一种提高异型烟分拣速度的分拣装置及其控制方法与流程

本发明涉及条烟分拣领域，具体涉及一种提高异型烟分拣速度的分拣装置及其控制方法。

背景技术：

目前在国内条烟分拣领域，所采用的半自动条烟分拣系统仅适用于标准规格条烟分拣，无法兼顾异型规格条烟的分拣，导致异型规格条烟的分拣只能采用人工分拣或电子标签来进行分拣，分拣效率低，出错率高，劳动强度大。

授权公告号为cn106043834b的中国发明专利公开了“一种异型烟分拣系统及其控制方法”，包括烟仓、异型烟出烟机构、异型烟输送机构、烟姿调整机构、打标机构及分拣与包装机构，该发明为了调整烟姿以提高打码成功率，使用了两组转向皮带以及烟姿调整机构来实现条烟的靠边整理，其缺点在于：条烟在第一次转向后，其长度方向与运输方向一致，而条烟的长度一般是条烟宽度的2-4倍，转向后每条烟占据的皮带长度过长，因此皮带利用率很低，从而影响异型烟的分拣速度。

技术实现要素：

为解决背景技术中现有异型烟分拣系统的传送皮带利用率低而影响分拣速度的问题，本发明提供了一种提高异型烟分拣速度的分拣装置，本装置通过取消烟姿调整机构来取消异型烟的转向，使得条烟的长度方向与运输方向垂直，从而提高皮带利用率，提高分拣速度；其次，通过校正装置将异型烟调整到运输皮带的中部，以保证异型烟在经过打码装置时，条形码的位置与打码激光头的位置对齐，从而在不影响打码成功率的基础上提高分拣速度，具体技术方案如下。

一种提高异型烟分拣速度的分拣装置，包括主输送皮带和打码装置，所述打码装置与所述主输送皮带的末端直接连接；所述主输送带上设有用于将异型烟调整至主输送带中部的校正装置。

由此，上述结构取消了现有异型烟分拣系统中的转向皮带以及用于将异型烟靠边整理的烟姿调整机构，从而取消了异型烟的转向，使得条烟的长度方向始终与运输方向垂直。此种条烟运输方式相较于现有技术，条烟间距可以设置得更短(现有技术中需要留出足够的转向距离)，从而提高了皮带利用率，提高分拣速度；其次，通过校正装置将异型烟调整到运输皮带的中部，以保证异型烟在经过打码装置时，条形码的位置与打码激光头的位置对齐，从而在不影响打码成功率的基础上提高分拣速度。所述打码装置为现有技术，例如可以使用授权公告号为cn106043834b的中国发明专利公开的“一种异型烟分拣系统及其控制方法”中的打标机构。

优选地，所述校正装置包括分别安装在所述主输送皮带两侧的第一限高杆和第二限高杆，所述第一限高杆和第二限高杆的末端向所述主输送皮带的中部偏移且向皮带的输送方向延伸。

通过第一限高杆和第二限高杆，即可将主输送皮带上的异型烟调整至主输送带的中部，从而提高打码装置的打码成功率。

优选地，所述异型烟包括普通异型烟和特殊异型烟，所述第一限高杆的限高高度低于特殊异型烟且高于普通异型烟。

特殊异型烟(一般为方形条烟)较普通异型烟更厚，由此设置第一限高来调整特殊异型烟的烟姿且过滤比特殊异型烟薄的普通异型烟，从而完成烟姿校正。

优选地，所述主输送皮带用于输送所述普通异型烟；所述主输送皮带的侧面设有辅输送皮带，所述辅输送皮带的输送方向与所述主输送皮带的输送方向垂直；所述辅输送皮带的输送末端设有条烟拨打装置，所述条烟拨打装置位于所述主输送皮带的正上方，用于将辅输送皮带上的特异型烟输送至所述主输送皮带上。

辅输送皮带主要用于将例如方形条烟这类的特殊异型烟合入到主输送皮带上的普通异型烟的订单队列中。由于这类条烟的规格比较特殊，如果与普通异型烟同样采用常规出烟机构进行出烟容易造成订单混乱，因此单独使用一条辅输送皮带来完成特殊异型烟的分拣，以提高出烟的准确率。而通过辅输送皮带的输送末端设置条烟拨打装置，通过控制条烟拨打装置的启停即可控制特殊异型烟合入普通异型烟的订单队列中的时机，既保证了出烟的准确率，又保证了订单队列的整齐。

