CN205418929U - 一种制丝投料系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种制丝投料系统，包括：物流调度系统、制丝生产线、至少两个堆垛机和设在每个堆垛机后的等待排序站台，等待排序站台与制丝生产线之间通过设有唯一排序控制站台的公共输送线连接，公共输送线同一时刻只允许输送一个原料托盘，且入口与各个等待排序站台连接，出口通过排序控制站台与制丝生产线连接；物流调度系统能控制各堆垛机按投料单中的优先级将原料托盘出库至等待排序站台，并将其中优先级最高的原料托盘通过公共输送线传输至制丝生产线。本实用新型的制丝投料系统，能够实现生产线原料投料顺序与配方指定的出库顺序保持一致，尽量减少同种原料配方投料顺序不一致对成品卷烟品质的不良影响，而且还能提高出库效率。

Description

一种制丝投料系统

技术领域

本实用新型涉及烟草自动化领域，具体为物流高架库仓储管理领域，尤其涉及一种制丝投料系统。

背景技术

在传统的烟草工业物流中，制丝生产线的投料流程是，仓库管理系统WMS(WarehouseManagementSystem)根据制丝集控系统发起的生产线投料指令，向上位系统如生产调度系统获取投料单信息，WMS根据投料单明细信息产生出库任务明细，WCS将出库信息下达给底层控制系统，先由堆垛机将原料托盘从货架上出库，再由输送设备将原料托盘从高架库出库到指定的生产线。

为确保成丝质量，减少同种原料配方投料顺序不一致对成品卷烟品质的影响，越来越多的卷烟生产企业要求制丝投料时，原料必须按照配方指定的顺序出库到制丝生产线，但传统的出库方法却无法保证顺序的准确性以及投料的及时性，原因包括：

(1)托盘在从起点到终点的输送过程中存在多条路径，各个路径的通行效率差异导致了不能有效地控制托盘到达终点的时机。

(2)缺少对堆垛机执行任务的优先级的有效控制。同一个投料单内，堆垛机执行任务的优先级与配方指定的出库顺序不一致，同一个堆垛机很可能将需要后出库原料优先出库。

(3)堆垛机执行出库任务将托盘放置在堆垛机放货站台后，往往是将托盘直接向生产线输送，没有考虑多个托盘同时输送时的先后顺序。而且由于多台堆垛机之间容易形成优先级冲突，难免造成不同优先级的任务相互等待执行但又无法得到执行的情况，影响生产。

(4)堆垛机出库放货站台到制丝开包机站台之间还有一定的距离，必需规划好合理的输送路径以及严格控制任务执行顺序，否则也很可能造成堆垛机后执行任务的原料优先输送到制丝生产线上。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种制丝投料系统，能够确保在制丝投料时，每一条生产线从高架库自动输送的原料都与配方指定的出库顺序一致，从而减少同种原料配方投料顺序不一致对成品卷烟品质造成的不良影响。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种制丝投料系统，包括物流调度系统、制丝生产线8、至少两个堆垛机1和设在每个所述堆垛机1之后的等待排序站台4，

所述等待排序站台4与所述制丝生产线8之间通过公共输送线5连接，所述公共输送线5中设有唯一的排序控制站台6，且所述公共输送线5上同一时刻只允许输送一个原料托盘，且所述公共输送线5的入口与各个所述等待排序站台4连接，出口通过所述排序控制站台6与所述制丝生产线8连接；

所述物流调度系统能够控制各个所述堆垛机1按照投料单中的原料出库优先级将原料托盘并行出库至所述等待排序站台4，并通过控制各个原料托盘在所述等待排序站台4上的等待时间，以将各个所述等待排序站台4中优先级最高的原料托盘通过所述公共输送线5传输至所述制丝生产线8。

进一步地，所述公共输送线5中设有多个站台，且多个所述站台形成T形结构，所述T形结构的竖部的末端为所述排序控制站台6，所述T形结构的横部与各个所述等待排序站台4连接，用于形成各个所述等待排序站台4向所述排序控制站台6输送原料托盘的公共路径。

进一步地，还包括堆垛机放货站台2，所述堆垛机放货站台2设在相应所述堆垛机1之后，用于临时存放相应所述堆垛机1出库的原料托盘。

进一步地，还包括至少一个缓存站台3，至少一个所述缓存站台3依次设在所述堆垛机放货站台2和所述等待排序站台4之间。

进一步地，还包括至少两条用于向所述制丝生产线8投料的制丝投料线7，每条所述制丝投料线7的两端分别与所述排序控制站台6和所述制丝生产线8连接，所述物流调度系统控制所述排序控制站台6中的原料托盘通过相应的所述制丝投料线7输送到所述制丝生产线8中。

