CN115892831A - 一种烟盒料盘输送和存储装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种烟盒料盘输送和存储装置及方法，涉及烟草机械领域，装置包括工作台、输送带、料盘贮存托架、料盘提取与放置机构；料盘贮存托架设置在立体库的左右两侧内壁上，料盘提取与放置机构安装在立体库内，并通过穿梭运动实现对料盘的提取与放置。方法包括输送带将装有烟盒包装纸和封签的料盘往立体库内部运送，运送途中通过图像识别系统确认料盘中包装纸和封签状态，料盘进入立体库内部之后，由料盘提取与放置机构通过穿梭运动将料盘存入指定的料盘贮存托架中。本发明能够自动贮存大量的包装纸和封签辅料，使设备能够保持较长的自动运行时间，期间不需要工人在设备旁边持续添加辅料，具有生产效率高、优化时间分配、结构合理等特点，易于推广应用。

Description

一种烟盒料盘输送和存储装置及方法

技术领域

本发明涉及烟草机械领域，特别是一种烟盒料盘输送和存储装置及方法。

背景技术

软包辅料上料机是一种新型的用于烟盒软包包装机包装纸和封签辅料自动上料的专业机械设备。该烟盒软包包装机包装纸为整沓的形式，软包每沓尺寸约为157mm*101mm*80mm，软包硬化每沓尺寸约为157mm*101mm*50mm；其中封签为整沓的形式，封签每沓尺寸约为45mm*22mm*30mm。目前，烟盒包装辅料上料仍是人工进行添加，在日常工作中，辅料上料工位需要人工不停的关注放料口有限空间的辅料动态，约每10分钟补充一次辅料，操作人员需要在人工检查工位和辅料上料工位频繁的来回切换，很大程度上影响人员的工作效率，并且会在人工检查工位积累很多待检的烟包。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种烟盒料盘输送和存储装置及方法，以使操作人员有更多时间来保证生产线的正常运行，提高生产效率。

解决上述技术问题的技术方案是：一种烟盒料盘输送和存储装置，包括工作台、输送带，工作台安装在立体库的前端，输送带安装在工作台的左右两侧；该装置还包括料盘贮存托架、料盘提取与放置机构，所述的料盘贮存托架设置在立体库的左、右两侧内壁上，所述的料盘提取与放置机构安装在立体库内，并通过穿梭运动实现对料盘的提取与放置。

本发明的进一步技术方案是：所述的料盘提取与放置机构包括用于承载料盘的叉板、叉板前后移动组件、叉板升降组件，所述的叉板安装在叉板前后移动组件上，叉板前后移动组件安装在叉板升降组件上，叉板升降组件安装在立体库后面板的中部。

本发明的再进一步技术方案是：所述叉板升降组件包括两根竖直导轨、丝杆、电机Ⅰ、减速机Ⅰ、丝杆螺母，两根竖直导轨分别固定安装在所述立体库后面板的中部，丝杆固定安装在两根竖直导轨之间，电机Ⅰ的输出端与减速机Ⅰ连接，减速机Ⅰ的输出端通过同步带轮以及同步带与丝杆螺母连接，丝杆螺母与叉板前后移动组件固定连接，且与丝杆配合连接；所述的叉板前后移动组件通过滑块与两根竖直导轨滑动配合连接。

本发明的再进一步技术方案是：所述的叉板前后移动组件包括两根水平导轨、齿条、电机Ⅱ及减速机Ⅱ、齿轮、安装座；所述的两根水平导轨、减速机Ⅱ分别安装在安装座上，安装座通过滑块与两根竖直导轨滑动配合连接；所述的齿条位于两根水平导轨之间，且该齿条与叉板固定连接；所述的电机Ⅱ的输出端与减速机Ⅱ连接，减速机Ⅱ的输出端通过所述的齿轮与齿条相啮合，所述叉板通过滑块与两根水平导轨滑动配合连接。

本发明的进一步技术方案是：所述的料盘贮存托架有多个，该多个料盘贮存托架上下等距分布在立体库左、右两侧内壁上。

本发明的再进一步技术方案是：在每个料盘贮存托架附近还安装有用于检测该料盘贮存托架上是否有料盘的传感器。

本发明的进一步技术方案是：在输送带的上方还安装有图像识别系统，该图像识别系统用于识别包装纸和封签位置状态，是否有放错、放反以及漏放的情况，料盘中空位与满料位的分布状态。

本发明的再进一步技术方案是：在立体库内还安装有温湿度传感器，在立体库的料盘出入口位置还安装有用于遮挡灰尘与潮湿空气的柔性隔离盖；该柔性隔离盖包括卷帘式盖板、盖板电机，所述的盖板电机输出端与卷帘式盖板连接，用于实现控制卷帘式盖板的开与关。