优选地，所述辅输送皮带与所述主输送皮带的连接处位于所述校正装置的上游。

由此，校正装置也可以对辅输送皮带输送过来的特殊异型烟进行烟姿的调整校正，将其调整至主输送带的中部，从而提高打码装置的打码成功率。

优选地，所述条烟拨打装置包括转动轴以及用于驱动所述传动轴的伺服电机，所述转动轴上沿其径向方向设有拨片；所述转动轴的长度方向与所述主输送皮带的输送方向垂直。

授权公告号为cn106043834b的中国发明专利公开的“一种异型烟分拣系统及其控制方法”中通过在主输送皮带的表面增设限位棱使得相邻条烟之间形成间距，防止订单混乱，但由于主输送皮带的长度较长，这种方案需要设置数量较多的限位棱，导致成本过高，本发明则采用拨片来将暂存在条烟拨打装置的特殊异型烟拨打至主输送皮带上，采用伺服电机来控制拨片转动的时机和转动角度，通过简单的控制来实现与上述专利中的限位棱相同的技术效果(在相邻条烟之间形成间距)，结构简单，成本大大降低。

优选地，包括基于虚拟队列的异型烟分拣装置和用于统计从辅输送皮带上的异型烟输送至主输送皮带上的特异性烟数量的计数器；所述基于虚拟队列的异型烟分拣装置包括订单分拣排列模块，所述伺服电机和所述计数器均与所述订单分拣排列模块通信；

当所述主输送皮带完成对当前订单中普通异型烟订单的分拣排列时，所述订单分拣排列模块控制所述伺服电机运转；

当所述计数器的计数值等于该订单中特殊异型烟的数量时，所述订单分拣排列模块控制所述伺服电机停止运转。

所述伺服电机在运转时，每隔一个预设时间周期使所述转动轴旋转180度。

当所述计数器的计数值等于该订单中特殊异型烟的数量时，表示该订单中的特殊异型烟已全部合单完成，此时即可控制所述伺服电机停止运转，停止特殊异型烟的合单。利用虚拟列队可以对异型烟分拣实现精确控制的特点(公开号为cn109720813a的中国发明专利申请：一种基于虚拟列队的异型烟分拣方法及分拣装置)，通过精确识别主输送皮带上普通异型烟的尾部，然后再通过辅输送皮带将特殊异型烟合入分拣主线上所述主输送皮带上普通异型烟的尾部，使得特殊异型烟的分拣不再需要停机、报警、复位等繁琐的操作，实现自动合单，减少停机频率，从而提高分拣速度。

优选地，当所述主输送皮带完成对当前订单中普通异型烟订单的分拣排列时的判断方法包括如下步骤：

将订单中所有普通异型烟的预设规格数据进行累加，得到普通异型烟的订单长度；

获取主输送带上当前订单的实际长度；

当所述实际长度等于普通异型烟的订单长度时，将所述辅输送带上的特殊异型烟合入到主输送带上所述普通异型烟队列的尾部。

优选地，所述获取主输送带上当前订单的实际长度的方法具体包括如下步骤：

根据各普通异型烟的规格数据，设定各普通异型烟的预设规格数据；

根据订单中普通异型烟的种类数据，读取所述普通异型烟对应的预设规格数据；

根据订单中普通异型烟的数量数据、种类数据以及对应的预设规格数据，分拣并排列该订单中的普通异型烟至主输送皮带上，形成普通异型烟队列；

根据已分拣排列好的普通异型烟的数量数据以及对应的预设规格数据，计算出主输送带上当前订单的实际长度。

优选地，所述普通异型烟的订单长度的计算方法为：

设通道个数为m，订单集合为x＝{x1，x2,…xn}，设决策变量nij，nij表示第i个订单在j个通道上的分拣条烟数；构造向量vi，表示订单i在各通道的分拣条数向量vi＝{ni1,ni2，…nim}，则分拣总量为：

假定每个通道分拣速度一致，用fv表示每条烟的分拣速度，用l表示条烟长度，则每条烟分拣时长为：

假设条烟拨打时间间隔为t0，则单通道条烟分拣时长为：tij＝nij×t+(nij-1)t0；

考虑订单间距为l，同时将订单间距换算为条烟拨打时间用tl表示，则

设皮带速度一定，用v0表示，则普通异型烟的订单长度为：

其中，m表示最大通道序号。

基于相同的发明构思，本发明还提供一种提高异型烟分拣速度的分拣装置的控制方法，包括如下步骤：

校正装置将主输送皮带上的异型烟调整至主输送带的中部；

打码装置对位于主输送带的中部的异型烟进行打码。

上述方法取消了现有异型烟分拣系统中的转向皮带以及用于将异型烟靠边整理的烟姿调整机构，从而取消了异型烟的转向，使得条烟的长度方向始终与运输方向垂直。此种条烟运输方式相较于现有技术，条烟间距可以设置得更短(现有技术中需要留出足够的转向距离)，从而提高皮带利用率，提高分拣速度；其次，通过校正装置将异型烟调整到运输皮带的中部，以保证异型烟在经过打码装置时，条形码的位置与打码激光头的位置对齐，从而在不影响打码成功率的基础上提高分拣速度。所述打码装置为现有技术，例如可以使用授权公告号为cn106043834b的中国发明专利公开的“一种异型烟分拣系统及其控制方法”中的打标机构。

