CN108820275B - 一种精准计量的自动装箱系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于烟草制丝行业烟丝装箱技术领域，涉及一种精准计量的自动装箱系统，包括烟丝输送机、拨料辊、称重系统，烟丝输送机沿输送方向的头部主动辊处安装拨料辊，该拨料辊下方是烟丝输送机的供料口，供料口与进料斗相连；烟丝输送机下方设置称重系统，两者紧密结合，称重系统为一上下开口的腔体，包括进料斗，进料斗的下方设置有计量装置，烟丝从进料斗进入该称重系统经过计量装置计量后，通过计量装置下方的出料口出料。本发明用于烟丝的自动装箱，实现快慢给料，计量准确；自带压箱装置，可以将烟丝压实，提高纸箱容积利用率，减少纸箱用量，降低生产成本；设置防止扬尘、溢尘装置，实现安全生产；实现装箱过程完全自动化，降低劳动强度。

Description

一种精准计量的自动装箱系统

技术领域

本发明属于烟草制丝行业烟丝装箱技术领域，涉及一种精准计量的自动装箱系统。

背景技术

在烟草制丝行业中，由于地域的不同以及各个烟厂制丝工艺的不同，导致不同烟厂制备的烟丝的品质也不尽相同。各个烟厂为了研制出具有自己特色的独特的香烟，十分重视对各种烟丝的混配。在烟丝的混配过程中，往往需要调拨别家烟厂的烟丝，也需要将自家烟厂的烟丝装箱外运。传统的烟丝，如叶丝、薄片丝、膨胀丝等，采用的装箱工艺大多为首先人工装烟箱，然后使用台秤称重，并进行人工抓取增补料。由于烟丝比较蓬松，为了尽可能的多装烟丝，需要操作人员一边装箱一边按压，劳动强度大，而一边装箱一边按压也导致装箱效率低。同时，由于烟丝装箱过程中产生的粉尘大，不仅影响周围环境，长期的直接接触有害员工的身体健康，不利于安全生产。

现有技术中，也出现了一些自动称量的装箱系统，但也只是解决了自动称重的问题，没有实现精准补料，同时存在计量精度差，不便结算等问题；同时这些装箱系统也没有完善的除尘措施，没有解决环境污染及安全生产问题。另一方面，这些自动称量的装箱系统没有设置压箱装置或者采用的是分离式压箱，即在另一工位设置压箱装置，先进行装箱再到该工位进行压箱，仍然存在单个烟箱所装烟丝量少，容积利用率低，生产效率低等不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种精准计量的自动装箱系统，用于烟丝的自动装箱，实现快慢给料，计量准确；自带压箱装置，可以将烟丝压实，提高烟箱容积利用率，减少烟箱用量，降低生产成本；设置防止扬尘、溢尘装置，实现安全生产；实现装箱过程完全自动化，无需人工干预，降低劳动强度。

为实现上述目的，本发明采用了下列的设计结构以及设计方案：一种精准计量的自动装箱系统，包括烟丝输送机（1）、拨料辊（2）、称重系统（4），所述烟丝输送机（1）沿输送方向的头部主动辊处安装拨料辊（2），该拨料辊（2）下方是烟丝输送机（1）的供料口（101），该供料口（101）与进料斗（14）相连；该烟丝输送机（1）下方设置称重系统（4），两者紧密结合，所述称重系统（4）为一上下开口的密封体，包括进料斗（14），该进料斗（14）的下方设置有计量装置（12），烟丝从进料斗（14）进入该称重系统（4）经过计量装置（12）计量后，通过计量装置（12）下方的出料口（9）出料。上述结构设计满足自动供料，称重，出料。

进一步地，所述称重系统（4）的外部顶端设置有进料斗（14），该进料斗（14）顶部与供料口（101）紧密连接；该进料斗（14）的下端内部设置有内收口，内收口插入所述称重系统（4）的内部，与计量装置（12）相连；出料口（9）为一倒锥形结构，计量装置（12）设置在出料口（9）一个锥面上部，与计量装置（12）相隔一段距离的、出料口（9）的底部上方设置有压箱装置（16），该压箱装置（16）下方同轴设置烟箱顶升装置（6），用于对烟箱（21）进行顶升与降落。

