CN214526850U - 一种小盘烟纸上料自动码垛系统 - Google Patents

Abstract

小盘烟纸上料自动码垛系统，包括若干台手推上料车、两套上料车导向定位装置、一套双工位定芯移载装置、两套转运小车装置、一套机器人码垛部件；所述的手推上料车包括支撑杆、连接杆、侧板、万向轮、把手、导向杆，支撑杆系水平支撑小盘盘纸的两根圆管，小盘盘纸立在两根圆管中间；连接杆由两根同规格圆管制作起连接两侧板的作用；导向杆也是由同规格圆管制作用来导向；小车的把手采用两根U型折弯小圆管制作。本实用新型的系统上料简便、人工整理标签操作简单、标签对齐后盘纸可自动进行码垛，可自动录入盘纸信息，大大提高了生产效率。

Description

一种小盘烟纸上料自动码垛系统

技术领域

本实用新型属于造纸输送包装技术领域，涉及一种小盘烟纸上料自动码垛系统。

背景技术

用来制作卷烟过滤嘴的小盘烟纸是由一个整卷烟纸经过分切机分切成若干盘同过滤嘴宽的小盘实现的。由于卷烟行业的特殊性，一个大卷烟纸分切成若干小盘烟纸后，每盘烟纸会被贴上记录有各自编号的标签，每个编号对应的小盘烟纸的流向，都将在系统里面进行记录，并可追溯。贴完标签后，工作人员会将盘纸从分切机台转运下线，并将系统提示的不合格盘纸取出，然后需要对各盘纸进行码垛后续再打包、入库，码垛时要求各盘纸标签严格在一条素线上。自动码垛的技术难点在于：从分切机下来的一批盘纸最多有近90盘的数量，而且盘纸经过工作人员的翻检抽盘等处理后标签位置不一，要在3分钟的时间实现90盘盘纸的标签整理和码垛仅靠机器人自动抓取码垛来实现是非常困难的。所以，目前烟纸生产厂家基本是采用人工码垛的方式对小盘盘纸进行码垛。该方式效率低，标签整齐度差，人力成本高，不利于后续打包、入库等流程的自动化。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种小盘烟纸的上料自动码垛系统，以代替传统人工码垛操作，解决人工码垛效率低、标签整齐度差、人力成本高等问题。

本实用新型的技术方案：

小盘烟纸上料自动码垛系统，包括若干台手推上料车、两套上料车导向定位装置、一套双工位定芯移载装置、两套转运小车装置、一套机器人码垛部件。

所述的手推上料车包括支撑杆、连接杆、侧板、万向轮、把手、导向杆，支撑杆系水平支撑小盘盘纸的两根圆管，小盘盘纸立在两根圆管中间。中间连接杆由两根同规格圆管制作，起连接两侧板的作用。最下面导向杆也是由同规格圆管制作，用来导向。小车的把手采用两根U型折弯小圆管制作。万向轮使小车可以沿不同方向推动，转运盘纸灵活。

所述的上料车导向定位装置包括V形导向板、导向轮、弹簧缓冲杆、到位检测组件。V形导向板用于提前引导小车的导向杆进入导向轮轮槽中以提前吸收一部分撞击力，减少对导向轮的冲击。弹簧缓冲杆由螺杆和弹簧组成，用于吸收小车撞击能量。到位检测组件由弹簧杆、感应板、感应光开组成，用于对手推上料车的位置进行检测，防止手推上料车未到位，对定芯移载装置设备造成损伤。

所述的双工位定芯移载装置包含两个定芯移栽工位，两个工位同时处理盘纸。每个工位包括定芯杆部件、升降机构、横移机构、线性激光产生器。所述的定芯杆部件包括固定端夹板、定芯杆、活动端夹板以及激光型光电开关检测组件。定芯杆可插入手推上料车上的盘纸纸芯中间通过升降机构将盘纸抬起一定高度。工作时定芯杆正上方会打出一道红色激光标准线，操作工人以激光线为标准整理盘纸标签，使标签沿同一直线上分布。整个装置可辅助人工完成整理标签的工序，效率高，盘纸纸面脱离了小车，整理盘纸的过程中不会损伤盘纸。整理完盘纸后，整个盘纸通过横移机构将放入转运小车装置上。

