CN107319623A - 一种基于智能机器人技术的片烟分层生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智能机器人技术的片烟分层生产线，包括备烟区、输送装置、智能机器人、装笼区、烟笼存放区，输送装置包括提升带和水平输送带；所述提升带设置在备烟区一侧，提升带远离备烟区一侧设置水平输送带，水平输送带设置智能机器人，水平输送带远离提升带的一侧设置有装笼区、烟笼存放区。

Description

一种基于智能机器人技术的片烟分层生产线

技术领域

本发明涉及烟草加工技术领域，具体地说是一种基于智能机器人技术的片烟分层生产线及工艺。

背景技术

为适应烟叶原料形式的变化，满足客户提出的新要求，打叶复烤企业必须尽快适应原料的变革，做好片烟混配工艺的配套改造。

实现片烟混配加工生产工艺，不仅可以提高片烟的综合利用率，减少烟叶造碎、提高原料配方精度，改善和稳定卷烟产品质量，还有利于改善劳动环境。随着烟草行业大品牌规模化的发展，各工业企业普遍采取配方打叶的方式扩大烟叶批次加工量，而采用片烟混配投料工艺的只有少数卷烟厂。目前卷烟厂烟草制丝预处理线大多采用半自动机械辅以人工的方法进行片烟纸箱拆包，对片烟进行分层、松散、装笼等工艺的自动化生产加工线目前还没有，多数打叶复烤企业采用人工分层、松散，劳动强度大、分层不均匀、松散度不够、片烟造碎率高。

云南昆船设计研究院设计了基于机器人技术的片烟纸箱拆包工艺，主要工序包括纸箱包装带的拆除及回收，纸箱脱箱，纸箱内上下纸质衬垫的回收，空纸箱的折叠、码垛回收，拆箱工作效率40箱/h。

系统工作效率低，难以满足大批量、机械化连续生产的需求。而拆箱后的片烟烟块没有后续的处理（分层、松散），不能直接用于片烟混配生产。

中国烟草总公司郑州烟草研究院由于拆箱机器人在开箱过程中存在片烟散落的问题，只是对拆箱机器人的开箱工艺进行了改进。为保证烟箱在翻转过程中，烟叶不会滑落和散落，下部的辊道输送机在气缸的推动下提升烟箱，与上端的皮带输送机上下夹住烟箱，然后再翻转180°，使其上下倒置。由于开箱后的烟箱被夹持在辊道与皮带输送机之间，所以在翻转过程中不会使片烟散落和片烟整体滑落，从而解决了开箱过程中的片烟散落问题。

综上所述，随着行业发展，卷烟规模化已成为卷烟企业发展趋势，随之带来的是对烟叶原料加工质量均质、稳定、批量的要求也越来越高，均质化加工技术也由最初的简单数量配比控制向精细化的化学成分控制技术发展。因此有必要对片烟混配加工各环节进行均质化控制技术的系统研究，探索出一套在打叶复烤阶段实现均质化片烟混配生产加工的模式，满足品牌规模化发展对片烟原料加工均质、稳定、批量的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于智能机器人技术的片烟分层生产线及工艺，通过人工进行片烟纸箱的拆箱、翻转、纸箱的折叠，并将片烟烟块推送至工作台；通过提升带将片烟烟块运送至水平输送带；通过水平输送带将片烟烟块运送至分层、叉取工作位置；通过限位开关控制片烟烟块的工作位置；通过智能机器人进行片烟烟块的分层、松散、叉取和运输；通过人工将分层后片烟烟块装入烟笼。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种基于智能机器人技术的片烟分层生产线，包括备烟区、输送装置、智能机器人、装笼区、烟笼存放区，其特征在于：

输送装置包括提升带和水平输送带；

所述提升带设置在备烟区一侧，提升带远离备烟区一侧设置水平输送带，水平输送带设置智能机器人，水平输送带远离提升带的一侧设置有装笼区、烟笼存放区。

输送装置包括两条并排布置水平输送带和两条并排设置的提升带，每条水平输送带前端设有一个备烟区，每条水平输送带的后端设有与水平输送带相连的麻袋桌，麻袋桌后面设有装笼区。

