一种异型卷烟自动分拣系统及分拣方法与流程

本发明涉及烟草分发包装领域，尤其涉及一种异型卷烟自动分拣系统及分拣方法。

背景技术：

烟草从出厂到流入到销售点，需要经过分发，将库房内的条烟(条状包装烟草)按各销售点要订单数量进行分发，将每个销售点当前条烟的订单数量与品类用塑料膜包装在一起，然后由送货员装包装后的条烟送到销售点。

由于各个厂家出产的条烟在外形尺寸上一样，而且形态规整，因此库房的条烟分发已实现机械化生产，电脑控制分发过程，将条烟从包装箱出拆出，然后码放到立式分发机内，立式分发机内有若干个条烟仓，根据每个销售点当前条烟的订单数量与品类，立式分发机开动相应的条烟仓，该条烟仓中的条烟被选出并落到传送带上，将属于同一销售点的不同品类与数量的若干条烟一次从条烟仓中选出，落到传送带上，传送带将这一群组条烟传送到包装点，条烟在向包装点行进过程中，分别经过打码器将条烟打上管理码；并将条烟贴上识别码并扫描识别码。

在现有的条烟分发生产线上，条烟为垂直于传送带行进方向前进，关在条烟与条烟之间形成约2-3cm的间隔，打码器处于传送带的上方，并对着打码器下方通过的条烟进行打码，贴上识别码的贴码机与扫描识别码的扫描机安装在传送带的上方，贴码机的贴码头与扫描机的扫描头正对下方通过的条烟，并贴码头与下方通过的条烟之间的间隙为0。在扫描机扫描后，条烟进入塑封包装部分，将这一群组条烟码放在一堆，然后在外部加上塑封膜，对塑封膜进行热缩，完成包装。

但是这一包装工艺却不适合异型烟包装。异型烟即包装规格为异型的卷烟，当烟支长度为84mm，每小包卷烟为20支，外包装为硬盒或软盒的卷烟属于正常包装卷烟，如果与此有异则属于异型包装卷烟。异型烟由于装烟丝量小，烟油过滤效果更佳，而且包装新颖，小巧，个性差异，而被更多的烟民授受，越来越多的烟民选择异型烟支。由于异型烟支的包装盒形态并不统一，使异型烟条烟的外形尺寸差异非常大，有的品牌的异型烟条烟扁平，有的品牌的异型烟条烟方正。由于条烟的形太各异，因此，在进入条烟分发生产线上时，出现了如下问题：异型烟在立式分发机内的条烟仓内容易倾倒，立式分发机内的条烟仓的仓体形状是固定的，当异型烟条烟放入条烟仓后，有的异型烟条烟与条烟仓的仓壁之间具有很大空隙，使码放在条烟仓内异型烟条烟倾倒，因此在分发条烟时，条烟仓内异型烟条烟有可能因为倾倒而卡顿，无法出烟；打码器要完成打码工作，必须与条烟保持一个较小的且固定的距离，但异型烟条烟的高度不同，安装在传送带上方的打码机无法与条烟上表面保持一个距离，常常难以适应所有的条烟，因此打码机无法适应所有的条烟，因此常出现打码错误；贴码机的贴码头与扫描机的扫描头要完成工作，必须要求与通过下方的条烟距离完全一致，但因为异型烟条烟的高度不同，所以该贴码头与扫描头无法进行工作；异型烟是新流行烟草，市场需求波动非常大，如果建立多个烟草包装线，会造成市场需求低时设备空闲，而如果包装线设置较少，又会造成工作量无法完成的情况，实在难以调合。

因此，针对于异型条烟，在实现机械化分发上面临较大的困难，如果上述问题无法解决，那么在机械化分发异型条烟时，该出烟的时候条烟出现卡顿而未能出烟，或者多出烟，就会造成条烟分发出错；或者条烟出现卡顿时机械损坏条烟的情况，并且需要更多的人员辅助完成打码、贴码、扫码工作。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种异型卷烟自动分拣系统及分拣方法，解决了上述背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种异型卷烟自动分拣系统，包括：条烟分发模块、传送模块、条烟姿态调节模块、打码模块、扫码模块、道岔模块、包装模块；

条烟分发模块包括立式分发机,立式分发机由若干条烟仓并列构成；

传送模块包括贯穿整个分拣系统的传送带；

条烟姿态调节模块包括条烟姿态调节器和倾斜滚筒，条烟姿态调节器设置在传送带行进方向左侧壁处的起始端，将轴线垂直于传送带的条烟拨正为条烟轴线平行于传送带；倾斜滚筒设置在传送带上，使条烟贴紧传送带侧壁行走；