优选地，所述主输送皮带的侧面设有辅输送皮带，所述辅输送皮带的输送方向与所述主输送皮带的输送方向垂直；所述辅输送皮带的输送末端设有条烟拨打装置，所述条烟拨打装置位于所述主输送皮带的正上方，用于将辅输送皮带上的特异型烟输送至所述主输送皮带上；所述辅输送皮带与所述主输送皮带的连接处位于所述校正装置的上游；所述条烟拨打装置包括转动轴以及用于驱动所述传动轴的伺服电机，所述转动轴上沿其径向方向设有拨片；所述转动轴的长度方向与所述主输送皮带的输送方向垂直；还包括基于虚拟队列的异型烟分拣装置和用于统计从辅输送皮带上的异型烟输送至主输送皮带上的特异性烟数量的计数器；所述基于虚拟队列的异型烟分拣装置包括订单分拣排列模块，所述伺服电机和所述计数器均与所述订单分拣排列模块通信；

当所述主输送皮带完成对当前订单中普通异型烟订单的分拣排列时，所述订单分拣排列模块控制所述伺服电机运转；

当所述计数器的计数值等于该订单中特殊异型烟的数量时，所述订单分拣排列模块控制所述伺服电机停止运转；

所述拨片共设有两个，两个所述拨片之间的夹角为180度；所述伺服电机在运转时，每隔一个预设时间周期使所述转动轴旋转180度；

所述控制方法包括如下步骤：

辅输送皮带将特异性烟输送至条烟拨打装置；

当主输送皮带完成对当前订单中普通异型烟订单的分拣排列时，订单分拣排列模块控制所述拨打装置上的伺服电机每隔一个预设时间周期使转动轴旋转180度，将拨打装置内的特异性烟拨打至主输送皮带上；

当计数器的计数值等于该订单中特殊异型烟的数量时，订单分拣排列模块控制所述伺服电机停止运转。

当所述计数器的计数值等于该订单中特殊异型烟的数量时，表示该订单中的特殊异型烟已全部合单完成，此时即可控制所述伺服电机停止运转，停止特殊异型烟的合单。利用虚拟列队可以对异型烟分拣实现精确控制的特点(公开号为cn109720813a的中国发明专利申请：一种基于虚拟列队的异型烟分拣方法及分拣装置)，通过精确识别主输送皮带上普通异型烟的尾部，然后再通过辅输送皮带将特殊异型烟合入分拣主线上所述主输送皮带上普通异型烟的尾部，使得特殊异型烟的分拣不再需要停机、报警、复位等繁琐的操作，实现自动合单，减少停机频率，从而提高分拣速度。

优选地，当所述主输送皮带完成对当前订单中普通异型烟订单的分拣排列时的判断方法包括如下步骤：

将订单中所有普通异型烟的预设规格数据进行累加，得到普通异型烟的订单长度；

获取主输送带上当前订单的实际长度；

当所述实际长度等于普通异型烟的订单长度时，将所述辅输送带上的特殊异型烟合入到主输送带上所述普通异型烟队列的尾部。

优选地，所述获取主输送带上当前订单的实际长度的方法具体包括如下步骤：

根据各普通异型烟的规格数据，设定各普通异型烟的预设规格数据；

根据订单中普通异型烟的种类数据，读取所述普通异型烟对应的预设规格数据；

根据订单中普通异型烟的数量数据、种类数据以及对应的预设规格数据，分拣并排列该订单中的普通异型烟至主输送皮带上，形成普通异型烟队列；

根据已分拣排列好的普通异型烟的数量数据以及对应的预设规格数据，计算出主输送带上当前订单的实际长度。

优选地，所述普通异型烟的订单长度的计算方法为：

设通道个数为m，订单集合为x＝{x1，x2,…xn}，设决策变量nij，nij表示第i个订单在j个通道上的分拣条烟数；构造向量vi，表示订单i在各通道的分拣条数向量vi＝{ni1,ni2，…nim}，则分拣总量为：

