CN113716161A - 一种用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置，其包括龙门支架（2）、垂直往复驱动机构（3）、工作台（4）、水平往复驱动机构（5、6），垂直往复驱动机构上设有直线导轨（301、302）、双作用气缸（303）、工作台，工作台上设有两套驱动辅助切割部件（504、604）的水平往复驱动机构，水平往复驱动机构的滑台上设有辅助切割部件，辅助切割部件上分别设有微型限位开关。使用该辅助烟包内塑料袋切割的装置时，无需人工干预，该装置能在烟包内塑料袋切割前自动判断是否需要进行辅助，以帮助烟包内塑料袋切割机更好的完成内塑料袋上、下两个部分分割，有效降低烟包内塑料袋切割过程中造成的杂物风险，结构简单，降低劳动强度，提高工作效率。

Description

一种用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置及其方法

技术领域

本发明涉及烟草行业、烟包内塑料袋切割装置技术领域，具体涉及一种用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置及其方法。

背景技术

烟包解包是制丝车间生产加工的第一道工序，其中烟包内塑料袋切割机是烟包自动解包系统的一台设备，用于在烟包内外套纸箱被取走后，沿着包裹内塑料烟包四个侧面水平方向将塑料袋割成上、下两部分，以便机械手将塑料袋取走。但是，由于部分烟包的内塑料袋封口存在外露在两侧的现象，而现有烟包内塑料袋切割机在进行分割塑料袋作业时又无法避开这外露部分塑料袋薄膜，容易将该部分一并切割，导致外露部分塑料薄膜被切割断掉落在输送皮带上，或者导致烟包内塑料袋未能被完全割成上、下两部分。如果掉落在皮带输送机上的塑料薄膜未被现场操作人员发现，进入到后续工序，就会造成严重的工艺质量事故，影响产品质量；如果烟包内塑料袋未能被完全分割成上、下两部分，就会影响机械手成功取袋，需要现场操作人员进行人工干预。这就无形中增加了现场操作人员的劳动强度，同时也影响了烟包解包的工作效率。基于此，本发明设计了一种用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置及其方法，使烟包内塑料袋切割机在切割塑料袋时避开切割外露的塑料袋薄膜，以解决上述存在的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置及其方法，使用该辅助烟包内塑料袋切割的装置时，无需人工干预，该装置能在烟包内塑料袋切割前自动判断是否需要进行辅助，以帮助烟包内塑料袋切割机更好的完成内塑料袋上、下两个部分分割，有效降低烟包内塑料袋切割过程中造成的杂物风险，结构简单，降低劳动强度，提高工作效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为 ：

一种用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置，其包括龙门支架（2）、垂直往复驱动机构（3）、工作台（4）、水平往复驱动机构（5、6），龙门支架的顶梁下面设置有第一支架（210）、第二支架（202），第一支架、第二支架上安装有用于驱动工作台的垂直往复驱动机构，垂直往复驱动机构上设有直线导轨（301、302）、双作用气缸（303）、工作台，直线导轨（301、302）分别垂直安装在第一支架、第二支架上，双作用气缸上设有限定活塞杆工作位置的接近开关（304、305、306），工作台的立柱（401、402）上分别设有滑块（307、308），工作台（4）上设有两套驱动辅助切割部件（504、604）的水平往复驱动机构（5、6），水平往复驱动机构（5、6）的底架（506）上分别设有光电开关（501、502、601、602），水平往复驱动机构（5、6）的滚珠丝杆上连接有滑台（503、603），水平往复驱动机构（5、6）的滑台（503、603）上设有辅助切割部件（504、604），辅助切割部件（504、604）上分别设有微型限位开关（505、605），龙门支架（2）左下侧上设有控制垂直往复驱动机构（3）和水平往复驱动机构（5、6）的控制单元（7），龙门支架右上侧设有CCD视觉系统（8）。

