CN208731409U - 一种条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的自动化生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的自动化生产线，包括依次连接的套袋机、装箱机、件烟翻转装置、工字封箱胶带机、码垛机器人以及主控系统；所述套袋机、装箱机、件烟翻转装置、工字封箱胶带机、码垛机器人、件烟推烟装置、件烟接近检测器以及码垛接近检测器均受控于所述主控系统；通过件烟接近检测器和码垛接近检测器进行件烟和成品件烟的到位检测，再由对应的控制系统对应控制件烟翻转装置、件烟推烟装置以及码垛机器人进行动作，完成条烟套袋、装箱、工字封箱以及码垛的全自动化生产，整个生产过程无需人工参与，真正实现了全自动化生产，在提高生产效率的同时降低了生产成本。

Description

一种条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的自动化生产线

技术领域

本实用新型属于卷烟机电设备技术领域，特别涉及一种条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的自动化生产线。

背景技术

随着科技的不断发展，生产线的自动化程度越来越高，机械手以及自动化输送线的大规模普及更是推动了自动化生产线的发展。例如中国专利“自动化生产线”(专利号：201420123819.2)提出了沿传输线布局的多机械手自动化生产线，该技术可有效解决一条流水线上不同节拍设备下的自动化生产效率低下问题。但是其主要适用于多机械手的自动化流水线，且流水线间并无流程的先后及联锁问题。

在当前的卷烟生产领域，虽然已有对应的设备分别进行条烟生产、装箱、封箱以及码垛等自动化处理，在一定程度上提高了卷烟的生产效率。但是在国内的烟草行业，一方面，由卷包机产出的条烟一般都是经输送机构直接输送至装箱机进行装箱处理，并未对条烟进行套袋包装处理，这种不受套袋保护的条烟在生产或运输过程中易受污染或受潮，影响产品的外观和质量，即使对条烟进行套袋处理也是通过人工方式，这种操作效率低下，工人劳动强度大，增加了卷烟生产的成本；另一方面，条烟生产、装箱、封箱以及码垛等处理过程中需要人工参与，例如转运等等，并不能达到真正的全自动化生产，在降低生产效率的同时也增加了人力成本，增加了卷烟的制备成本。因此，在卷烟自动化生产领域，特别涉及套袋后的条烟装箱，封箱以及码垛流程中，还未见到一种自动化生产线能够较好的满足生产需要。

发明内容

本实用新型针对现有技术存在的问题，提出一种通过组合套袋机、装箱机、件烟翻转装置、工字封箱胶带机和码垛机器人来完成条烟套袋、装箱、工字封箱及码垛的全自动化生产线，在国内烟草行业内首次实现条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的全自动化生产工艺流程。

一种条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的自动化生产线，包括依次连接的套袋机、装箱机、件烟翻转装置、工字封箱胶带机、码垛机器人以及主控系统；

所述套袋机与装箱机通过套袋机出口皮带和装箱机入口皮带连接；所述装箱机与件烟翻转装置通过装箱机出口辊道输送机连接；所述件烟翻转装置与工字封箱胶带机通过工字封箱胶带机入口辊道输送机连接；所述码垛机器人设置在工字封箱胶带机出口辊道输送机的末段；

所述套袋机、装箱机、件烟翻转装置、工字封箱胶带机以及码垛机器人均受控于所述主控系统；

在所述件烟翻转装置的侧边设置有件烟推烟装置和件烟接近检测器；

在所述工字封箱胶带机出口辊道输送机的末端设置有码垛接近检测器；

所述件烟推烟装置、件烟接近检测器、码垛接近检测器均受控于所述主控系统。

进一步的，所述套袋机出口皮带与装箱机入口皮带处于同一水平面上；所述装箱机出口辊道输送机、件烟翻转装置以及工字封箱胶带机入口辊道输送机均处于同一水平面上。

进一步的，当套袋机出口皮带与装箱机入口皮带相互垂直设置时，所述装箱机入口皮带的入口处设置有条烟推烟装置和条烟接近检测器；所述条烟推烟装置和条烟接近检测器均受控于所述主控系统。

