CN113895706A - 一种新型异型烟核数机构及其核数方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型异型烟核数机构及其核数方法，包括核数皮带机、阻尼皮带机和缓存皮带机，核数皮带机、阻尼皮带机和缓存皮带机从出口端到进口段依次对接，缓存皮带机的进口段对接到主线皮带机，核数皮带机出口端对接到打码皮带，核数皮带机出口端设置有光电开关。本发明是通过三种要求的功能皮带来实现的。分别是核数皮带、阻尼皮带、缓存皮带，此种模式结构简单、成本低廉。既解决了传统缓存模式效率低的问题，又解决了海绵带模式和翻叉模式不能全品规上线的问题。尤为适合异型烟分拣系统的使用，有非常大的使用和推广价值。

Description

一种新型异型烟核数机构及其核数方法

技术领域

本发明涉及一种新型异型烟核数机构及其核数方法，属于烟草物流设备技术领域。

背景技术

条烟在销售之前需要根据不同客户的订单需求，将条烟进行分拣和包装。条烟分拣工作一般都使用分拣机实现功能。分拣出来的条烟通过皮带输送至打码工位进行打码，打完码后再输送到包装工位。条烟打码：每个用户订购的条烟都有一个固定的码号，而且为了区分不同用户，每户之间的订单都有一个物理的间隔，而且这个物理间隔在分拣之初就会存在。皮带速度一定的条件下，皮带上的条烟越密集，单位时间通过条烟数量就越多。这时单位时间通过的条烟数量，是皮带上的通过效率。订单越小，订单之间的物理间隔就越大，订单之间的物理间隔越大，皮带上的传输效率就越低。此时不光是皮带的传输效率低，他直接会影响分拣和包装的效率都会处于一个很低的水平。

而现有的技术存在如下问题：

（1）条烟被分拣出来后，如图1所示，在主线皮带上会呈现出以下几种状态：一个订单内条烟和条烟之间也会存在一个小间距，这个是由分拣端决定的，无法消除。同时条烟之间也需要一个物理距离，保证打码机可以给每个条烟都能打到码，并核对订单内的条烟数量。（如果条烟都挤在一起，打码机的传感器是无法区分并核对数量的）订单和订单之间会有一个大间隔，而且这个间隔很大。他存在的意义一个是区分订单，防止前后订单的烟窜单。另一个是打码切户需要一个更明显的物理间隔，使打码传感器有一个不同时间的反馈信号。

这种状态也是订单通过打码机的状态，唯一的区别是条烟间距可以再小一点。只要保证条烟间距和订单间距有一个明显的长度差，打码机就可以辨别1#订单内的烟是否走完，是否需要切换到2#订单的码段进行打码。

（2）传统的异型烟经过主线皮带后，会经过3段或多段缓存皮带，如图2所示。在缓存皮带机端头会设置一个停放器，将条烟堆积并消除条烟间距，这一段缓存皮带上只能存储一个订单的条烟。无论是包装机还是分拣机，设备的生产效率不是直线不变的，而是存在一个波形走势。当打码、包装端无故障或可允许通过时，缓存皮带上的订单堆积后将直接传输到打码段。当打码、包装端出现故障或瞬时效率下降时，缓存皮带上的订单可暂存在这里一段时间。此时分拣主线皮带暂时可不用停止。因为订单和订单之间还有一个很大的物理间隔，如果打码、包装端可以快速消除当前故障，或效率又瞬时上升时。缓存皮带的作用就起到了包装端容错，分拣端暂时不用停机的作用。同理，当分拣端故障停机或瞬时效率下降时，也不需包装机停机。因为缓存段皮带还存储有3个或多个订单等待包装。不至于分拣机故障或效率下降导致包装机无事可做。由此可见，在分拣和包装之间设置有缓存皮带是有着重要的意义。（缓存皮带的起到了一个蓄水池的作用）由上图可见，条烟间距在缓存皮带处堆积，在打码皮带处又出现了条烟间距。我们是通过打码皮带的速度V1，大于缓存皮带的速度V2，速度差将条烟的间距拉开，这样条烟就能顺利打码。且切户的物理间距也可以通过停放器的开合时机来控制。

（3）由图3可知，每一个订单都会经过缓存皮带。订单越小，缓存皮带上的利用率就越低。而订单的数量会在1-20条之间随机变化，每个客户的需求是不一样的。所以我们在设计缓存皮带时，必须按最大订单长度来设计。保证大订单也能够存放的下。