本发明的另一技术方案是：一种烟盒料盘输送和存储的方法，输送带将装有烟盒包装纸和封签的料盘往立体库内部运送，运送途中通过图像识别系统确认料盘中包装纸和封签位置状态、是否有放错或放反以及漏放的情况、料盘中空位与满料位的分布状态，料盘进入立体库内部之后，由安装在立体库内部的料盘提取与放置机构通过穿梭运动将料盘存入指定的料盘贮存托架中。

本发明的进一步技术方案是：该方法包括以下步骤：

S1.通过人工将包装纸和封签拆掉塑封包装，然后放入料盘内，再将料盘放在输送带上并运往立体库中；

S2.在料盘入库过程中，由输送带上方的图像识别系统识别包装纸和封签的位置状态，是否有放错、放反以及漏放的情况，识别料盘中空位与满料位的分布状态，为机器人夹爪抓取智能提供定位坐标数据；

S3.在立体库中，料盘提取与放置机构通过穿梭运动将料盘存入指定的料盘贮存托架中。

由于采用上述结构，本发明之一种烟盒料盘输送和存储装置及方法与现有技术相比，具有以下有益效果：

1. 能够自动贮存大量的包装纸和封签辅料

本发明之一种烟盒料盘输送和存储装置包括工作台、输送带、料盘贮存托架、料盘提取与放置机构，其中，料盘贮存托架设置在立体库的左、右两侧内壁上，料盘提取与放置机构安装在立体库内。工作时，输送带将装有烟盒包装纸和封签的料盘往立体库内部运送，运送途中通过图像识别系统确认料盘中包装纸和封签位置状态、是否有放错或放反以及漏放的情况、料盘中空位与满料位的分布状态，料盘进入立体库内部之后，由安装在立体库内部的料盘提取与放置机构通过穿梭运动将料盘存入指定的料盘贮存托架中。因此，本发明通过料盘提取与放置机构的穿梭运动能够自动贮存大量的包装纸和封签辅料。

2.设备能够保持较长的自动运行时间，期间不需要工人在设备旁边持续添加辅料

本发明为最新研制的软包辅料上料机的辅料贮存方式，工人在一次性将辅料装入料盘之后，本发明就能够将大量的外围设备所需包装纸和封签辅料存入立体库内部，足够的辅料数量则能够保证软包辅料上料设备保持较长的自动运行时间，期间不需要工人在设备旁边持续添加辅料。

3. 生产效率高

本发明的出现，工作人员可集中时间将一定量的辅料进行贮存，平均1个小时花费10分钟给装置内的料盘填满辅料，减少人员在工位间来回切换时间，操作人员有更多时间来保证生产线的正常运行，大大提高了生产效率。

4. 优化时间分配，减少工作量

本发明能够自动贮存大量的包装纸和封签辅料，减少人员在工位间来回切换，使操作人员有更多时间来保证生产线的正常运行，不仅优化了时间分配，还大大减少了人员的工作量。

5. 结构合理

由于烟盒材质的特殊性质，过于潮湿的空气会让材料变形，因此本发明在立体库内还安装有温湿度传感器，并用融合了除湿装置，在立体库的料盘出入口位置还安装有用于遮挡灰尘与潮湿空气的柔性隔离盖；该柔性隔离盖包括卷帘式盖板、盖板电机，所述的盖板电机输出端与卷帘式盖板连接，用于实现控制卷帘式盖板的开与关。通过该柔性隔离盖能一定程度将立体库内外温湿度分隔开，保证在立体库内的辅料不受外界温湿度的影响。

6. 安全可靠、性能稳定，易于推广应用

本发明的装置整体结构简单，安全可靠，性能稳定，方法简便，易于推广应用。

下面，结合附图和实施例对本发明之一种烟盒料盘输送和存储装置及方法的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：本发明之一种烟盒料盘输送和存储装置的平面结构示意图（去掉立体库的柜门后），

图2：本发明之一种烟盒料盘输送和存储装置的立体结构示意图（去掉立体库的柜门后），

图3：实施例一所述叉板前后移动组件的主视图，

图4：图3的俯视图，

图5：图3的左视图，

图6：实施例一所述叉板前后移动组件的立体结构示意图；

在上述附图中，各零件的标号如下：

1-工作台，2-输送带，3-立体库，301-立体库后面板，4-料盘贮存托架，

5-料盘提取与放置机构，51-叉板，

52-叉板前后移动组件，521-水平导轨，522-齿条，523-电机Ⅱ，

524-减速机Ⅱ，525-齿轮，526-安装座，

53-叉板升降组件，531-竖直导轨，532-丝杆，533-电机Ⅰ，534-减速机Ⅰ，

535-丝杆螺母，536-同步带轮，537-同步带，

6-料盘，7-传感器，8-图像识别系统，

9-柔性隔离盖，91-卷帘式盖板，

10-四轴机器人。

实施方式

实施例一

一种烟盒料盘输送和存储装置，包括工作台1、输送带2、料盘贮存托架4、料盘提取与放置机构5；所述的工作台1安装在立体库3的前端，输送带2安装在工作台1的左右两侧。所述的料盘贮存托架4设置在立体库3的左、右两侧内壁上，所述的料盘提取与放置机构5安装在立体库3内，并通过上下、前后方向的穿梭运动实现对料盘的提取与放置。