进一步的，所述条烟接近检测器、件烟接近检测器以及码垛接近检测器均采用电容式接近传感器，所述电容式接近传感器的型号为BC5-S18-AP6X-H1141。

进一步的，当装箱机出口辊道输送机与工字封箱胶带机入口辊道输送机分别设置在所述件烟翻转装置相对两侧边时，所述件烟推烟装置设置在所述件烟翻转装置的两侧。

进一步的，当装箱机出口辊道输送机与工字封箱胶带机入口辊道输送机分别设置在所述件烟翻转装置相邻两侧边时，所述件烟推烟装置设置在所述件烟翻转装置的一侧。

进一步的，所述主控系统集成在装箱机内；所述主控系统通过有线方式与所述套袋机、装箱机、工字封箱胶带机以及码垛机器人连接。

进一步的，所述自动化生产线还包括条烟接近状态检测器，所述条烟接近状态检测器设置在装箱机入口皮带上方，且与所述主控系统连接；

所述条烟接近状态检测器至少包括2个，所有条烟接近状态检测器呈直线排列，并与装箱机入口皮带运行方向相垂直。

进一步的，所述条烟接近状态检测器采用电容式接近传感器，所述电容式接近传感器的型号为BC5-S18-AP6X-H1141；该电容式接近传感器以非接触、无磨损的方式对条烟的倾斜状态进行检测，避免与条烟直接接触，影响条烟的状态，提高了检测精度。

进一步的，所述自动化生产线还包括排气滚筒毛刷，所述排气滚筒毛刷设置在套袋机出口皮带或装箱机入口皮带上方；所述排气滚筒毛刷为无动力毛刷，经过套袋机处理后的条烟外套有套袋，套袋上设有排气孔，带套袋的条烟经装箱机入口皮带时，由排气滚筒毛刷进行滚压排气，充分排除套袋内的空气。

本实用新型的自动化生产线，套袋机出、入口皮带受控于套袋机控制系统；装箱机出口辊道输送机、入口皮带受控于装箱机控制系统；工字封箱胶带机出、入口辊道输送机受控于工字封箱胶带机控制系统；套袋机控制系统、装箱机控制系统、件烟翻转装置、工字封箱胶带机控制系统、码垛机器人控制系统、件烟推烟装置、件烟接近检测器、码垛接近检测器、条烟推烟装置、条烟接近检测器以及条烟接近状态检测器均受控于所述主控系统；主控系统集成于装箱机内；

条烟通过套袋机入口皮带进入套袋机进行条烟套袋处理，并在套袋上完成排气孔的设置，以方便排出套袋内部的空气；

套袋后的条烟通过套袋机出口皮带输送，当套袋机出口皮带与装箱机入口皮带在同一直线上，即平行设置时，不需要条烟接近检测器和条烟推烟装置进行条烟到位检测和推送至装箱机入口皮带上，通过套袋机出口皮带与套袋条烟之间的摩擦力可将其推送至装箱机入口皮带上；当套袋机出口皮带与装箱机入口皮带相互垂直设置时，设置在装箱机入口皮带入口处的条烟接近检测器检测到套袋条烟，说明套袋条烟已输送到套袋机出口皮带末端，条烟接近检测器将检测信号发送给主控系统，主控系统控制条烟推烟装置将套袋条烟从套袋机出口皮带推送至装箱机入口皮带上进行输送；

