CN110282180B - 一种柔性装封箱系统及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柔性装封箱系统及工艺，包括条烟链板输送机、堆垛机、烟垛周转箱、烟垛周转箱输送线、往复式提升机、自动上纸箱装置、装封箱机及用于控制各个设备工作的控制系统，堆垛机通过条烟链板输送机与卷包机组连接，堆垛机与烟垛周转箱输送线连接，烟垛周转箱输送线出口端与往复式提升机相连，往复式提升机与装封箱机相连。本发明将原有的以条为单位的装封箱模式，改变为以烟垛为单位的装封箱模式，生产能力得到了较大提高，实现了单一纸箱装单一包装机组卷烟成品，件烟质量追溯到包装机组，1台装封箱机组可生产多个品规的卷烟成品及不同品规卷烟成品的柔性化共线生产的目的。

Description

一种柔性装封箱系统及工艺
技术领域
本发明涉及一种柔性装封箱系统及工艺。
背景技术
随着近二十年的发展，我国烟草行业卷烟成品的装封箱系统工艺已逐步形成了条烟提升机＋高架条烟链板输送机把多个包装机组的条烟输送到装封箱机前，同一品规的条烟通过垂直排包机（平条方式、立条方式、气垫方式）或选道下滑＋横向收集机的方式实现条烟的下降及纵横向转换，进入装封箱机内的堆垛装置进行堆垛，堆垛完成的条烟由输入推子推入纸箱进行装封箱的工艺模式。然而，传统的装封箱系统工艺存在以下不足：①1组装封箱机组仅能实现一种品规卷烟成品的装封箱生产，装封箱机组配置数量较多；② 纸箱内的卷烟成品为多台包装机组产品混装，不利于质量追溯；③卷烟成品在下降及纵横向转换过程中容易发生损坏；④多台包装机组成品在装封箱机组内堆垛造成生产能力过低；⑤卷烟成品规格变化需对装封箱系统进行改造才能适应生产。
此外，除上述传统装封箱工艺模式外，申请公布号CN109335100A，专利名称为多品牌条烟单一对接装封箱系统及方法的中国发明专利，其中采用“下滑机构→横向输送机→纵向输送机→条烟堆垛机构→烟垛移载机构→装封箱”的工艺模式中，在传统工艺模式上，实现横向收集后单道堆垛，保证单一纸箱内的卷烟成品为单一包装机组的产品。实现单一包装机组产品进入单一纸箱进行封装，但仍存在以下不足：①工艺采用选道下滑+横向收集的模式，实现条烟的下降及纵横向转换，卷烟成品在下降及纵横向转换过程中容易发生损坏；②横向收集装置需在条烟下滑后预留较充分的缓冲长度，装置占地面积转大；③条烟堆垛机构全部集中于装封箱前端，安装位置有限导致维修不便；④工艺流程限制下滑道的设置有限，且包装机与装封箱机的对接固定，无法实现灵活的柔性生产。
上述装封箱系统工艺制约了卷烟成品不同品规的灵活的柔性化共线生产。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明提出了一种柔性装封箱系统及工艺，将原有的以条为单位的装封箱模式，改变为以烟垛为单位的装封箱模式，生产能力得到了较大提高，实现了单一纸箱装单一包装机组卷烟成品，件烟质量追溯到包装机组，1台装封箱机组可生产多个品规的卷烟成品及不同品规卷烟成品的柔性化共线生产的目的。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种柔性装封箱系统，包括条烟链板输送机1、堆垛机2、烟垛周转箱3、烟垛周转箱输送线4、往复式提升机5、自动上纸箱装置6、装封箱机7及用于控制各个设备工作的控制系统，堆垛机2通过条烟链板输送机1与卷包机组连接，堆垛机2与烟垛周转箱输送线4连接，烟垛周转箱输送线4出口端与往复式提升机5相连，往复式提升机5与装封箱机7相连。
作为优选，每一个堆垛机2只对应一个卷包机组，烟垛周转箱输送线4与多个堆垛机2连接，一个往复式提升机5只对应一个装封箱机7。
作为优选，烟垛周转箱输送线4按双层布置，上层用于烟垛周转箱3的空箱回收，下层用于烟垛周转箱3的实箱输送。