水平输送带包括水平输送带等待区、水平输送带分层区、水平输送带运送区。

所述智能机器人包括摇臂、机械手、底座、控制系统和机器人控制柜，所述底座固定于车间地板。

所述机器人控制柜安装于底座一侧，便于操作工操作；所述摇臂与底座相连，通过底座支撑工作；

一种用基于智能机器人技术的片烟分层生产线进行片烟分层的方法，通过人工进行片烟纸箱的拆箱、翻转、纸箱的折叠，并将片烟烟块推送至工作台；

通过提升带将片烟烟块运送至水平输送带；

通过水平输送带将片烟烟块运送至分层、叉取工作位置；

通过限位开关控制片烟烟块的工作位置；

通过智能机器人进行片烟烟块的分层、松散、叉取和运输；

通过人工将分层后片烟烟块装入烟笼。

所述输送装置前端设有备烟区，在备烟区内，人工将片烟纸箱进行拆箱和纸箱的折叠，并将片烟烟块推送至输送装置；

输送装置包括提升带、水平输送带、限位开关，其中的提升带与水平输送带相连，通过提升带将拆箱后的片烟烟块运送至水平输送带，其中的水平输送带分为等待区、分层区、运送区，限位开关控制片烟烟块在水平输送带上的动态。

机器人通过摇臂控制机械手，可实现机械手的上升、下降、左右运动，以此对片烟烟块进行分层、松散、运输。

根据设定好的分层厚度，机械手对片烟烟块进行工作；

机械手插入片烟烟块，进行分层和松散；

摇臂控制机械手将分层出的小烟块放置于水平输送带运送区；

通过传送带运至装笼区，然后机械手回到分层区继续分层。

所述装笼区，安装一张麻袋桌，位于输送装置的后端，

与水平输送带相连，且低于水平输送带，

工人将麻袋片铺在麻袋桌上，分层出来的烟块直接落于麻袋片上，然后由工人托起麻袋片装入烟笼。

本发明的有益效果是：通过智能机器人对片烟烟块进行分层、松散，通过传送带对烟块进行输送，有效解决了人工分层，效率低、劳动强度大、分层不均匀、松散度不够、片烟造碎率高，片烟混配均质化加工的问题。

附图说明

图1为本发明的平面示意图；

图2为输送装置的平面示意图；

图中：

1-备烟区；2-提升带；3-水平输送带；4-智能机器人；41-摇臂；42-机械手；43-底座；44-控制系统；45-机器人控制柜；5-装笼区；6-烟笼存放区；7-机架；11-水平输送带等待区；12-水平输送带分层区；13-水平输送带运送区；111-水平输送带等待区传送带托辊；121-水平输送带分层区传送带托辊；131-水平输送带运送区传送带托辊；22-第一电机；112-第二电机；122-第三电机；132-第四电机。

具体实施方式

如图1至图2所示，一种基于智能机器人技术的片烟分层生产线包括备烟区1、输送装置、智能机器人4、装笼区5、烟笼存放区6。

输送装置包括提升带2和水平输送带3；所述提升带2设置在备烟区1一侧，提升带2远离备烟区1一侧设置水平输送带3，水平输送带3设置智能机器人4，水平输送带3远离提升带2的一侧设置有装笼区5、烟笼存放区6。

实际生产前，片烟烟箱首先存放在备烟区1，通过人工进行片烟纸箱的拆箱、翻转、纸箱的折叠，并将片烟烟块推送至提升带2。

如图1所示，输送装置包括两条并排布置水平输送带3和两条并排设置的提升带2，每条水平输送带3前端设有一个备烟区1，每条水平输送带3的后端设有与水平输送带3相连的麻袋桌，麻袋桌后面设有装笼区5。

如图2所示，输送装置是由电机驱动的带式输送装置，包括机架7、提升带2、水平输送带等待区11、水平输送带分层区12、水平输送带运送区13、限位开关。

机架7是其它各组件的安装部件，机架上7安装限位开关。

其中的提升带2具有提升带托辊21，升带托辊21由第一电机22驱动，水平输送带等待区11具有水平输送带等待区传送带托辊111，水平输送带等待区传送带托辊111由第二电机112驱动，水平输送带分层区12具有水平输送带分层区传送带托辊121，水平输送带分层区传送带托辊121由第三电机122驱动，水平输送带运送区13具有水平输送带运送区传送带托辊131；水平输送带运送区传送带托辊131由第四电机132驱动，优选减速电机。

在提升带2末端机架两侧、水平输送带等待区11传送带末端机架两侧、水平输送带分层区12传送带末端机架两侧、水平输送带运送区13传送带末端机架两侧分别装有一个限位开关，控制片烟烟块的位置。

所述智能机器人4包括摇臂41、机械手42、底座43、控制系统44和机器人控制柜45，所述底座43被固定于车间地板上；所述机器人控制柜45安装于底座一侧，便于操作工操作；所述摇臂41与底座43相连，通过底座43支撑工作；所述机械手42与摇臂41直连，通过摇臂41的运动，进行工作；工作命令下达后，片烟烟块从等待区被输送到分层区，限位开关将信号传送给机器人，机器人通过摇臂控制机械手，可实现机械手的上升、下降、左右运动，以此对片烟烟块进行分层、松散、运输。