套袋条烟在装箱机入口皮带上输送，进入装箱机完成正常的装箱形成件烟，并由装箱机出口辊道输送机对件烟继续输送；

当件烟依靠摩擦力(棍子旋转时对件烟底部形成摩擦力)从装箱机出口辊道输送机输送到件烟翻转装置上时，件烟接近检测器检测到件烟并将信号传送给主控系统，主控系统控制装箱机出口辊道输送机停止运行，同时启动件烟翻转装置翻转一次，将件烟翻转90度，使件烟侧面胶带封箱面翻转至上、下两个面，待件烟翻转装置翻转到位后，主控系统控制件烟推烟装置将件烟从件烟翻转装置上推送到工字封箱胶带机入口辊道输送机上进行下一步运输，待上述流程结束后，装箱机控制系统启动装箱机出口辊道输送机的运行；

工字封箱胶带机对件烟完成工字封箱作业形成成品件烟，成品件烟通过工字封箱胶带机出口辊道输送机输送至工字封箱胶带机出口辊道输送机末端，码垛接近检测器检测到成品件烟并将信号传送给主控系统，主控系统控制码垛机器人控制系统和工字封箱胶带机控制系统，工字封箱胶带机控制系统控制其出口辊道输送机停止运行，同时，码垛机器人控制系统启动码垛操作，对到位的成品件烟进行码垛操作，待码垛接近检测器未检测到成品件烟后，工字封箱胶带机控制系统启动其出口辊道输送机的运行，完成卷烟的全自动化生产，而无需人工参与。

在套袋机出口皮带或装箱机入口皮带上方设置有排气滚筒毛刷，套袋条烟经过排气滚筒毛刷能将条烟套袋内排气孔未排出的空气充分排出；在装箱机入口皮带上方设置有条烟接近状态检测器，对经过的套袋条烟进行倾斜状态检测，以3个条烟接近状态检测器为例，如果倾斜严重，3个条烟接近状态检测器被同步触发的时间超过0.1秒(该时间为实际测试所得)，则报警停机，由人工进行检查处理，待处理完后，重新复位进行生产；如果3个条烟接近状态检测器被同步触发的时间不超过0.1秒，则套袋条烟正常输送，避免了后续条烟在装箱时收集码垛的卡烟现象，提高了生产效率。

本实用新型的自动化生产线由套袋机、装箱机、件烟翻转装置、工字封箱胶带机、码垛机器人以及主控系统连接起来形成条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的全自动化生产线，主控系统对每个设备(套袋机、装箱机、工字封箱胶带机以及码垛机器人)对应子系统的运行或故障信号进行处理，每个设备通过上下游启动信号进行互锁而集成控制，当所有子系统工作正常时，整条生产线正常运行，任意子系统出现故障时，其上游的子系统随之停机，下游子系统处于待机状态，并进行报警，待故障解除后，操作工通过操作对应控制系统上的复位按钮进行复位，启动继续进行生产，整条生产线重启恢复运行，提高了整个自动化生产线的生产效率，避免因生产线某个环节的故障，导致后期成品不合格。

有益效果

本实用新型提供了一种条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的自动化生产线，包括依次连接的套袋机、装箱机、件烟翻转装置、工字封箱胶带机、码垛机器人以及主控系统；所述套袋机、装箱机、件烟翻转装置、工字封箱胶带机、码垛机器人、件烟推烟装置、件烟接近检测器以及码垛接近检测器均受控于所述主控系统；通过件烟接近检测器和码垛接近检测器进行件烟和成品件烟的到位检测，再由对应的控制系统对应控制件烟翻转装置、件烟推烟装置以及码垛机器人进行动作，完成条烟套袋、装箱、工字封箱以及码垛的全自动化生产，整个生产过程无需人工参与，真正实现了全自动化生产，在提高生产效率的同时降低了生产成本；

本实用新型在条烟进行装箱前进行了套袋处理，且套袋上设有排气孔，以便排除套袋内的空气，对套袋内的条烟进行保护，避免受到污染或受潮；在套袋机出口皮带或装箱机入口皮带上方设置了排气滚筒毛刷，进一步的排尽套袋内的空气，使套袋与条烟贴合，达到更好的保护效果；

