CN117429684A - 一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置及方法 - Google Patents

一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置，包括盒盘装卸机构、自动抓放机构和条盒推入装置(6)，所述盒盘装卸机构包括并列设置的盒盘输入通道(1)和空盘输出通道(2)，空盘输出通道(2)的一端外设置有预制成型条盒抓取位(201)，通过自动抓放机构的机械手(4)抓取预制条盒放置在条盒缓存通道(5)上，条盒缓存通道(5)连接有条盒推入机构，通过条盒缓存通道(5)上设置的输送皮带(502)将预制条盒输送至条盒推入装置(6)，条盒推入装置(6)连接有装填线工位(7)。实现了预制成型条盒从运输到抓放，再到推入的全程自动化，代替人工上料操作。

Description

一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置及方法
技术领域
本发明涉及卷烟生产自动化技术领域，具体涉及一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置及方法。
背景技术
随着卷烟产品日益多样化，卷烟包装也出现了百花齐放的现状，随着卷烟生产多样化的要求，目前标准的供料装置已不能满足各种精品烟小包入预制条盒的生产需求。
目前双通道礼品香烟装填时，预制成型条盒加料人力投入较大，造成较大的人力成本。
发明内容
本发明的目的在于：针对目前双通道礼品香烟装填时，预制成型条盒加料人力投入较大的问题，提供了一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置及方法，实现预制成型条盒从运输到抓放，再到推入的全程自动化，代替人工上料操作。
本发明的技术方案如下：
一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置，包括盒盘装卸机构、自动抓放机构和条盒推入装置，所述盒盘装卸机构包括并列设置的盒盘输入通道和空盘输出通道，空盘输出通道的一端外设置有预制成型条盒抓取位，通过自动抓放机构的机械手抓取预制条盒放置在条盒缓存通道上，条盒缓存通道连接有条盒推入机构，通过条盒缓存通道上设置的输送皮带将预制条盒输送至条盒推入装置，条盒推入装置连接有装填线工位。
进一步的，所述条盒缓存通道包括至少两个并列的输送皮带，输送皮带上均设置有光电传感器，通过光电传感器发射端和光电传感器接收端检测输送皮带上是否有条盒。
进一步的，所述条盒缓存通道设置在底座支架上，所述输送皮带由伺服电机带动。
进一步的，所述条盒推入装置包括推入气缸、伸缩气缸和推板，推板固定在伸缩气缸的推杆上，伸缩气缸通过支座安装在横向推入气缸的推杆上。
进一步的，所述装填线工位包括检测电容式传感器待推位是否有条盒的电容式传感器、凸耳和装填线运输皮带。
进一步的，所述预制成型条盒抓取位的上方设置有至少七个测量条盒垛高度的激光传感器。
进一步的，所述机械手的前端设置有能抓取一层预制条盒的机械手夹具。
本发明还包括一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料方法，用于控制一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置，包括：
盒盘装卸机构连接AGV调度系统，通过调度AGV将条盒垛的盒盘送入盒盘装卸机构的盒盘输入通道；
条盒移动至预制成型条盒抓取位后，激光传感器检测条盒垛高度，通过机械手抓取放置到条盒缓存通道，空盒盘通过空盘输送出通道输出；
输送皮带将条盒输送至条盒推入装置，由条盒推入装置将条盒推入装填线工位。
进一步的，所述激光传感器检测条盒垛高度包括：
至少七个激光传感器检测条盒垛高度，测量值通过模拟量信号传输给A/D模块，转换成数字信号后再传输给控制系统；
控制系统通过公式测量出每一列待抓预制成型条盒的层数，公式为：
其中，h0为传感器到盒盘低的距离，x为传感器到最上层空盒的距离，h为空盒的高度，k为空盒层数，数值范围0到8，对应空盒0到8层，hΔ为测量的允许误差。
与现有的技术相比本发明的有益效果是：
1、一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置及方法，实现了预制成型条盒从运输到抓放，再到推入的全程自动化，代替人工上料操作，有效解决了预制成型条盒加料时人力投入较大的问题；
2、一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置及方法，通过设置激光传感器及机械手夹具的设置，采用比较的方法识别条盒层数，实现每次抓取一层条盒，同时，传感器更换设置简单，结构简单、性能稳定、且成本较低、使用和后期维护比较简单；
3、一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置及方法，通过设置机械手和光电传感器，完成对两个通道条盒的加料，只需两对对射式的光电传感器就能准确的判断出通道的料位高低；运作效率高，一台机械手就可完成两个通道预制成型条盒的上料；
4、一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置及方法，设置有两套结构和功能完全相同的预制成型条盒推入机构，可以在推入第一个预制成型条盒时而不影响第二个预制成型条盒的到位，推入效率高；预制成型条盒单排侧向推入的形式，外观的磨损的概率较低。
附图说明
