CN107310776A - 一种卷烟成品垛包装系统的自动加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及卷烟生产加工制造与输送领域，具体涉及一种卷烟成品垛包装系统的自动加固方法。该卷烟成品垛包装系统包括高架库管理系统、码垛机器人、输送机、全自动加护角水平打带机和全自动加护角垂直打带机，生产线上输送过来的成品件烟通过码垛机器人在托盘上码垛成件烟垛，满托盘每垛含30件烟。高架库管理系统根据件烟垛的类型，下达指令通过输送机直接输送至成品库或输送至打带机工位进行加护角水平和垂直打带或者加护角水平打带或者加护角垂直打带。该方式加固的件烟垛保障了运行稳定性，避免了件烟与托盘的分离，保护了件烟成品不受损坏，通过该种加固方式，还降低了成本及简化了后续处理流程。

Description

一种卷烟成品垛包装系统的自动加固方法

技术领域

本发明涉及卷烟生产加工制造与输送领域，具体涉及一种卷烟成品垛包装系统的自动加固方法。

背景技术

随着企业精益管理思想的不断推广，烟草物流对“精益化”的需求日益迫切，卷烟行业工商一体化物流不断推进，卷烟工商企业正逐步实现了成品卷烟的自动化高架库存储，为了提高工作效率，减少物流输送环节，保护成品，国家烟草专卖局正在全国范围内推进卷烟工商企业间成品卷烟整托盘联运工作，成品托盘从工业企业出库后需要整托盘汽运到商业企业自动化成品库并且直接进行入库操作。

目前卷烟行业已制订了成品托盘、码垛方式等标准，规定了一个成品托盘需码放3层共30件卷烟，由于卷烟体积大，重量轻、纸箱表面光滑，码放后成品托盘稳定性差，经过输送机、堆垛机等自动化设备运输后往往会造成垛形变形、上下层错位、中间开花等现象，而自动化成品库对货物的规范性、稳定性均有较高的要求，出入库均有各种类型的外形、位置、重量与信息的检测，垛形的变形造成了自动化设备的故障停机。因此，成品垛形保护好坏就成了自动化物流系统及卷烟生产或收发货效率发挥的制约要素。

在现有技术中，可以通过采用缠绕膜、套膜、打带等多种包装方式对成品托盘进行加固，缠绕膜与套膜虽然能很好的保护成品垛形，但是它们存在拆垛麻烦，拆下来的薄膜占用空间大，不易处理等问题，而卷烟行业的特殊性，经常要对卷烟成品进行抽检、分拣、重组，必定要对成品托盘进行拆垛处理，因此缠绕膜与套膜并不适用于成品加固。而现有的打带机存在张紧力不易控制，垛形保护较差等问题，不能很好地保护成品，也不适用于成品加固。

为了保证卷烟成品垛能顺利通过入库前的外形检测，以及在堆垛机高速运行下卷烟的安全，同时满足整托盘卷烟销售运输的需要，在运达烟草公司之后，卷烟成品垛还能保持较好的外形，有效地减少破损烟，提高烟草商业客户的满意度，提高设备运行效率，简化成品流转流程，需要提供一种可自动加固的卷烟成品垛包装系统及自动加固方法，实现成品垛的自动加固。

发明内容

为了保证卷烟成品垛(30件烟/托盘)在堆垛机高速运行下及长距离运输后能保持良好的外形，提高堆垛机的运行效率，有效减少破损烟，缩短商业公司入库托盘垛整理时间，提高效率。本发明的目的是提供一种卷烟成品垛包装系统的自动加固方法。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的方法：

一种卷烟成品垛包装系统的自动加固方法，该卷烟成品垛包装系统包括高架库管理系统、码垛机器人、输送机、全自动加护角水平打带机和全自动加护角垂直打带机，该自动加固方法包括以下步骤：

1)从生产线上传递过来的成品件烟在码垛工位经码垛机器人进行码垛，高架库管理系统将托盘与成品垛信息进行绑定后存入高架库数据库中，并按照托盘码垛件烟贴码形式不同与数量不同进行分类：

