张亚周 刘庆明 茹菲 黄淳
陕西中烟工业有限责任公司宝鸡卷烟厂 陕西 宝鸡 721000
摘要：本文首先介绍了立体仓库成品卷烟入库流程，接着分析了成品烟箱沿着输送线通过不同的分拣道卡烟现象，然后阐述解决卡烟箱的方案，通过研制防卡料导正装置，确保成品卷烟顺利入库。
关键词：分拣道 导正装置 研究和应用
引言：物流立体仓库成品卷烟入库，成品烟箱沿着输送线通过不同的分拣道被分流输送分拣，并最终通过每条分流输送的分拣道传输末端设置的码垛机械手。烟箱分拣道防卡料气动导正装置，能防止烟箱夹包卡料，能保证烟箱连续不间断传输。
1、分拣道分拣工作原理
目前，烟草生产企业对成品烟箱的分拣和码垛操作已经实现了自动化生产。成品烟箱沿着输送线通过不同的分拣道被分流输送分拣，并最终通过每条分流输送的分拣道传输末端设置的码垛机械手，利用负压吸力吸附烟箱，然后按照编程动作替代人工完成烟箱的自动码垛和堆垛动作，从而大大节省人力，并提高物流转运和输送效率。但是，烟箱在分拣道和输送线90°分流传输输送的过程中，烟箱通过暂停的输送线，首先，被90°转向分拣道起始端下方由升降机构升降的分拣道电动滚筒转接，然后升起的分拣道电动滚筒使烟箱沿分拣道90°分流传输转运的过程中，烟箱需要沿分拣道下滑一段距离，然后再由分拣道水平匀速传输段的电动滚筒匀速盛接不间断连续向前继续传输，直至传输至机械手近端后停止。该过程中，烟箱受输送线骤停惯性和分拣道起始端下滑输送段加速向下冲传影响，烟箱的转接传输极易发生偏斜，而烟箱一旦偏斜，则必然影响分拣道传输末端机械手对到位烟箱的码垛定位精度，导致机械手码垛堆垛出现偏斜。因此，在烟箱进入分拣道机械手码垛工位前，对烟箱进行必要的整形和校正尤为必要。
2、防卡烟装置的研制
研制一种烟箱分拣道防卡料气动导正装置，解决现有技术下烟箱分拣道分流传输转运过程中，防止烟箱偏斜的导正支架与烟箱外侧壁滑动摩擦接触，位置固定的导正支架影响烟箱的连续转运，烟箱在校正工位易出现夹包卡料的技术问题。
首先采用的研制方案：烟箱分拣道防卡料气动导正装置，包括位于分拣道左右对称侧固定安装的安装架；安装架分别固定安装气缸；气缸活塞杆执行末端分别固定安装对夹校正烟箱用的推板。其中气缸活塞杆以分拣道直线传输方向A为对称轴，垂直于分拣道直线传输方向A在分拣道左右对称外侧水平固定安装。对夹校正烟箱用的推板板体竖直设置，且推板板体长度L的延伸方向沿分拣道水平传输方向水平延伸设置，推板竖直板体内侧壁分别固定安装与烟箱箱体竖直外侧壁滚动摩擦接触的若干滚轮，且前述滚轮的轮体被动滚动的外圆切线方向F平行于分拣道直线传输方线A设置。前述气缸电磁阀通过线缆连接控制器的信号输出端口；所述控制器的信号输入端口通过线缆连接到位检测传感器的信号输出端口；所述到位检测传感器通过支架固定安装在分拣道旁侧，且到位检测传感器在烟箱进入推板的对夹校正工位前的分拣道前侧位置P固定安装。
