CN105559127B - 一种烟叶复烤智能化自动摆把装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烟叶复烤智能化自动摆把装置，由摆把装置和工业机器人组成，所述摆把装置包括连接法兰盘、固定板、推料板、导向杆、导向滑块、水平推料气缸、垂直压料气缸、铲料杆、压料板、垂直气缸安装支架、连接筋；整个装置通过连接法兰盘与工业机器人相连接；固定板通过螺栓与连接法兰盘相连接；水平推料气缸通过螺纹安装在固定板上；铲料杆、导向杆由螺栓安装在固定板上；导向滑块安装于推料板上；推料板导向滑块穿过导向杆；水平推料气缸轴芯由螺帽与推料板连接；垂直气缸安装支架由螺栓安装于固定板上。本发明替代传统人工摆把，实现烟叶摆把自动化，提高烟叶摆把的精准度，减少烟叶破损率，提高生产效率，降低生产成本。

Description

一种烟叶复烤智能化自动摆把装置

技术领域

本发明属于自动化设备技术领域，尤其涉及一种烟叶复烤自动摆把装置。

背景技术

摆把是烟草行业的术语，是指烟叶在打叶复烤生产中，将烟叶从料框中按不同的质量和数量要求取出并摆放到传输工作台上的过程，该过程是整个打叶复烤生产线的第一个步骤，对生产线后续步骤至关重要。烟叶复烤是对初烤后的烟叶进一步深加工，其目的是对烟叶进行打叶和复烤，去除烟叶的烟梗、按不同质量要求控制烟叶中的水分、理化指标、烟叶色泽、杀虫去菌、去除沙土及杂物、装箱打包。烟叶按质量分类有若干不同的等级，不同香烟品种有各自不同的烟叶等级配方，在生产上就必须按配方要求将不同等级的烟叶配搭后进行打叶和复烤。在摆把工段，根据烟叶配方要求，将不同等级、不同数量的烟叶摆放在生产线传输皮带上，完成配比后由传输带将烟叶送至下一个工序进行生产。国内现有的摆把工段全部是人工完成，属于劳动密集型工种，全部依靠摆把工人采用人工完成烟草量取、转送、放置和铺展，突出的问题主要表现在生产效率低下、摆把精确度低、配方准确率差、劳动强度大、现场工作环境粉尘大、烟味浓厚、影响工人身心健康、增加职业病和劳动风险等。由于烟叶打叶复烤生产具有季节性和阶段性，工人的稳定性差，新老员工生产技能参差不齐，往往会影响生产的正常运转。因此，研发一种能替代人工摆把，实现全自动化的摆把作业的装置，是目前烟叶复烤行业亟待解决的问题。而国内目前还没有一种全自动的烟叶摆把装置，满足复烤生产自动化的需求。

目前，国内外对复烤烟叶摆把有一定的研究，如申请号为201310463455.2的《一种按重量划分复烤烟叶批次的方法》，但这些方法依然不够智能化，不能完全满足复烤烟叶自动摆把的需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种烟叶复烤自动摆把装置。

本发明是通过下述技术方案来实现的：

一种烟叶复烤智能化自动摆把装置，由摆把装置和工业机器人组成，所述摆把装置包括连接法兰盘、固定板、推料板、导向杆、导向滑块、水平推料气缸、垂直压料气缸、铲料杆、压料板、垂直气缸安装支架、连接筋；

所述摆把装置通过连接法兰盘与工业机器人相连接；固定板通过螺栓与连接法兰盘相连接；水平推料气缸通过螺纹安装在固定板上；铲料杆、导向杆由螺栓安装在固定板上；导向滑块连接安装于推料板上，导向滑块穿过导向杆，水平推料气缸轴芯由螺帽与推料板连接；垂直气缸安装支架由螺栓安装于固定板上；垂直压料气缸固定在垂直气缸安装支架上；垂直气缸安装支架由连接筋连接固定。