进一步地，所述垂直往复驱动机构（3）采用双作用气缸（303）进行驱动，该双作用气缸通过连接板、螺栓安装在龙门支架（2）的顶梁上，用于驱动工作台（4）沿垂直方向上下移动，移动行程可以通过安装在双作用气缸上的多个接近开关（304、305、306）进行限定。

进一步地，所述工作台（4）水平安装固定在双作用气缸（303）的活塞杆的连接块（309）上，同时，工作台上的两根立柱（401、402）上安装有滑块（307、308），滑块（307、308）分别沿着安装在第一支架（201）上的直线导轨（301）和安装在第二支架9202上的直线导轨302滑动。

进一步地，两套水平往复驱动机构（5、6）对称分布固定在工作台（4）上，该水平往复驱动机构（5、6）均采用步进式滚珠丝杆与滑台结构；水平往复驱动机构（5、6）的滑台（503、603）上安装有辅助切割部件（504、604），该辅助切割部件（504、604）用于对烟包内塑料袋切割前，在垂直往复驱动机构（3）和水平往复驱动机构（5、6）配合作用下，将外露在烟包（1）两侧的塑料袋薄膜提拉至烟包上方；第一水平往复驱动机构（5）的底架（506）上设有两个光电开关（501、502），第二水平往复驱动机构96的底架上设有两个光电开关（601、602），分别用于限制水平往复驱动机构（5、6）的滑台（503、603）在不同行程范围间的往复移动。

进一步地，所述辅助切割部件（504、604）为类似于矩形框架的结构，在每一个辅助切割部件（504、604）最下方圆柱中间位置安装有微型限位开关（505、605），用于当辅助切割部件接触到烟包1侧面后，停止水平往复驱动机构运行，确保辅助切割部件紧贴烟包；此外，除安装在滑台（503、603）的部分外，辅助切割部件其他部分为光滑的圆柱面，辅助切割部件（504、604）的最下方具有弧形部（507），弧形部（507）向辅助切割部件的一侧弯曲，以减少其提拉外露塑料袋薄膜时与烟包的摩擦力，防止损坏内塑料袋。

进一步地，所述 CCD视觉系统（8）固定安装于龙门支架（2）上，用于检查送入工作台（4）下方的烟包内塑料袋薄膜封口是否外露垂落于烟包两侧，以指导辅助烟包内塑料袋切割的装置是否介入辅助作用；垂直往复驱动机构93、水平往复驱动机构（5、6）、CCD视觉系统（8）的控制元件设于控制单元（7）内，该控制单元完成所有检测信号的采集和控制逻辑的实现。

一种用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）整套装置安装在烟包内塑料袋切割工位的正上方，当已解去内、外包装纸箱的烟包进入到内塑料袋切割工位时，本装置的CCD视觉系统（8）会对烟包内塑料袋薄膜封口是否外露垂落在一侧的情况进行检测，以指导该装置是否介入辅助干预；

（2）如果CCD视觉系统（8）检测到有内塑料袋薄膜封口外露垂落在一侧的烟包（1），该装置将进行辅助干预；首先，控制单元（7）会控制双作用气缸（303）驱动工作台垂直下降至第一接近开关（304）有检测信号后停止，此时安装在水平往复驱动机构（5、6）的滑台（503、603）上的辅助切割部件（504、604）的最底端所在平面处于烟包（1）的中间偏下位置；其次，控制单元控制水平往复驱动机构（5、6）分别驱动滑台（503、603）向工作台的中心位置移动，当辅助切割部件（504、604）上的微型限位开关（505、605）被触发，说明辅助切割部件已经贴近烟包侧面，此时停止对应水平往复驱动机构对滑台的驱动；再次，待微型限位开关（505、605）均被触发后，控制单元会控制双作用气缸（303）驱动工作台垂直上升至第二接近开关（305）有检测信号后停止，封口外露垂落在在烟包两侧的内塑料袋薄膜就会被沿着烟包两侧上升的辅助切割部件（504、604）提拉至烟包上方；接着，控制单元控制水平往复驱动机构（5、6）继续分别驱动滑台（503、603）向工作台的中心位置移动直至第一光电开关（502、602）有检测信号后停止，此时被提拉上来的内塑料袋薄膜会继续随着辅助切割部件向内移动而被拉至烟包上侧靠中间的位置；最后，控制单元（7）会控制双作用气缸（303）驱动工作台（4）垂直上升至第三接近开关（306）有检测信号后停止，同时控制水平往复驱动机构（5、6）分别驱动滑台（503、603）向烟包两侧方向移动直至第二光电开关（501、601）有检测信号后停止，使该装置回到初始状态，并发送辅助完成的信号给烟包内塑料袋切割机，作为烟包内塑料袋切割机进行切割作业的条件之一；