作为优选，堆垛机2和烟垛周转箱输送线4均布置于架空的钢平台上，钢平台下布置有用于烟垛周转箱暂存的烟垛存储装置8，烟垛存储装置8与往复式提升机5相连。
作为优选，烟垛存储装置8包括用于烟垛周转箱3运输和储存的烟垛储存装置输送线和人工应急处理工位13，烟垛储存装置输送线包括设置在同一平面上的两条烟垛输送线，分别用于运送烟垛周转箱3的实箱和空箱。
作为优选，烟垛储存装置输送线设置有四层，分别为一层输送线9、二层输送线10、三层输送线11及四层输送线12，一层输送线9出口端设置有人工应急处理工位13。
作为优选，控制系统包括主控PLC、两块通讯模块，分别用于数采及MES通讯和与ET200SP从站或相应控制系统内自带电控的单机设备进行通讯，T200SP从站通过交换机采用星型连接方式与主控PLC通讯，烟垛周转箱输送线4采用分布式IO控制箱就近控制驱动装置，分布式IO控制箱单元采用接口模块与主控PLC实现信息的交互，用于现场设备控制和检测信号采集。
本发明还提供基于上述柔性装封箱系统的一种柔性装封箱工艺，包括以下步骤：
1）把来自包装机组的成品条采用堆垛机烟堆码成烟垛；
2）将步骤1）中堆码好的烟垛装入烟垛周转箱3，并将相关信息写入烟垛周转箱3上的RFID码上；
3）控制系统读取步骤2）中烟垛周转箱3上的RFID码后，通过烟垛周转箱输送线4将烟垛周转箱3选择输送至相应往复式提升机5，再由往复式提升机5输送至装封箱机7；
4）控制系统读取步骤3）中运送至装封箱机7的烟垛周转箱3上的RFID码，并控制自动上纸箱装置6抓取对应纸箱，供装封箱机7对烟垛周转箱3内的烟垛装箱并封胶带；
5）将步骤4）中装封完成的烟箱粘贴一号工程码，同时通过读码器读取一号工程码信息，控制系统把读取的一号工程码信息与RFID码信息进行绑定并传输至上位信息系统；
6）步骤4）中内部烟垛已完成封装的烟垛周转箱3空箱通过烟垛周转箱输送线4回收输送至堆垛机2，进行下一次烟垛装箱。
作为优选，在装封箱机7短期停机时，控制系统控制烟垛周转箱输送线4将装有烟垛的烟垛周转箱3送至往复式提升机5，由往复式提升机5将烟垛周转箱3送入烟垛存储装置8进行存储。
作为优选，当装封箱机7故障、异常时，控制系统自动发送人工装箱工作任务，由烟垛周转箱输送线4将烟垛周转箱3输送至往复式提升机5前，往复式提升机5将烟垛输送至烟垛存储装置一层输送线9，由一层输送线9输送至人工应急处理工位13进行人工装箱。
本发明的有益效果：
本发明将原有的以条为单位的装封箱模式，改变为以烟垛为单位的装封箱模式，生产能力得到了较大提高，实现了单一纸箱装单一包装机组卷烟成品，件烟质量追溯到包装机组，一台装封箱机组可生产多个品规的卷烟成品及不同品规卷烟成品的柔性化共线生产的目的。同时，采用钢平台上布置条烟堆垛机及烟垛周转箱输送机方式，节省地面占地空间，且加入物流技术，每个烟垛根据生产要求可灵活选择进入任何装封箱机，实现堆垛与物流柔性装封箱技术特性。
附图说明
图1为本发明的平面布置示意图。
图2为图1的主视图。
图3为本发明烟垛存储装置的结构示意图。
图4为本发明的控制系统配置示意图。
图中：1-条烟链板输送机、2-堆垛机、3-烟垛周转箱、4-烟垛周转箱输送线、5-往复式提升机、6-自动上纸箱装置、7-装封箱机、8-烟垛存储装置、9-一层输送线、10-二层输送线、11-三层输送线、12-四层输送线、13-人工应急处理工位。
具体实施方式
为了使本发明的目的技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
如图1至图4所示，一种柔性装封箱系统，包括条烟链板输送机1、堆垛机2、烟垛周转箱3、烟垛周转箱输送线4、往复式提升机5、自动上纸箱装置6、装封箱机7及用于控制各个设备工作的控制系统，堆垛机2通过条烟链板输送机1与卷包机组连接，堆垛机2与烟垛周转箱输送线4连接，烟垛周转箱输送线4出口端与往复式提升机5相连，往复式提升机5与装封箱机7相连。每一个堆垛机2只对应一个卷包机组，便于实现单一纸箱装单一包装机组卷烟成品，件烟质量追溯到包装机组。烟垛周转箱输送线4按双层布置，上层用于烟垛周转箱3的空箱回收，下层用于烟垛周转箱3的实箱输送。烟垛周转箱输送线4与多个堆垛机2连接，一个往复式提升机5只对应一个装封箱机7，便于实现1台装封箱机组可生产多个品规的卷烟成品及不同品规卷烟成品的柔性化共线生产的目的。