每段缓存皮带上都会有未利用的空间，这直接导致包装的效率就会有所下降，而且订单越小利用率就越低。尤其在三、四线这样的小城市，小订单会持续的长时间的存在，这势必导致分拣和包装的效率大打折扣。

（4）为了解决以上订单间距问题，行业内出现了一种海绵带核数机构，如图4所示，其机构原理是将条烟在缓存皮带上堆积，再通过一组上下海绵软皮带的挤压，将条烟根据客户的订单一条一条数出去。当条烟堆积在核数海绵带机构处，海绵机构不运转，这时就将条烟挡在了缓存皮带上。当需要放单时，上下海绵皮带相对转动，将条烟挤压通过海绵带机构。

海绵带核数机构的特点是能高速的将条烟按订单核数通过，但是只针对相近高度的条烟。高度差超过±3mm是无法正常通过的。比海绵通道矮的烟，条烟会被缓存皮后面的烟推送至海绵带内，导致海绵带启动时订单窜单。比海绵通道高的烟，直接会被阻挡在海绵带外面，当机构启动时海绵带的压缩量有限，无法将厚烟挤压至海绵带内。

从图4可以看出，此类机构的确提高了缓存皮带的利用率，订单之间的间隙可以消除。但是唯一的缺陷是只能由厚度相近的烟通过，而高度差大的烟是无法通过的。但是我们分拣的条烟是异型烟，异型烟现在统计到的高度尺寸在20mm-135mm之间不等。而行业内现有的异型烟品规将近200个左右。这就使此机构在异型烟的分拣领域使用受到了极大的局限性。

（5）为了解决在缓存皮带上消除订单间距，又可以高烟矮烟共线工作，行业内又出现一种翻叉式核数机构，如图5所示，其工作速度虽然没有海绵带式核数机构快，但是对于异型烟分拣包装来讲完全够用。翻叉式核数机构的特点是由五齿翻叉结构，翻叉核数之前，条烟被阻挡在叉体处，缓存皮带上的条烟依旧可以消除订单间距。当需要工作时，叉体翻转将当前条烟翻转出去，同时下一个叉体又可阻挡下一个条烟。根据客户订单按数量分出条烟后，翻叉停止，等待下一次工作。此机构运用翻叉式机械阻挡将条烟数出，条烟在经过翻叉时基本不受条烟高度的影响。

由图5可知，翻叉式机构也非常简单，而且基本能解决高矮通吃的问题。但是对于异型烟分拣线体来讲，异型烟高度尺寸差距大，条烟高度尺寸在20mm-135mm之间不等。当条烟尺寸过高时经过翻叉机构，条烟会在皮带上打滚而影响烟姿，而包装系统对皮带上的烟姿要求又非常高。所以此机构如果要分拣更高尺寸的烟，就需要人工干预整理烟姿。但最主要的是异型烟不光是高度尺寸有差异，长度尺寸也有很大的差异。异型烟的长度尺寸在150mm-350mm之间，我们翻叉机构由于受设计空间限制，只能布置2个叉体。这样翻叉机构只能翻转250mm-350mm之间的烟，对于那种小于250mm以下的烟就很难处理。因为条烟不一定在皮带正中间处传输，导致翻转这种长度较短的烟时，就有极大的可能会出现单叉翻转，而使设备平凡出现故障。

综上所述，由于异型烟不管是长、宽、高尺寸，变化的梯度都非常大，不是一个标准的物流物品，这就导致异型烟全品规共线生产时，有非常大的难度，要么需要人工干预、要么设备只能分拣部分产品、要么运行的效率低下为了解决以上技术问题，本发明提出一种新型异型烟核数机构。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种新型异型烟核数机构及其核数方法，整体上提高皮带的输送效率，使分拣和包装的效率不受其他因素的影响。本发明专利有机构简单，成本低廉、且提升整体效率的特点，以解决上述现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种新型异型烟核数机构，包括核数皮带机、阻尼皮带机和缓存皮带机，核数皮带机、阻尼皮带机和缓存皮带机从出口端到进口段依次对接，缓存皮带机的进口段对接到主线皮带机，核数皮带机出口端对接到打码皮带，核数皮带机出口端设置有光电开关。

