分揀主線(xiàn)多規(guī)格物料共線(xiàn)輸送的適應(yīng)性研究

羅寶斌 張亞周 程江

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

關(guān)鍵詞：分揀主線(xiàn);件煙位置校正裝置

引言

本文中以陜西中煙寶雞卷煙廠(chǎng)為研究對(duì)象進(jìn)行研究。寶雞卷煙廠(chǎng)卷包車(chē)間生產(chǎn)的成品件煙，通過(guò)螺旋提升機(jī)輸送至成品高架庫(kù)入庫(kù)區(qū)，經(jīng)過(guò)分揀主線(xiàn)輸送后，件煙按照設(shè)定的品牌規(guī)格進(jìn)行分揀，進(jìn)入不同的分揀道，再由機(jī)器人進(jìn)行碼垛、堆垛機(jī)入庫(kù)。分揀線(xiàn)能夠同時(shí)對(duì)8種不同規(guī)格的件煙進(jìn)行分揀。為了滿(mǎn)足主線(xiàn)分揀線(xiàn)上的不同規(guī)格件煙輸送，且分揀效率不降低，我們對(duì)分揀主線(xiàn)多規(guī)格物料共線(xiàn)輸送的適應(yīng)性進(jìn)行了研究。

一、基礎(chǔ)條件

（一）分揀線(xiàn)概述。

分揀線(xiàn)是成品件煙自動(dòng)化入庫(kù)的關(guān)鍵設(shè)備，主要由多楔帶輥輸送機(jī)、窄帶分揀機(jī)、頂升輥筒輸送機(jī)組成，設(shè)備運(yùn)行寬度600mm，分揀線(xiàn)主線(xiàn)長(zhǎng)度約為26m，其中窄帶分揀機(jī)長(zhǎng)18m。

（二）分揀線(xiàn)的運(yùn)行原理。

二、研究的基本思路

（一）提出問(wèn)題。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，目前分揀線(xiàn)的識(shí)別率約為95.47%，對(duì)照分揀識(shí)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(guò)分析，我們得出，在分揀主線(xiàn)多規(guī)格物料共線(xiàn)輸送時(shí)，分揀識(shí)別率受制于條碼閱讀器識(shí)別率，因此，要實(shí)現(xiàn)分揀主線(xiàn)多規(guī)格物料共線(xiàn)輸送，且分揀線(xiàn)率不降低，必須保證條碼閱讀器的識(shí)別率達(dá)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(duì)此項(xiàng)研究造成的影響。

三、研究過(guò)程

根據(jù)掃描器的使用要求，煙箱碼表面與掃碼器光線(xiàn)垂直夾角映控制在5到10度，掃碼器識(shí)別效率才能達(dá)到設(shè)備最佳性能。且安裝時(shí)掃碼器光線(xiàn)必須垂直于煙箱條碼橫線(xiàn)線(xiàn)。但在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)卷包車(chē)間螺旋提升機(jī)輸送到分揀主線(xiàn)的件煙位置會(huì)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(xiàn)垂直夾角超過(guò)10度，已經(jīng)超出掃碼器條碼識(shí)別要求傾角最大值。為了確認(rèn)煙箱傾斜對(duì)件煙剔除量的影響 ，我們首先對(duì)分揀線(xiàn)的件煙分揀識(shí)別率進(jìn)行了定義，件煙分揀識(shí)別率=（入庫(kù)總量-剔除量）/入庫(kù)總量*100%。

小組成員在分揀線(xiàn)進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)分為兩種模式，第一種模式是在人為不干擾的情況下對(duì)分揀線(xiàn)件煙剔除量進(jìn)行統(tǒng)計(jì);第二種模式是在分揀線(xiàn)前段對(duì)煙箱進(jìn)行人工校正后，對(duì)件煙剔除量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)在兩種模式下均為5個(gè)班次，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，第一種模式分揀識(shí)別率約為95.87%，第二種模式分揀識(shí)別率約為99.07%，不難看出，件煙的位置對(duì)分揀線(xiàn)識(shí)別率的影響較大。