进一步地，所述公共输送线5中设有输送装置，所述输送装置为穿梭车、链式输送机、辊道输送机或者AGV小车。

基于上述技术方案，本实用新型实施例的制丝投料系统，能够实现生产线原料投料顺序与配方指定的出库顺序保持一致，尽量减少同种原料配方投料顺序不一致对成品卷烟品质的不良影响，同时满足企业精细化生产要求；而且，堆垛机在排序取货时不会因优先级冲突引起生产线之间相互等料而无法出库现象，从而使堆垛机的运行效率不受排序出库策略影响，能够提高出库效率；另外，多条生产线在同时投料时交替出库，既能满足生产需求，又可减少某一生产线长时间等料的现象。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型制丝投料系统的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型提供了一种改进的制丝投料系统，在图1所示的实施例中，该制丝投料系统包括物流调度系统、制丝生产线8、至少两个堆垛机1和设在每个堆垛机1之后的等待排序站台4，堆垛机1之后是指原料托盘从堆垛机1出来的方向，位于堆垛机1沿生产线的下游。图1在站台中标记的箭头表示原料托盘可选择的输送方向，标记的省略号表示可以设置一个以上的该站台。为了后续描述的方便，将原料托盘输送的下游方向定义为后方，原料托盘输送的上游方向定义为前方。

其中，沿着原料托盘的输送方向分布的各个模块的功能分别为：堆垛机1用于执行各种原料的出库任务，是影响出库效率的关键设备；等待排序站台4用于使堆垛机1将原料托盘出库至该位置时，能够通过物流调度系统控制原料托盘在等待排序站台4上的等待时间，以使原料托盘按照投料的优先级顺序输送到制丝生产线8，从而尽量保证每一条任务的优先级与配方指定的出库顺序相匹配；缓存站台用于对堆垛机1出库的原料托盘进行缓存，以提高堆垛机1的出库效率，还可以通过物流调度系统控制原料托盘在缓存站台上的等待时机以满足投料的优先级顺序；制丝生产线8用于接收输送来的各种原料，以执行制丝生产任务。

在结构连接方面，等待排序站台4与制丝生产线8之间通过公共输送线5连接，公共输送线5中设有唯一的排序控制站台6，且公共输送线5上同一时刻只允许输送一个原料托盘，且公共输送线5的入口与各个等待排序站台4连接，出口通过排序控制站台6与制丝生产线8连接。不同堆垛机1出库的原料托盘都需要经过公共输送线5，而且，在公共输送线5与各投料生产线的分叉点设置唯一的排序控制站台6，所有的原料托盘都会从该站台经过，而且同时仅允许一个原料托盘通过。

基于上面的模块组成和连接关系，物流调度系统能够控制各个堆垛机1按照各个投料单中的原料出库优先级将原料托盘并行出库至等待排序站台4，并通过控制各个原料托盘在等待排序站台4上的等待时间，以将各个等待排序站台4中优先级最高的原料托盘通过公共输送线5传输至制丝生产线8，以尽量避免产生优先级冲突。

当原料托盘出库到等待排序站台4时先中断前行，等待物流调度系统控制排队放行，如果物流调度系统检查到有已出库到等待排序站台4的原料托盘，则获取当前投料单在所有缓存站台中优先级最高的托盘信息，并检查该原料托盘在投料单中所有未经过排序控制站台6的任务中是否优先级最高，如果是则下达原料托盘继续出库的指令，控制原料托盘往制丝生产线8输送，否则由物流调度系统获取下一个未完成的投料单信息。

本实用新型该实施例的制丝投料系统，通过在等待排序站台4与制丝生产线之间设定公共输送线，且公共输送线设有唯一的排序控制站台，能够实现生产线原料投料顺序与配方指定的出库顺序保持一致，尽量减少同种原料配方投料顺序不一致对成品卷烟品质的不良影响，同时满足企业精细化生产要求；而且，堆垛机在排序取货时不会因优先级冲突引起生产线之间相互等料而无法出库现象(除非堆垛机突发故障)，从而使堆垛机的运行效率不受排序出库策略影响，能提高出库效率；另外，并行出库的方式使多条生产线在同时投料时交替出库，既满足生产需求，又可减少某一生产线长时间等料现象。出库效率的提高和等料现象的减少均能提高制丝投料系统的投料效率。