托盘类型A：一号工程码件烟数量为1-29、质量追溯码件烟数量为1-29；

托盘类型B：一号工程码件烟数量30；

托盘类型C：一号工程码细支烟件烟数量30

托盘类型D：质量追溯码件烟垛30；

2)从码垛工位出来的成品件烟垛通过高架库管理系统记忆托盘类型，根据步骤1)的分类进行以下的操作：

若是托盘类型A，在托盘进入打带机前，高架库管理系统将“放行”信号发送给打带机，全自动加护角水平打带机与全自动加护角垂直打带机接收该信号，对卷烟成品垛均不执行动作，直接放行，由输送机送入外形检测站台进行外检，外检合格的直接送入成品高架库存储；

若是托盘类型B，在托盘进入打带机前，高架库管理系统将“打带”信号发送给打带机，输送机将该托盘首先送入水平打带工位通过全自动加护角水平打带机对成品件烟垛的第一层与第三层进行加护角打带；水平加固完成后，输送机将卷烟成品垛输送至垂直打带机工位，由全自动加护角垂直打带机在卷烟成品垛和托盘垂直方向进行加护角打带，垂直带子打在川字托盘两个凹槽内；经过水平与垂直打带完成的卷烟成品垛最终呈“井”字形方式加固；

若是托盘类型C，在托盘进入打带机前，高架库管理系统将“放行”信号发送给全自动加护角水平打带机，全自动加护角水平打带机接收该信号，对卷烟成品垛均不执行动作，直接放行；高架库管理系统将“打带”信号发送给全自动加护角垂直打带机，输送机将该托盘送至垂直打带机工位，由全自动加护角垂直打带机在卷烟成品垛和托盘垂直方向进行加护角打带，垂直带子打在川字托盘两个凹槽内；

若是托盘类型D,在托盘进入打带机前，高架库管理系统将“打带”信号发送给全自动加护角水平打带机,输送机将该托盘送入水平打带工位通过全自动加护角水平打带机对成品件烟垛的第一层与第三层进行加护角打带；系统将“放行”信号发送给全自动加护角垂直打带机，全自动加护角垂直打带机接收该信号，对卷烟成品垛均不执行动作，直接放行。

作为进一步改进，卷烟成品码垛完成后的输送机至全自动加护角垂直打带机的出料输送机均配置变频器，允许调节输送机的速度。

作为进一步改进，卷烟成品垛到达水平打带工位，领头方向为托盘垛短边方向，托盘到位后，全自动加护角水平打带机检测装置检测托盘与物料高度，确定位置后通过信号控制打带机加护角装置对卷烟成品垛四个角进行加护角动作，加护角装置上的感应器感应到护角到位后，加护角导轨停止，打带机打包装置下移至成品垛第三层对其进行打包，打包完成后，信号传递给加护角装置，加护角装置回到等待位置，打包装置下移至成品垛第一层对其进行打包，打包完成后打包装置回到等待位置，同时发“打带完成”信号给输送机，水平打带完成的卷烟成品垛开始出料，在打带工位输送机的中心位置配有一个光电管，光电对射到托盘一半，控制系统发信号给打带等待工位，允许等待工位的卷烟成品垛开始进料。

作为进一步改进，卷烟成品垛水平打带完成后，被输送至垂直打带工位，卷烟成品垛到达工位后，通过控制系统发送信号给全自动加护角垂直打带机，全自动加护角垂直打带机通过检测装置检测托盘与物料高度，确定高度后，通过信号控制护角槽系统将护角仓输送到打带工位，自动上护角机构夹具从下方的护角仓中抓出护角后，自动移动到货物的顶部左右两侧，并放置好，护角仓回到原位，打包装置通过带子槽输送带子，在垂直方向连托盘一次打带2根，通过束紧装置束紧带子并通过摩擦熔接方式熔接带子；带盘车采用405卷心直径，在打带完成后，通过刹车回收与储存带子；打包完成后打包装置回到等待位置，同时发“打带完成”信号给输送机，打带完成后卷烟成品垛开始出料，在打带工位输送机的中心位置配有一个光电管，光电对射到托盘一半，控制系统发信号给打带等待工位，允许等待工位的卷烟成品垛开始进料，待下一个卷烟成品垛由输送机构输送到指定位置时，全自动加护角垂直打带机各个部件继续循环工作。

