一种智能化配料系统的制作方法

本发明涉及烟草加工设备技术领域，具体地说就是一种在烟草加工过程中对烟块加工时的智能化配料系统。

背景技术

随着烟草行业的不断发展，烟草产品以200公斤为配方单位的原料配方已无法满足多品种等级配方需求，烟叶精细化，多品种等级烟叶的生产态势明显增强，因此，目前的生产设备已无法适应这种状况，为了提高烟草产品的生产效率，降低成本，保证产品质量，烟厂就需要一种自动化精细均匀智能化配料系统，而此系统还不能与原片烟切片生产线发生冲突和干涉，自动化精细均匀智能化配料系统的应运而生与原生产线的高度融合，也就成了烟草行业的关注焦点。

目前的烟草的配料系统需要人工完成，造成工作效率低，劳动强度较高，费时费力，同时对配料管理需要多个步骤，空箱的存储，实箱的存储，以及空箱的取用和实箱的取用，都需要合理调度，才能满足实际生产的需要，才能保证不缺料而且不存料，目前的配料系统不能实现上述多个作业流程的整体化智能管理控制，导致工作效率低下，影响生产进度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能化配料系统，本系统与原生产线无缝对接，配料存取自如，多条通道有序运行，保证了原生产线的节拍，本系统完全替代了人工配料，解决了人工配料中存在的配料不准确、工人劳动强度大、生产效率低、安全隐患大等问题，提供一套完整的、准确的、安全性好、工作效率高的精细均匀智能化配料系统。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种智能化配料系统，包括机架6，所述的机架6上固定设置有空箱存取机构1、空箱置位机构2、实箱间歇举升机构3、实箱提取机构4和转轮机构5，所述的空箱存取机构1一端与转轮机构5顺序连接，另一端与空箱置位机构2顺序连接，所述的空箱存取机构1包括空箱存取装置和空箱横向输送装置，所述的空箱存取装置包括空箱存取电机1-1、空箱存取转轴1-2、空箱存取皮带1-3和空箱存取固定架1-4，所述的空箱横向输送装置包括空箱横向输送电机1-5、空箱横向输送带1-6和空箱翻转装置1-7；

所述的空箱翻转装置1-7与空箱置位机构2顺序连接，所述的空箱置位机构2包括空箱置位输送带2-1、空箱置位气缸2-2、空箱夹紧气缸2-3、翻转气缸2-4和吊架2-5，所述的空箱置位输送带2-1设置在机架6上，在所述的机架6上设置有对空箱置位输送带2-1输送来的空箱进行置位的空箱置位油缸2-2，所述的空箱置位油缸2-2通过与空箱置位板连接实现空箱置位，所述的机架6上还设置有对空箱置位油缸2-2推送过来的空箱进行夹紧的空箱夹紧油缸2-3，所述的空箱夹紧油缸2-3沿机架垂直方向设置有三组；

在所述的空箱置位机构2的末端设置有对装箱后的实箱进行旋转的实箱放平装置，所述的实箱放平装置与实箱间歇举升机构3顺序连接，所述的实箱间歇举升机构3包括无杆气缸3-1、正反棘爪3-2、提升框架3-3、举升气缸3-4、主框架3-5、挡板3-6和气缸座3-7，所述的主框架3-5为两个平行设置的框架并且与机架6焊接固定，在所述的主框架3-5上设置有提升框架3-3，所述的提升框架3-3的下端连接有举升气缸3-4，所述的举升气缸3-4通过气缸座3-7固定安装在主框架3-5的底板上；

所述的实箱提取机构4包括实箱推送板4-1、实箱推送带4-2、实箱推送电机4-3、实箱提取电机4-4、实箱提取支撑架4-5和实箱提取导轨4-6，所述的实箱提取电机4-4通过转轴和皮带与实箱提取支撑架4-5连接，所述的实箱提取支撑架4-5通过实箱提取导轨4-6活动安装在机架6上，所述的实箱推送电机4-3通过转轴与实箱推送带4-2连接，所述的实箱推送带4-2的中间安装有实箱推送板4-1；