所述的转运小车装置包括支腿、轨道架、小车部件。所述的小车部件包括小车固定端夹板、小车行走驱动组件、小车支撑杆、小车活动端夹板。小车固定端夹板和小车活动端夹板用于实现盘纸的夹持固定。固定端夹板通过气缸伸缩，能够保证定芯移载装置放纸时不损伤盘纸端面。活动端夹板可大范围移动，最大张开位置可使最大总宽盘纸放入小车部件，最小位置可夹取一个小盘烟纸，最小宽度约18mm左右。活动端夹板由伺服电机驱动，通过活动端夹板的移动距离，系统可精确计算盘纸的宽度。

所述的机器人码垛系统包括气胀轴、条码扫描仪、盘纸直径视觉识别检测系统以及机器人。气胀轴采用胶条胀键式结构以适应抓取不同数量的盘纸。盘纸直径视觉识别系统用来识别盘纸的准确直径从而系统根据直径数据计算盘纸纸芯的位置，为抓取提供关键数据。条码扫描仪可对每个小盘烟纸上的条码进行读取，将信息自动录入系统。高效地实现信息的录入。

本实用新型的有益效果在于：上料简便、人工整理标签操作简单、标签对齐后盘纸可自动进行码垛，可自动录入盘纸信息，大大提高了生产效率。

附图说明

图1为一种小盘烟纸上料自动码垛系统主视图。

图2为一种小盘烟纸上料自动码垛系统俯视图。

图3为手推上料车结构示意图一。

图4为手推上料车结构示意图二。

图5为手推上料车局部结构示意图三。

图6为手推上料车导向定位装置结构示意图一。

图7为手推上料车导向杆与导向轮导向示意图二。

图8为双工位定芯移载装置结构示意图。

图9为定芯杆部件结构示意图。

图10为转运小车装置结构示意图。

图中：1-手推上料车；11-支撑杆；12-连接杆；13-侧板；14-万向轮；15-把手；16-导向杆；2-上料车导向定位装置；21-V形导向板；22-导向轮；23-弹簧缓冲杆；24-到位检测组件；3-双工位定芯移载装置；31-定芯杆部件；311-固定端夹板；312-定芯杆；313-活动端夹板；314-激光型光电开关检测组件；32-升降机构；33-横移机构；34-线性激光产生器；4-转运小车装置；41-支腿；42-轨道架；43-小车部件；431-小车固定端夹板；432-小车行走驱动组件；433-小车支撑杆；434-小车活动端夹板；5-机器人码垛系统；51-气胀轴条码；52-扫描仪；53-盘纸直径视觉识别检测系统；54-机器人。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对实用新型作进一步说明。

参照图1和图2：小盘烟纸上料自动码垛系统，包括若干台手推上料车1、两套上料车导向定位装置2、一套双工位定芯移载装置3、两套转运小车装置4、一套机器人码垛系统5。

参照图3和图4：所述的手推上料车1由支撑杆11、连接杆12、侧板13、万向轮14、把手15、导向杆16组成。盘纸放置在两根支撑杆11之间，外圆与支撑杆11相切；两边侧板13朝外折弯，中间开有圆弧缺口，方便后续定芯杆伸入纸芯。手推上料车1底部设置有导向杆16。

参照图5：导向杆16头部为球形，可通过上料车导向定位装置2的引导，使手推上料车1停到准确的位置。

参照图6：上料车导向定位装置由V形导向板21、导向轮22、弹簧缓冲杆23、到位检测组件24组成；手推上料车1推入上料车导向定位装置2，首先导向杆的球状头部结构撞击V形导向板21，在V形导向板21的导向作用后，手推上料车1导向杆16被推入导向轮22的导向槽中。

参照图7：导向轮22为半圆弧槽结构，经过三组导向轮21的导向作用后，手推上料车1中心平面到达上料中心平面。然后手推上料车1侧板13撞击弹簧缓冲杆23后停止，同时侧板13推动到位检测组件24中的弹簧支杆上的感应板前进，使光电开关产生信号，此时系统得到手推上料车1的到位信息，可进行下一步双工位定芯移载装置3辅助人工整理盘纸。手推上料车1的到位信息的确认，可增加系统的稳定性，防止操作人员操作失误，未完全将手推上料车1推到准确位置，从而损害设备的情况。