打码模块包括打码器和贴码器，打码器设置在传送带底部靠近传送带左侧壁处，将条烟打上管理码；贴码器设置在传送带左侧壁上，将条烟侧边贴上识别码；

扫码模块包括扫码器，扫码器设置在传送带左侧壁上，扫描识别码并记录识别码数据；

道岔模块包括两个相互平行的活动板，活动板尾端活动设置在传送带的侧壁上，两个立板的前端通过横梁连接，同步摆动；立板的前端分别对应到三个平行的传送带；

包装模块包括三个包装点位，具体为第一组包装机、第二组包装机、人工包装台，三个包装点位分别连接到道岔模块的三个平行传送带上，第一组包装机、第二组包装机为自动包装机，人工包装台由若干工人执行手工包装。

优选地、立式分发机中条烟仓两边的侧仓壁，以及靠近传送带一侧的前仓壁是可调节仓壁，侧仓壁的上端通过垂直于侧仓壁的上螺杆设置在立式分发机上，侧仓壁的下端通过垂直于侧仓壁的下螺杆设置在立式分发机上，螺杆上设置两枚可调节螺母，侧仓壁固定在两枚可调节螺母之间，前仓壁的上下两端设置有销杆，立式分发机前仓壁上设置有轴套，销杆穿入轴套内，并在轴套上设置锁紧螺钉用于锁紧销轴，可调节仓壁用于适应各种条烟外形尺寸。

优选地、可调节仓壁是加装的可调节隔板，隔板的选材是木材、铁皮或不锈钢板。

优选地、隔板选材是不锈钢板。

优选地、可调节仓壁对立式分发机的仓壁进行调节，异型条烟长度与仓壁间隙为16mm-24mm，异型条烟宽度与仓壁间隙为11mm-19mm，该间隙可以防止条烟仓内的条烟倾倒、卡顿。

优选地、倾斜滚筒的左右两端分别固定在传送带的左侧与右侧，倾斜滚筒以左端为圆心，顺条烟的行进方向沿条烟行进方向偏转40°-50°。

优选地、烟姿态调节器为弹簧片，弹簧片根部固定在传送带右侧，并从传送带右侧壁伸出到传送带中部，并以弹簧片根部为圆心，沿条烟行进方向偏转40°-50°，弹簧片长为180mm-220mm，弹簧片安装高度为8mm-18mm，弹簧片至弹簧片的顶部与传送带左侧壁的距离为550mm-650mm。

优选地、弹簧片至弹簧片的顶部与传送带左侧壁的距离为600mm，弹簧片长度为220mm，弹簧片偏转角度为45°，弹簧片安装高度为10mm。

优选地、打码器处的传送带结构是，在垂直于传送带行进方向上水平放置两根平行的传动滚筒，在两根传动滚筒之间设置若干o形皮带，o形皮带之间留置有间隙，间隙靠近传送带左侧，间隙为4cm-7cm，在间隙内设置打码器。

优选地、一种异型卷烟自动分拣系统的分拣方法，包括以下步骤：

分发，立式分发机的若干条烟仓分发条烟；

传送，由传送带传送分发的条烟；

条烟姿态调节，由条烟姿态调节器将垂直于传送带行进方向的条烟拨正为平行于传送带行进方向，并继续沿传送带行进方向行进；条烟经过倾斜滚筒，将条烟紧贴于传送带左侧行进；

打码，传送带底部靠近传送带左侧壁的打码器将条烟底面打上管理码；

条烟姿态再调节，已打上管理码的条烟经过第二个倾斜滚筒，将条烟紧贴于传送带左侧行进；

贴码，在传送带左侧壁上的贴码器将条烟左侧面贴上识别码；

扫码，在传送带左侧壁上的扫码器，扫描识别码并记录识别码数据；

包装，根据各包装点位的工作量分配包装任务，并由道岔将同一标类(同一销售点的条烟集合)的若干条烟按分配的包装任务传送到包装点位进行包装。

本发明的有益效果是：本发明设备成本低，同时能适应市场需求波动，不管是高市场需求量还是低市场需求量，均能适应，立式分发机内的条烟仓的仓壁可调，使任何形状尺寸的异型烟条烟均可放在条烟仓内不倾倒，在条烟的底部打码，因此不管条烟的外形尺寸、高度变化，均可有效打码，本发明能保证条烟在传送带上行进过程中，条烟沿传送带左侧壁行走，因此不管条烟的外形尺寸、高度变化，均可有效贴码、扫码，能实现异型条烟机械化分发和自动分拣，能避免条烟倾倒、卡顿或损坏，并且不会出现分发卡顿和分发出错，提高异形条烟的分发效率。