所述的转轮机构5包括转轮5-1、物料固定板5-2和实箱缓存输送装置5-3，所述的实箱推送带4-2的末端与转轮5-1相连通，所述的转轮5-1上设置有防止物料脱落的物料固定板5-2，所述的转轮5-1的下端位置设置有物料缓冲输送装置5-3。

作为优化，所述的空箱存取电机1-1通过空箱存取转轴1-2与空箱存取皮带1-3连接，所述的空箱存取固定架1-4与空箱存取皮带1-3固定连接，所述的空箱存取固定架1-4的两端通过导轨与机架6活动连接。

作为优化，所述的空箱存取固定架1-4的下端设置有对空箱横向输送的推动油缸，所述的空箱横向输送带1-6通过转轴与空箱横向输送电机连接，所述的空箱翻转装置1-7包括翻转板、翻转轴和翻转油缸，在翻转板上设置有固定空箱的棘爪。

作为优化，所述的机架6上还设置有对置位后的空箱进行向下输送的输送装置，所述的输送装置包括输送电机、输送导轨和输送架，在所述的输送架上设置有翻板、翻板转轴和翻板气缸2-4。

作为优化，所述的空箱置位机构2的末端设置有对装箱后的实箱进行旋转的实箱放平装置，所述的实箱放平装置包括翻转电机、转轴和翻转架，所述的翻转架通过棘爪与实箱连接，所述的翻转电机通过转轴实现翻转架翻转进而实现实箱填料后放平。

作为优化，所述的提升框架3-3通过导轨与主框架3-5活动连接，所述的提升框架3-3上设置有多个抓举实箱的正反棘爪3-2，所述的主框架3-5的顶端位置设置有推动实箱移动的无杆气缸3-1，所述的提升框架3-3的外侧面上设置有均匀分布的挡板3-6。

作为优化，所述的实箱推送板4-1上设置对实箱进行推送的推送杆和推送抓手。

作为优化，所述的物料缓冲输送装置5-3设置在转轮5-14的下端位置，在物料缓冲装置5-3上设置有接料盘和接料油缸，所述的接料盘通过接料油缸控制接料盘与实箱物料的距离，实现缓冲接料。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的一种智能化配料系统，，在原烟草生产线上设置一套多通道自动化成套设备，组成与原生产线完全统一的自动化系统，在生产过程中，系统的多通道同时运行，按部就班，配料存取自如，节拍按原生产线节拍自动调整，与原生产线形成相互兼容为一体，该系统配料准确，安全可靠、操作简单、减轻工人的劳动强度，工作效率高，有利于生产管理，有效实现了规范化操作。

