卷烟分拣系统订单牌自动回收装置的制作方法

本发明涉及烟草物流技术领域，具体地，涉及一种应用于卷烟分拣系统中的订单牌自动回收装置。

背景技术：

随着工业电气自动化技术的不断发展与进步，降耗增效成为企业越来越重视的问题。降耗增效的关键在于如何在合理的成本控制中，减轻人力劳动或节约人力，提高企业生产效益。这就需要从实际需求及实用角度出发，采用科学的设计方法制定方案。

目前，烟草物流中心半自动卷烟分拣系统采用的是人工分拣-自动包装模式，相邻客户所下订单是通过订单牌隔离的，这种隔离方法称为订单牌切户。订单牌切户是人工分拣的重要环节，如果切户不准确，就会出现配送订单内容与客户订单内容不一致的情况，这种情况会导致生产环节和配送环节的秩序混乱。在现有的分拣工作中，订单牌随卷烟在输送线上移动，当离开分拣区域后，订单牌就需要与卷烟分离；卷烟继续输送到下一环节，订单牌通过人工收集，收集到一定数量后，再返送到分拣人员手中，循环使用。订单牌收集时需要一个工作人员固定在卷烟与订单牌分离处，这样就浪费了一个劳动力，且人工操作存在不确定性，导致工作失误。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种卷烟分拣系统订单牌自动回收装置。该装置能够对卷烟分拣系统中的订单牌进行自动回收，替代人工并实现了自动化管理。