附图说明

图1是异型卷烟自动分拣系统结构图。

图2是立式分发机结构图。

图3是立式分发机前仓壁安装示意图。

图4是立式分发机前仓壁安装结构示意图。

图中，1-条烟，2-传送带，3-倾斜滚筒，4-o形皮带，5-打码器，6-贴码器，7-扫码器，8-道岔，9-包装机，10-条烟仓，11-条烟姿态调节器，12-人工包装台，13-立式分发机，13-1-侧仓壁，13-2-上螺杆，13-3-可调节螺母，13-4-下螺杆,13-5-销杆，13-6-轴套,13-7-前仓壁，13-8-锁紧螺钉。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种异型卷烟自动分拣系统，包括：条烟分发模块、传送模块、条烟姿态调节模块、打码模块、扫码模块、道岔模块、包装模块；

条烟分发模块包括立式分发机13,立式分发机13由若干条烟仓10并列构成；

传送模块包括贯穿整个分拣系统的传送带2；

条烟姿态调节模块包括条烟姿态调节器11和倾斜滚筒3，条烟姿态调节器11设置在传送带2行进方向左侧壁处的起始端，将轴线垂直于传送带的条烟1拨正为条烟轴线平行于传送带；倾斜滚筒3设置在传送带上，使条烟1贴紧传送带侧壁行走；

打码模块包括打码器5和贴码器6，打码器5设置在传送带2底部靠近传送带左侧壁处，将条烟1打上管理码；贴码器6设置在传送带2左侧壁上，将条烟1侧边贴上识别码；

扫码模块包括扫码器7，扫码器7设置在传送带2左侧壁上，扫描识别码并记录识别码数据；

道岔模块包括两个相互平行的活动板，活动板尾端活动设置在传送带的侧壁上，两个立板的前端通过横梁连接，同步摆动；立板的前端分别对应到三个平行的传送带；

包装模块包括三个包装点位，具体为第一组包装机9、第二组包装机、人工包装台12，三个包装点位分别连接到道岔模块的三个平行传送带上，第一组包装机、第二组包装机为自动包装机，人工包装台由若干工人执行手工包装。

立式分发机13由若干条烟仓10并列构成，条烟仓两侧，以及靠近传送带一侧的仓壁均为可调节仓壁，用于适应条烟外形尺寸。可调节仓壁包括条烟仓10两边的侧仓壁13-1，以及靠近传送带一侧的前仓壁13-7，侧仓壁13-1的上端通过垂直于侧仓壁的上螺杆13-2设置在立式分发机13上；上螺杆13-2上设置两枚可调节螺母13-3，侧仓壁固定在两枚可调节螺母之间。

侧仓壁13-1的下端同样通过垂直于侧仓壁的下螺杆13-4设置在立式分发机13上；下螺杆13-4上设置两枚可调节螺母13-3，侧仓壁固定在两枚可调节螺母之间。

前仓壁13-7的上下两端设有销杆13-5，立式分发机13前壁上设置有轴套13-6，销杆穿入轴套内，并在轴套上设置锁紧螺钉13-8用于锁紧销轴。

可调节仓壁为加装的隔板，分别在条烟仓10两边的侧仓壁13-1，以及靠近传送带一侧的前仓壁13-7均设置为可调节的隔板。其中隔板的选材可木材、铁皮、不锈钢板等材质。根据各种材质的特性，小组将木材、铁皮、不锈钢板。在实际使用中，为了考虑防腐性能、易加工成型性、边沿硬度，因此优先选用不锈钢板作为加工制作隔板的材料。

在设置可调节仓壁后，并按照相应条烟尺寸，结合深度、宽度间隙标准将隔板固定到恰当点位。以下是部分品规异型条烟与可调节仓壁尺寸对比表：

由表可知，设置有可调节仓壁后，经过对立式分发机13的仓壁进行调节，使得条烟仓的深度尺寸与异型烟条烟的长度尺寸可以更吻合，异型条烟长度与储烟槽长(深)度可以更小间隙，经调节后，条烟1与仓壁之间的间隙为小于25mm，大于15mm，该间隙可以防止条烟仓内的条烟倾倒、卡顿。