附图说明

图1为本发明总体结构图；

图2为本发明主视图；

图3为本发明左视图；

图4为本发明俯视图；

图5为本发明爆炸图；

图6为本发明空箱存取机构放大图；

图7为本发明空箱置位机构放大图；

图8为本发明实箱间歇举升机构放大图；

图9为本发明实箱提取机构放大图；

图10为本发明转轮机构放大图；

图11为本发明作业流程简图；

其中，1空箱存取机构、1-1空箱存取电机、1-2空箱存取转轴、1-3空箱存取皮带、1-4空箱存取固定架、1-5空箱横向输送电机、1-6空箱横向输送带、1-7空箱翻转装置、2空箱置位机构、2-1空箱置位输送带、2-2空箱置位气缸、2-3空箱夹紧气缸、2-4翻转气缸、2-5吊架、3实箱间歇举升机构、3-1无杆气缸、3-2正反棘爪、3-3提升框架、3-4举升气缸、3-5主框架、3-6挡板、3-7气缸座、4实箱提取机构、4-1实箱推送板、4-2实箱推送带、4-3实箱推送电机、4-4实箱提取电机、4-5实箱提取支撑架、4-6实箱提取导轨、5转轮机构、5-1转轮、5-2物料固定板、5-3实箱缓存输送装置、6机架、7空箱、8实箱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种智能化配料系统，包括机架6，所述的机架6上固定设置有空箱存取机构1、空箱置位机构2、实箱间歇举升机构3、实箱提取机构4和转轮机构5，所述的空箱存取机构1一端与转轮机构5顺序连接，另一端与空箱置位机构2顺序连接，所述的空箱存取机构1包括空箱存取装置和空箱横向输送装置，所述的空箱存取装置包括空箱存取电机1-1、空箱存取转轴1-2、空箱存取皮带1-3和空箱存取固定架1-4，所述的空箱横向输送装置包括空箱横向输送电机1-5、空箱横向输送带1-6和空箱翻转装置1-7；

空箱存取机构的上端与空箱存储库连接，通过转轮输送过来的空箱，通过输送带传输到空箱存取机构，当作业线上的空箱排满时，也就是位于空箱存取机构后面的空箱置位机构上的空箱已经满足作业要求时，需要将多余的空箱放入存储库内部存储，通过空箱存取机构上空箱存取装置将空箱提升，送入存储库内部，如果当空箱置位机构上的空箱没有放满时，空箱存取机构上的空箱会通过空箱横向输送到空箱置位机构上，在空箱横向输送装置上的空箱为平放，达到空箱置位机构时，需要将空箱翻转，则通过空箱翻转装置实现空箱的翻转，然后将空箱输送到空箱置位机构上进行后续作业，如果生产线上的空箱不能满足实际作业需求时，此时通过空箱存取机构上空箱存取装置，将存储在空箱存储库内的空箱提取出来，输送到空箱置位机构上，进行空箱置位，满足作业需求。

所述的空箱翻转装置1-7与空箱置位机构2顺序连接，所述的空箱置位机构2包括空箱置位输送带2-1、空箱置位气缸2-2、空箱夹紧气缸2-3、翻转气缸2-4和吊架2-5，所述的空箱置位输送带2-1设置在机架6上，在所述的机架6上设置有对空箱置位输送带2-1输送来的空箱进行置位的空箱置位油缸2-2，所述的空箱置位油缸2-2通过与空箱置位板连接实现空箱置位，所述的机架6上还设置有对空箱置位油缸2-2推送过来的空箱进行夹紧的空箱夹紧油缸2-3，所述的空箱夹紧油缸2-3沿机架垂直方向设置有三组；

在空箱置位机构中，通过空箱翻转装置翻转后的空箱竖直放置，通过空箱置位输送带往后输送，输送到空箱置位气缸的位置时，空箱置位气缸作业，推动空箱继续往后移动，移动到最后一个工位，通过空箱夹紧气缸将空箱夹紧固定，通过空箱置位机构上的向下输送空箱的空箱输送装置实现对空箱的向下输送，在输送中通过空箱翻板气缸控制翻板，翻板位置空箱下端支撑空箱，空箱输送架在电机作用下，沿着机架上的导轨向下滑动，同时空箱夹紧气缸放松，空箱在重力作用下向下移动，当移动到需要位置时，通过空箱两侧面的空箱夹紧气缸实现空箱固定，控制空箱翻板气缸，脱离空箱，空箱输送装置在电机作用下向上移动回位，当空箱移动到对端位置时，进行填料，填料后的实箱在实箱放平装置的作用下，实现实箱的翻转，根据生产线的需要，如果物料有需求，实箱则通过生产线上的输送带进行输送，如果物料充足，则需要进行存储到存储库中，实箱则进入实箱间歇举升机构。