为了实现上述技术效果，本发明所采用的技术方案是：卷烟分拣系统订单牌自动回收装置，包括分离装置、吸取装置、收集装置和控制系统；

所述分离装置包括设在带式输送机上方两侧的、倾斜设置的爬坡机构，以及与爬坡机构顶端相连的暂存机构；

所述吸取装置包括直线模组，及设在直线模组上的机械手，所述机械手可在直线模组上滑动，能够到达暂存机构的上方和收集装置的上方；

所述控制系统包括设在机械手上的、用于感应订单牌的光电传感器B，还包括用于驱动机械手吸取订单牌的动力装置B，所述光电传感器B和动力装置B分别与PLC连接。

作为优选方案，所述爬坡机构为带动力的条带式输送机，其倾斜方向与带式输送机的前进方向相同。

作为优选方案，所述暂存机构包括水平设置的托板及设在托板两侧的托辊。

进一步地，所述控制系统还包括设在暂存机构上的、用于感应订单牌的光电传感器A，还包括驱动托辊旋转的动力装置A，所述光电传感器A和动力装置A分别与PLC连接。

作为优选方案，所述机械手包括竖直设置的气缸组件和设于气缸组件下端的气动吸盘。

进一步地，所述动力装置B包括驱动气缸组件升降的气泵A，所述气泵A通过气压阀A与气缸组件连接，且所述气压阀A与PLC连接。

进一步地，所述动力装置B包括驱动气动吸盘吸取和松开订单牌的气泵B，所述气泵B通过气压阀B与气动吸盘连接，且所述气压阀B与PLC连接。

进一步地，所述机械手上设有用于将订单牌由水平状态变为竖直状态的旋转机构，所述旋转机构与PLC相连。

作为优选方案，所述收集装置的下方设有可停驻式万向轮，侧部设有扶手。

作为优选方案，所述收集装置上设有定位检测装置和流量监测装置。

相比于现有技术，本发明的有益效果是：

1、适用性：适应烟草物流行业的客观现实需求，满足烟草物流行业中长期的发展需要。

2、安全性：保证分拣系统订单牌自动回收装置及整个分拣系统的各个工艺环节、操作和系统运行高度安全。

3、准确性：保证分拣系统订单牌自动回收装置取牌100％准确，为客户高度负责。

4、先进性：选型国内外先进的机电配件、电控原件、电子原件，在国内分拣系统同行业中具有领先水平，满足未来10年的发展需求。

5、经济性：有效的降低运营成本，提高工作效率，建设投资经济合理，在全国同类烟草物流中心运营管理成本同比较低。

6、人性化：简化人工操作动作，减少人工，用自动化替代。

7、可靠性：保证整体运行安全、可靠、畅通，与分拣系统配合运行顺畅、稳定。

实现了精益物流管理的着力点，流程优化和技术改造工作，提高分拣效率，合理减少分拣人员。体现人性化的管理体系，满足系统需求，统一自动化管理，提高物流分拣配送效率和服务质量，降低物流运营成本，增强分拣系统的时效性和科学性。建成布局合理，经济实用，管理科学，快速准确，统一的卷烟分拣体系。该方案经过试用完全满足烟草物流中心中分拣环节的订单牌自动取牌功能，符合烟草物流中心的实际需求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的正视图；

图4为本发明的工作流程图；

附图中标记对应的部件名称如下：1为分离装置，11为爬坡机构，12为暂存机构，121为托板，122为托辊；2为吸取装置，21为直线模组，22为机械手，221为气缸组件，222为气动吸盘，223为旋转机构；3为收集装置；31为万向轮，32为扶手。

为了更清晰地表示本发明的机械结构，图中1、2和3中未示出控制系统。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细介绍，以下文字的目的在于说明本发明，而非限制本发明的保护范围。

如图1、2和3所示，本发明可按照如下方式实施，卷烟分拣系统订单牌自动回收装置，包括分离装置1、吸取装置2、收集装置3和控制系统四个部分。具体地，所述分离装置1用来将订单牌与卷烟分离，包括设在带式输送机上方两侧的、倾斜设置的爬坡机构11，及与爬坡机构11顶端相连的暂存机构12。所述吸取装置2用来将分离后的订单牌吸取转移，包括直线模组21，及设在直线模组21上的机械手22。所述机械手22可在直线模组21上滑动，能够到达暂存机构12的上方和收集装置3的上方。所述收集装置3用来收集回收的订单牌。所述控制系统对整个装置进行自动化控制，包括设在机械手22上的、用于感应订单牌的光电传感器B，还包括用于驱动机械手22吸取订单牌的动力装置B，所述光电传感器B和动力装置B分别与PLC连接。所述光电传感器B、PLC和动力装置B依次连接，当光电传感器B感应到订单牌时，发送信号给PLC，PLC再发送指令控制动力装置B，驱动机械手22工作。

所述分离装置1的爬坡机构11为条带式输送机，其倾斜方向与带式输送机的前进方向相同。订单牌的宽度等于爬坡机构11的宽度，使其在经过爬坡机构11时能与卷烟分离，且带动力，使订单牌自动升起并与卷烟分离，避免订单牌倒滑影响生产。而卷烟的宽度小于爬坡机构11的宽度，卷烟则继续随着带式输送机向前输送，完成了订单牌与卷烟分离的动作。所述分离装置1的暂存机构12包括水平设置的托板121及设在托板121两侧的托辊122，订单牌可顺畅滑行至暂存机构12处。本发明的暂存机构12设有10个订单牌暂存位。

所述吸取装置2的直线模组21被固定架设在输送带的上方，吸取装置2的机械手22包括竖直设置的气缸组件221和设于气缸组件221下端的气动吸盘222，机械手22可沿直线模组21水平滑动，并能够到达上述暂存机构12的正上方，以使机械手22能够吸取订单牌。

所述收集装置3设在上述直线模组21的下方，以使机械手22能够卸下订单牌到收集装置3上，所放置的订单牌顺序不乱。当收集装置3满载时，为了方便工作人员更换收集装置3，还在其底部设有可停驻式万向轮31,侧部设有扶手32。本发明至少需要两个收集装置3，以保证工作的交替连续性。收集装置3采用定位检测，摆放到固定位置后存放订单牌；收集装置3上安装流量监测装置，收集装置3储位存放至90％时，监测装置开始报警，操作工人听到报警后，将装满订单牌的收集装置3推走，并放置空的收集装置3。

