CN108382815B - 卷烟分拣智能自动码垛系统 - Google Patents

Abstract

卷烟分拣智能自动码垛系统，包括计算机、翻转装置、输送机、矫正装置、暂存板和机器人；在输送机上安装有计数传感器和两根导正条，计数传感器用于监测烟包进入输送机数量，并将监测到的数据传输给计算机，导正条用于将输送机上烟包导正；翻转装置包括抓取机构、拦截气缸和光电传感器，输送机输的烟包先被拦截气缸拦截后，再由抓取机构抓取烟包翻面，安装在输送机上光电传感器监控输送机上烟包位置，并将监控的信号传输给计算机，本发明用于解决现有人工码垛劳动强度大、易于疲劳和容易出错而影响配送效率的问题。

Description

卷烟分拣智能自动码垛系统

技术领域

本发明涉及卷烟分拣智能自动码垛系统。

背景技术

烟草局物流配送中心每天订单的变化造成了烟包形状的不规则，烟包在卷烟订单包件自热缩膜包装机封装完后，常用的做法都是采用人工的方式在缓存托盘上和送货笼车中进行配垛、码垛作业。传统的人工方式，一是不能满足码垛速度的要求，前端输送带的速率极快 ，到了后端码垛的时候，由于工人受到体力的限制，会逐渐跟不上前端的节奏，工人劳动强度大，长时间处在高强度疲劳工作状态下还有安全隐患。二是工人在进行配垛、码垛作业时，容易出错。本该是一个地方的订单，却送到了不同的地方。人工的方式，工人劳动强度大，易于疲劳，容易出错，会影响配送效率。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供卷烟分拣智能自动码垛系统，用于解决现有人工码垛劳动强度大、易于疲劳和容易出错而影响配送效率的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

卷烟分拣智能自动码垛系统，包括计算机、翻转装置、输送机、矫正装置、暂存板和机器人；

在输送机上安装有计数传感器和两根导正条，计数传感器用于监测烟包进入输送机数量，并将监测到的数据传输给计算机，导正条用于将输送机上烟包导正；

翻转装置包括抓取机构、拦截气缸和光电传感器，输送机输的烟包先被拦截气缸拦截后，再由抓取机构抓取烟包翻面，安装在输送机上光电传感器监控输送机上烟包位置，并将监控的信号传输给计算机；

矫正装置包括连接在输送机一端的搁置板，在搁置板上固定有一块立板，在立板两侧分别设有一个第一夹紧气缸，在各第一夹紧气缸上均安装有一块挡板，搁置板连接在输送机一侧；

机器人用于对矫正装置上的烟包进行码垛。

所述抓取机构包括门架，门架内设有门框，在门架上安装有多个提升气缸，提升气缸与门框连接，在门框两端分别安装有一个旋转气缸，在各个旋转气缸上分别安装有第二夹紧气缸。

所述矫正装置还包括举升气缸和托板，在搁置板上设有开口，托板设置在开口内，举升气缸推动托板上下移动。

一种卷烟分拣智能自动码垛系统对烟包码垛的方法，包括以下步骤：

第一步、烟包进入到输送机上，计数传感器检测烟包到达，计算机判断该烟包是否需要翻转，如果需要翻转，则翻转装置对烟包进行翻转；

第二步、烟包进入到矫正装置，两个第一夹紧气缸动作，以将烟包摆正后松开两个第一夹紧气缸，与此同时，如果烟包下端缺少一条或者多条香烟，则举升气缸动作，对烟包缺少香烟处进行支撑；

第三步、计算机判定矫正装置上烟包是否需要与缓冲区上烟包进行匹配，如要不需要匹配，则直接将烟包抓取到码盘上，如果需要匹配，则抓取缓冲区上烟包与缓冲区上烟包匹配后在抓取到码盘上。

本发明的有益效果是：整体结构合理，码垛高效、稳定，适应性强，克服了不规则烟包的自动码垛难点，大大降低了劳动强度，提高了工作效率；码垛整齐、精度可靠且不容易损伤烟包商品，提高了码垛质量。可根据烟草物流配送的业务需求实现不规则烟包的自动化码垛，提高烟草行业物流配送系统的效率，降低配送系统的人工成本，使码垛过程中卷烟包件的码放错误率下降，避免人工码垛可能出现串线路的问题，实现卷烟包件码垛作业的标准化与智能化，具有重要的经济价值。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明的俯视结构示意图，