参照图8：所述的双工位定芯移载装置3由定芯杆部件31、升降机构32、横移机构33、线性激光产生器34组成。

参照图9：定芯杆部件31包括：固定端夹板311、定芯杆312、活动端夹板313以及激光型光电开关检测组件314。手推上料车1到位后，横移机构33带动定芯杆部件31横移至手推上料车1正上方的取纸工位。此时，定芯杆部件31处于待取纸状态，固定端夹板311张开，活动端夹板313打开至最大位置。进一步的，定芯杆312抽出，升降机构32带动定芯杆部件31下降，激光型光电开关检测组件314发出的光线沿定芯杆312上部15mm位置平行定芯杆轴线方向射出，经安装在活动端夹板313里的反射板反射接收。当激光型光电开关检测组件314光线信号处于遮挡状态时，定芯杆312到达盘纸区域。定芯杆部件31继续下降，当激光型光电开关检测组件314光线信号由遮挡状态变为无遮挡状态时，说明定芯杆312已到达盘纸纸芯位置；此时，升降机构32停止下降。定芯杆312插入盘纸纸芯，升降机构32开始上升一定距离后停止。此时，盘纸被定芯杆312抬离手推上料车1。接着，固定端夹板311推出，定芯杆正上方的线性激光产生器34会在盘纸的上切点，打出一条很细的红色激光线。然后，操作人员以红色激光线为基准，将盘纸的标签沿激光线对齐，对盘纸进行整理。盘纸整理好后，活动端夹板313向固定端移动，和固定端夹板311一起将盘纸夹紧。夹紧完成后，升降机构32继续抬升盘纸到最高位。然后横移机构33将盘纸横移至转运小车装置4正上方的放纸位。

参照图10：所述的转运小车装置4包括支腿41、轨道架42以及小车部件43。进一步的，小车部件43主要由小车固定端夹板431、小车行走驱动组件432、小车支撑杆433、小车活动端夹板434等。小车部件43上的盘纸被机器人抓取完之后，小车部件43向左横移至接纸位置，此时小车固定端夹板431张开，小车活动端夹板434移至最右位置。待双工位定芯移载装置3将盘纸横移送到正上方后，定芯杆部件31抬着盘纸下降，当盘纸落到小车支撑杆433上时，激光型光电开关检测组件314光线信号由遮挡状态变为无遮挡状态，此时升降机构32停止下降。然后，小车固定端夹板431夹紧，与盘纸的左端面紧贴，小车活动端夹板434往左侧横移，将盘纸右端面夹紧。进一步的，定芯杆部件31的固定端夹板311退出松开，活动端夹板313往右侧横移松开盘纸。所述的，固定端夹板311和小车固定端夹板431设置有30mm的行程夹紧行程，该设置可防止放纸取纸过程中夹板对盘纸端面摩擦损伤。

完成上述工作后，定芯杆312抽出，升降机构32上升、横移机构33将定芯杆部件31横移至手推上料车1正上方的取纸位置。进一步的，小车部件43取完盘纸后，系统根据小车活动端夹板434的夹紧位置，计算出盘纸的宽度，进而计算出小车部件43需向右行走多少距离，可将盘纸的右侧端面准确的移动到机器人码垛系统5设置的取纸基准面上。然后，小车行走驱动组件432驱动小车部件43向右行走相应距离。

参照图1：机器人码垛系统由气胀轴51、条码扫描仪52、盘纸直径视觉识别检测系统53以及机器人54组成。盘纸右侧端面到达机器人码垛系统5设置的取纸基准面后，系统根据设置的码垛高度参数，计算出每次码垛的盘纸数量。盘纸直径视觉识别检测系统53会对盘纸进行拍照等图像处理，根据图像计算出盘纸的准确直径，从而根据小车支撑杆433的固定高度值，计算出盘纸纸芯的准确位置。机器人54根据盘纸纸芯的位置坐标，将气胀轴51插入相应数量的盘纸胀紧。此时小车活动端夹板434张开一定行程，气胀轴51法兰端微微上提，使气胀轴51和小车支撑杆形成微小夹角，然后气胀轴51右移一定距离后，将盘纸抬起，进行码垛。所述的气胀轴51动作过程，可防止气胀轴51将其它盘纸带起。气胀轴51抓取盘纸后，机器人54将盘纸移至条码扫描仪52处，对各个盘纸的条码进行扫描，并将各盘纸的信息记录进入系统同时复核相关信息。经过对盘纸信息复核无误后，机器人54再将盘纸码垛到托盘等载具上。在机器人54取走盘纸的同时，小车活动端夹板434将左移夹紧盘纸，然后小车部件43继续将盘纸的右端面移动至取纸基准面上。机器人重复上述码垛过程，直到将全部盘纸码垛完。