本实用新型在装箱机入口皮带上方设置了条烟接近状态检测器，通过条烟接近状态检测器进行条烟运输过程中倾斜状态检测，以避免装箱过程中的斜烟、卡烟现象；

本实用新型整个系统还能够与AGV(Automated Guided Vehicle)系统无缝对接实现物流系统自动化，整个系统设计合理，物流顺畅，控制灵敏，实现了条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的全过程自动化生产，提升了生产的自动化水平。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

标号说明：1-条烟，2-套袋机入口皮带，3-套袋机，4-套袋，5-排气孔，6-套袋机出口皮带，7-条烟推烟装置，8-条烟接近检测器，9-装箱机入口皮带，10-条烟接近状态检测器，11-排气滚筒毛刷，12-装箱机，13-装箱机出口辊道输送机，14-件烟，15-件烟推烟装置，16-件烟接近检测器，17-件烟翻转装置，18-工字封箱胶带机入口辊道输送机，19-工字封箱胶带机，20-工字封箱胶带机出口辊道输送机，21-码垛接近检测器，22-码垛机器人。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示，一种条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的自动化生产线，包括依次连接的套袋机、装箱机、件烟翻转装置、工字封箱胶带机、码垛机器人以及主控系统；

套袋机与装箱机通过套袋机出口皮带和装箱机入口皮带连接；装箱机与件烟翻转装置通过装箱机出口辊道输送机连接；件烟翻转装置与工字封箱胶带机通过工字封箱胶带机入口辊道输送机连接；码垛机器人设置在工字封箱胶带机出口辊道输送机的末段；

套袋机、装箱机、件烟翻转装置、工字封箱胶带机以及码垛机器人均受控于主控系统；

在件烟翻转装置的侧边设置有件烟推烟装置和件烟接近检测器；

在工字封箱胶带机出口辊道输送机的末端设置有码垛接近检测器；

件烟推烟装置、件烟接近检测器、码垛接近检测器均受控于主控系统。

如图1所示，当套袋机出口皮带与装箱机入口皮带相互垂直设置时，装箱机入口皮带的入口处设置有条烟推烟装置和条烟接近检测器；条烟推烟装置和条烟接近检测器均受控于主控系统。

当装箱机出口辊道输送机与工字封箱胶带机入口辊道输送机分别设置在件烟翻转装置相对两侧边时，装箱机出口辊道输送机、件烟翻转装置以及工字封箱胶带机入口辊道输送机呈一条直线，件烟推烟装置设置在件烟翻转装置的两侧，将翻转后的件烟推送到工字封箱胶带机入口辊道输送机上。

当装箱机出口辊道输送机与工字封箱胶带机入口辊道输送机分别设置在件烟翻转装置相邻两侧边时，装箱机出口辊道输送机、件烟翻转装置以及工字封箱胶带机入口辊道输送机呈90°角，件烟推烟装置设置在件烟翻转装置的一侧(如图1所示)。

如图1所示，本实用新型自动化生产线还包括条烟接近状态检测器，条烟接近状态检测器设置在装箱机入口皮带上方，且与主控系统电连接；条烟接近状态检测器至少包括2个，所有条烟接近状态检测器呈直线排列，并与装箱机入口皮带运行方向相垂直。本实施例中，条烟接近状态检测器为3个，通过3个条烟接近状态检测器是否被同步触发来判断条烟是否存在倾斜状态；经过实际测试，如果3个条烟接近状态检测器被同步触发的时间超过0.1秒，则说明存在倾斜现象，控制系统报警停机，由人工进行检查处理，待处理完后，重新复位进行生产；如果3个条烟接近状态检测器被同步触发的时间不超过0.1秒，则条烟正常输送，避免了后续条烟装箱过程中收集堆垛时的卡烟现象，提高了生产效率。

条烟接近状态检测器采用电容式接近传感器，其具体型号为BC5-S18-AP6X-H1141；该电容式接近传感器以非接触、无磨损的方式对条烟的倾斜状态进行检测，避免与条烟直接接触，影响条烟的状态，提高了检测精度。