（3）如果CCD视觉系统（8）未检测到烟包内塑料袋薄膜封口外露垂落在一侧的信息，则该装置不参与辅助干预，烟包内塑料袋切割机可直接进行切割作业。

本发明的一种用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置及其方法，使用该辅助烟包内塑料袋切割的装置时，无需人工干预，该装置能在烟包内塑料袋切割前自动判断是否需要进行辅助，以帮助烟包内塑料袋切割机更好的完成内塑料袋上、下两个部分分割，有效降低烟包内塑料袋切割过程中造成的杂物风险，结构简单，降低劳动强度，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置结构示意图；

图2为本发明用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置结构示意图；

图3为本发明垂直往复驱动机构结构示意图；

图4为本发明水平往复驱动机构结构示意图；

图5为本发明辅助切割部件结构示意图。

图中：（内塑料袋薄膜封口外露垂落两侧的）烟包1、龙门支架2、第一支架201、第二支架202、垂直往复驱动机构3、直线导轨301（302）、双作用气缸303、接近开关304（305、306）、滑块307（308）、连接块309、工作台4、立柱401（402）、水平往复驱动机构5（6）、光电开关501（502、601、602）、滑台503（603）、辅助切割部件504（604）、微型限位开关505（605）、底架506、弧形部507、控制单元7、CCD视觉系统8。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1-5所示，一种用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置，其包括龙门支架2、垂直往复驱动机构3、工作台4、水平往复驱动机构（5、6），龙门支架2的顶梁下面设置有第一支架201、第二支架202，第一支架201、第二支架202上安装有用于驱动工作台4的垂直往复驱动机构3，垂直往复驱动机构3上设有直线导轨（301、302）、双作用气缸303、工作台4，直线导轨（301、302）分别垂直安装在第一支架201、第二支架202上，双作用气缸303上设有限定活塞杆工作位置的接近开关（304、305、306），工作台4的立柱（401、402）上分别设有滑块（307、308），工作台4上设有两套驱动辅助切割部件（504、604）的水平往复驱动机构（5、6），水平往复驱动机构（5、6）的底架506上分别设有光电开关（501、502、601、602），水平往复驱动机构（5、6）的滚珠丝杆上连接有滑台（503、603），水平往复驱动机构（5、6）的滑台（503、603）上设有辅助切割部件（504、604），辅助切割部件（504、604）上分别设有微型限位开关（505、605），龙门支架2左下侧上设有控制垂直往复驱动机构3和水平往复驱动机构（5、6）的控制单元7，龙门支架2右上侧设有CCD视觉系统8。

进一步的，垂直往复驱动机构3采用双作用气缸303进行驱动，该双作用气缸303通过连接板、螺栓安装在龙门支架2的顶梁上，用于驱动工作台4沿垂直方向上下移动，移动行程可以通过安装在双作用气缸303上的多个接近开关（第一接近开关304、第二接近开关305、第三接近开关306）进行限定。