本发明的称重原理是首先称量满足要求重量的烟丝，再进行装箱，因此，所述计量装置（12）包括计量斗（121）、翻门（10）和翻门气缸（13），所述翻门（10）设置在计量斗（121）底部，翻门气缸（13）设置在计量斗（121）外部一侧，并与翻门（10）相连，通过翻门气缸（13）控制翻门（10）实现该计量装置（12）的开合。

为了实现自动压箱，所述压箱装置（16）设置在称重系统（4）内部的顶端，包括压箱驱动器和压头（17），压头（17）设置在压箱驱动器底部，该压箱驱动器控制压头（17）实现该压头（17）的上行与下行。

为了精确称量烟丝，所述拨料辊（2）被设置为可正反转，实现烟丝的快慢给料。

进一步地，在所述烟丝输送机（1）的头罩顶上安装第一除尘罩（3）；在所述称重系统（4）的进料斗（14）旁边安装第二除尘罩（15），该第二除尘罩（15）与进料斗（14）一同完全覆盖了称重系统（4）的顶面。该方案设置的两个除尘罩分别对进料时的扬尘进行除尘和对物料导入烟箱时的扬尘进行除尘。

为了进一步控制扬尘，所述自动装箱系统还设置有密封防护，包括所述供料口（101）与进料斗（14）之间通过法兰连接；所述出料口（9）的下口焊接有出料口法兰（18）。

为了保证出料口（9）处的密封，更进一步控制扬尘，所述出料口法兰（18）四周折成U型，海绵（19）和垫板（20）粘接在一起，插在该出料口法兰（18）的U型腔内。

优选的，所述出料口法兰（18）处设置有缓冲机构，烟箱（21）升起时垫板（20）自动压缩，并与烟箱上口紧密贴合。该缓冲机构可以根据顶升的高度自动压缩，既保证了密封，又不会损坏烟箱。

进一步地，所述自动装箱系统还设有控制系统（7），该自动装箱系统的所有电控器件全部接入控制系统（7），由该控制系统（7）对整个装箱过程进行控制。

本发明的自动装箱系统，采用先称重再装箱的技术手段，同时在装箱的过程中伴随着压箱，所有流程自动控制、一气呵成，不间断。

首先，采用烟丝输送机变频控制配合拨料辊，可以对称重系统（4）进行快慢给料。快速给料时，烟丝输送机（1）高速运行，拨料辊（2）圆周切向速度方向与烟丝输送机（1）运行方向一致，保证送料顺畅；慢给料时，烟丝输送机（1）低速运转，拨料辊（2）圆周切向速度方向与烟丝输送机（1）运行方向相反，允许少量物料通过，便于精确控制落入称重系统（4）的烟丝。

其次，在称重系统（4）内部设置了计量装置（12），并配置翻门（10）及翻门气缸（13）实现计量装置（12）的开合。烟丝进料时，翻门（10）关闭，此时计量装置（12）处于闭合状态，烟丝全部落在计量斗（121）底部，计量装置（12）对烟丝进行称重；当烟丝重量达到预设重量时，翻门（10）打开，计量装置（12）开启，烟丝滑落至出料口（9），进入烟箱（21）。

同时，当烟丝被导入烟箱（21）后，压箱装置（16）被启动，压箱驱动器推动压头（17），将漫出烟箱（21）的烟丝压入烟箱，将蓬松的烟丝压实。

本发明的自动装箱系统，从烟丝通过烟丝输送机（1）送入，到自动称重、倒料、压箱等一系列过程都在密封体中完成，没有粉尘泄漏。该系统分别在供料和倒料系统上设置了第一除尘罩（3）和第二除尘罩（15），该两个除尘罩与车间的除尘系统对接，烟丝输送机（1）喂料产生的扬尘从第一除尘罩（3）处抽走，烟丝落入烟箱（21）时产生的扬尘从第二除尘罩（15）处抽走，大大改善了烟丝装箱的工作环境。另一方面，整个自动装箱系统内部也是密封状态，在不同结构件对接处，都进行了法兰对接，实现各连接件之间的紧密贴合，避免粉尘外溢。