由表可知，经过对立式分发机的仓壁进行调节，使得条烟仓的宽度度尺寸与异型烟条烟的宽度尺寸可以更吻合，异型条烟宽度与条烟仓宽度可以更小间隙，经调节后，条烟与仓壁之间的间隙为小于20mm，大于10mm，该间隙可以防止条烟仓10内的条烟1倾倒、卡顿。

在传送带2起始端的行进方向上设置有条烟姿态调节器11，用于将轴线垂直于传送带的条烟拨正为条烟轴线平行于传送带。条烟姿态调节器11为弹簧片，弹簧片根部固定在传送带右侧，并从传送带右侧壁伸出到传送带中部，并以弹簧片根部为圆心，沿条烟行进方向偏转。

传送带上设置倾斜滚筒3，用于使条烟1贴紧传送带侧壁行走。倾斜滚筒3的左右两端分别固定在传送带的左侧与右侧，倾斜滚筒以左端为圆心，顺条烟的行进方向沿条烟行进方向偏转40°到50°。当条烟1行进到倾斜滚筒上时，由于摩擦力的原因，条烟1被倾斜滚筒3带到靠近贴紧传送带侧壁行走。

条烟姿态调节器11可选用塑料板、铝板、不锈钢、红钢纸板。以下是各种材质的特性：

根据对比评价结果，选取了红钢纸板作为加工制作条烟姿态调节器的材料。

条烟姿态调节器的作用是将条烟拨正为平行于传送带行进方向，其作用是：当条烟平行于传送带行进方向行走时，利于后续工位有底部打码，也利于后续工位的侧边、贴码、扫码。因此，条烟姿态调节器的作用直接影响到后面工作，有效地拨正条烟形态，更利于后期工作，为了使拨正效果更佳，需要对条烟姿态调节器的位置、长度、角度、安装高度进行设计，设计如下：

选取改造部件及安装位置的最佳参数。最终达到增加条烟打码烟姿达标次数的目的。

弹簧片根部固定在传送带右侧，并从传送带右侧壁伸出到传送带中部，并以弹簧片根部为圆心，沿条烟行进方向偏转45°，且±5°。

弹簧片至弹簧片的顶部与传送带左侧壁的距离为600±50mm，该距离适用绝大部分条烟，该距离的设计要求为：当条烟被拨正为平行于传送带行进方向时，弹簧片的顶部与传送带左侧壁的距离大于条烟的宽度，使条烟能通过弹簧片的顶部与传送带左侧壁的间隙，同时，不能因为间隙过小而使条烟卡顿。

弹簧片为200±20mm。弹簧片安装高度：10mm±2mm。

弹簧片接上述安装参数获得的生产结果统计表：

根据上表结果分析：

①各因素对结果影响的重要程度

极差r最大者，对结果影响程度最大，r最小则影响程度最小。

第8号试验最好，结果：条烟打码烟姿达标率为100％。

经综合评定，最佳条件即：弹簧片至左边缘距离：600mm，弹簧片长度：220mm，弹簧片偏转45°，弹簧片安装高度：10mm。

在传送带2上设置有道岔8，用于对接包装部分。道岔结构具体为：包括两个相互平行的活动板，活动板尾端活动设置在传送带的侧壁上，两个立板的前端通过横梁连接，同步摆动；立板的前端分别对应到三个平行的传送带，三个平行的传送带分别连接到第一组包装机9、第二组包装机、人工包装台12。

所述的包装部分包括有两个以上包装点位，具体包括一组包装机与至少一组人工包装台。包装部分包括三个包装点位，具体为第一组包装机9、第二组包装机、人工包装台12，第一组包装机、第二组包装机为自动包装机，人工包装台由若干工人执行手工包装。

各部分按如下顺序布置：立式分发机13、倾斜滚筒3、打码器5、倾斜滚筒、贴码机6与扫码器7、道岔8、包装点。

本发明提供的一种异型卷烟自动分拣系统的分拣方法，包括以下步骤：

分发，立式分发机13的若干条烟仓10分发条烟1；

传送，由传送带2传送分发的条烟1；

条烟姿态调节，由条烟姿态调节器11将垂直于传送带2行进方向的条烟1拨正为平行于传送带行进方向，并继续沿传送带行进方向行进；条烟1经过倾斜滚筒3，将条烟紧贴于传送带左侧行进；