图1为一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置及方法的装置俯视图。
图2为一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置及方法的装置结构示意图。
图3为一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置及方法的条盒推入装置和装填线工位结构示意图。
附图标记：1-盒盘输入通道，2-空盘输出通道，201-预制成型条盒抓取位，3-机械手夹具，4-机械手，5-条盒缓存通道，501-底座支架，502-输送皮带，503-伺服电机，504-光电传感器发射端，505-光电传感器接收端，6-条盒推入装置，601-条盒横向推入气缸，602-伸缩气缸，603-推头，604-电容式传感器待推位，7-装填线工位，701-电容式传感器，702-凸耳，703-装填线运输皮带，8-激光传感器。
具体实施方式
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
下面结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
请参阅图1-3，一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置，包括盒盘装卸机构、自动抓放机构和条盒推入装置6，所述盒盘装卸机构包括并列设置的盒盘输入通道1和空盘输出通道2，空盘输出通道2的一端外设置有预制成型条盒抓取位201，通过自动抓放机构的机械手4抓取预制条盒放置在条盒缓存通道5上，条盒缓存通道5连接有条盒推入机构，通过条盒缓存通道5上设置的输送皮带502将预制条盒输送至条盒推入装置6，条盒推入装置6连接有装填线工位7。
所述条盒缓存通道5包括至少两个并列的输送皮带502，输送皮带502上均设置有光电传感器，通过光电传感器发射端504和光电传感器接收端505检测输送皮带502上是否有条盒。
所述条盒缓存通道5设置在底座支架501上，所述输送皮带502由伺服电机503带动。
所述条盒推入装置6包括推入气缸601、伸缩气缸602和推板603，推板603固定在伸缩气缸602的推杆上，伸缩气缸602通过支座安装在横向推入气缸601的推杆上。
所述装填线工位7包括检测电容式传感器待推位604是否有条盒的电容式传感器701、凸耳702和装填线运输皮带703。
所述预制成型条盒抓取位201的上方设置有至少七个测量条盒垛高度的激光传感器8。
所述机械手4的前端设置有能抓取一层预制条盒的机械手夹具3。
本发明还包括一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料方法，用于控制一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置，包括：
盒盘装卸机构连接AGV调度系统，通过调度AGV将条盒垛的盒盘送入盒盘装卸机构的盒盘输入通道1；
条盒移动至预制成型条盒抓取位201后，激光传感器8检测条盒垛高度，通过机械手4抓取放置到条盒缓存通道5，空盒盘通过空盘输送出通道2输出；
输送皮带502将条盒输送至条盒推入装置6，由条盒推入装置6将条盒推入装填线工位7。
所述激光传感器8检测条盒垛高度包括：
至少七个激光传感器8检测条盒垛高度，测量值通过模拟量信号传输给A/D模块，转换成数字信号后再传输给控制系统；
控制系统通过公式测量出每一列待抓预制成型条盒的层数，公式为：
其中，h0为传感器到盒盘低的距离，x为传感器到最上层空盒的距离，h为空盒的高度，k为空盒层数，数值范围0到8，对应空盒0到8层，hΔ为测量的允许误差。
工作原理：
主要由盒盘装卸机构、预制成型条盒自动抓放机构和条盒推入装置6共同实现。盒盘装卸机构接入烟厂AGV调度系统，通过呼叫AGV把多个装满预制成型条盒垛的盒盘送入盒盘装卸机输入通道一，卸盘机把盒盘运送到预制成型条盒抓取位201后，且预制成型条盒自动抓放机构收到条盒的上料请求后，通过机械手4把抓取位的预制成型条盒抓放到通道一或通道二的条盒缓存通道5上，通过条盒缓存通道5把预制成型条盒输送到条盒推入装置6，最后，由条盒推入装置6逐个的把预制成型条盒推入到礼品香烟装填线两个通道的入口处即装填线工位7，预制成型条盒供料的全部工序到此完成。抓取完的空盒盘会自动堆积到盒盘装卸机构的空盘输出通道2，当空盒盘达到设定数量后，盒盘装卸机构再次呼叫AGV，把空盒盘回收。
待抓预制成型条盒层数的识别：
盒盘中的预制条盒码放形式7列8层，机械手通过特殊机械手夹具3每次可抓取一层即7个预制成型条盒，机械手抓取每一层预制成型条盒的位置是不一样的，为了能使机械手在抓取前自动识别待抓预制成型条盒的层数。设计了一种条盒层数测量系统，它主要由待抓位盒盘正上方安装的7个激光测距传感器8以及相关程序设置组成。7个传感器分别测量7列条盒垛的高度值，该测量值通过模拟量信号传输给A/D模块，转换成数字信号后再传输给控制系统。控制系统通过函数,用比较的方法就能准确的测量出每一列待抓预制成型条盒的层数。这种测量方法与机器视觉相比，它不需要光源和专用的图像处理器，对设备运行震动不敏感，激光测距传感器技术比较成熟，传感器更换设置都非常简单，所有，其结构简单、性能稳定、且成本较低、使用和后期维护比较简单。函数为：
h0：传感器到盒盘低的距离，基准值，自动读取或手动输入
x：传感器到最上层空盒的距离，空盒抓取前和抓取后读取
h：空盒的高度，固定值，手动输入
k：空盒层数，数值范围0到8，对应空盒0到8层。
hΔ：测量的允许误差，手动输入
预制条盒摆放通道的确定：