結(jié)論：分揀主線(xiàn)拓寬后，件煙位置的不確定性成為制約分揀線(xiàn)識(shí)別率的關(guān)鍵因素，要提高分揀線(xiàn)件煙識(shí)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(jì)

由于主分揀線(xiàn)輸送的件煙規(guī)格較多，且煙箱差異較大。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)多次試驗(yàn)，我們按照低成本、易實(shí)施、好維護(hù)，且不降低分揀線(xiàn)輸送效率的原則，設(shè)計(jì)了一種采用推板加速對(duì)輸送線(xiàn)件煙前推的校正裝置，實(shí)現(xiàn)件煙位置的校正。具體設(shè)計(jì)思路如下：

1.動(dòng)力源：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件及實(shí)施難易程度，我們選用快速氣缸作為動(dòng)力源。

2.邏輯控制器：在控制過(guò)程中，需要采集的輸入點(diǎn)有：一、推板位置：初始位置和到位位置（2個(gè)）;二、推板狀態(tài)：原始狀態(tài)和返回時(shí)在煙箱上的傾斜狀態(tài)（2個(gè)）、三、件煙的位置：件煙到達(dá)位置觸發(fā)校正裝置運(yùn)行（1個(gè)）、校正裝置前方障礙物檢測(cè)（1個(gè)）。在控制過(guò)程中，輸出點(diǎn)為控制電磁閥動(dòng)作，動(dòng)作方式有前進(jìn)和后退，即2個(gè)輸出點(diǎn)。我們選擇西門(mén)子LOG作為邏輯控制器。

3.推板的設(shè)計(jì)：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(shí)能夠滿(mǎn)足粗支件煙及細(xì)支件煙的同時(shí)校正，推板的高度應(yīng)大于50mm，寬度大于260.25mm，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)多次測(cè)試，推板的高度為60mm、寬度為400mm時(shí)，前推校正效果為最佳。

4.執(zhí)行機(jī)構(gòu)：根據(jù)件煙位置校正裝置的運(yùn)行功能： Q1（輸出1）-電磁閥動(dòng)作-氣缸向前運(yùn)動(dòng)，Q2（輸出2）-電磁閥動(dòng)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(jī)構(gòu)。

5.輸入點(diǎn)檢測(cè)電器元件：根據(jù)件煙位置校正裝置的運(yùn)行功能，共計(jì)需要有7個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，由于推板狀態(tài)可以采用行程開(kāi)關(guān)進(jìn)行采集（觸發(fā)時(shí)是初始位置，未觸發(fā)時(shí)是返回時(shí)在煙箱上的傾斜狀態(tài)，行程開(kāi)關(guān)型號(hào)為YBLXW-5/11G1），推板位置和煙箱位置均可采用漫反射光電開(kāi)關(guān)進(jìn)行采集。

6.確定總成圖

7效果驗(yàn)證：件煙位置校正裝置經(jīng)調(diào)試，正常運(yùn)行后，經(jīng)觀(guān)察，件煙運(yùn)行方向與輥筒輸送機(jī)機(jī)架夾角≤5度，達(dá)到了件煙位置的校正的效果。我們對(duì)分揀線(xiàn)件煙識(shí)別率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，所得分揀識(shí)別率與分析過(guò)程中模式二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基本一致，對(duì)件煙識(shí)別率有一定的提高。

五、結(jié)論

通過(guò)對(duì)成品庫(kù)分揀主線(xiàn)多規(guī)格物料共線(xiàn)輸送的適應(yīng)性研究，我們對(duì)企業(yè)多種規(guī)格件煙的入庫(kù)有了具體的方案，根據(jù)研究結(jié)果，對(duì)于尺寸異常的件煙，只要分揀主線(xiàn)運(yùn)行寬度允許，控制好件煙的運(yùn)行位置，使得件煙運(yùn)行方向與輥筒輸送機(jī)機(jī)架夾角≤5度，分揀線(xiàn)就能夠?qū)熯M(jìn)行自動(dòng)分揀入庫(kù)，且分揀效率不會(huì)降低，沒(méi)有必要再建立一條異型煙專(zhuān)用分揀道，該項(xiàng)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(zhuān)家商榷。