打码，传送带底部靠近传送带左侧壁的打码器5将条烟1底面打上管理码；

条烟姿态再调节，已打上管理码的条烟1经过第二个倾斜滚筒，将条烟紧贴于传送带左侧行进；

贴码，在传送带2左侧壁上的贴码器6将条烟左侧面贴上识别码；

扫码，在传送带2左侧壁上的扫码器7，扫描识别码并记录识别码数据；

包装，根据各包装点位的工作量分配包装任务，并由道岔将同一标类(同一销售点的条烟集合)的若干条烟按分配的包装任务传送到包装点位进行包装。

由立式分发机13分发条烟1后，条烟姿态调节器11将垂直于传送带2行进方向的条烟拨正为平行于传送带行进方向，并继续沿传送带行进方向行进；具体为，垂直于传送带行进方向的条烟一端碰到条烟姿态调节器11后，碰撞端被阻挡，另一端继续前进，条烟1旋转，至平行于传送带行进方向，平行于传送带行进方向的条烟，在倾斜滚筒3上行走，被倾斜滚筒3摩擦力带到紧贴于传送带左侧行进。

在传送带底部且靠近传送带侧壁处设置有打码器5，用于将条烟打上管理码。打码器5处的传送带结构具体为：包括两根平行设置的传动滚筒，传动滚筒水平放置，并垂直于传送带行进方向；在两根传动滚筒之间设置若干o形皮带4，o形皮带4之间留置有间隙，在间隙内设置打码器5；所述的间隙为4cm-7cm，间隙靠近传送带左侧，当条烟1行进到此处时，条烟从打码器5上经过，不管条烟的高度尺寸是多少，当他在传送带上行走时，其底部必然是平铺在传送带上的，因此不同尺寸的条烟与打码器的距离是一定的，从而可以适应异形条烟的打码工作。

在传送带侧壁上还设置有贴码机6与扫码器7，用于将条烟1侧边贴上识别码并扫描识别码。因为条烟是紧贴侧壁行走，当贴码机6与扫码器7设置在侧壁时，因此不同尺寸的条烟的侧面都是与贴码机6接触的，并不会造成条烟与贴码头卡顿，从而可以适应异形条烟的贴码与扫码工作。

传送带2两侧边分为左侧与右侧，打码器5、贴码机6、扫码器7均设置在传送带的左侧，而条烟姿态调节器11设置在右侧。

根据各包装点位的工作量分配包装任务；具体为，收集各包装点位处理一次包装所需要的平均用时，计算当前状态下，各包装点位处理当前包装任务剩余时间，选择处理当前包装任务剩余时间最少的包装点作为下一次包装任务的执行包装点；选择优先顺序为：第一组包装机9、第二组包装机、人工包装台12。本方法的包装点设计理由为：从整个流水线来看，当只有一组包装机时，立式分发机、传送带及传上带上的各组件的成本比较大，点总成本约60％，而且占地面积也约占70％，而一组包装机的成本只占整个流水线的30％，为小部分，但完成一次同一标类的任务，一组包装机占时却高达70％，前面的立式分发、打管理码、贴码、扫码却时极快完成，不到包装用时的一半甚至更快。而如果为了适应市场最旺时的需求来布置的话，那么按传统的方式，需要多个流水线，且每个流水线包含有一个立式分发机、一个传达带、一个打管理码、一个贴码机、一个扫码机、一个包装机。但如果市场需求下调，则布置的多个流水线就会大量空闲。本发明采用的一个流水线配置一个包装点，而一个包装点包含两组包装机与一组人工包装台，能充分利用好立式分发机与包装机完成工作的时间差异，同时减少设备投入。当市场需要旺时，两组包装机与人工包装台全部参与包装工作，当市场需求下调时，可以减少人工包装台，甚至减少到一组包装机，以达到灵活适应市场需求的目的。

采用本方法进行了三个月使用实验，得到三个月异型烟分拣效率情况进行了统计分析，以下是采用本方法前的传统工艺与采用本方法的分拣效率对比检查数据表：

可知，异型烟分拣线分拣效率从之前的2705条/小时，提高至为本发明的3736条/小时。

同时，对本方法进行监督，当某一设备或部件发生故障时，整个流水线将进行停机，造成时间浪费，但设备故障不可避免，本方法是为降低故障率。通过对本方法进行监督，获得发下分拣环节停机时间情况见下表：

可知，立式分发机故障、“打码机”、贴码机、扫码机不影响整体分发流程。

本发明的异型烟分拣线分拣效率提升，达到了要求,确保了精益物流的稳步推进，达到了精益管理的要求。确保了设备稳态运行，进一步提升了设备运行能力。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。