在本实用新型的另一个实施例中，给出一种可选的公共输送线5的结构形式，公共输送线5中设有多个站台，且多个站台形成T形结构，T形结构的竖部的末端为排序控制站台6，T形结构的横部与各个等待排序站台4缓存站台连接，用于形成各个等待排序站台4缓存站台向排序控制站台6输送原料托盘的公共路径。此种结构的公共输送线5结构简单，方便与各个缓存站台衔接，而且整体可使原料托盘以较短的路径传输，从而进一步提高制丝投料系统的投料效率。

在本实用新型的一个具体实施例中，制丝投料系统还可包括堆垛机放货站台2，堆垛机放货站台2设在相应堆垛机1之后，用于临时存放相应堆垛机1出库的原料托盘。与每一个堆垛机1相应的堆垛机放货站台2和等待排序站台4均可设为唯一的。

进一步地，制丝投料系统还可包括至少一个缓存站台3，至少一个缓存站台3依次设在堆垛机放货站台2和等待排序站台4之间，用于对堆垛机1出库的原料托盘进行缓存。本领域技术人员可以根据需要选择每一个堆垛机1对应的缓存站台的数量，缓存站台3越多，堆垛机1的出库效率越高，因为缓存站台3为堆垛机1出库的原料托盘提供了放置空间。

在本实用新型的另一个具体实施例中，为了便于将原料托盘从公共输送线5输送到制丝生产线8，该制丝投料系统还包括至少两条用于向制丝生产线8投料的制丝投料线7，每条制丝投料线7的两端分别与排序控制站台6和制丝生产线8连接，物流调度系统控制排序控制站台6中的原料托盘通过相应的制丝投料线7输送到制丝生产线8中。对于一种具体的结构，每条制丝投料线7的一端通过一条由站台组成的公共路径与排序控制站台6连接，这样从排序控制站台6输送来的原料托盘可以通过该公共路径分配到相应的制丝投料线7中。该实施例可以确保排序控制站台6到每一条制丝投料线7的终端都只有唯一的一条路径，从而使得原料托盘从排序控制站台6输送到制丝投料线7的终端时顺序不会打乱。

优选地，所述制丝投料线7的数量与所述堆垛机1的数量相同，均与原料的种类对应，这样可使每种原料的输送互不干扰，尽量减少等待时间，从而提高原料托盘的输送效率，进而提高投料效率。

对于上述的实施例，原料托盘在从堆垛机1出库后，会在各个站台上进行流转，因此就需要在各个环节都设置输送装置。优选地，公共输送线5中设置的输送装置可以为穿梭车、链式输送机、辊道输送机、AGV(AutomatedGuidedVehicle)小车或者多种设备的组合。其中，AGV小车指装备有电磁或光学等自动导引装置的输送小车。

图1的制丝投料系统实施例中设有1#堆垛机、2#堆垛机和3#堆垛机，分别标记为11、12和13，1#堆垛机之后依次设有堆垛机放货站台21、缓存站台31和等待排序站台41，2#堆垛机之后依次设有堆垛机放货站台22、缓存站台32和等待排序站台42，3#堆垛机之后依次设有堆垛机放货站台23、缓存站台33和等待排序站台43。依次类推，该制丝投料系统还可以根据原料的种类设置更多的堆垛机，且每个堆垛机对应的缓存站台的数量可以不同。图1中的标号1用来指代所有的堆垛机11、12和13，标号2用来指代所有的堆垛机放货站台21、22和23，标号3用来指代所有的缓存站台31、32和33，标号4用来指代所有的等待排序站台41、42和43，标号7用来指代所有的制丝投料线71、72和73。

本实用新型的制丝投料系统在工作之前，一般都会制定原料配方，并制定每一种原料的出库优先级顺序，形成投料单。在实际投料之前，可以根据需要制定多个投料单，每个投料单中的出库任务之间都有优先级顺序，而且各个投料单之间也可设定优先级顺序。采用本实用新型的制丝投料系统可保证每一条任务的优先级与投料单中指定出库顺序优先级一一匹配，即出库顺序靠前，对应的任务优先级也靠前。在投料过程中，物流调度系统会根据优先级顺序发出任务指令，任务指令中含有全面的原料托盘输送信息，规定了原料托盘的输送路径，包括：取原料的高价库编号、出库的堆垛机编号和制丝投料线的编号等。