每台装封箱机7均配有自动上纸箱装置6，自动上纸箱装置6实现与AGV小车的对接，采用机器人及视觉系统，具有纸箱按品规自动抓取、纸箱错牌检测、纸箱方向自动调整、不合格纸箱自动剔除、纸箱自动要料等功能。
堆垛机2和烟垛周转箱输送线4均布置于架空的钢平台上，钢平台下布置有烟垛存储装置8，烟垛存储装置8与往复式提升机5相连。烟垛存储装置8可满足每个装封箱机7的24个烟垛周转箱3的存储。
烟垛存储装置8包括用于烟垛周转箱3运输和储存的烟垛储存装置输送线和人工应急处理工位13，烟垛储存装置输送线包括设置在同一平面上的两条烟垛输送线，分别用于运送烟垛周转箱3的实箱和空箱。烟垛储存装置输送线设置有四层，分别为一层输送线9、二层输送线10、三层输送线11及四层输送线12，一层输送线9出口端设置有人工应急处理工位13。
控制系统包括主控PLC、两块通讯模块，分别用于数采及MES通讯和与ET200SP从站或相应控制系统内自带电控的单机设备进行通讯，T200SP从站通过交换机采用星型连接方式与主控PLC通讯，烟垛周转箱输送线4采用分布式IO控制箱就近控制驱动装置，分布式IO控制箱单元采用接口模块与主控PLC实现信息的交互，用于现场设备控制和检测信号采集。控制系统按设定的程序控制系统的分机组堆垛、装入烟垛周转箱、烟垛周转箱输送、按品规进入不同装封箱机组及按品规进行装封箱的运行工作，以及RFID码和一号工程码信息的读取和上传。
本发明还提供基于上述柔性装封箱系统的一种柔性装封箱工艺，包括以下步骤：
1）把来自包装机组的成品条采用堆垛机烟堆码成烟垛；
2）将步骤1）中堆码好的烟垛装入烟垛周转箱3，并将相关信息写入烟垛周转箱3上的RFID码上；
3）控制系统读取步骤2）中烟垛周转箱3上的RFID码后，通过烟垛周转箱输送线4将烟垛周转箱3选择输送至相应往复式提升机5，再由往复式提升机5输送至装封箱机7；
4）控制系统读取步骤3）中运送至装封箱机7的烟垛周转箱3上的RFID码，并控制自动上纸箱装置6抓取对应纸箱，供装封箱机7对烟垛周转箱3内的烟垛装箱并封胶带；
5）将步骤4）中装封完成的烟箱粘贴一号工程码，同时通过读码器读取一号工程码信息，控制系统把读取的一号工程码信息与RFID码信息进行绑定并传输至上位信息系统；当某包装机组某时出现质量过事故时，上位信息系统可通过纸箱上的一号工程码追溯到烟箱所在的位置并进行相应处理。
6）步骤4）中内部烟垛已完成封装的烟垛周转箱3空箱通过烟垛周转箱输送线4回收输送至堆垛机2，进行下一次烟垛装箱。
在装封箱机7短期停机时，控制系统控制烟垛周转箱输送线4将装有烟垛的烟垛周转箱3送至往复式提升机5，由往复式提升机5将烟垛周转箱3送入烟垛存储装置8，按四层输送线12至一层输送线9、由上至下的顺序进行存储。当装封箱机7故障、异常时，控制系统自动发送人工装箱工作任务，由烟垛周转箱输送线4将烟垛周转箱3输送至往复式提升机5前，往复式提升机5将烟垛输送至烟垛存储装置一层输送线9，由一层输送线9输送至人工应急处理工位13进行人工装箱。
