垛装置5。

其中，第一传送段如图2所示，包括第一皮带2-1、侧挡板2-2、第一光纤传感器2-3、第二光纤传感器2-4和气嘴，侧挡板2-2在第一皮带2-1的上方沿着第一皮带2-1的运动方向固定安装，侧挡板2-2具有与第一皮带2表面相垂直的工作面，气嘴安装于该工作面上，侧挡板2-2上还安装有与工作面平行的第一光纤传感器2-3、与工作面垂直的第二光纤传感器2-4。第一传送段通过倾斜支架铰接于机架上，使第一皮带2-1在宽度方向上与水平面成10~15°的夹角。

第二传送段如图3所示，包括第二皮带3-1和一对上挡板3-2，第二皮带3-1与一对上挡板3-2与之间形成槽形的烟支通道。

转向装置如图4和图5所示，包括方向识别传感器4-1，到位识别传感器4-2，检测气缸4-3、推板4-4、推板气缸4-5、竖直挡板4-6、落料槽4-7、旋转架和旋转气缸4-8，以及推出气缸4-9，方向识别传感器4-1朝向烟支的端面，到位识别传感器4-2靠近烟支的端部，检测气缸4-3带动方向识别传感器和到位识别传感器沿烟支来料方向运动，推板4-4与竖直挡板4-6位于烟支的两侧，旋转架安装于落料槽4-7的下方，旋转气缸4-8用于驱动旋转架旋转，推出气缸4-9朝向旋转架上的烟支出料方向。

码垛装置如图6和图7所示，包括盖板5-1、底面平台5-2和丝杆传动的中转箱升降装置5-3，在盖板5-1与底面平台5-2之间形成烟支的排列空间，底面平台5-1上安装有将烟支并排的第一气缸5-4、将并排烟支整体推出的出料板5-5与第二气缸5-6。

上述第一皮带2-1，第二皮带3-1，中转箱升降装置3-1均由步进电机驱动，步进电机、传感器、气嘴与气缸的电磁阀均接入控制系统，控制系统采用如PLC等成熟的方案，按照以下工作方法对上述部件执行控制：

1、振动盘将烟支沿长度方向从出料口输出，杂乱的烟支经过振动盘中的光纤传感器和气嘴与检测剔除，弯曲弧度特别大的烟支将不能从振动料斗中送出，在振动料斗出口弧形料槽处安装有光纤传感器和气嘴，由于振动过程中离心力作用烟支沿着料槽外壁运动，此时可通过两只传感器分别检测烟支水平方向和竖直方向的弯曲度，而后通过气嘴吹掉不合格烟支，以此来防止弯曲弧度较大的烟支容易卡在料斗出口处，后沿长度方向一支接一支地进入第一传送段中，同时调整两者距离保证长度不合格的烟支不能进入第一传送段中。

2、通过第一传送段中的铝型材支架调节第一皮带的倾斜程度，保证烟支在第一皮带的带动下能够沿着侧挡板的工作面，第一光纤传感器和第二光纤传感器负责检测烟支是否弯曲，根据光纤传感器的反光量，如果烟支向上弯曲，第一光纤传感器就会有信号，如果烟支水平弯曲，第二光纤传感器就会有信号，两个光纤传感器中任意一个有信号，气嘴将烟支吹掉，合格的烟支进入到第二传送段。

3、进入第二传送段的烟支继续进入到转向装置，利用到位识别传感器检测烟支是否已运动到位，利用方向识别传感器检测到位烟支的过滤嘴方向，检测完成由推板气缸带动推板将烟支推到落料槽，烟支从落料槽落到旋转架上，再根据方向识别传感器的检测结果决定旋转气缸是否旋转，最后由推出气缸将烟支推出，进入到码垛装置。

4、码垛装置通过两个零件块组成通道接收由转向装置送来的烟支，烟支到位后被进料装置推动进入底面平台，由第一气缸将烟支整齐地推到盖板下面，盖板与底面平台间距离略大于一支烟的直径，盖板长度略小于中转箱宽度，盖板下面推满一层后由第二气缸将整排烟支推到中转箱中，同时转动丝杠将中转箱降低一层烟的高度。

上述工作过程全自动完成，生产过程中工人只需要向振动盘投料和更换中转箱即可，还可以在中转箱一侧的机架上可以固定安装传感器，当中转箱下降到低于底部平台时触发该传感器，通过声光报警的方式提醒工人更换中转箱。

本发明为烟丝回收前的预处理提供了一种新的生产模式理念，其涉及的原理简单，适用性及可操作性强，隐含着巨大的使用价值。本发明所涉及的机构及控制系统不仅提高企业的生产效率，减少企业的人力资源投入，降低生产成本，而且解决了传统生产模式下容易破坏烟丝问题，提高了烟丝的回收利用率，经济效益显著，对提高市场竞争力起到了极大的作用。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种全自动烟支剔除排列装置，其特征在于包括机架上依次连接的振动盘、第一传送段、第二传送段、转向装置和码垛装置，其中：

第一传送段包括第一皮带、侧挡板、第一光纤传感器、第二光纤传感器和气嘴，所述侧挡板沿第一皮带的长度方向固定安装于第一皮带的上方，所述侧挡板具有与第一皮带表面相垂直的工作面，所述工作面上安装有气嘴，所述侧挡板上还安装有与所述工作面平行的第一光纤传感器、与所述工作面垂直的第二光纤传感器，所述第一皮带宽度方向与水平面的夹角为10~15°；

第二传送段包括第二皮带和一对上挡板，所述第二皮带与一对上挡板之间形成烟支通道；

转向装置包括方向识别传感器，到位识别传感器，检测气缸、推板、推板气缸、竖直挡板、落料槽、旋转架、旋转气缸及推出气缸，所述推板与竖直挡板位于烟支的两侧，所述方向识别传感器朝向烟支的端面，所述到位识别传感器靠近烟支的端部，所述检测气缸驱动所述方向识别传感器和到位识别传感器向烟支来料方向运动，所述旋转架安装于落料槽的下方，所述推出气缸朝向旋转架上的烟支出料方向；

码垛装置包括盖板、底面平台和中转箱升降装置，所述盖板与底面平台之间形成烟支排列空间，所述底面平台上安装有将烟支并排的第一气缸、将并排烟支整体推出的出料板与第二气缸。

2.根据权利要求1所述的全自动烟支剔除排列装置，其特征在于：所述第一传送段安装于倾斜支架上，所述倾斜支架铰接于机架上。

3.根据权利要求1所述的全自动烟支剔除排列装置，其特征在于：所述振动盘的输出端与第一传送段的输入端之间留有第一间隙，所述第一间隙的长度为35~45mm。

4.根据权利要求1所述的全自动烟支剔除排列装置，其特征在于：所述第一传送段的输出端与第二传送段的输入端之间留有第二间隙，所述第二间隙的长度为35~45mm。

5.根据权利要求1所述的全自动烟支剔除排列装置，其特征在于：所述升降装置为丝杆传动装置。