本发明的自动装箱系统，从烟丝输送机进行供料开始一直到最终装箱完成，全部由控制系统（7）进行控制，具体流程为：烟箱顶升装置（6）将烟箱（21）顶起，确认计量装置（12）的翻门（10）关闭，烟丝输送机（1）启动快速供料，此时拨料辊（2）的外圆切线方向与烟丝输送机（1）的输送方向同向，当计量斗（121）里的烟丝重量达到设定值的90%左右时，烟丝输送机（1）低速运行，拨料辊（2）反向，让少量烟丝通过，实现慢给料。当计量斗（121）里的烟丝重量达到设定值时，烟丝输送机（1）和拨料辊（2）同时停止，翻门（10）打开，烟丝落入烟箱（21），此时，翻门（10）再次关闭，烟丝输送机（1）和拨料辊（2）再次启动，进行第二斗的装料。同时压箱驱动器控制压头（17）下行，将漫出的烟丝压入烟箱、压实，而后压箱驱动器回位，压头（17）上升，烟箱顶升装置（6）下降，实烟箱被送走，同时空烟箱被送入，完成了一个装箱周期。

本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：

（1）改变传统的一边装箱一边计量的烟丝装箱工艺及现有技术中先装箱、压箱，再计量称重的方式，采用了一边供料、一边计量的装箱工艺，采用斗式称重并利用烟丝输送机变频控制配合拨料辊正反转，实现烟丝的快慢给料，精确控制落入称重系统的烟丝量，大大提高了定量装箱的精度。

（2）设置的自动压箱装置，在烟丝装箱的过程中即被启动，将漫出烟箱的烟丝压入烟箱，将蓬松的烟丝压实，由于采用的压箱驱动器与压头实现自动、机械的压箱，提高了烟箱的容积利用率，减少烟箱的用量，降低成本。

（3）整个自动装箱系统采用法兰对接方式进行结构件连接处的紧密贴合，避免粉尘外溢；还分别在供料和倒料系统上设置了除尘罩，避免扬尘，实现了从进料到出料腔体的封闭，称重和压箱都在封闭环境进行，实现安全生产。

（4）采用集成控制系统对整个工艺流程集中控制，实现装箱过程完全自动化。

附图说明

图1是本发明的自动装箱系统整体结构示意图。

图2是本发明的自动装箱系统中称重系统的结构示意图。

图3是本发明的自动装箱系统中过渡罩与机架连接的放大示意图。

图4是本发明的自动装箱系统中出料口法兰放大示意图。

图5是本发明的自动装箱系统的双联使用示意图。

其中图中标记为，1-烟丝输送机；2-拨料辊；3-第一除尘罩；4-称重系统；5-烟箱输送机；6-烟箱顶升装置；7-控制系统；8-称重系统机架；9-出料口；10-翻门；11-过渡罩；12-计量装置；13-翻门气缸；14-进料斗；15-第二除尘罩；16-压箱装置；17-压头；18-出料口法兰；19-海绵；20-垫板；21-烟箱；101-供料口；102-输送机机架；121-计量斗；131—蒙板；161-中部横撑；100-供料皮带；200-双向带；300-1号烟丝输送机；400-2号烟丝输送机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示为本发明的自动装箱系统整体结构示意图，包括烟丝输送机1，拨料辊2、称重系统4，烟丝输送机1设置在输送机机架102上，拨料辊2安装于烟丝输送机1沿输送方向的头部主动辊处，在烟丝输送机1的头罩顶上的安装第一除尘罩3，拨料辊2下方是烟丝输送机1的供料口101；烟丝输送机1下方设置称重系统4，称重系统4下方设置烟箱顶升装置6，用于对烟箱21进行顶升与降落。在输送机机架102上设置有控制系统7，用于对整个烟丝的装箱、压箱流程进行控制。

可使用皮带机作为烟丝输送机1，烟丝输送机1与称重系统4相连具体为供料口101与进料斗14通过法兰对接，负责给称重系统4的计量装置12供料。

烟箱顶升装置6可以采用气囊式、气缸式、电动式的任何一种方式，能够实现35mm左右的升降行程即可。

如图2所示，称重系统4为一上下开口的密封体，整体设置在称重系统机架8上，称重系统机架8的四周有4块蒙板131，从称重系统机架8顶部覆盖到中部横撑161处，形成一个腔体。称重系统4包括进料斗14，该进料斗14设置在腔体外部顶端，进料斗14的下方设置有计量装置12，计量装置12置于腔体内部。为了确保进料斗14与计量装置12的连接，该进料斗14的下端内部设置有内收口，内收口插入所述称重系统4的内部，与计量装置12相连，保证进料时烟丝不外洒。计量装置12的下方为出料口9，出料口9位于腔体下端，为一倒锥形结构，计量装置12设置在出料口9一个锥面上部，与计量装置12相隔一段距离的、出料口9的底部上方设置有压箱装置16。装箱流程为烟丝从进料斗14进入该称重系统4经过计量装置12计量后，通过计量装置12下方的出料口9出料。