优选的，上述阻尼皮带机采用高摩擦力的花纹带，缓存皮带机采用低摩擦力的光皮带。

一种新型异型烟核数机构的核数方法，该方法包括以下步骤：

（1）当需要核数工作时，核数皮带和阻尼皮带机同时转动，且核数皮带的运转速度大于阻尼皮带的运转速度，条烟经过两段皮带时，拉出间隔能够顺利打码；

（2）当需要核数停止时，核数皮带快速停止，有1-2条下个订单的烟会滞留在核数皮带上，且没有经过核数光电开关，此时阻尼皮带上条烟如果没有走到皮带端头，则继续行走，补足条烟间隙，保证皮带利用率，如果条烟已经走到阻尼皮带端头，则阻尼皮带与核数皮带同时停止。

优选的，上述设定核数皮带的速度为V1，设定阻尼皮带的速度为V2，设条烟宽度为B，条烟间隙为L，停机系数为k，阻尼皮带的速度是V2≥(k*B*V3)/(B+L)，V1=2*V2，缓存皮带的速度V3大于主线皮带的速度。

优选的，上述阻尼皮带上的条烟静摩擦力F1大于缓存皮带上的条烟动摩擦力F2。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明是通过三种要求的功能皮带来实现的。分别是核数皮带、阻尼皮带、缓存皮带，此种模式结构简单、成本低廉。既解决了传统缓存模式效率低的问题，又解决了海绵带模式和翻叉模式不能全品规上线的问题。尤为适合异型烟分拣系统的使用，有非常大的使用和推广价值。

附图说明

图1是主线皮带分拣结构示意图；

图2是传统的异型烟分拣结构示意图；

图3是传统的异型烟分拣结构未利用段结构示意图；

图4是海绵带核数机构结构示意图；

图5是翻叉式核数机构结构示意图；

图6是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

实施例1：如图6所示，一种新型异型烟核数机构，包括核数皮带机1、阻尼皮带机2和缓存皮带机3，核数皮带机1、阻尼皮带机2和缓存皮带机3从出口端到进口段依次对接，缓存皮带机3的进口段对接到主线皮带机4，核数皮带机1出口端对接到打码皮带5，核数皮带机1出口端设置有光电开关6，光电开关用于计数控制用，核数皮带用高摩擦力花纹皮带，且控制方式运用伺服电机来驱动，能够瞬间处理启停动作；阻尼皮带段可用于条烟的堆积，且同样采用高摩擦力的花纹皮带。控制方式运用变频电机，也可瞬时响应启停，缓存皮带用于存储分拣端过来的条烟，且条烟也可在缓存皮带处进行堆积。缓存皮带常转运行。缓存皮带用低摩擦力的光皮带。

优选的，上述阻尼皮带机采用高摩擦力的花纹带，缓存皮带机采用低摩擦力的光皮带。

实施例2：一种新型异型烟核数机构的核数方法，该方法包括以下步骤：

（1）当需要核数工作时，核数皮带和阻尼皮带机同时转动，且核数皮带的运转速度大于阻尼皮带的运转速度，条烟经过两段皮带时，拉出间隔能够顺利打码；

（2）当需要核数停止时，核数皮带快速停止，有1-2条下个订单的烟会滞留在核数皮带上，且没有经过核数光电开关，此时阻尼皮带上条烟如果没有走到皮带端头，则继续行走，补足条烟间隙，保证皮带利用率，如果条烟已经走到阻尼皮带端头，则阻尼皮带与核数皮带同时停止。

皮带速度的设定：设定核数皮带的速度为V1，设定阻尼皮带的速度为V2，设条烟宽度为B，条烟间隙为L，停机系数为k（k可取1.2左右），阻尼皮带的速度是V2≥(k*B*V3)/(B+L)，只要V2不小于这个速度，阻尼皮带就不会对主线皮带的条烟造成拥堵。虽然主线皮带比阻尼皮带快，由于需要消除条烟间距L，条烟会在缓存皮带走一段打滑行程。只要阻尼皮带的传输效率，大于缓存皮带的打滑输送效率即可；核数皮带是为了将条烟拉开间距，可顺利通过核数光电、打码光电，能够正常核数和打码就可以。通常我们将这种速度差提高到2倍左右，便可实现正常功能，即设定V1=2*V2；缓存皮带的速度V3大于主线皮带的速度，在设计缓存皮带V3时，是略大于主线皮带的速度的，缓存皮带需要保证主线上的条烟，不会因为V3的速度慢，而导致叠加产生拥堵。分拣出来的条烟在主线皮带上也会存在一个小间距，这个是由分拣端决定的并无法消除。由于阻尼段的阻挡，这个间隙会在缓存皮带和阻尼皮带上消除。为了防止阻尼皮带对主线造成拥堵，就需要对阻尼皮带的速度精确。