进一步的，工作台4水平安装固定在双作用气缸303的活塞杆的连接块309上，同时，工作台4上的两根立柱（401、402）上安装有滑块（307、308），滑块（307、308）分别沿着安装在第一支架201上的直线导轨（301）和安装在第二支架202上的直线导轨302滑动。目的是使工作台4在双作用气缸303驱动作用下可以保持垂直方向上下移动，防止工作台4上下移动的过程中晃动，提高运行稳定性。

进一步的，两套水平往复驱动机构（5、6）对称分布固定在工作台4上，该水平往复驱动机构（5、6）均采用步进式滚珠丝杆与滑台结构。水平往复驱动机构（5、6）的滑台（503、603）上安装有辅助切割部件（504、604），该辅助切割部件（504、604）用于对烟包1内塑料袋切割前，在垂直往复驱动机构3和水平往复驱动机构（5、6）配合作用下，将外露在烟包1两侧的塑料袋薄膜提拉至烟包上方。第一水平往复驱动机构5的底架506上设有两个光电开关（501、502），第二水平往复驱动机构6的底架上设有两个光电开关（601、602），分别用于限制水平往复驱动机构（5、6）的滑台（503、603）在不同行程范围间的往复移动。

进一步的，辅助切割部件（504、604）为类似于矩形框架的结构，在每一个辅助切割部件（504、604）最下方圆柱中间位置安装有微型限位开关（505、605），用于当辅助切割部件接触到烟包1侧面后，停止水平往复驱动机构运行，确保辅助切割部件紧贴烟包。此外，除安装在滑台（503、603）的部分外，辅助切割部件其他部分为光滑的圆柱面，辅助切割部件（504、604）的最下方具有弧形部507，弧形部507向辅助切割部件的一侧弯曲，以减少其提拉外露塑料袋薄膜时与烟包的摩擦力，防止损坏内塑料袋。

进一步的，CCD视觉系统8固定安装于龙门支架2上，用于检查送入工作台4下方的烟包内塑料袋薄膜封口是否外露垂落于烟包两侧，以指导辅助烟包内塑料袋切割的装置是否介入辅助作用。

进一步的，垂直往复驱动机构3、水平往复驱动机构（5、6）、CCD视觉系统8的控制元件设于控制单元7内，该控制单元完成所有检测信号的采集和控制逻辑的实现。

一种用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）整套装置安装在烟包内塑料袋切割工位的正上方，当已解去内、外包装纸箱的烟包进入到内塑料袋切割工位时，本装置的CCD视觉系统8会对烟包内塑料袋薄膜封口是否外露垂落在一侧的情况进行检测，以指导该装置是否介入辅助干预；

（2）如果CCD视觉系统8检测到有内塑料袋薄膜封口外露垂落在一侧的烟包1，该装置将进行辅助干预；首先，控制单元7会控制双作用气缸303驱动工作台4垂直下降至第一接近开关304有检测信号后停止，此时安装在水平往复驱动机构（5、6）的滑台（503、603）上的辅助切割部件（504、604）的最底端所在平面处于烟包1的中间偏下位置；其次，控制单元7控制水平往复驱动机构（5、6）分别驱动滑台（503、603）向工作台4的中心位置移动，当辅助切割部件（504、604）上的微型限位开关（505、605）被触发，说明辅助切割部件已经贴近烟包侧面，此时停止对应水平往复驱动机构对滑台的驱动；再次，待微型限位开关（505、605）均被触发后，控制单元7会控制双作用气缸303驱动工作台4垂直上升至第二接近开关305有检测信号后停止，封口外露垂落在在烟包两侧的内塑料袋薄膜就会被沿着烟包两侧上升的辅助切割部件（504、604）提拉至烟包上方；接着，控制单元7控制水平往复驱动机构（5、6）继续分别驱动滑台（503、603）向工作台4的中心位置移动直至第一光电开关（502、602）有检测信号后停止，此时被提拉上来的内塑料袋薄膜会继续随着辅助切割部件向内移动而被拉至烟包上侧靠中间的位置；最后，控制单元7会控制双作用气缸303驱动工作台4垂直上升至第三接近开关306有检测信号后停止，同时控制水平往复驱动机构（5、6）分别驱动滑台（503、603）向烟包两侧方向移动直至第二光电开关（501、601）有检测信号后停止，使该装置回到初始状态，并发送辅助完成的信号给烟包内塑料袋切割机，作为烟包内塑料袋切割机进行切割作业的条件之一；