所述机械手包括夹具、分层齿和松散齿，所述夹具分为两侧，每一侧有一排分层齿和一排松散齿，根据设定好的分层厚度，机械手对片烟烟块进行工作，两侧的分层齿和松散齿同时插入片烟烟块，进行分层和松散，摇臂控制机械手将分层出的小烟块放置于水平输送带运送区，通过传送带运至装笼区，然后机械手回到分层区继续分层；

所述装笼区，安装一张麻袋桌，位于输送装置的后端，与水平输送带相连，且低于水平输送带，工人将麻袋片铺在麻袋桌上，分层出来的烟块直接落于麻袋片上，然后由工人托起麻袋片装入烟笼。

工作时，片烟烟块由提升带向上输送，到达水平输送带后，提升带停止运转，等待区传送带继续输送，到达分层区后，等待区传送带停止运转，分层区输送带继续输送；片烟烟块在分层区经智能机器人分层、松散，智能机器人4将分层出的片烟烟块夹持到运送区，智能机器人回分层区继续分层，运送区传送带开始运转，将分层出的片烟烟块输送至麻袋桌，由两名工人通过麻袋片将片烟烟块装笼。

Claims (10)

1.一种基于智能机器人技术的片烟分层生产线，包括备烟区（1）、输送装置、智能机器人（4）、装笼区（5）、烟笼存放区（6），其特征在于：

输送装置包括提升带（2）和水平输送带（3）；

所述提升带（2）设置在备烟区（1）一侧，提升带（2）远离备烟区（1）一侧设置水平输送带（3），水平输送带（3）设置智能机器人（4），水平输送带（3）远离提升带（2）的一侧设置有装笼区（5）、烟笼存放区（6）。

2.如权利要求1所述的一种基于智能机器人技术的片烟分层生产线，其特征在于：输送装置包括两条并排布置水平输送带（3）和两条并排设置的提升带（2），每条水平输送带（3）前端设有一个备烟区（1），每条水平输送带（3）的后端设有与水平输送带（3）相连的麻袋桌，麻袋桌后面设有装笼区（5）。

3.如权利要求1所述的一种基于智能机器人技术的片烟分层生产线，其特征在于：水平输送带（3）包括水平输送带等待区（11）、水平输送带分层区（12）、水平输送带运送区（13）。

4.如权利要求1所述的一种基于智能机器人技术的片烟分层生产线，其特征在于：所述智能机器人（4）包括摇臂（41）、机械手（42）、底座（43）、控制系统（44）和机器人控制柜（45），所述底座（43）固定于车间地板。

5.如权利要求4所述的一种基于智能机器人技术的片烟分层生产线，其特征在于：所述机器人控制柜（45）安装于底座一侧，所述摇臂（41）与底座（43）相连，通过底座（43）支撑工作。

6.一种用基于智能机器人技术的片烟分层生产线进行片烟分层的方法，其特征在于：

通过人工进行片烟纸箱的拆箱、翻转、纸箱的折叠，并将片烟烟块推送至工作台；

通过提升带将片烟烟块运送至水平输送带；

通过水平输送带将片烟烟块运送至分层、叉取工作位置；

通过限位开关控制片烟烟块的工作位置；

通过智能机器人进行片烟烟块的分层、松散、叉取和运输；

通过人工将分层后片烟烟块装入烟笼。

7.根据权利要求6所述的一种基于智能机器人技术的片烟分层生产线，其特征在于：

所述输送装置前端设有备烟区，在备烟区内，人工将片烟纸箱进行拆箱和纸箱的折叠，并将片烟烟块推送至输送装置；

输送装置包括提升带、水平输送带、限位开关，其中的提升带与水平输送带相连，通过提升带将拆箱后的片烟烟块运送至水平输送带，其中的水平输送带分为等待区、分层区、运送区，限位开关控制片烟烟块在水平输送带上的动态。

8.根据权利要求7所述的一种基于智能机器人技术的片烟分层生产线，其特征在于：

机器人通过摇臂控制机械手，可实现机械手的上升、下降、左右运动，以此对片烟烟块进行分层、松散、运输。

9.根据权利要求3所述的一种基于智能机器人技术的片烟分层生产线，其特征在于：

根据设定好的分层厚度，机械手对片烟烟块进行工作；

机械手插入片烟烟块，进行分层和松散；

摇臂控制机械手将分层出的小烟块放置于水平输送带运送区；

通过传送带运至装笼区，然后机械手回到分层区继续分层。

10.根据权利要求1所述的一种基于智能机器人技术的片烟分层生产线，其特征在于：

所述装笼区，安装一张麻袋桌，位于输送装置的后端，

与水平输送带相连，且低于水平输送带，

工人将麻袋片铺在麻袋桌上，分层出来的烟块直接落于麻袋片上，然后由工人托起麻袋片装入烟笼。