翻门10和翻门气缸13组合安装在计量装置12上，控制计量装置12底部的开合。

压箱驱动器和压头17组合安装在称重系统机架8上，压头17设置在压箱驱动器底部，压头17处于出料口9内部。

压箱驱动器可以采用气缸形式，也可以采用电动推杆形式。

进料斗14和第二除尘罩15安装于称重系统机架8的顶面，对整个称重系统机架8的顶部空隙进行了覆盖，保证了称重系统机架8顶面的密封。

在另一实施例中，为了防止溢尘，在腔体与出料口9之间设置了过渡罩11。过渡罩11的法兰安装于中部横撑161的下面，如图3所示。如此，可确保烟丝从进料斗14进入，到从出料口9出去，都在密封腔体中。

此时，称重系统机架8的侧面通过蒙板131密封，顶部通过第二除尘罩15和进料斗14自身进行密封，下面通过过渡罩11与中间横撑162连接，达到将计量装置12和压箱装置16密封在封闭腔体中的效果。

该压箱装置16下方同轴设置烟箱顶升装置6，用于对烟箱21进行顶升与降落。

如图4所示，出料口9的下口焊接有出料口法兰18，出料口法兰18四周折成U型，海绵19和垫板20粘接在一起，插在出料口法兰18的U型腔内。工作时，烟箱顶升装置6顶起空烟箱，空烟箱与出料口9的垫板20接触，垫板20根据烟箱21上升高度自动压缩海绵19，保证烟箱21的上口与垫板紧密贴合。

出料口法兰18处设置有缓冲机构，烟箱21升起时垫板20自动压缩，让烟箱上口与垫板20紧密贴合。如果烟箱顶升装置6顶升时行程过小，出料口法兰18与烟箱21无法密封；而如果行程过大，则会发生硬挤压造成烟箱21损坏。为了保证密封，烟箱顶升装置6的行程一般略大于实际需要的行程，出料口法兰18处的缓冲机构，可以根据顶升的高度自动压缩，既保证了密封，又不会损坏烟箱21。

在另一实施例中，为了实现烟箱的自动供应，并在烟箱装满后自动移除，在称重系统机架8下方设置烟箱输送机5，该烟箱输送机5同时位于烟箱顶升装置6的上方。

烟箱输送机5可为辊道输送机，升降叉可以从辊道输送机的辊筒间隙出伸出，实现烟箱的进出。

烟箱输送机5放置在称重系统4出料口9的正下方，用于输送烟箱，烟箱顶升装置6放置于烟箱输送机5的下方，负责装箱时将烟箱顶起。

本发明自动装箱系统的所有设备均由控制系统7进行控制，配合附图，具体工作流程：烟箱输送机5将空烟箱输送至出料口9的正下方，烟箱顶升装置6将烟箱顶起，让烟箱上口与出料口9法兰封闭接触，此时确认计量装置12的翻门10关闭，烟丝输送机1启动快速供料，此时拨料辊2的外圆切线方向与烟丝输送机1输送方向同向，如图1所示的旋转方向。当计量装置12里的物料重量达到设定值的90%左右时，变频控制烟丝输送机1的运行速度，使其处于低速运行，拨料辊2反向，跟图1的旋转方向相反，让少量烟丝通过，实现慢给料，达到精准补料的效果，提高定量计量的精度。

当计量装置12里的烟丝重量达到设定值时，烟丝输送机1、拨料辊2同时停止，翻门10打开，烟丝落入烟箱。此时翻门10关闭，同时，烟丝输送机1和拨料辊2再次启动快速给料，进行第二斗的装料。同时压箱驱动器控制压头17下行，将漫出的烟丝压入烟箱、压实，而后压箱驱动器回位，压头17上升，烟箱顶升装置6下降，烟箱输送机5将实烟箱送走，同时空烟箱进入，完成了一个装箱周期。