在实际中，难免会遇到新增投料任务的情况，在有新增投料任务信息时，新增的投料任务优先级应与系统已有的所有未执行的任务优先级综合运算，重新分配每条任务的优先级，以形成新的投料任务。堆垛机1按照动态优先级执行任务时，出库顺序就不会出错，同时也可避免堆垛机一直执行某一生产线的出库任务，导致其他生产线长时间等待现象。

下面给出一个例子来说明新增投料单时，堆垛机执行任务的优先级算法。比如某一时刻，系统有一个投料单1，已经出库完成了优先级最高3条任务(优先级分别是1，2，3)，还存在两条未执行的任务，任务1和任务2(优先级分别4，5)，如果此时又新增了一个投料单2(投料单2的出库任务优先级也相应更新成1，2，3。。。)，由于任务1和任务2，在投料单1中剩余未执行任务中相对出库顺序是1和2，所以这两条任务新的出库优先级更新成1和2，此时堆垛机按照1、2、3。。。的优先级执行任务，优先级1和2各有两条，分别对应两个投料单，实际效果就是投料单1和2并行执行出库任务。

为了使本领域技术人员更清楚地理解本实用新型制丝投料系统的工作原理，下面以图1所示的具体实施例为基础，详细地说明该制丝投料系统的工作过程。

首先，物流调度系统检查公共输送线5的所有站台中是否已有正在输送的原料托盘，如果有则继续执行向制丝生产线8输送，如果没有则由物流调度系统检查是否有未完成的投料单信息，如果有，则由物流调度系统获取下一个未完成的投料单信息，如果无则结束。

其中，下一个未完成的投料单信息是指在投料单中未完成的任务，在初始投料时，下一个未完成的投料单信息是指第一个未完成的投料单信息，投料单信息是指投料单中各个待执行的任务。

在物流调度系统获取下一个未完成的投料单信息后，物流调度系统控制堆垛机1根据当前获取的投料单信息，将原料托盘按照获取的投料单中各原料的优先级顺序经过堆垛机放货站台2和中间缓存站台3出库至等待排序站台4。

接着，物流调度系统可以采用轮循的方式检查当前投料单是否有已出库到等待排序站台4的原料托盘，即依次检查各条投料线中的等待排序站台4中是否有原料托盘，当原料托盘出库到等待排序站台4时先中断前行，等待物流调度系统控制排队放行。如果有出库到等待排序站台4的原料托盘，则获取当前投料单在所有等待排序站台4中优先级最高的托盘信息，然后物流调度系统控制优先级最高的原料托盘通过公共输送线5向制丝生产线8输送，否则由物流调度系统获取下一个未完成的投料单信息，依此循环，直至所有投料单中的任务都执行完毕。

更加具体地，物流调度系统检查到当前投料单有已出库到等待排序站台4的原料托盘后，获取当前投料单在所有等待排序站台4中优先级最高的托盘信息的步骤具体可以包括：首先，物流调度系统判断出各个投料单中已出库到等待排序站台4的优先级最高的托盘信息；接着，物流调度系统根据各个投料单对应的已出库到等待排序站台4的优先级最高的托盘信息，判断出对于整个投料单优先级最高的托盘信息。后一个步骤相当于二次校验，目的在于确保即将进入公共输送线5的原料托盘是否对于所有投料单而言优先级最高，能够进一步保证投料的优先级顺序与配方指定的优先级顺序一致。

这一过程通过在进入公共输送线5之前进行优先级判断，并进一步校验所有等待排序站台4中优先级最高的原料托盘是否在整个投料单中处于最高的优先级，而且由于同一时刻只能有一个原料托盘经过公共输送线5，通过这些手段可以方便地控制投料顺序，使得生产线原料投料顺序尽量与配方指定的出库顺序一致。

在物流调度系统控制优先级最高的原料托盘通过公共输送线5向制丝生产线8输送的过程中，还可以检查原料托盘是否经过排序控制站台6，如果是，则判断当前的原料托盘是否属于当前投料单的最后一个托盘，否则继续等待原料托盘到达排序控制站台6。如果判断出当前的原料托盘属于当前投料单的最后一个托盘，则结束当前投料单并判断所有投料单是否都投料完成，如果都完成则结束整个制丝投料过程，否则由物流调度系统获取下一个未完成的投料单信息；如果判断出当前的原料托盘不属于当前投料单的最后一个托盘，则由物流调度系统获取下一个未完成的投料单信息。

