羅寶斌 張亞周 程江

摘 要：煙草行業(yè)近幾年在物流自動化方面取得了快速的發(fā)展，企業(yè)對自動化設(shè)備的依賴程度也越來越高。近幾年來隨著細(xì)支件煙的分揀入庫，分揀線件煙剔除量大增，為了保障成品件煙正常入庫，提高分揀線件煙識別率，我們對分揀主線多規(guī)格物料共線輸送的的問題進行了研究。論文主要介紹煙草行業(yè)件煙分揀主線多規(guī)格物料共線輸送存在的問題及應(yīng)對措施，供各位學(xué)者、專家商榷。

關(guān)鍵詞：分揀主線;件煙位置校正裝置

引言

本文中以陜西中煙寶雞卷煙廠為研究對象進行研究。寶雞卷煙廠卷包車間生產(chǎn)的成品件煙，通過螺旋提升機輸送至成品高架庫入庫區(qū)，經(jīng)過分揀主線輸送后，件煙按照設(shè)定的品牌規(guī)格進行分揀，進入不同的分揀道，再由機器人進行碼垛、堆垛機入庫。分揀線能夠同時對8種不同規(guī)格的件煙進行分揀。為了滿足主線分揀線上的不同規(guī)格件煙輸送，且分揀效率不降低，我們對分揀主線多規(guī)格物料共線輸送的適應(yīng)性進行了研究。

一、基礎(chǔ)條件

（一）分揀線概述。

分揀線是成品件煙自動化入庫的關(guān)鍵設(shè)備，主要由多楔帶輥輸送機、窄帶分揀機、頂升輥筒輸送機組成，設(shè)備運行寬度600mm，分揀線主線長度約為26m，其中窄帶分揀機長18m。

（二）分揀線的運行原理。

二、研究的基本思路

（一）提出問題。

經(jīng)統(tǒng)計，目前分揀線的識別率約為95.47%，對照分揀識別率≥99%的設(shè)備性能指標(biāo)，提升空間巨大。

（二）提出解決思路。

通過分析，我們得出，在分揀主線多規(guī)格物料共線輸送時，分揀識別率受制于條碼閱讀器識別率，因此，要實現(xiàn)分揀主線多規(guī)格物料共線輸送，且分揀線率不降低，必須保證條碼閱讀器的識別率達到99%以上。在研究之前，我們需要排除設(shè)備本身故障、煙箱條碼因產(chǎn)品質(zhì)量不合格對此項研究造成的影響。

三、研究過程

根據(jù)掃描器的使用要求，煙箱碼表面與掃碼器光線垂直夾角映控制在5到10度，掃碼器識別效率才能達到設(shè)備最佳性能。且安裝時掃碼器光線必須垂直于煙箱條碼橫線線。但在現(xiàn)場調(diào)查分析時，發(fā)現(xiàn)卷包車間螺旋提升機輸送到分揀主線的件煙位置會出現(xiàn)不確定性的傾斜，導(dǎo)致很多件煙的煙箱碼表面與掃碼器光線垂直夾角超過10度，已經(jīng)超出掃碼器條碼識別要求傾角最大值。為了確認(rèn)煙箱傾斜對件煙剔除量的影響 ，我們首先對分揀線的件煙分揀識別率進行了定義，件煙分揀識別率=（入庫總量-剔除量）/入庫總量*100%。

小組成員在分揀線進行了試驗，試驗分為兩種模式，第一種模式是在人為不干擾的情況下對分揀線件煙剔除量進行統(tǒng)計;第二種模式是在分揀線前段對煙箱進行人工校正后，對件煙剔除量進行統(tǒng)計。試驗時長在兩種模式下均為5個班次，經(jīng)過統(tǒng)計，第一種模式分揀識別率約為95.87%，第二種模式分揀識別率約為99.07%，不難看出，件煙的位置對分揀線識別率的影響較大。

結(jié)論：分揀主線拓寬后，件煙位置的不確定性成為制約分揀線識別率的關(guān)鍵因素，要提高分揀線件煙識別率，必須研制件煙位置校正裝置。

四、件煙位置校正裝置的設(shè)計

由于主分揀線輸送的件煙規(guī)格較多，且煙箱差異較大。通過現(xiàn)場多次試驗，我們按照低成本、易實施、好維護，且不降低分揀線輸送效率的原則，設(shè)計了一種采用推板加速對輸送線件煙前推的校正裝置，實現(xiàn)件煙位置的校正。具體設(shè)計思路如下：

1.動力源：根據(jù)現(xiàn)場條件及實施難易程度，我們選用快速氣缸作為動力源。

2.邏輯控制器：在控制過程中，需要采集的輸入點有：一、推板位置：初始位置和到位位置（2個）;二、推板狀態(tài)：原始狀態(tài)和返回時在煙箱上的傾斜狀態(tài)（2個）、三、件煙的位置：件煙到達位置觸發(fā)校正裝置運行（1個）、校正裝置前方障礙物檢測（1個）。在控制過程中，輸出點為控制電磁閥動作，動作方式有前進和后退，即2個輸出點。我們選擇西門子LOG作為邏輯控制器。

3.推板的設(shè)計：根據(jù)粗支件煙高度（245mm）、寬度（450mm）及細(xì)支件煙的高度（295mm）、寬度（525mm），要同時能夠滿足粗支件煙及細(xì)支件煙的同時校正，推板的高度應(yīng)大于50mm，寬度大于260.25mm，經(jīng)過現(xiàn)場多次測試，推板的高度為60mm、寬度為400mm時，前推校正效果為最佳。

4.執(zhí)行機構(gòu)：根據(jù)件煙位置校正裝置的運行功能： Q1（輸出1）-電磁閥動作-氣缸向前運動，Q2（輸出2）-電磁閥動作-推板返回，我們選擇電磁閥、往返式氣缸作為連接推板的執(zhí)行機構(gòu)。

5.輸入點檢測電器元件：根據(jù)件煙位置校正裝置的運行功能，共計需要有7個檢測點，由于推板狀態(tài)可以采用行程開關(guān)進行采集（觸發(fā)時是初始位置，未觸發(fā)時是返回時在煙箱上的傾斜狀態(tài)，行程開關(guān)型號為YBLXW-5/11G1），推板位置和煙箱位置均可采用漫反射光電開關(guān)進行采集。

6.確定總成圖

7效果驗證：件煙位置校正裝置經(jīng)調(diào)試，正常運行后，經(jīng)觀察，件煙運行方向與輥筒輸送機機架夾角≤5度，達到了件煙位置的校正的效果。我們對分揀線件煙識別率進行了統(tǒng)計，所得分揀識別率與分析過程中模式二實驗數(shù)據(jù)基本一致，對件煙識別率有一定的提高。

五、結(jié)論

通過對成品庫分揀主線多規(guī)格物料共線輸送的適應(yīng)性研究，我們對企業(yè)多種規(guī)格件煙的入庫有了具體的方案，根據(jù)研究結(jié)果，對于尺寸異常的件煙，只要分揀主線運行寬度允許，控制好件煙的運行位置，使得件煙運行方向與輥筒輸送機機架夾角≤5度，分揀線就能夠?qū)熯M行自動分揀入庫，且分揀效率不會降低，沒有必要再建立一條異型煙專用分揀道，該項目研究成果可以為煙草行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)設(shè)備技措提供方案理論支撐，供各位專家商榷。