小盘烟纸上料自动码垛系统的使用方法步骤如下：

S1：操作人员手推装有贴有标签的盘纸的手推上料车1，通过上料车导向定位装置2停在固定位置；

S2：双工位定芯移栽装置3将盘纸抬离手推上料车1支撑杆，操作人员以激光线为基准，对盘纸进行整理，将标签旋转到同一方位；

S3：双工位定芯移栽装置3将盘纸转移到转运小车装置4上；

S4：转运小车装置4将盘纸移动到待码垛位置，使盘纸右侧端面处在系统设置的码垛基准面位置；

S5：机器人码垛系统5利用气胀轴抓取系统指定数量的盘纸并将其码放在指定的托盘或者其它载具上；

S6：转运小车装置4继续移动确定距离，使盘纸右侧端面再次处在系统设置的码垛基准面位置；

S7：机器人码垛系统5继续抓取系统指定数量的盘纸并将其码放在指定的托盘或者其它载具上；

S8：重复S6-S7,直至将转运小车装置4上所有的盘纸码垛到相应载具上；

S9：转运小车装置4返回至取纸位置继续取纸。机器人码垛系统5继续抓取另一工位上的转运小车装置4上的盘纸；

S10：重复上述步骤，两个工位同时上料处理盘纸，机器人码垛系统对盘纸进行码垛，可连续处理三台分切机下来的盘纸。

Claims (5)

1.小盘烟纸上料自动码垛系统，其特征在于：包括若干台手推上料车、两套上料车导向定位装置、一套双工位定芯移载装置、两套转运小车装置、一套机器人码垛系统；所述的手推上料车包括支撑杆、连接杆、侧板、万向轮、把手、导向杆，支撑杆系水平支撑小盘盘纸的两根圆管，小盘盘纸立在两根圆管中间，连接杆由两根同规格圆管制作起连接两侧板的作用，导向杆也是由同规格圆管制作用来导向；小车的把手采用两根U型折弯小圆管制作。

2.根据权利要求1所述的小盘烟纸上料自动码垛系统，其特征在于：所述的上料车导向定位装置包括V形导向板、导向轮、弹簧缓冲杆、到位检测组件；V形导向板用于提前引导小车的导向杆进入导向轮轮槽中以提前吸收一部分撞击力，减少对导向轮的冲击；弹簧缓冲杆由螺杆和弹簧组成，用于吸收小车撞击能量；到位检测组件由弹簧杆、感应板、感应光开组成，用于对手推上料车的位置进行检测，防止手推上料车未到位时对定芯移载装置设备造成损伤。

3.根据权利要求1所述的小盘烟纸上料自动码垛系统，其特征在于：所述的双工位定芯移载装置包含两个定芯移栽工位，两个工位同时处理盘纸，每个工位包括定芯杆部件、升降机构、横移机构、线性激光产生器；所述的定芯杆部件包括固定端夹板、定芯杆、活动端夹板以及激光型光电开关检测组件。

4.根据权利要求1所述的小盘烟纸上料自动码垛系统，其特征在于：所述的转运小车装置包括支腿、轨道架、小车部件；小车部件包括小车固定端夹板、小车行走驱动组件、小车支撑杆、小车活动端夹板，小车固定端夹板和小车活动端夹板用于实现盘纸的夹持固定。

5.根据权利要求1所述的小盘烟纸上料自动码垛系统，其特征在于：所述的机器人码垛系统包括气胀轴、条码扫描仪、盘纸直径视觉识别检测系统以及机器人；气胀轴采用胶条胀键式结构以适应抓取不同数量的盘纸；盘纸直径视觉识别系统用来识别盘纸的准确直径从而系统根据直径数据计算盘纸纸芯的位置，为抓取提供关键数据；条码扫描仪对每个小盘烟纸上的条码进行读取，将信息自动录入系统。

Images