优选的，上述阻尼皮带上的条烟静摩擦力F1大于缓存皮带上的条烟动摩擦力F2，该设置方式的目的在于：主线皮带上的烟需要源源不断的供给缓存皮带，所以缓存皮带需要常转。此时我们知道，如果缓存皮带常转，阻尼皮带即便不转，也会推着阻尼皮带上的烟向前走。但是阻尼皮带运用高摩擦力的花纹带，缓存皮带运用低摩擦力的光皮带。只要阻尼皮带上的条烟静摩擦力F1，大于缓存皮带上的条烟动摩擦力F2。即便阻尼皮带不转动，缓存皮带上的条烟也会打滑而释放条烟的推力。根据市场上的产品特性选型与计算，阻尼皮带的长度与缓存皮带的长度比大概在1:1.2左右，就可得到此效果。如阻尼皮带设计长度为1米，那缓存皮带的长度就要≤1.2m。实际缓存的长度就需要根据场地的变化设计即可。

核数皮带的长度理论上越短越好，因为需要核数皮带快速的通过核数光电，核数皮带只是一个快速核数并拉开条烟间距的通道。如果设计的过长，就需要多走一段核数空行程，才会触发核数光电，完成核数。由于核数皮带是一个急起急停的通道，急起时保证条烟竟可能的少向后打滑，急停时保证条烟不会有过冲的情况。所以核数皮带也使用高摩擦力的皮带保证此条烟的稳定性。核数皮带的长度通过实验得出在0.5m左右，既能保证条烟不会过冲，又能保证效率不受影响。

通过以上分析计算看出，这种新型异型烟核数机构，是通过三种要求的功能皮带来实现的。分别是核数皮带、阻尼皮带、缓存皮带，此种模式结构简单、成本低廉。既解决了传统缓存模式效率低的问题，又解决了海绵带模式和翻叉模式不能全品规上线的问题。尤为适合异型烟分拣系统的使用，有非常大的使用和推广价值。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种新型异型烟核数机构，其特征在于：包括核数皮带机（1）、阻尼皮带机（2）和缓存皮带机（3），核数皮带机（1）、阻尼皮带机（2）和缓存皮带机（3）从出口端到进口段依次对接，缓存皮带机（3）的进口段对接到主线皮带机（4），核数皮带机（1）出口端对接到打码皮带（5），核数皮带机（1）出口端设置有光电开关（6）。

2.根据权利要求1所述的一种新型异型烟核数机构，其特征在于：阻尼皮带机采用高摩擦力的花纹带，缓存皮带机采用低摩擦力的光皮带。

3.根据权利要求1-2任一所述的一种新型异型烟核数机构的核数方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

（1）当需要核数工作时，核数皮带和阻尼皮带机同时转动，且核数皮带的运转速度大于阻尼皮带的运转速度，条烟经过两段皮带时，拉出间隔能够顺利打码；

（2）当需要核数停止时，核数皮带快速停止，有1-2条下个订单的烟会滞留在核数皮带上，且没有经过核数光电开关，此时阻尼皮带上条烟如果没有走到皮带端头，则继续行走，补足条烟间隙，如果条烟已经走到阻尼皮带端头，则阻尼皮带与核数皮带同时停止。

4.根据权利要求3所述的一种新型异型烟核数机构，其特征在于：设定核数皮带的速度为V1，设定阻尼皮带的速度为V2，设条烟宽度为B，条烟间隙为L，停机系数为k，阻尼皮带的速度是V2≥(k*B*V3)/(B+L)，V1=2*V2，缓存皮带的速度V3大于主线皮带的速度。

5.根据权利要求3所述的一种新型异型烟核数机构，其特征在于：阻尼皮带上的条烟静摩擦力F1大于缓存皮带上的条烟动摩擦力F2。

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