异型卷烟半自动分拣系统的设计与应用

异型卷烟半自动分拣系统的设计与应用
为了加快烟草物流配送中心异型卷烟打码到条的生产过程，提高异型卷烟的配送作业效率，降低繁琐枯燥的人工作业强度，开发了异形卷烟半自动分拣系统。

本文介绍了异型卷烟半自动分拣系统的基本构架和工艺流程，并对异型卷烟半自动分拣系统在商业物流烟配送中的应用进行了阐述。

异型卷烟、分拣系统、打码、工艺流程
标准条烟尺寸规格为：（270~286）×（86~90）×（44~49）mm，如果与此有异则属于异型包装卷烟，简称异型卷烟。

在卷烟生产过程中，存在不同长度、宽度、厚度、材料、重量等不同特性的异型卷烟。

按照国家烟草专卖局要求，卷烟销售必须打码到条。

由于异型卷烟外形尺寸较多，销售数量不大，大多数烟草配送中心采用电子标签分拣系统完成异型卷烟的分拣任务，其缺点在于：①作业人员较多，通常需配置7~8人，完成出库、拣选、打码、装箱等作业；②作业人员从事简单、枯燥、繁琐的重复性劳动，作业中较难避免拣选条烟的数量及品牌与订单不符，造成劳动量加大、生产率降低、影响后续工作；③打码效率较低，由于异型卷烟的高度存在较大差异，通常根据条烟放置姿态不同而分别采用垫高、调节激光头支杆高度和侧面打码的方法；但垫高、调节激光头支杆高度方法不具备通用性，需随时调整激光打码头与条烟表面间距，造成生产效率较低；而侧面打码具有局限性，如较薄条烟（厚度25mm）不能完成打码；④拣选过程中人工将条烟放置在传送带上，由于放置间距过密或过稀，易造成条烟漏码、码段不清晰等现象发生。

为解决上述问题，研究、开发了异型卷烟半自动分拣系统。

实践表明，异型卷烟半自动分拣系统的应用，提高了烟草配送中心的自动化水平，降低了工人的劳动强度，提高了现场物流作业能力，同时促进了管理能力的全面提高。

异型卷烟半自动分拣系统的构架和工艺流程
1. 系统构架
异型卷烟半自动分拣系统主要由分拣机组、输送带式机、靠边输送机、打码输送机、激光打码机、装箱输送机、分拣管理信息系统、控制系统组成。

a) 分拣机组由立式烟仓、分拣机构、机架等组成。

立式烟仓由左通道板、右通道板及出烟口高度尺寸可变的出烟板构成，左通道板、右通道板长短交替布置，并且设有柔性材料挡边，同时相对位置可内外调节，即，烟仓腔体大小可变；分拣机构位于烟仓下方，由循环拨打链传动副构成，完成拣选动作；机架由型钢连接组成。

b) 输送带式机为常规皮带机，完成条烟的输送。

c) 靠边输送机由斜放辊子构成，完成条烟的“靠边”功能，并对长宽比小于
1.8的条烟实现沿长度方向搬运。

d) 打码输送机完成条烟搬运，并完成条烟在打码输送机上的准确打码。

e) 激光打码机位于打码输送机下方，实现条烟的自动打码。

f) 装箱输送机将已打码的条烟输送至装箱工位。

g) 分拣管理信息系统主要管理卷烟成品条烟在系统中的分拣过程，由上位管理系统（访销配送系统）提供采购单和经预处理的访销订单（含配送路线和配送顺序），由分拣管理信息系统完成分拣区补货管理、分拣排程、订单拆分、分拣调度、订单发货等内容组成。

h) PLC电气控制系统实现条烟的分拣、输送、打码控制。

主要有手动控制、在线自动控制、紧急停止和故障报警等控制功能。

系统由主控制柜、电源柜、现场控制箱、现场操作员终端组成。

2. 工艺流程
根据上位管理系统（访销配送系统）提供的访销订单信息，分拣管理信息系统进行分析、排程后，人工根据分拣信息完成分拣机组的铺货，并在分拣过程中及时对分拣机组补货。

分拣管理信息系统下发分拣指令后，自动控制分拣机构，采用虚拟视窗控制技术，将不同品牌、不同数量的条烟以订单为单位，依次分拣到带式输
送机上，一个订单占据一个虚拟视窗，虚拟视窗之间为订单间隔时间。

条烟经靠边输送机“靠边”到输送机的单侧，再进打码输送机，输送过程中通过激光打码机时实现“底部”自动打码，再以订单为单位人工利用订单间隔时间完成装箱作业。

异型卷烟半自动分拣系统的应用
以某烟草物流配送中心为例，其销售数据为：日均异型卷烟销售量为48大箱（1大箱=5件，1件=50条），日均最大品牌数28种。

据此，配置一条异型卷烟半自动分拣线，包含30个通道的分拣机组、输送带式机、靠边输送机、打码输送机、激光打码机、装箱输送机、分拣管理信息系统、控制系统；其中分拣机单个通道处理1种品牌条烟，若某种品牌单日分拣量较大时，可以采用多个通道处理该品牌。

具体应用及其效果如下。

1. 分拣机通道铺设情况。

2. 系统平均分拣能力T=3600×N÷(0.72×N+t)。

分拣机构动作周期0.72s；
T：系统平均分拣能力，单位：条/h；
N：平均订单数量，单位：条；根据访销配送系统统计得出；
T：作业订单间隔时间，单位：s；根据平均订单数量，包装作业率调整；
3. 分拣员的配置及作业情况。