（3）如果CCD视觉系统8未检测到烟包内塑料袋薄膜封口外露垂落在一侧的信息，则该装置不参与辅助干预，烟包内塑料袋切割机可直接进行切割作业。

本发明的一种用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置及其方法，使用该辅助烟包内塑料袋切割的装置时，无需人工干预，该装置能在烟包内塑料袋切割前自动判断是否需要进行辅助，以帮助烟包内塑料袋切割机更好的完成内塑料袋上、下两个部分分割，有效降低烟包内塑料袋切割过程中造成的杂物风险，结构简单，降低劳动强度，提高工作效率。

上述实施方式是对本发明的说明，不是对本发明的限定，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置，其包括龙门支架（2）、垂直往复驱动机构（3）、工作台（4）、水平往复驱动机构（5、6），龙门支架的顶梁下面设置有第一支架（210）、第二支架（202），第一支架、第二支架上安装有用于驱动工作台的垂直往复驱动机构，垂直往复驱动机构上设有直线导轨（301、302）、双作用气缸（303）、工作台，直线导轨（301、302）分别垂直安装在第一支架、第二支架上，双作用气缸上设有限定活塞杆工作位置的接近开关（304、305、306），工作台的立柱（401、402）上分别设有滑块（307、308），工作台（4）上设有两套驱动辅助切割部件（504、604）的水平往复驱动机构（5、6），水平往复驱动机构（5、6）的底架（506）上分别设有光电开关（501、502、601、602），水平往复驱动机构（5、6）的滚珠丝杆上连接有滑台（503、603），水平往复驱动机构（5、6）的滑台（503、603）上设有辅助切割部件（504、604），辅助切割部件（504、604）上分别设有微型限位开关（505、605），龙门支架（2）左下侧上设有控制垂直往复驱动机构（3）和水平往复驱动机构（5、6）的控制单元（7），龙门支架右上侧设有CCD视觉系统（8）。

2.如权利要求1所述的一种用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置，其特征在于，所述垂直往复驱动机构（3）采用双作用气缸（303）进行驱动，该双作用气缸通过连接板、螺栓安装在龙门支架（2）的顶梁上，用于驱动工作台（4）沿垂直方向上下移动，移动行程可以通过安装在双作用气缸上的多个接近开关（304、305、306）进行限定。

3.如权利要求2所述的一种用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置，其特征在于，所述工作台（4）水平安装固定在双作用气缸（303）的活塞杆的连接块（309）上，同时，工作台上的两根立柱（401、402）上安装有滑块（307、308），滑块（307、308）分别沿着安装在第一支架（201）上的直线导轨（301）和安装在第二支架9202上的直线导轨302滑动。

4.如权利要求3所述的一种用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置，其特征在于，两套水平往复驱动机构（5、6）对称分布固定在工作台（4）上，该水平往复驱动机构（5、6）均采用步进式滚珠丝杆与滑台结构；水平往复驱动机构（5、6）的滑台（503、603）上安装有辅助切割部件（504、604），该辅助切割部件（504、604）用于对烟包内塑料袋切割前，在垂直往复驱动机构（3）和水平往复驱动机构（5、6）配合作用下，将外露在烟包（1）两侧的塑料袋薄膜提拉至烟包上方；第一水平往复驱动机构（5）的底架（506）上设有两个光电开关（501、502），第二水平往复驱动机构96的底架上设有两个光电开关（601、602），分别用于限制水平往复驱动机构（5、6）的滑台（503、603）在不同行程范围间的往复移动。