所述的料盘提取与放置机构5包括用于承载料盘的叉板51、叉板前后移动组件52、叉板升降组件53，所述的叉板51安装在叉板前后移动组件52上，叉板前后移动组件52安装在叉板升降组件53上，叉板升降组件53安装在立体库后面板301的中部。

所述叉板升降组件53包括两根竖直导轨531、丝杆532、电机Ⅰ533、减速机Ⅰ534、丝杆螺母535，两根竖直导轨531分别固定安装在所述立体库后面板301的中部，丝杆532固定安装在两根竖直导轨531之间，电机Ⅰ533采用伺服电机，该电机Ⅰ533的输出端与减速机Ⅰ534连接，减速机Ⅰ534的输出端通过同步带轮536以及同步带537与丝杆螺母535连接，丝杆螺母535与叉板前后移动组件52固定连接，且与丝杆532配合连接；所述的叉板前后移动组件52通过滑块与两根竖直导轨531滑动配合连接。

所述的叉板前后移动组件52包括两根水平导轨521、齿条522、电机Ⅱ523及减速机Ⅱ524、齿轮525、安装座526；所述的两根水平导轨521、减速机Ⅱ524分别安装在安装座526上，安装座526通过滑块与两根竖直导轨531滑动配合连接；所述的齿条522位于两根水平导轨521之间，且该齿条522与叉板51固定连接；所述的电机Ⅱ523采用伺服电机，该电机Ⅱ523的输出端与减速机Ⅱ524连接，减速机Ⅱ524的输出端通过所述的齿轮525与齿条522相啮合，所述叉板51通过滑块与两根水平导轨521滑动配合连接。

所述的料盘贮存托架4有多个，该多个料盘贮存托架4上下等距分布在立体库3左右两侧内壁上；在每个料盘贮存托架4附近还安装有用于检测该料盘贮存托架4上是否有料盘6的传感器7。

在输送带2的上方还安装有图像识别系统8，用于识别包装纸和封签位置状态，是否有放错、放反以及漏放的情况，料盘中空位与满料位的分布状态。该图像识别系统8采用常规的摄像头等技术。

由于烟盒材质的特殊性质，过于潮湿的空气会让材料变形，因此在立体库3内还安装有温湿度传感器，并用融合了除湿装置，在立体库3的料盘出入口位置还安装有用于遮挡灰尘与潮湿空气的柔性隔离盖9；该柔性隔离盖9包括卷帘式盖板91、盖板电机，所述的盖板电机输出端与卷帘式盖板91连接，用于实现控制卷帘式盖板的开与关。通过该柔性隔离盖9能一定程度将立体库内外温湿度分隔开，保证在立体库内的辅料不受外界温湿度的影响。

实施例二

一种烟盒料盘输送和存储的方法，输送带将装有烟盒包装纸和封签的料盘6往立体库3内部运送，运送途中通过图像识别系统8确认料盘6中包装纸和封签位置状态、是否有放错或放反以及漏放的情况、料盘中空位与满料位的分布状态，料盘6进入立体库3内部之后，由安装在立体库3内部的料盘提取与放置机构5通过穿梭运动将料盘存入指定的料盘贮存托架4中。

该方法包括以下步骤：

S1. 集中时间通过人工将包装纸和封签拆掉塑封包装，然后放入料盘6内，再将料盘6放在输送带2上并运往立体库3中；

S2.在料盘6入库过程中，由输送带2上方的图像识别系统8识别包装纸和封签的位置状态，是否有放错、放反以及漏放的情况，识别料盘中空位与满料位的分布状态，为机器人夹爪抓取智能提供定位坐标数据；

S3.在立体库3中，料盘提取与放置机构5通过上下、前后方向的穿梭运动将料盘6存入指定的料盘贮存托架4中。

取料时，立体库3中的料盘提取与放置机构5将料盒6放置到立体库3顶端，根据外围设备对辅料的需求情况，由立体库顶端的四轴机器人10带动专用包装纸夹爪将包装纸和封签抓取并放入烟盒软包包装机的辅料进料口，取完辅料的料盘6再次由料盘提取与放置机构5送回立体库3暂存。

Claims (10)