假定每个通道分拣速度一致，用fv表示每条烟的分拣速度，用l表示条烟长度，则每条烟分拣时长为：

假设条烟拨打时间间隔为t0，则单通道条烟分拣时长为：tij＝nij×t+(nij-1)t0；

考虑订单间距为l，同时将订单间距换算为条烟拨打时间用tl表示，则

设皮带速度一定，用v0表示，则普通异型烟的订单长度为：

其中，m表示最大通道序号。

由于采用了以上技术方案，与现有技术相比较，本发明取消了现有异型烟分拣系统中的转向皮带以及用于将异型烟靠边整理的烟姿调整机构，从而取消了异型烟的转向，使得条烟的长度方向始终与运输方向垂直，从而提高皮带利用率，提高分拣速度；其次，通过校正装置将异型烟调整到运输皮带的中部，以保证异型烟在经过打码装置时，条形码的位置与打码激光头的位置对齐，从而在不影响打码成功率的基础上提高分拣速度；进一步地，本发明利用虚拟列队可以对异型烟分拣实现精确控制的特点(公开号为cn109720813a的中国发明专利申请：一种基于虚拟列队的异型烟分拣方法及分拣装置)，通过精确识别主输送皮带上普通异型烟的尾部，然后再通过辅输送皮带将特殊异型烟合入分拣主线上所述主输送皮带上普通异型烟的尾部，使得特殊异型烟的分拣不再需要停机、报警、复位等繁琐的操作，实现自动合单，减少停机频率，进一步提高了分拣速度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为本发明校正装置的结构示意图；

图4为图3的侧视图；

图5为本发明中订单分拣排列模块、伺服电机以及计数器的电路连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

实施例1

如图1所示，一种提高异型烟分拣速度的分拣装置，包括主输送皮带1、辅输送皮带2和打码装置3，所述辅输送皮带2的输送方向与所述主输送皮带1的输送方向垂直，所述打码装置3与所述主输送皮带1的末端直接连接；异型烟包括普通异型烟和特殊异型烟，所述主输送皮带1用于输送普通异型烟，所述辅输送皮带2用于输送特殊异型烟。如图1和图3所示，所述主输送带1上设有用于将异型烟调整至主输送带1中部的校正装置，所述校正装置包括分别安装在所述主输送皮带1两侧的第一限高杆11和第二限高杆12，所述第一限高杆11和第二限高杆12的末端向所述主输送皮带1的中部偏移且向主输送皮带1的输送方向延伸。如图4所示，所述第一限高杆11的限高高度低于特殊异型烟且高于普通异型烟。如图3所示，所述辅输送皮带2与所述主输送皮带1的连接处位于所述校正装置的上游。

如图1和图2所示，所述辅输送皮带2的输送末端设有条烟拨打装置，所述条烟拨打装置位于所述主输送皮带1的正上方，用于将辅输送皮带2上的特异型烟输送至所述主输送皮带1上。所述条烟拨打装置包括转动轴41以及用于驱动所述传动轴41的伺服电机42，所述转动轴上沿其径向方向设有拨片43；所述转动轴41的长度方向与所述主输送皮带1的输送方向垂直。所述拨片43共设有两个，两个所述拨片43之间的夹角为180度；所述条烟拨打装置4的侧壁上设有出烟口44，所述出烟口44出设有缓冲条45。所述伺服电机42在运转时，每隔一个预设时间周期使所述转动轴41旋转180度，从而驱动拨片43将条烟拨打装置4内的特异性烟从出烟口44处拨打出去，再经缓冲条45至主输送皮带1上。所述主输送皮带1采用的是基于虚拟队列的异型烟分拣装置，所述出烟口44处设有用于统计从辅输送皮带2上输送至主输送皮带上1的特殊异型烟数量的计数器46；

如图5所示，所述主输送皮带1包括订单分拣排列模块13，所述伺服电机42和所述计数器46均与所述订单分拣排列模块13通信；当所述主输送皮带1完成对当前订单中普通异型烟订单的分拣排列时，所述订单分拣排列模块13控制所述伺服电机42运转，将所述条烟拨打装置4内的特殊异型烟拨打至主输送皮带1上；当所述计数器46的计数值等于该订单中特殊异型烟的数量时，所述订单分拣排列模块13控制所述伺服电机42停止运转。

实施例2

一种提高异型烟分拣速度的分拣装置的控制方法，包括如下步骤：

辅输送皮带将特异性烟输送至条烟拨打装置；

当主输送皮带完成对当前订单中普通异型烟订单的分拣排列时，订单分拣排列模块控制所述拨打装置上的伺服电机每隔一个预设时间周期使转动轴旋转180度，将拨打装置内的特异性烟拨打至主输送皮带上；

当计数器的计数值等于该订单中特殊异型烟的数量时，订单分拣排列模块控制所述伺服电机停止运转。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。