这一过程中通过进行原料托盘是否达到排序控制站台6的判断，如果已经到达，则说明当前的原料托盘即将离开公共输送线5，可以允许下一个优先级的原料托盘进入公共输送线5，同时将当前的原料托盘继续输送到制丝生产线8，因而这种判断可以使得整个投料过程更加连贯，尽量减少公共输送线5等待的时间，从而提高投料效率。

在实际的生产过程中，当投料单中新增投料单时，还可以由物流调度系统更新系统中已有投料单中剩余未执行任务的优先级；再由物流调度系统控制堆垛机按照优先级顺序并行执行各个投料单中的任务。即物流调度系统会根据新增投料任务的优先级与系统中已有投料单中剩余未执行任务的优先级之间的关系，重新分配每一任务的优先级。这一步骤在整个制丝投料过程中的执行时机不受限制，只要有新增投料任务时，就可以动态地更新所有未完成投料单的所有未执行任务的优先级，以保证正确的投料顺序。

通过对图1所示制丝投料系统的工作过程的描述可知，在原料托盘出库的过程中，只要物流调度系统检查到当前投料单中有已出库到等待排序站台4的原料托盘，就获取投料单在所有等待排序站台4中优先级最高的托盘信息，再经过公共输送线5向制丝生产线8输送。通过在进入公共输送线5之前进行优先级判断，并设定同一时刻只能有一个原料托盘经过公共输送线5，可以方便地控制投料顺序，使得生产线原料投料顺序尽量与配方指定的出库顺序一致，从而减少同种原料配方投料顺序不一致对成品卷烟品质的不良影响。而且，先将原料托盘出库至等待排序站台4的方式，一方面能够使堆垛机在排序取货时不会因优先级冲突引起生产线之间相互等料而无法出库现象，从而提高出库效率；另一方面，可使多个堆垛机并行出库，再通过优先级的判断保证投料顺序，既满足生产需求，又可减少某一生产线长时间等料现象。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (6)

1.一种制丝投料系统，其特征在于，包括物流调度系统、制丝生产线(8)、至少两个堆垛机(1)和设在每个所述堆垛机(1)之后的等待排序站台(4)，

所述等待排序站台(4)与所述制丝生产线(8)之间通过公共输送线(5)连接，所述公共输送线(5)中设有唯一的排序控制站台(6)，且所述公共输送线(5)上同一时刻只允许输送一个原料托盘，且所述公共输送线(5)的入口与各个所述等待排序站台(4)连接，出口通过所述排序控制站台(6)与所述制丝生产线(8)连接；

所述物流调度系统能够控制各个所述堆垛机(1)按照投料单中的原料出库优先级将原料托盘并行出库至所述等待排序站台(4)，并通过控制各个原料托盘在所述等待排序站台(4)上的等待时间，以将各个所述等待排序站台(4)中优先级最高的原料托盘通过所述公共输送线(5)传输至所述制丝生产线(8)。

2.根据权利要求1所述的制丝投料系统，其特征在于，所述公共输送线(5)中设有多个站台，且多个所述站台形成T形结构，所述T形结构的竖部的末端为所述排序控制站台(6)，所述T形结构的横部与各个所述等待排序站台(4)连接，用于形成各个所述等待排序站台(4)向所述排序控制站台(6)输送原料托盘的公共路径。

3.根据权利要求1所述的制丝投料系统，其特征在于，还包括堆垛机放货站台(2)，所述堆垛机放货站台(2)设在相应所述堆垛机(1)之后，用于临时存放相应所述堆垛机(1)出库的原料托盘。

4.根据权利要求3所述的制丝投料系统，其特征在于，还包括至少一个缓存站台(3)，至少一个所述缓存站台(3)依次设在所述堆垛机放货站台(2)和所述等待排序站台(4)之间。

5.根据权利要求1～4任一所述的制丝投料系统，其特征在于，还包括至少两条用于向所述制丝生产线(8)投料的制丝投料线(7)，每条所述制丝投料线(7)的两端分别与所述排序控制站台(6)和所述制丝生产线(8)连接，所述物流调度系统控制所述排序控制站台(6)中的原料托盘通过相应的所述制丝投料线(7)输送到所述制丝生产线(8)中。

6.根据权利要求1～4任一所述的制丝投料系统，其特征在于，所述公共输送线(5)中设有输送装置，所述输送装置为穿梭车、链式输送机、辊道输送机或者AGV小车。