本发明由于采用了上述的技术方案，生产线上输送过来的成品件烟通过码垛机器人在托盘上码垛成件烟垛，满托盘每垛含30件烟。高架库管理系统根据件烟垛的类型(根据托盘上码垛件烟数量与条码不同分为A、B、C、D四类)，下达指令通过输送机直接输送至成品库或输送至打带机工位进行加护角水平和垂直打带或者加护角垂直打带或加护角水平打带。A类托盘，俗称散盘，在连续生产过程，该种类较少，通过该种方式加固，降低了成本，同时方便了后续的处理与操作；B与C类托盘加固方法不仅保障了件烟垛在自动化立体仓库中的正常运行，同时还保障了成品件烟垛在长距离运输中的件烟完好率；D类托盘加固方法适用于自动化立体仓库与短距离的运输，保障了运行稳定性，保护了成品，同时还降低了成本。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图。

图2为本发明的系统流程图。

图3为托盘类型B打带后的结构示意图。

图4为托盘类型C打带后的结构示意图。

图5为托盘类型D打带后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1所示，一种卷烟成品垛包装系统的自动加固方法，该卷烟成品垛包装系统包括高架库管理系统、码垛机器人、输送机3、全自动加护角水平打带机4和全自动加护角垂直打带机5。从生产线2上传递过来的成品件烟在码垛工位经码垛机器人进行码垛，高架库1管理系统将托盘与成品垛信息进行绑定后存入高架库1数据库中，并按照托盘码垛件烟贴码形式不同与数量不同进行分类：

托盘类型A：一号工程码件烟数量为1-29、质量追溯码件烟数量为1-29；

托盘类型B：一号工程码件烟数量30；

托盘类型C：一号工程码细支烟件烟数量30

托盘类型D：质量追溯码件烟垛30。

从码垛工位出来的成品件烟垛通过系统记忆托盘类型，若是托盘类型A，在托盘进入打带机前，系统将“放行”信号发送给打带机，全自动加护角水平打带机5与垂直打带机4接收该信号，对卷烟成品垛均不执行动作，直接放行，由输送机3送入外形检测站台进行外检，外检合格的直接送入成品高架库1存储。该类托盘俗称“散盘”，在实际生产过程中数量较少，每班最多为1托盘。

若是托盘类型B，在托盘进入打带机前，系统将“打带”信号发送给打带机，输送机3将该托盘首先送入水平打带工位通过全自动加护角水平打带机5对成品件烟垛的第一层与第三层进行加护角打带。

水平加固完成后，输送机3将卷烟成品垛输送至垂直打带机工位，由全自动加护角垂直打带机4在卷烟成品垛垂直方向(含托盘)进行加护角打带，垂直带子打在川字托盘两个凹槽内。经过水平与垂直打带完成的卷烟成品垛最终呈“井”字形方式加固，具体效果如图3。

该方式加固的托盘将被送入高架库1存储，并进行整托盘运输，该加固方式将托盘与件烟连成了一个整体，保障了件烟托盘垛在高架库1内的高速自动化运行与存储，同时也保障了件烟托盘垛在卡车上的长距离运输过程中不移位。

若是托盘类型C，在托盘进入打带机前，系统将“放行”信号发送给全自动加护角水平打带机5，全自动加护角水平打带机5接收该信号，对卷烟成品垛均不执行动作，直接放行；系统将“打带”信号发送给全自动加护角垂直打带机4，输送机3将该托盘送至垂直打带机工位，由全自动加护角垂直打带机4在卷烟成品垛垂直方向(含托盘)进行加护角打带，垂直带子打在川字托盘两个凹槽内，具体效果如图4所示。

该方式加固的托盘为异形包装件烟垛，水平方向排列不整齐，重量较轻，通过垂直方向加固打带将托盘与件烟连成一个整体，同样保障了其在成品高架库1中的自动运行及长距离卡车运行的稳定性。

若是托盘类型D,在托盘进入打带机前，系统将“打带”信号发送给全自动加护角水平打带机5,输送机3将该托盘送入水平打带工位通过全自动加护角水平打带机5对成品件烟垛的第一层与第三层进行加护角打带；系统将“放行”信号发送给全自动加护角垂直打带机4，全自动加护角垂直打带机4接收该信号，对卷烟成品垛均不执行动作，直接放行，具体打带效果如图5所示。

该方式加固的件烟垛只在成品高架库1内运行，水平方向的加固使得件烟垛在高架库1内高速运行过程中晃动较少，保障了运行稳定性，通过该种加固方式，节省了成本，并简化了后续处理流程。