为借助分拣道90°转接烟箱的起始坡度，烟箱沿坡度加速下滑冲击作用，防止烟箱在校正工位出现卡料，并借助分拣道水平传输段的主动传动输送力防止烟箱在校正工位出料端口出现卡料，优选地：位置P和推板板体长度L方向对烟箱的校正起始端均位于分拣道坡面传输段设置；推板板体长度L方向对箱体的校正末端位于分拣道水平传输段和坡面传输段交接处设置。为减少推板上滚轮与烟箱箱体外侧壁滚动摩擦接触的时间，并保证推板具有一定的长度协同气缸推送伸缩的对夹导正作用校正烟箱，进一步地：所述推板板体长度L与烟箱箱体方向A的箱体长度d之间的关系满足d≥L≥V，其中，V为分拣道匀速传输段单位时间传输烟箱的传输距离。为准确捕捉并检测烟箱到位与否，防止到位检测传感器因人员走动出现误动作，优选地：所述到位检测传感器为反射式光电传感器；所述反射式光电传感器通过支架分别固定安装在分拣道位置的左右对称侧。为选用较低的成本较简单的设定实现气缸执行动作行程的设定，并实现气缸的延时伸缩控制；同时实现气缸的无动力自动复位，优选地：所述气缸为单作用气缸；所述控制器为TPC4-4TD型定时程序控制器。
3、该防卡烟装置的优势
（1）首先根据烟箱的左右水平幅宽，通过控制器设定气缸左右对称对夹的工作行程，使得气缸推送到位的推板之间的间距（该间距包含滚轮在内），即对夹推板的导正工位的水平间距略大于烟箱水平幅宽5-10mm范围（优选8mm-10mm），既保证烟箱的导正效果又能保证烟箱在滚轮的滚动摩擦接触作用下能够顺利通过；协同气缸的伸缩对夹导正，较背景技术中固定位置的导正装置，既可以有效缩短导正推板的A向长度L,削弱推板对烟箱的对夹夹包卡料影响；同时，还可以借助气缸推送的对夹导正动作实现更符合人手扶正操作的可靠校正，导正可靠，且效果更为优良；
（2）工作时当光电传感器检测到烟箱到达位置P时，可通过优选控制器的延时功能来控制气缸活塞杆延长，且活塞杆从作出延伸动作到对夹导正行程位停止的时间段内，应能保证烟箱至少二分之一的箱体已经从位置P沿分拣道进入由气缸推送到位的推板的对夹工位内；此时，烟箱在沿分拣道坡道冲击作用下，以及推板对夹竖直内侧壁滚轮的滚动摩擦阻力被减少的共同作用下，烟箱被对夹扶正的同时，能够快速通过到位的对夹推板通道，并借助分拣道坡度加速度冲击力作用下，在单作用气缸活塞杆无外力借助弹簧自动复位前，烟箱能够利用分拣道坡道的坡度下滑加速度迅速滑动至推板的对夹导正工位末端出料口，以便与坡度分拣道末端衔接的分拣道水平匀速传输段的电动滚筒，由匀速水平传输的电动滚筒有效盛接，并继续沿分拣道前方连续匀速传送，从而完成烟箱的防卡料导正传输；而且单作用气缸可以通过PC4-4TD型定时程序控制器实现左侧气缸31以及右侧气缸32的同步控制；保证导正效果；此外，本实用新型采用单作用气缸伸出后对夹导正，导正后借助单作用气缸的无动力实现气缸的自动复位，可简化系统结构；
（3）本实用新型应用时，优选单作用气缸由PC4-4TD型定时程序控制器控制气缸的连接储气瓶（压缩空气）气路上的两位三通电磁阀完成气缸执行推板对烟箱的自动对夹导正操作；该控制器首先较PLC控制更加经济，其次该控制器为仪表式控制器，无需编程，更容易按工艺变化（如烟箱大小的更换）对气缸行程和时间设定进行调试来实现装置的适应性调节；协同单作用气缸的无动力自动复位功能，简化了系统结构，较为经济实用.
4、结束语
防卡烟装置有效解决了烟箱沿分拣道传输转运至机械手码垛工位前烟箱的导正技术问题，控制器控制调试简单，能够方便快速地实现气缸的自动控制。防卡烟装置为机械手精准码垛提供保证，且尤其避免了烟箱在导正工位出现夹包卡料的现象，系统结构较为简单，容易实现，经济实用。
参考文献：
《立体成品库分拣线使用说明手册》
《立体成品库分拣线电控设备维护保养手册》
深圳市今天国际物流技术股份有限公司