预制成型条盒自动抓放机构配备一台机械手分别对两个通道进行预制成型条盒的加料。每个通道的顶端对角安装了一对对射式的光电传感器，当传感器的发射端504与接收端505之间没有预制成型条盒时，控制系统就向机械手4提出条盒上料请求。如果两个通道同时请求上料，系统优先对通道一进行上料。
结构简单只需两对对射式的光电传感器就能准确的判断出通道的料位高低；运作效率高，一台机械手就可完成两个通道预制成型条盒的上料。
预制成型条盒单排侧向推入的形式：
为适应双通道模式，设计两套结构和功能完全相同的预制成型条盒推入机构。以通道一为例，条盒推入设计为互不干扰的独立装置，主要由条盒横向推入气缸601、伸缩气缸602和推板603组成，其中推板603固定在伸缩气缸602的推杆上，伸缩气缸602通过支座安装在条盒横向推入气缸601的推杆上。在输送皮带502的作用下，预制成型条盒排向待推位移动，当电容式传感器待推位604检测到预制成型条盒到位后，伸缩气缸602推杆伸出，使推板603伸出，然后条盒横向推入气缸601推杆伸出，这样就可通过推板603把到位的预制成型条盒推入烟包装填线的工位7，当工位一的电容式传感器701检测到预制成型条盒到位后，装填线运输皮带704则向前运动到下一工位，此过程输送皮带502一直运行，当第一个预制成型条盒推入到位时，第二个预制成型条盒也到达了待推位，通过缩回伸缩气缸602推杆把推板603缩回后，再缩回条盒横向推入气缸601推杆，到此完成一个预制成型条盒推入工序。
可以在推入第一个预制成型条盒时而不影响第二个预制成型条盒的到位，推入效率高；预制成型条盒单排侧向推入的形式，外观的磨损的概率较低。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置，其特征在于，包括盒盘装卸机构、自动抓放机构和条盒推入装置(6)，所述盒盘装卸机构包括并列设置的盒盘输入通道(1)和空盘输出通道(2)，空盘输出通道(2)的一端外设置有预制成型条盒抓取位(201)，通过自动抓放机构的机械手(4)抓取预制条盒放置在条盒缓存通道(5)上，条盒缓存通道(5)连接有条盒推入机构，通过条盒缓存通道(5)上设置的输送皮带(502)将预制条盒输送至条盒推入装置(6)，条盒推入装置(6)连接有装填线工位(7)。
2.根据权利要求1所述的一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置，其特征在于，所述条盒缓存通道(5)包括至少两个并列的输送皮带(502)，输送皮带(502)上均设置有光电传感器，通过光电传感器发射端(504)和光电传感器接收端(505)检测输送皮带(502)上是否有条盒。
3.根据权利要求2所述的一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置，其特征在于，所述条盒缓存通道(5)设置在底座支架(501)上，所述输送皮带(502)由伺服电机(503)带动。
4.根据权利要求1所述的一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置，其特征在于，所述条盒推入装置(6)包括推入气缸(601)、伸缩气缸(602)和推板(603)，推板(603)固定在伸缩气缸(602)的推杆上，伸缩气缸(602)通过支座安装在横向推入气缸(601)的推杆上。
5.根据权利要求1所述的一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置，其特征在于，所述装填线工位(7)包括检测电容式传感器待推位(604)是否有条盒的电容式传感器(701)、凸耳(702)和装填线运输皮带(703)。
6.根据权利要求1所述的一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置，其特征在于，所述预制成型条盒抓取位(201)的上方设置有至少七个测量条盒垛高度的激光传感器(8)。
7.根据权利要求1所述的一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置，其特征在于，所述机械手(4)的前端设置有能抓取一层预制条盒的机械手夹具(3)。
8.一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料方法，其特征在于，用于控制根据权利要求1-7任一权利要求所述的一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置，包括：
盒盘装卸机构连接AGV调度系统，通过调度AGV将条盒垛的盒盘送入盒盘装卸机构的盒盘输入通道(1)；
条盒移动至预制成型条盒抓取位(201)后，激光传感器(8)检测条盒垛高度，通过机械手(4)抓取放置到条盒缓存通道(5)，空盒盘通过空盘输送出通道(2)输出；
输送皮带(502)将条盒输送至条盒推入装置(6)，由条盒推入装置(6)将条盒推入装填线工位(7)。
9.根据权利要求1所述的一种应用于双通道香烟预制成型条盒的供料装置，其特征在于，所述激光传感器(8)检测条盒垛高度包括：
至少七个激光传感器(8)检测条盒垛高度，测量值通过模拟量信号传输给A/D模块，转换成数字信号后再传输给控制系统；
控制系统通过公式测量出每一列待抓预制成型条盒的层数，公式为：
其中，h0为传感器到盒盘低的距离，x为传感器到最上层空盒的距离，h为空盒的高度，k为空盒层数，数值范围0到8，对应空盒0到8层，hΔ为测量的允许误差。
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