优选的，所述工业机器人包括机器人本体、一级机械臂和二级机械臂，机器人本体固定在地面并带有转盘，转盘平面转动角度为0～360度，机器人本体上部通过转轴连接一级机械臂，一级机械臂上下转动角度为-45～120度，二级机械臂上下转动角度为0～360度，二级机械臂前端设有转轴，转轴末端连接摆把装置的连接法兰盘。

优选的，所述一种烟叶复烤智能化自动摆把装置，还包括配套的烟叶框和水平生产线。

优选的，所述工业机器人控制一级机械臂、二级机械臂和转轴角度，保持摆把装置始终与地面水平。

优选的，所述工业机器人控制一级机械臂、二级机械臂和转轴角度，控制铲料杆铲料位置，单次铲料后，等高下降铲料杆位置，保持每次铲料量一致；

优选的，所述工业机器人程序中调整设定高度，程序根据设定的高度，自动调节铲料次数。

优选的，所述摆把装置，宽度为60～100cm，长度为50～80cm。

优选的，所述铲料杆为10～15根，导向杆为2跟。

优选的，所述摆把装置，每次从烟叶框中铲取烟时，将所取烟叶提升10～20cm，使所取烟叶有效脱离，防止烟叶破损，减少烟叶破损率，提升烟叶复烤质量。

优选的，所述摆把装置，每次从烟叶框中铲取烟叶时，将烟叶夹紧，防止取出烟叶时脱落。

优选的，所述摆把装置，将烟叶从烟叶框铲取到水平生产线后，夹紧的压料板松开，将烟叶整齐推入到水平生产线，使烟叶摆放整齐，提高摆把精度。

本发明还提供一种烟叶复烤智能化自动摆把装置的工作方法，步骤如下：

1)初始状态下，水平推料气缸、垂直压料气缸处于收缩状态，启动装置，系统开始自检，自检完成后开启电机；

2)电机控制机器人本体，转动到正对烟叶框方向，通过一级机械臂和二级机械臂的转动，调整铲料杆到设定高度，然后一级机械臂向前转动，二级机械臂向前转动，铲取烟叶框中的烟叶，垂直压料气缸伸出，压紧烟叶；

3)一级机械臂向后转动，同时二级机械臂向上转动，离开烟叶框，机器人本体转动至与水平生产线垂直方向，一级机械臂向前转动，二级机械臂向下转动，将摆把装置放置于水平生产线上方5～10cm；

4)垂直压料气缸收缩，一级机械臂向后转动，二级机械臂向上转动，同时水平推料气缸向前推出，推出速度和推料装置整体后退速度保持一致，烟叶受到推料板的阻挡无法随铲料杆6退后，被卸放在水平生产线上；

5)卸料完成后水平推料气缸收缩，机器人本体旋转至烟叶框侧，本次取烟摆把动作结束，进入下一次取烟动作，在下一次取烟过程中，按照设定的取烟量，需要进一步降低铲料杆高度，在下次继续降低铲料杆高度，直到完成全部取烟作业。

本发明的优点在于：

1.本发明由智能化机械自动摆把代替传统人工摆把的全新技术，比传统人工摆把更加规范和精准，提高烟叶摆把的质量，确保每批次摆把烟叶的精准数量；

2.本发明智能化自动摆把装置，为实现烟叶智能化自动摆把系统，提供了基础装置；

3.本发明降低烟叶破损率，提高烟叶复烤质量；

4.本发明大幅度降低工人劳动强度，防范职业病风险；

5.本发明大幅度提高生产效率，实现全天候不间断生产，降低生产成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图俯视图；

图3是本发明摆把装置的结构示意图。

图中所示：1为固定板、2为水平推料气缸、3为连接法兰盘、4为推料板、5为导向滑块、6为铲料杆、7为导向杆、8为垂直压料气缸、9为压料板、10为连接筋、11为垂直气缸安装支架、12为机器人本体、13为一级机械臂、14为二级机械臂、15为烟叶框、16为水平生产线。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明做详细的说明，但不限于此。