本发明将原有的以条为单位的装封箱模式，改变为以烟垛为单位的装封箱模式，生产能力得到了较大提高，实现了单一纸箱装单一包装机组卷烟成品，件烟质量追溯到包装机组，一台装封箱机组可生产多个品规的卷烟成品及不同品规卷烟成品的柔性化共线生产的目的。同时，采用钢平台上布置条烟堆垛机及烟垛周转箱输送机方式，节省地面占地空间，且加入物流技术，每个烟垛根据生产要求可灵活选择进入任何装封箱机，实现堆垛与物流柔性装封箱技术特性。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种柔性装封箱系统，包括条烟链板输送机（1）、堆垛机（2）、烟垛周转箱（3）、烟垛周转箱输送线（4）、往复式提升机（5）、自动上纸箱装置（6）、装封箱机（7）及用于控制各个设备工作的控制系统，其特征在于：堆垛机（2）通过条烟链板输送机（1）与卷包机组连接，堆垛机（2）与烟垛周转箱输送线（4）连接，烟垛周转箱输送线（4）出口端与往复式提升机（5）相连，往复式提升机（5）与装封箱机（7）相连，烟垛周转箱输送线（4）按双层布置，上层用于烟垛周转箱（3）的空箱回收，下层用于烟垛周转箱（3）的实箱输送，
堆垛机（2）和烟垛周转箱输送线（4）均布置于架空的钢平台上，钢平台下布置有用于烟垛周转箱暂存的烟垛存储装置（8），烟垛存储装置（8）与往复式提升机（5）相连。
2.如权利要求1所述的一种柔性装封箱系统，其特征在于：每一个堆垛机（2）只对应一个卷包机组，烟垛周转箱输送线（4）与多个堆垛机（2）连接，一个往复式提升机（5）只对应一个装封箱机（7）。
3.如权利要求1所述的一种柔性装封箱系统，其特征在于：烟垛存储装置（8）包括用于烟垛周转箱（3）运输和储存的烟垛储存装置输送线和人工应急处理工位（13），烟垛储存装置输送线包括设置在同一平面上的两条烟垛输送线，分别用于运送烟垛周转箱（3）的实箱和空箱。
4.如权利要求3所述的一种柔性装封箱系统，其特征在于：烟垛储存装置输送线设置有四层，分别为一层输送线（9）、二层输送线（10）、三层输送线（11）及四层输送线（12），一层输送线（9）出口端设置有人工应急处理工位（13）。
5.如权利要求1所述的一种柔性装封箱系统，其特征在于：控制系统包括主控PLC、两块通讯模块，分别用于数采及MES通讯和与ET200SP从站或相应控制系统内自带电控的单机设备进行通讯，T200SP从站通过交换机采用星型连接方式与主控PLC通讯，烟垛周转箱输送线（4）采用分布式IO控制箱就近控制驱动装置，分布式IO控制箱单元采用接口模块与主控PLC实现信息的交互，用于现场设备控制和检测信号采集。
6.一种柔性装封箱工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）把来自包装机组的成品条采用堆垛机烟堆码成烟垛；
2）将步骤1）中堆码好的烟垛装入烟垛周转箱（3），并将相关信息写入烟垛周转箱（3）上的RFID码上；
3）控制系统读取步骤2）中烟垛周转箱（3）上的RFID码后，通过烟垛周转箱输送线（4）将烟垛周转箱（3）选择输送至相应往复式提升机（5），再由往复式提升机（5）输送至装封箱机（7）；
4）控制系统读取步骤3）中运送至装封箱机（7）的烟垛周转箱（3）上的RFID码，并控制自动上纸箱装置（6）抓取对应纸箱，供装封箱机（7）对烟垛周转箱（3）内的烟垛装箱并封胶带；
5）将步骤4）中装封完成的烟箱粘贴一号工程码，同时通过读码器读取一号工程码信息，控制系统把读取的一号工程码信息与RFID码信息进行绑定并传输至上位信息系统；
6）步骤4）中内部烟垛已完成封装的烟垛周转箱（3）空箱通过烟垛周转箱输送线（4）回收输送至堆垛机（2），进行下一次烟垛装箱；
在装封箱机（7）短期停机时，控制系统控制烟垛周转箱输送线（4）将装有烟垛的烟垛周转箱（3）送至往复式提升机（5），由往复式提升机（5）将烟垛周转箱（3）送入烟垛存储装置（8）进行存储。
7.如权利要求6所述的一种柔性装封箱工艺，其特征在于：当装封箱机（7）故障、异常时，控制系统自动发送人工装箱工作任务，由烟垛周转箱输送线（4）将烟垛周转箱（3）输送至往复式提升机（5）前，往复式提升机（5）将烟垛输送至烟垛存储装置一层输送线（9），由一层输送线（9）输送至人工应急处理工位（13）进行人工装箱。
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