图2为本发明关于矫正装置的剖面结构示意图，

图3为本发明关于翻转装置的主视机构示意图，

图4为本发明关于机器人的主视结构示意图，

图5为下述具体实施方式中关于25种烟包垛形的示意图，

图6为下述具体实施方式中机器人将两种不同垛形烟包进行组合后的立体结构示意图；

图7为下述具体实施方式中机器人将两种不同垛形烟包进行组合后的立体结构示意图；

图8为下述具体实施方式中机器人将两种不同垛形烟包进行组合后的立体结构示意图。

图中：输送机1、翻转装置2、导正条3、计数传感器4、机器人5、矫正装置6、暂存板7、码盘8、烟包9、拦截气缸21、光电传感器22、抓取机构23、搁置板61、第一夹紧气缸62、挡板63、立板64、开口65、举升气缸66、托板67、缓冲区71、门架231、门框232、提升气缸233、旋转气缸234、第二夹紧气缸235。

具体实施方式

如图1到4所示，卷烟分拣智能自动码垛系统，包括计算机、翻转装置2、输送机1、矫正装置6、暂存板7和机器人5，输送机1从翻转装置2中穿过；

在输送机1上安装有计数传感器4和两根导正条3，计数传感器4用于监测烟包进入输送机1数量，并将监测到的数据传输给计算机，计算机通过对烟包的计数，判断烟包中香烟条数，其中香烟条数在前级物流输送系统中已经输入到计算机，两根导正条3构成一个喇叭形的导向结构结构，烟包从输送机1上通过时，两根导向条能够将烟包自动摆正；

翻转装置2包括抓取机构23、拦截气缸21和光电传感器22，输送机1输的烟包先被拦截气缸21拦截后，再由抓取机构23抓取烟包后翻面，安装在输送机1上光电传感器22监控输送机1上烟包位置，并将监控的信号传输给计算机，拦截气缸21具有两个，两个拦截气缸21分别设置在输送机1两侧，两个拦截气缸21活塞杆伸长后，烟包在输送机1的带动下抵靠在两根伸出的活塞杆上，以实现对烟包的拦截；

矫正装置6包括连接在输送机1一端的搁置板61，在搁置板61上固定有一块立板64，在立板64两侧分别设有一个第一夹紧气缸62，在各第一夹紧气缸62上均安装有一块挡板63，搁置板61连接在输送机1一侧；

机器人5用于对矫正装置6上的烟包进行码垛。

所述抓取机构23包括门架231，门架231内设有门框232，在门架231上安装有多个提升气缸233，提升气缸233与门框232连接，在门框232两端分别安装有一个旋转气缸234，在各个旋转气缸234上分别安装有第二夹紧气缸235，在各第二夹紧气缸235活塞杆端部均安装有一块顶板。翻转装置2对烟包进行翻转的过程为，当输送机1持续将烟包向前输送时，光电传感器22监控到烟包后，计算机控制两个拦截气缸21对烟包进行拦截，与此同时提升气缸233活塞杆伸长，以将是两个第二夹紧气缸235移动到烟包两侧，而后两个第二夹紧气缸235活塞杆伸长，以将烟包夹持住，随后提升气缸233活塞杆收缩，将烟包提升到指定高度，接着两个旋转气缸234同步去驱动两个第二夹紧气缸235旋转180度，对烟包进行翻面，最后拦截气缸21活塞杆缩回、提升气缸233活塞伸长、第二夹紧气缸235活塞杆缩回，以将烟包放回到输送机1上，实现对烟包的180度翻转。

所述暂存板7被划分为多个缓冲区71，计算机控制机器人5将烟包放置到各缓冲区上。

所述矫正装置6还包括举升气缸66和托板67，在搁置板61上设有开口65，托板67设置在开口65内，举升气缸66推动托板67上下移动。如图5所示，可以将烟包分为25种垛形，每层码放5条香烟，4层以上的烟包由机器人5直接将其放置到码盘上，4层以下的烟包则机器人将其码垛成5层，由此可见，当烟包被翻转后，有的烟包下端是少于5条香烟的，烟包放置在搁置板61上时，烟包缺少香烟一端向下倾斜，导致机器人5无法准确的抓取到烟包，因此设置举升气缸66，以对烟包缺少香烟一端进行举升，避免烟包倾斜。