本实用新型自动化生产线还包括排气滚筒毛刷，排气滚筒毛刷设置在套袋机出口皮带或装箱机入口皮带上方；排气滚筒毛刷为无动力毛刷，经过套袋机处理后的条烟外套有套袋，套袋上设有排气孔，带套袋的条烟经排气滚筒毛刷时，由排气滚筒毛刷进行滚压排气，充分排除套袋内的空气。

本实用新型的自动化生产线，套袋机出、入口皮带受控于套袋机控制系统；装箱机出口辊道输送机、入口皮带受控于装箱机控制系统；工字封箱胶带机出、入口辊道输送机受控于工字封箱胶带机控制系统；套袋机控制系统、装箱机控制系统、件烟翻转装置、工字封箱胶带机控制系统、码垛机器人控制系统、件烟推烟装置、件烟接近检测器、码垛接近检测器、条烟推烟装置、条烟接近检测器以及条烟接近状态检测器均受控于所述主控系统；主控系统集成于装箱机内；

条烟通过套袋机入口皮带进入套袋机进行条烟套袋处理，并在套袋上完成排气孔的设置，以方便排出套袋内部的空气；

套袋后的条烟通过套袋机出口皮带输送，当套袋机出口皮带与装箱机入口皮带在同一直线上，即平行设置时，不需要条烟接近检测器和条烟推烟装置进行条烟到位检测和推送至装箱机入口皮带上，通过套袋机出口皮带与套袋条烟之间的摩擦力可将其推送至装箱机入口皮带上；当套袋机出口皮带与装箱机入口皮带相互垂直设置时，设置在装箱机入口皮带入口处的条烟接近检测器检测到套袋条烟，说明套袋条烟已输送到套袋机出口皮带末端，条烟接近检测器将检测信号发送给主控系统，主控系统控制条烟推烟装置将套袋条烟从套袋机出口皮带推送至装箱机入口皮带上进行输送；

套袋条烟在装箱机入口皮带上输送，进入装箱机完成正常的装箱形成件烟，并由装箱机出口辊道输送机对件烟继续输送；

当件烟依靠摩擦力从装箱机出口辊道输送机输送到件烟翻转装置上时，件烟接近检测器检测到件烟并将信号传送给主控系统，主控系统控制装箱机出口辊道输送机停止运行，同时启动件烟翻转装置翻转一次，将件烟翻转90度，使件烟侧面胶带封箱面翻转至上、下两个面，待件烟翻转装置翻转到位后，主控系统控制件烟推烟装置将件烟从件烟翻转装置上推送到工字封箱胶带机入口辊道输送机上进行下一步运输，待上述流程结束后，装箱机控制系统启动装箱机出口辊道输送机的运行；

工字封箱胶带机对件烟完成工字封箱作业形成成品件烟，成品件烟通过工字封箱胶带机出口辊道输送机输送至工字封箱胶带机出口辊道输送机末端，码垛接近检测器检测到成品件烟并将信号传送给主控系统，主控系统控制码垛机器人控制系统和工字封箱胶带机控制系统，工字封箱胶带机控制系统控制其出口辊道输送机停止运行，同时，码垛机器人控制系统启动码垛操作，对到位的成品件烟进行码垛操作，待码垛接近检测器未检测到成品件烟后，工字封箱胶带机控制系统启动其出口辊道输送机的运行，完成卷烟的全自动化生产，而无需人工参与。此外，整个自动化生产线还能够进一步扩展，与AGV系统无缝对接，实现物流系统自动化。