在所述的空箱置位机构2的末端设置有对装箱后的实箱进行旋转的实箱放平装置，所述的实箱放平装置与实箱间歇举升机构3顺序连接，所述的实箱间歇举升机构3包括无杆气缸3-1、正反棘爪3-2、提升框架3-3、举升气缸3-4、主框架3-5、挡板3-6和气缸座3-7，所述的主框架3-5为两个平行设置的框架并且与机架6焊接固定，在所述的主框架3-5上设置有提升框架3-3，所述的提升框架3-3的下端连接有举升气缸3-4，所述的举升气缸3-4通过气缸座3-7固定安装在主框架3-5的底板上；

实箱间歇举升机构通过提升框架和主框架之间的活动设置，实现实箱的间歇提升，在提升框架上设置有对实现抓取的棘爪，实现对实现的抓取固定，然后通过举升气缸带动提升框架一同上升，上升至实箱存储库内部，实现实箱的存储，备用。

所述的实箱提取机构4包括实箱推送板4-1、实箱推送带4-2、实箱推送电机4-3、实箱提取电机4-4、实箱提取支撑架4-5和实箱提取导轨4-6，所述的实箱提取电机4-4通过转轴和皮带与实箱提取支撑架4-5连接，所述的实箱提取支撑架4-5通过实箱提取导轨4-6活动安装在机架6上，所述的实箱推送电机4-3通过转轴与实箱推送带4-2连接，所述的实箱推送带4-2的中间安装有实箱推送板4-1；

在生产线上的实箱不能满足实际需要时，则需要在存储库内部进行物料提取，则通过实箱提取装置，通过实箱提取装置上的实箱提取支撑架将实箱取出，下落后放入实箱推送皮带上，然后向转轮运输，在实箱推送皮带的末端，通过实箱推送板将实箱完全推送到转轮上，防止实箱输送不到位造成卡死现象。

所述的转轮机构5包括转轮5-1、物料固定板5-2和实箱缓存输送装置5-3，所述的实箱推送带4-2的末端与转轮5-1相连通，所述的转轮5-1上设置有防止物料脱落的物料固定板5-2，所述的转轮5-1的下端位置设置有物料缓冲输送装置5-3。

进入转轮的实箱会直接通过转轮的夹紧导轨实现夹紧，并且在转轮上的物料固定板，实现对实箱内部物料的阻挡，防止在转轮旋转90度以后造成物料脱落，在转轮旋转180度后，实现出料口朝下，控制转轮下端的物料缓冲输送装置，通过物料缓冲输送装置上的油缸，将物料盘顶起，使得物料盘最大可能接近实箱，缩短实箱与物料盘的距离，此时控制物料固定板张开，物料落入物料盘内部，进行生产输送，防止了卸料时造成物料摔坏的现象发生，卸料后的空箱通过转轮继续旋转，空箱再次旋转180度后，空箱则再次进入空箱存取机构。

作为优化，所述的空箱存取电机1-1通过空箱存取转轴1-2与空箱存取皮带1-3连接，所述的空箱存取固定架1-4与空箱存取皮带1-3固定连接，所述的空箱存取固定架1-4的两端通过导轨与机架6活动连接。

作为优化，所述的空箱存取固定架1-4的下端设置有对空箱横向输送的推动油缸，所述的空箱横向输送带1-6通过转轴与空箱横向输送电机连接，所述的空箱翻转装置1-7包括翻转板、翻转轴和翻转油缸，在翻转板上设置有固定空箱的棘爪。

作为优化，所述的机架6上还设置有对置位后的空箱进行向下输送的输送装置，所述的输送装置包括输送电机、输送导轨和输送架，在所述的输送架上设置有翻板、翻板转轴和翻板气缸2-4。

作为优化，所述的空箱置位机构2的末端设置有对装箱后的实箱进行旋转的实箱放平装置，所述的实箱放平装置包括翻转电机、转轴和翻转架，所述的翻转架通过棘爪与实箱连接，所述的翻转电机通过转轴实现翻转架翻转进而实现实箱填料后放平。