机器人5对单个烟包可能进行的操作分为以下四种情况。

第一种，烟包中香烟条形大于20条，则机器人5将其放置到码盘上。

第二种，烟包在缓冲区没有可以进行匹配的，机器人5则将烟包放置到暂存板7的一个空闲缓冲区。

第三种，缓冲区有可以进行匹配的，则将烟包进行匹配然后放置码盘，例如图6中将14条与10条匹配，图7中将6条与18条进行匹配，如图8中将7条与16条进行匹配，将其匹配成5层。

第四种，将缓冲区中的三个烟包匹配成具有五层香烟的烟包。

本码垛系统对上述几种香烟的码盘是按照以下步骤进行的：

烟包在进入输送机1前，各条香烟已经被自热缩膜包装机封装，而后由物流配送系统输送到输送机1上，烟包中香烟条数在进入输送机1前已经按照规定顺序被输入到计算机中；

第一步、烟包进入到输送机1上，计数传感器4检测烟包到达，计算机判断该烟包是否需要翻转，如果需要翻转，则翻转装置2对烟包进行翻转；

第二步、烟包进入到矫正装置6，两个第一夹紧气缸62动作，以将烟包摆正后松开两个第一夹紧气缸62，与此同时，如果烟包下端缺少一条或者多条香烟，则举升气缸66动作，对烟包缺少香烟处进行支撑；

第三步、计算机判定矫正装置6上烟包是否需要与缓冲区上烟包进行匹配，如要不需要匹配，则直接将烟包抓取到码盘上，如果需要匹配，则抓取缓冲区上烟包与缓冲区上烟包匹配后在抓取到码盘上。

Claims (3)

1.卷烟分拣智能自动码垛系统，其特征在于：包括计算机、翻转装置（2）、输送机（1）、矫正装置（6）和暂存板（7）；

在输送机（1）上安装有计数传感器（4）和多根导正条（3），计数传感器（4）用于监测烟包进入输送机（1）数量，并将监测到的数据传输给计算机，导正条（3）用于将输送机（1）上烟包导正；

翻转装置（2）包括抓取机构（23）、拦截气缸（21）和光电传感器（22），输送机（1）输的烟包先被拦截气缸（21）拦截后，再由抓取机构（23）抓取烟包翻面，安装在输送机（1）上光电传感器（22）监控输送机（1）上烟包位置，并将监控的信号传输给计算机；

矫正装置（6）包括连接在输送机（1）一端的搁置板（61），在搁置板（61）上固定有一块立板（64），在立板（64）两侧分别设有一个第一夹紧气缸（62），在各第一夹紧气缸（62）上均安装有一块挡板（63），搁置板（61）连接在输送机（1）一侧，所述矫正装置（6）还包括举升气缸（66）和托板（67），在搁置板（61）上设有开口，托板（67）设置在开口内，举升气缸（66）推动托板（67）上下移动。

2.根据权利要求1所述的卷烟分拣智能自动码垛系统，其特征在于：所述抓取机构（23）包括门架（231），门架（231）内设有门框（232），在门架（231）上安装有多个提升气缸（233），提升气缸（233）与门框（232）连接，在门框（232）两端分别安装有一个旋转气缸（234），在各个旋转气缸（234）上分别安装有第二夹紧气缸（235）。

3.一种采用权利要求1所述的卷烟分拣智能自动码垛系统对烟包码垛的方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、烟包进入到输送机（1）上，计数传感器（4）检测烟包到达，计算机判断该烟包是否需要翻转，如果需要翻转，则翻转装置（2）对烟包进行翻转；

第二步、烟包进入到矫正装置（6），两个第一夹紧气缸（62）动作，以将烟包摆正后松开两个第一夹紧气缸（62），与此同时，如果烟包下端缺少一条或者多条香烟，则举升气缸（66）动作，对烟包缺少香烟处进行支撑；

第三步、计算机判定矫正装置（6）上烟包是否需要与缓冲区上烟包进行匹配，如要不需要匹配，则直接将烟包抓取到码盘上，如果需要匹配，则抓取缓冲区上烟包与缓冲区上烟包匹配后在抓取到码盘上。

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