如图1～图3所示，一种烟叶复烤智能化自动摆把装置，由摆把装置和工业机器人组成，所述摆把装置包括连接法兰盘3、固定板1、推料板4、导向杆7、导向滑块5、水平推料气缸2、垂直压料气缸8、铲料杆6、压料板9、垂直气缸安装支架11、连接筋10。

如图3所示，所述摆把装通过连接法兰盘3与工业机器人相连接；固定板1通过螺栓与连接法兰盘3相连接；水平推料气缸2通过螺纹安装在固定板1上；铲料杆6、导向杆7由螺栓安装在固定板1上；导向滑块5连接安装于推料板4上，导向滑块5穿过导向杆7，水平推料气缸2轴芯由螺帽与推料板4连接；垂直气缸安装支架11由螺栓安装于固定板1上；垂直压料气缸8固定在垂直气缸安装支架11上；垂直气缸安装支架11由连接筋10连接固定。

如图1和图2所示，所述工业机器人包括机器人本体12、一级机械臂13和二级机械臂14，机器人本体12固定在地面并带有转盘，转盘平面转动角度为0～360度，机器人本体12上部通过转轴连接一级机械臂13，一级机械臂13上下转动角度为-45～120度，二级机械臂14上下转动角度为0～360度，二级机械臂14前端设有转轴，转轴末端连接摆把装置的连接法兰盘3，所述一种烟叶复烤智能化自动摆把装置，还包括配套的烟叶框15和水平生产线16。

如图2所示所述工业机器人控制一级机械臂13、二级机械臂14和转轴角度，保持摆把装置始终与地面水平，同时控制铲料杆6铲料位置，单次铲料后，等高下降铲料杆6位置，保持每次铲料量一致，工业机器人可在程序中调整设定定量高度，程序根据设定高度，结合烟叶框15高度，和最低铲料的安全高度，自动调节铲料次数；每次铲料的高度，也需要结合水平生产线16的传输速度，同步协调。

实施例：

初始状态下，水平推料气缸2、垂直压料气缸8处于收缩状态，将定量的烟叶框15放置到装置旁边，定量的烟叶框15内烟叶厚度一致，均为一层一层摆放，方便后续铲料，启动整套装置，系统开始自检，自检完成后开启电机，同时启动水平生产线16，让水平生产线16皮带开始转动；电机控制机器人本体12，转动到正对烟叶框15方向，通过一级机械臂13和二级机械臂14的转动，调整铲料杆6到设定高度，然后一级机械臂13向前转动，二级机械臂14向前转动，铲取烟叶框15中的烟叶，垂直压料气缸8伸出，压紧烟叶；一级机械臂13向后转动，同时二级机械臂14向上转动，离开烟叶框15，机器人本体12转动至与水平生产线16垂直方向，一级机械臂13向前转动，二级机械臂14向下转动，将摆把装置放置于水平生产线16上方5～10cm；垂直压料气缸8收缩，一级机械臂13向后转动，二级机械臂14向上转动，同时水平推料气缸2向前推出，推出速度和推料装置整体后退速度保持一致，烟叶受到推料板4的阻挡无法随铲料杆6退后，被卸放在水平生产线16上；卸料完成后水平推料气缸2收缩，机器人本体12旋转至烟叶框15侧，本次铲料动作结束，进入下一铲料动作，在下一铲料过程中，按照设定的铲料量，需要进一步降低铲料杆6高度，在下次继续降低铲料杆6高度，直到完成铲料作业。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，本发明并不局限于上述方式，在不脱离本发明原理的前提下，还能进一步改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种烟叶复烤智能化自动摆把装置的工作方法，其特征在于，本工作方法所使用的烟叶复烤智能化自动摆把装置由摆把装置和工业机器人组成，所述摆把装置包括连接法兰盘(3)、固定板(1)、推料板(4)、导向杆(7)、导向滑块(5)、水平推料气缸(2)、垂直压料气缸(8)、铲料杆(6)、压料板(9)、垂直气缸安装支架(11)、连接筋(10)；