本项目共涉及两类自动加护角打带机，其中所述的全自动加护角水平打带机5在发明专利CN102658877B中已有涉及，这里不再介绍其结构。

为了保证卷烟成品垛的垛形，提高打带机的打带效率，卷烟成品码垛完成后的输送机3至垂直打带机的出料输送机3均配置变频器，允许调节输送机3的速度。卷烟成品垛到达水平打带工位，领头方向为托盘垛短边方向，托盘到位后，全自动加护角水平打带机5检测装置检测托盘与物料高度，确定位置后通过信号控制打带机加护角装置对卷烟成品垛四个角进行加护角动作，加护角装置上的感应器感应到护角到位后，加护角导轨停止，打带机打包装置下移至成品垛第三层对其进行打包，打包完成后，信号传递给加护角装置，加护角装置回到等待位置，打包装置下移至成品垛第一层对其进行打包，打包完成后打包装置回到等待位置，同时发“打带完成”信号给输送机3，水平打带完成的卷烟成品垛开始出料，在打带工位输送机3的中心位置配有一个光电管，光电对射到托盘一半，控制系统发信号给打带等待工位，允许等待工位的卷烟成品垛开始进料(打完带的托盘一启动，进料输送机3的托盘也启动进入打带机中)，通过输送机3与打带机的程序通讯，使打带完成的托盘和等待进料的托盘，在打带机中做到同出和同进，提高打带效率。待下一个卷烟成品垛由输送机3构输送到指定位置时，打带机各个部件继续循环工作。

卷烟成品垛水平打带完成后，被输送至垂直打带工位，由于加护角水平打带完成后的成品垛稳固性较好，为了提高输送效率，该段输送机3速度可适当调快。卷烟成品垛到达工位后，通过控制系统发送信号给垂直打带机，打带机通过检测装置检测托盘与物料高度，确定高度后，通过信号控制护角槽系统将护角仓输送到打带工位，自动上护角机构夹具从下方的护角仓中抓出护角后，自动移动到货物的顶部左右两侧，并放置好(为了节省打带时间，也可以在托盘到达工位前，打带机预先抓好护角)，护角仓回到原位，打包装置通过带子槽输送带子，在垂直方向连托盘一次打带2根，通过束紧装置束紧带子并通过摩擦熔接方式熔接带子。带盘车采用405卷心直径，在打带完成后，通过刹车回收与储存带子。打包完成后打包装置回到等待位置，同时发“打带完成”信号给输送机3，打带完成后卷烟成品垛开始出料，在打带工位输送机3的中心位置配有一个光电管，光电对射到托盘一半，控制系统发信号给打带等待工位，允许等待工位的卷烟成品垛开始进料，待下一个卷烟成品垛由输送机3构输送到指定位置时，打带机各个部件继续循环工作。

本发明可自动加固的卷烟成品垛包装系统以及基于该系统的自动加固方法，对码垛在托盘上的30件卷烟垛形四个角及顶部两条边进行自动加护角，并在护角上打带，有效地保护了成品，淡化了打带时张紧力过大损坏成品及张紧力过小不能有效保护垛形的不足，通过“井”字形连托盘打带方式，使得30件烟与托盘连成一个整体，有效保护垛形，保证了自动高架库1系统的高效运行及长距离运输卷烟成品质量。本发明已在卷包车间应用，使用效果良好，减少了整托盘运输的成品烟的破损率(运输产生的破损烟每年下降8个万分点，减少损失350万元)，同时缩短了商业公司对件烟成品垛的整理时间，初步估算每年可以减少商业公司劳务费用10万元左右等。

Claims (4)

1.一种卷烟成品垛包装系统的自动加固方法，该卷烟成品垛包装系统包括高架库管理系统、码垛机器人、输送机(3)、全自动加护角水平打带机(4)和全自动加护角垂直打带机(5)，其特征在于该自动加固方法包括以下步骤：

1)从生产线(2)上传递过来的成品件烟在码垛工位经码垛机器人进行码垛，高架库管理系统将托盘与成品垛信息进行绑定后存入高架库数据库中，并按照托盘码垛件烟贴码形式不同与数量不同进行分类：

托盘类型A：一号工程码件烟数量为1-29、质量追溯码件烟数量为1-29；

托盘类型B：一号工程码件烟数量30；

托盘类型C：一号工程码细支烟件烟数量30

托盘类型D：质量追溯码件烟垛30；

2)从码垛工位出来的成品件烟垛通过高架库管理系统记忆托盘类型，根据步骤1)的分类进行以下的操作：

若是托盘类型A，在托盘进入打带机前，高架库管理系统将“放行”信号发送给全自动加护角水平打带机(5)和全自动加护角垂直打带机(4)，全自动加护角水平打带机(5)与全自动加护角垂直打带机(4)接收该信号，对卷烟成品垛均不执行动作，直接放行，由输送机(3)送入外形检测站台进行外检，外检合格的直接送入成品高架库存储；