所述控制系统还包括设在暂存机构12上的、用于感应订单牌的光电传感器A，还包括驱动托辊122旋转的动力装置A，所述光电传感器A和动力装置A分别与PLC连接。具体地，在暂存机构12的中间位置，即订单牌排满5个的位置处设置有光电传感器A，用于感应订单牌的数量是否达到5个，当数量达到5个时，光电传感器A发送信号给PLC；PLC再发送指令到与托辊122相连的动力装置A，所述动力装置A为电机，电机将5个订单牌继续向前推送。

所述控制系统还包括设在机械手22上的、用于感应订单牌的光电传感器B，还包括用于驱动机械手22吸取订单牌的动力装置B，所述光电传感器B与动力装置B通过PLC连接。具体地，机械手22的初始位置为暂存机构12的正上方，机械手22的下方位于气动吸盘222处设有光电传感器B，当气动吸盘222处的光电传感器B感应到订单牌时，光电传感器B发送信号给PLC。

所述动力装置B包括驱动气缸组件221升降的气泵A，所述气泵A通过气压阀A与气缸组件221连接，且所述气压阀A与PLC连接。具体地，PLC发送指令到气压阀A，通过控制气压阀A的流量来控制气缸组件221的升降。

所述动力装置B包括驱动气动吸盘222吸取和松开订单牌的气泵B，所述气泵B通过气压阀B与气动吸盘222连接，且所述气压阀B与PLC连接。具体地，当机械手22下降至气动吸盘222到达订单牌时，PLC发送指令到气压阀B，通过控制气压阀B的流量来吸取订单牌。当订单牌已吸取到气动吸盘222上时，PLC发送指令控制气压阀A，使机械手22上升。PLC再发送指令给直线模组21，直线模组21按照预定的线路和距离将机械手22移动至收集装置3的上方。

所述机械手22上设有用于将订单牌由水平状态变为竖直状态的旋转机构223，所述旋转机构223与PLC相连。具体地，PLC发送指令控制其旋转90°，使订单牌由水平状态变为竖直状态。PLC此时再次发送指令给气压阀B，控制气动吸盘222放下订单牌至收集装置3上。以上即完成一次订单牌的回收过程，当完成一次回收过程后，PLC发送指令给直线模组21，直线模组21再次将机械手22返回到初始位置，同时将旋转机构223回转，准备进入下一次回收过程。

如图4所示，上述卷烟分拣系统订单牌自动回收装置的工作流程，包括以下步骤：

第一步，卷烟和订单牌通过带式输送机输送至分离装置1处，订单牌通过带动力的爬坡机构11自动升起并与卷烟分离；

第二步，卷烟继续沿带式输送机向前输送，订单牌则滑行至暂存机构12处；

第三步，当光电传感器感应到5个订单牌时，PLC控制与托辊122相连的电机，电机将5个订单牌继续向前推送至机械手22下方；气动吸盘222处的光电传感器B感应到5个订单牌时，机械手22下降通过气动吸盘222吸取订单牌；

第四步，机械手22整体沿直线模组21滑行至收集装置3的上方；

第五步，旋转机构223旋转90°，使订单牌由水平状态变为竖直状态；

第六步，气动吸盘22松开订单牌，将订单牌存放于收集装置3处；

第七步，旋转机构223回转；

第八步，机械手22整体沿直线模组21滑行返回初始位置；

第九步，机械手22等待下一次工作指令。

本发明的性能指标设计：爬坡机构11的速度:此部分速度可调节，与带式输送机的速度相匹配；气动吸盘222下降吸订单牌的时间:0.5秒；吸取装置2滑行速度:此部分可调节,0.5米/秒至2米/秒；旋转机构223旋转90°时间:0.5秒；使用环境温度、湿度要求：零下5度至30度；动力供电电源要求：1.5KW，50HZ单相220V电源；气源的压力要求：10KG/M³。

本发明采用PLC对整套控制系统的动作进行逻辑控制，对整个装置起到安全保护，机械联锁，指令执行等功能，性能稳定。控制系统留有通信接口，开放、标准的数据接口，可与分拣系统进行无缝对接，为后续装置升级备用。本发明与分拣系统分离设置，独立工作，便于系统扩展和维护。