5.如权利要求4所述的一种用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置，其特征在于，所述辅助切割部件（504、604）为类似于矩形框架的结构，在每一个辅助切割部件（504、604）最下方圆柱中间位置安装有微型限位开关（505、605），用于当辅助切割部件接触到烟包1侧面后，停止水平往复驱动机构运行，确保辅助切割部件紧贴烟包；此外，除安装在滑台（503、603）的部分外，辅助切割部件其他部分为光滑的圆柱面，辅助切割部件（504、604）的最下方具有弧形部（507），弧形部（507）向辅助切割部件的一侧弯曲，以减少其提拉外露塑料袋薄膜时与烟包的摩擦力，防止损坏内塑料袋。

6.如权利要求5所述的一种用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置，其特征在于，所述 CCD视觉系统（8）固定安装于龙门支架（2）上，用于检查送入工作台（4）下方的烟包内塑料袋薄膜封口是否外露垂落于烟包两侧，以指导辅助烟包内塑料袋切割的装置是否介入辅助作用；垂直往复驱动机构93、水平往复驱动机构（5、6）、CCD视觉系统（8）的控制元件设于控制单元（7）内，该控制单元完成所有检测信号的采集和控制逻辑的实现。

7.如权利要求6所述的一种用于烟草行业辅助烟包内塑料袋切割的装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）整套装置安装在烟包内塑料袋切割工位的正上方，当已解去内、外包装纸箱的烟包进入到内塑料袋切割工位时，本装置的CCD视觉系统（8）会对烟包内塑料袋薄膜封口是否外露垂落在一侧的情况进行检测，以指导该装置是否介入辅助干预；

（2）如果CCD视觉系统（8）检测到有内塑料袋薄膜封口外露垂落在一侧的烟包（1），该装置将进行辅助干预；首先，控制单元（7）会控制双作用气缸（303）驱动工作台垂直下降至第一接近开关（304）有检测信号后停止，此时安装在水平往复驱动机构（5、6）的滑台（503、603）上的辅助切割部件（504、604）的最底端所在平面处于烟包（1）的中间偏下位置；其次，控制单元控制水平往复驱动机构（5、6）分别驱动滑台（503、603）向工作台的中心位置移动，当辅助切割部件（504、604）上的微型限位开关（505、605）被触发，说明辅助切割部件已经贴近烟包侧面，此时停止对应水平往复驱动机构对滑台的驱动；再次，待微型限位开关（505、605）均被触发后，控制单元会控制双作用气缸（303）驱动工作台垂直上升至第二接近开关（305）有检测信号后停止，封口外露垂落在在烟包两侧的内塑料袋薄膜就会被沿着烟包两侧上升的辅助切割部件（504、604）提拉至烟包上方；接着，控制单元控制水平往复驱动机构（5、6）继续分别驱动滑台（503、603）向工作台的中心位置移动直至第一光电开关（502、602）有检测信号后停止，此时被提拉上来的内塑料袋薄膜会继续随着辅助切割部件向内移动而被拉至烟包上侧靠中间的位置；最后，控制单元（7）会控制双作用气缸（303）驱动工作台（4）垂直上升至第三接近开关（306）有检测信号后停止，同时控制水平往复驱动机构（5、6）分别驱动滑台（503、603）向烟包两侧方向移动直至第二光电开关（501、601）有检测信号后停止，使该装置回到初始状态，并发送辅助完成的信号给烟包内塑料袋切割机，作为烟包内塑料袋切割机进行切割作业的条件之一；

（3）如果CCD视觉系统（8）未检测到烟包内塑料袋薄膜封口外露垂落在一侧的信息，则该装置不参与辅助干预，烟包内塑料袋切割机可直接进行切割作业。

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