若是托盘类型B，在托盘进入打带机前，高架库管理系统将“打带”信号发送给全自动加护角水平打带机(5)和全自动加护角垂直打带机(4)，输送机(3)将该托盘首先送入水平打带工位通过全自动加护角水平打带机(5)对成品件烟垛的第一层与第三层进行加护角打带；水平加固完成后，输送机(3)将卷烟成品垛输送至垂直打带机工位，由全自动加护角垂直打带机(4)在卷烟成品垛和托盘垂直方向进行加护角打带，垂直带子打在川字托盘两个凹槽内；经过水平与垂直打带完成的卷烟成品垛最终呈“井”字形方式加固；

若是托盘类型C，在托盘进入打带机前，高架库管理系统将“放行”信号发送给全自动加护角水平打带机(5)，全自动加护角水平打带机(5)接收该信号，对卷烟成品垛均不执行动作，直接放行；高架库管理系统将“打带”信号发送给全自动加护角垂直打带机(4)，输送机(3)将该托盘送至垂直打带机工位，由全自动加护角垂直打带机(4)在卷烟成品垛和托盘垂直方向进行加护角打带，垂直带子打在川字托盘两个凹槽内；

若是托盘类型D,在托盘进入打带机前，高架库管理系统将“打带”信号发送给全自动加护角水平打带机(5),输送机(3)将该托盘送入水平打带工位通过全自动加护角水平打带机(5)对成品件烟垛的第一层与第三层进行加护角打带；系统将“放行”信号发送给全自动加护角垂直打带机(4)，全自动加护角垂直打带机(4)接收该信号，对卷烟成品垛均不执行动作，直接放行。

2.根据权利要求1所述的一种卷烟成品垛包装系统的自动加固方法，其特征在于：卷烟成品码垛完成后的输送机(3)至全自动加护角垂直打带机(4)的出料输送机(3)均配置变频器，允许调节输送机(3)的速度。

3.根据权利要求1所述的一种卷烟成品垛包装系统的自动加固方法，其特征在于：卷烟成品垛到达水平打带工位，领头方向为托盘垛短边方向，托盘到位后，全自动加护角水平打带机(5)检测装置检测托盘与物料高度，确定位置后通过信号控制打带机加护角装置对卷烟成品垛四个角进行加护角动作，加护角装置上的感应器感应到护角到位后，加护角导轨停止，打带机打包装置下移至成品垛第三层对其进行打包，打包完成后，信号传递给加护角装置，加护角装置回到等待位置，打包装置下移至成品垛第一层对其进行打包，打包完成后打包装置回到等待位置，同时发“打带完成”信号给输送机(3)，水平打带完成的卷烟成品垛开始出料，在打带工位输送机(3)的中心位置配有一个光电管，光电对射到托盘一半，控制系统发信号给打带等待工位，允许等待工位的卷烟成品垛开始进料。

4.根据权利要求1所述的一种卷烟成品垛包装系统的自动加固方法，其特征在于：卷烟成品垛水平打带完成后，被输送至垂直打带工位，卷烟成品垛到达工位后，通过控制系统发送信号给全自动加护角垂直打带机(4)，全自动加护角垂直打带机(4)通过检测装置检测托盘与物料高度，确定高度后，通过信号控制护角槽系统将护角仓输送到打带工位，自动上护角机构夹具从下方的护角仓中抓出护角后，自动移动到货物的顶部左右两侧，并放置好，护角仓回到原位，打包装置通过带子槽输送带子，在垂直方向连托盘一次打带2根，通过束紧装置束紧带子并通过摩擦熔接方式熔接带子；带盘车采用405卷心直径，在打带完成后，通过刹车回收与储存带子；打包完成后打包装置回到等待位置，

同时发“打带完成”信号给输送机(3)，打带完成后卷烟成品垛开始出料，在打带工位输送机(3)的中心位置配有一个光电管，光电对射到托盘一半，控制系统发信号给打带等待工位，允许等待工位的卷烟成品垛开始进料，待下一个卷烟成品垛由输送机(3)构输送到指定位置时，全自动加护角垂直打带机(4)各个部件继续循环工作。