作为优化，所述的提升框架3-3通过导轨与主框架3-5活动连接，所述的提升框架3-3上设置有多个抓举实箱的正反棘爪3-2，所述的主框架3-5的顶端位置设置有推动实箱移动的无杆气缸3-1，所述的提升框架3-3的外侧面上设置有均匀分布的挡板3-6。

作为优化，所述的实箱推送板4-1上设置对实箱进行推送的推送杆和推送抓手。

作为优化，所述的物料缓冲输送装置5-3设置在转轮5-14的下端位置，在物料缓冲装置5-3上设置有接料盘和接料油缸，所述的接料盘通过接料油缸控制接料盘与实箱物料的距离，实现缓冲接料。

通过切片机平均分切成50公斤，即700mm×700mm×300mm体积的较小烟快按要求装箱，提升，储存，提取，投料，空箱输送，置位及储存。

根据某一品种香烟的配方要求，生产过程中系统会自动将配方中需要的小烟块不装箱留给生产线，配方中暂不用的小烟块装入空箱，通过实箱间歇举升总成图4提升到储存库储存起来。

同时，储存库内已有这一品种香烟配方中所需的小烟块，系统会自动通过实箱提取总成优先从储存库中提取（此时，生产线上的切片机总成会继续分切其他类型的烟块。），提取后将其送入转轮总成，由转轮总成把该箱小烟块自动投放到生产线上，这样就保证了生产与配方小烟块搭配后的合理配比。完成自动配料。

投放完毕后，空箱将依次转到转轮总成顶部，此时送入转轮总成的实箱就会将空箱推出，转轮总成自动进入下一次投放。期间通过输送带和空箱提升总成把需要的空箱提升450mm后，按需送入空箱置位总成，空箱置位总成会把空箱送到接料位置。多余的空箱通过空箱提升总成把空箱提升到储存库储存起来，补缺空箱时由空箱提升总成到储存库中提取，然后，送入空箱置位总成。

空箱置位总成图2接受来自空箱提升总成图3输送过来的已翻转了90°的空箱图2（4），空箱置位总成输送带图2（1）会自动将空箱送到置位气缸图2（6）处，由置位气缸将空箱推到空箱定位输送装置图2（3），然后，空箱定位输送装置图2（3）的两侧气缸就会把空箱定位夹持住后间歇送到接料位置，接料位置由另外两组气缸定位夹持接受空箱，达到空箱置位目的。

空箱提升

空箱提升总成由三个作用，1、当空箱置位总成需要空箱时从转轮总成输送过来的空箱只提升450mm，由转横向输送及提升部件和横向输送带送到空箱置位总成附近并翻转90°，达到完成空箱输送目的。2、当空箱超出空箱置位总成需求时，空箱提升总成就将空箱提升到储存库储存起来。3、当转轮总成来的空箱无法满足空箱置位总成需求时，空箱提升总成就会从储存库提取空箱，补缺。

实箱间歇举升

实箱间歇举升总成是利用正反棘爪来抓举实箱，已达到间歇提升实箱的目的，不需要装箱的小烟块可以顺利通过实箱间歇举升总成，装有小烟块的实箱（配料暂不用的小烟块）在通过实箱间歇举升总成时，实箱被瞬间抓取提升，直至送入储存库，备用。

实箱提取

实箱提取总成的作用是从储存库内提取配方中需要的小烟块，然后将其输送到转轮总成，由转轮总成将其投放到生产线上。

转轮送料

转轮总成及机架有三部分组成，1、转轮总成：主要作用是旋转投料。2、机架：是把空箱置位总成；空箱提升总成；实箱间歇举升总成；实箱提取总成与转轮总成及机架连接成一个整体，组成一个完整的精细配料系统。3、接料输送带，向上升接近转轮总成接料，向下与缓存输送带组成缓存输送装置。作用是让它充分的接近转轮总成，使得投料更加精准和平稳，无散落。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。