本发明可以单套使用，也可以两套或者多套并联使用。在单套使用时，在烟箱换箱时烟丝输送机1需要短暂的停机，在装箱能力要求不高的情况下可以单联使用方案。

如果装箱能力要求较大，可以采用双联使用方案。如图5所示，采用两套本系统配合双向带使用，烟丝通过供料皮带100运输后达到双向带200，通过双向带200，烟丝被分别运输至1号烟丝输送机300和2号烟丝输送机400。可以实现不停机切换，两路交替工作，或者同时工作，效率更高。

本发明系统也可以满足更大的装箱能力要求，将多套本系统配合多向带使用。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，仍然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种精准计量的自动装箱系统，包括烟丝输送机（1）、拨料辊（2）、称重系统（4），其特征在于，所述烟丝输送机（1）沿输送方向的头部主动辊处安装拨料辊（2），该拨料辊（2）下方是烟丝输送机（1）的供料口（101），该供料口（101）与进料斗（14）相连；该烟丝输送机（1）下方设置称重系统（4），两者紧密结合，

所述称重系统（4）为一上下开口的密封体，包括进料斗（14），该进料斗（14）的下方设置有计量装置（12），烟丝从进料斗（14）进入该称重系统（4）经过计量装置（12）计量后，通过计量装置（12）下方的出料口（9）出料；

采用烟丝输送机变频控制配合所述拨料辊（2）正反转，对称重系统（4）进行快慢给料；

快速给料时，烟丝输送机（1）高速运行，拨料辊（2）圆周切向速度方向与烟丝输送机（1）运行方向一致，保证送料顺畅；

慢给料时，烟丝输送机（1）低速运转，拨料辊（2）圆周切向速度方向与烟丝输送机（1）运行方向相反，允许少量物料通过，便于精确控制落入称重系统（4）的烟丝。

2.如权利要求1所述精准计量的自动装箱系统，其特征在于，所述称重系统（4）的外部顶端设置有进料斗（14），该进料斗（14）顶部与供料口（101）紧密连接；该进料斗（14）的下端内部设置有内收口，内收口插入所述称重系统（4）的内部，与计量装置（12）相连；出料口（9）为一倒锥形结构，计量装置（12）设置在出料口（9）一个锥面上部，与计量装置（12）相隔一段距离的、出料口（9）的底部上方设置有压箱装置（16），该压箱装置（16）下方同轴设置烟箱顶升装置（6），用于对烟箱（21）进行顶升与降落。

3.如权利要求2所述精准计量的自动装箱系统，其特征在于，所述计量装置（12）包括计量斗（121）、翻门（10）和翻门气缸（13），所述翻门（10）设置在计量斗（121）底部，翻门气缸（13）设置在计量斗（121）外部一侧，并与翻门（10）相连，通过翻门气缸（13）控制翻门（10）实现该计量装置（12）的开合。

4.如权利要求2所述精准计量的自动装箱系统，其特征在于，所述压箱装置（16）设置在称重系统（4）内部的顶端，包括压箱驱动器和压头（17），压头（17）设置在压箱驱动器底部，该压箱驱动器控制压头（17）实现该压头（17）的上行与下行。

5.如上述1-4任一项权利要求所述精准计量的自动装箱系统，其特征在于，在所述烟丝输送机（1）的头罩顶上安装第一除尘罩（3）；在所述称重系统（4）的进料斗（14）旁边安装第二除尘罩（15），该第二除尘罩（15）与进料斗（14）一同完全覆盖了称重系统（4）的顶面。

6.如权利要求1所述精准计量的自动装箱系统，其特征在于，所述自动装箱系统还设置有密封防护，包括所述供料口（101）与进料斗（14）之间通过法兰连接；所述出料口（9）的下口焊接有出料口法兰（18）。

7.如权利要求6所述精准计量的自动装箱系统，其特征在于，所述出料口法兰（18）四周折成U型，海绵（19）和垫板（20）粘接在一起，插在该出料口法兰（18）的U型腔内。

8.如权利要求6所述精准计量的自动装箱系统，其特征在于，所述出料口法兰（18）处设置有缓冲机构，烟箱（21）升起时垫板（20）自动压缩，并与烟箱上口紧密贴合。

9.如上述1-4或6-8任一项权利要求所述精准计量的自动装箱系统，其特征在于，所述自动装箱系统还设有控制系统（7），该自动装箱系统的所有电控器件全部接入控制系统（7），由该控制系统（7）对整个装箱过程进行控制。