1.一种烟盒料盘输送和存储装置，包括工作台（1）、输送带（2），工作台（1）安装在立体库（3）的前端，输送带（2）安装在工作台（1）的左右两侧；其特征在于：该装置还包括料盘贮存托架（4）、料盘提取与放置机构（5），所述的料盘贮存托架（4）设置在立体库（3）的左、右两侧内壁上，所述的料盘提取与放置机构（5）安装在立体库（3）内，并通过穿梭运动实现对料盘的提取与放置。

2.根据权利要求1所述的一种烟盒料盘输送和存储装置，其特征在于：所述的料盘提取与放置机构（5）包括用于承载料盘的叉板（51）、叉板前后移动组件（52）、叉板升降组件（53），所述的叉板（51）安装在叉板前后移动组件（52）上，叉板前后移动组件（52）安装在叉板升降组件（53）上，叉板升降组件（53）安装在立体库后面板（301）的中部。

3.根据权利要求2所述的一种烟盒料盘输送和存储装置，其特征在于：所述叉板升降组件（53）包括两根竖直导轨（531）、丝杆（532）、电机Ⅰ（533）、减速机Ⅰ（534）、丝杆螺母（535），两根竖直导轨（531）分别固定安装在所述立体库后面板（301）的中部，丝杆（532）固定安装在两根竖直导轨（531）之间，电机Ⅰ（533）的输出端与减速机Ⅰ（534）连接，减速机Ⅰ（534）的输出端通过同步带轮（536）以及同步带（537）与丝杆螺母（535）连接，丝杆螺母（535）与叉板前后移动组件（52）固定连接，且与丝杆（532）配合连接；所述的叉板前后移动组件（52）通过滑块与两根竖直导轨（531）滑动配合连接。

4.根据权利要求3所述的一种烟盒料盘输送和存储装置，其特征在于：所述的叉板前后移动组件（52）包括两根水平导轨（521）、齿条（522）、电机Ⅱ（523）及减速机Ⅱ（524）、齿轮（525、安装座（526）；所述的两根水平导轨（521）、减速机Ⅱ（524）分别安装在安装座（526）上，安装座（526）通过滑块与两根竖直导轨（531）滑动配合连接；所述的齿条（522）位于两根水平导轨（521）之间，且该齿条（522）与叉板（51）固定连接；所述的电机Ⅱ（523）的输出端与减速机Ⅱ（524）连接，减速机Ⅱ（524）的输出端通过所述的齿轮（525）与齿条（522）相啮合，所述叉板（51）通过滑块与两根水平导轨（521）滑动配合连接。

5.根据权利要求1所述的一种烟盒料盘输送和存储装置，其特征在于：所述的料盘贮存托架（4）有多个，该多个料盘贮存托架（4）上下等距分布在立体库（3）左、右两侧内壁上。

6.根据权利要求5所述的一种烟盒料盘输送和存储装置，其特征在于：在每个料盘贮存托架（4）附近还安装有用于检测该料盘贮存托架（4）上是否有料盘（6）的传感器（7）。

7.根据权利要求1所述的一种烟盒料盘输送和存储装置，其特征在于：在输送带（2）的上方还安装有图像识别系统（8），该图像识别系统（8）用于识别包装纸和封签位置状态，是否有放错、放反以及漏放的情况，料盘中空位与满料位的分布状态。

8.根据权利要求1至7任一权利要求所述的一种烟盒料盘输送和存储装置，其特征在于：在立体库（3）内还安装有温湿度传感器，在立体库（3）的料盘出入口位置还安装有用于遮挡灰尘与潮湿空气的柔性隔离盖（9）；该柔性隔离盖（9）包括卷帘式盖板（91）、盖板电机，所述的盖板电机输出端与卷帘式盖板（91）连接，用于实现控制卷帘式盖板的开与关。

9.一种烟盒料盘输送和存储的方法，其特征在于：输送带将装有烟盒包装纸和封签的料盘往立体库内部运送，运送途中通过图像识别系统确认料盘中包装纸和封签位置状态、是否有放错或放反以及漏放的情况、料盘中空位与满料位的分布状态，料盘进入立体库内部之后，由安装在立体库内部的料盘提取与放置机构通过穿梭运动将料盘存入指定的料盘贮存托架中。

10.根据权利要求9所述的一种烟盒料盘输送和存储的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1.通过人工将包装纸和封签拆掉塑封包装，然后放入料盘内，再将料盘放在输送带上并运往立体库中；

S2.在料盘入库过程中，由输送带上方的图像识别系统识别包装纸和封签的位置状态，是否有放错、放反以及漏放的情况，识别料盘中空位与满料位的分布状态，为机器人夹爪抓取智能提供定位坐标数据；

S3.在立体库中，料盘提取与放置机构通过穿梭运动将料盘存入指定的料盘贮存托架中。

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