在本实例中，套袋机采用的是青岛松本包装机械有限公司生产的SFA2 450/150，其对应的控制系统采用西门子S7-200可编程逻辑控制器；装箱机采用的是颐中(青岛)烟草机械有限公司生产的YP18B，其对应的控制系统采用西门子CPU 315-2PN/DP可编程逻辑控制器；工字封箱胶带机采用的是青岛松立包装器材有限公司生产的SLJBJ-600，其对应的控制系统采用西门子S7-200可编程逻辑控制器；码垛机器人采用的是青岛腾祺机电有限公司生产的TL-14-S1500-S800-S1000，其对应的控制系统采用西门子S7-1200可编程逻辑控制器。条烟接近检测器、条烟接近状态检测器、件烟接近检测器以及码垛接近检测器采用的都是德国Pepperl+Fuchs公司生产的BC5-S18-AP6X-H1141型电容式检测器。

Claims (10)

1.一种条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的自动化生产线，其特征在于，包括依次连接的套袋机、装箱机、件烟翻转装置、工字封箱胶带机、码垛机器人以及主控系统；

所述套袋机与装箱机通过套袋机出口皮带和装箱机入口皮带连接；所述装箱机与件烟翻转装置通过装箱机出口辊道输送机连接；所述件烟翻转装置与工字封箱胶带机通过工字封箱胶带机入口辊道输送机连接；所述码垛机器人设置在工字封箱胶带机出口辊道输送机的末段；

所述套袋机、装箱机、件烟翻转装置、工字封箱胶带机以及码垛机器人均受控于所述主控系统；

在所述件烟翻转装置的侧边设置有件烟推烟装置和件烟接近检测器；

在所述工字封箱胶带机出口辊道输送机的末端设置有码垛接近检测器；

所述件烟推烟装置、件烟接近检测器、码垛接近检测器均受控于所述主控系统。

2.如权利要求1所述的一种条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的自动化生产线，其特征在于，所述套袋机出口皮带与装箱机入口皮带处于同一水平面上；所述装箱机出口辊道输送机、件烟翻转装置以及工字封箱胶带机入口辊道输送机均处于同一水平面上。

3.如权利要求1或2所述的一种条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的自动化生产线，其特征在于，当套袋机出口皮带与装箱机入口皮带相互垂直设置时，所述装箱机入口皮带的入口处设置有条烟推烟装置和条烟接近检测器；所述条烟推烟装置和条烟接近检测器均受控于所述主控系统。

4.如权利要求3所述的一种条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的自动化生产线，其特征在于，所述条烟接近检测器、件烟接近检测器以及码垛接近检测器均采用电容式接近传感器。

5.如权利要求1或2所述的一种条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的自动化生产线，其特征在于，当装箱机出口辊道输送机与工字封箱胶带机入口辊道输送机分别设置在所述件烟翻转装置相对两侧边时，所述件烟推烟装置设置在所述件烟翻转装置的两侧。

6.如权利要求1或2所述的一种条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的自动化生产线，其特征在于，当装箱机出口辊道输送机与工字封箱胶带机入口辊道输送机分别设置在所述件烟翻转装置相邻两侧边时，所述件烟推烟装置设置在所述件烟翻转装置的一侧。

7.如权利要求1或2所述的一种条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的自动化生产线，其特征在于，所述主控系统集成在装箱机内；所述主控系统通过有线方式与所述套袋机、装箱机、工字封箱胶带机以及码垛机器人连接。

8.如权利要求1或2所述的一种条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的自动化生产线，其特征在于，还包括条烟接近状态检测器，所述条烟接近状态检测器设置在装箱机入口皮带上方，且与所述主控系统连接；

所述条烟接近状态检测器至少包括2个，所有条烟接近状态检测器呈直线排列，并与装箱机入口皮带运行方向相垂直。

9.如权利要求8所述的一种条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的自动化生产线，其特征在于，所述条烟接近状态检测器采用电容式接近传感器。

10.如权利要求1或2所述的一种条烟套袋、装箱、工字封箱和码垛的自动化生产线，其特征在于，还包括排气滚筒毛刷，所述排气滚筒毛刷设置在套袋机出口皮带或装箱机入口皮带上方。