所述摆把装置通过连接法兰盘(3)与工业机器人相连接；固定板(1)通过螺栓与连接法兰盘(3)相连接；水平推料气缸(2)通过螺纹安装在固定板(1)上；铲料杆(6)、导向杆(7)由螺栓安装在固定板(1)上；导向滑块(5)连接安装于推料板(4)上，导向滑块(5)穿过导向杆(7)，水平推料气缸(2)轴芯由螺帽与推料板(4)连接；垂直气缸安装支架(11)由螺栓安装于固定板(1)上；垂直压料气缸(8)固定在垂直气缸安装支架(11)上；垂直气缸安装支架(11)由连接筋(10)连接固定；

所述工业机器人包括机器人本体(12)、一级机械臂(13)和二级机械臂(14)，机器人本体(12)固定在地面并带有转盘，转盘平面转动角度为0～360度，机器人本体(12)上部通过转轴连接一级机械臂(13)，一级机械臂(13)上下转动角度为-45～120度，二级机械臂(14)上下转动角度为0～360度，二级机械臂前端设有转轴，转轴末端连接摆把装置的连接法兰盘(3)；

所述工业机器人控制一级机械臂(13)、二级机械臂(14)和转轴角度，保持摆把装置始终与地面水平；所述摆把装置，宽度为60～100cm，长度为50～80cm，铲料杆(6)为10～15根，导向杆(7)为2根；

所述一种烟叶复烤智能化自动摆把装置，还包括配套的烟叶框(15)和水平生产线(16)；

所述一种烟叶复烤智能化自动摆把装置的工作方法，具体步骤如下：

1)初始状态下，水平推料气缸(2)、垂直压料气缸(8)处于收缩状态，启动装置，系统开始自检，自检完成后开启电机；

2)电机控制机器人本体(12)，转动到正对烟叶框(15)方向，通过一级机械臂(13)和二级机械臂(14)的转动，调整铲料杆(6)到设定高度，然后一级机械臂(13)向前转动，二级机械臂(14)向前转动，铲取烟叶框(15)中的烟叶，垂直压料气缸(8)伸出，压紧烟叶；

3)一级机械臂(13)向后转动，同时二级机械臂(14)向上转动，离开烟叶框(15)，机器人本体(12)转动至与水平生产线(16)垂直方向，一级机械臂(13)向前转动，二级机械臂(14)向下转动，将摆把装置放置于水平生产线上方5～10cm；

4)垂直压料气缸收缩，一级机械臂(13)向后转动，二级机械臂(14)向上转动，同时水平推料气缸(2)向前推出，推出速度和推料装置整体后退速度保持一致，烟叶受到推料板(4)的阻挡无法随铲料杆(6)退后，被卸放在水平生产线(16)上；

5)卸料完成后水平推料气缸(2)收缩，机器人本体(12)旋转至烟叶框侧，本次铲料动作结束，进入下一铲料动作，在下一铲料过程中，按照设定的铲料量，需要进一步降低铲料杆(6)高度，在下次继续降低铲料杆高度，直到完成铲料作业。

2.根据权利要求1所述的一种烟叶复烤智能化自动摆把装置的工作方法，其特征在于，所述工业机器人控制一级机械臂(13)、二级机械臂(14)和转轴角度，控制铲料杆(6)铲料位置，单次铲料后，等高下降铲料杆(6)位置，保持每次铲料量一致。

3.根据权利要求1所述的一种烟叶复烤智能化自动摆把装置的工作方法，其特征在于，所述工业机器人程序中调整设定高度，程序根据设定的高度，自动调节铲料次数。

4.根据权利要求1所述的一种烟叶复烤智能化自动摆把装置的工作方法，其特征在于，所述摆把装置，每次从烟叶框(15)中铲取烟叶时，将烟叶夹紧，将所取烟叶提升10～20cm。

5.根据权利要求1所述的一种烟叶复烤智能化自动摆把装置的工作方法，其特征在于，所述摆把装置，将烟叶从烟叶框(15)铲取到水平生产线(16)后，夹紧的压料板(9)松开，将烟叶整齐推入到水平生产线(16)。