纸箱定位校正输送系统的开发应用

纸箱定位校正输送系统的开发应用

张照德,李锐洪,苏吉传

(大理卷烟厂复烤车间  云南省大理市  671000)

摘要：为实现成品装箱用纸箱在线自动折套箱，研制了一种纸箱定位校正输送系统，实现预压成品包装用纸箱折套箱自动化，为打叶复烤生产线实现全自动化生产创造必要条件。

关键字：纸箱定位校正；输送系统

一、研究背景及内容

预压打包是打叶复烤生产过程中关键流程，主要工艺任务是利用包装材料将复烤后质量合格的烟片包装成符合标准要求的烟包，便于运输和贮存。工艺质量要求方面主要有进入打包前的物料必须经过金属除杂，金属剔除率100%；在预压打包前的物料输送带上设置一套近红外化学成分检测仪，用以检测烟草物料的主要化学成分；三是采用纸箱包装，烟片净重：200kg/箱，允差±0.5kg；预压料箱配置满足1250mm×690mm×725mm 和1099mm×674mm×725mm两种烟片的包装，可根据生产的需要切换； 设置一套烟箱自动供给系统，能准确检测出每个空烟箱的重量，电子秤计量精度≤0.25%；箱内烟片分布均匀，不歪斜，密度均匀；烟箱沿长度方向用捆扎带等距自动捆扎，间距符合要求；烟包外形符合标准要求；质量要求：烟片含水率11.0%～13.5%，温度35℃～42℃，密度标准偏差≤10%。

打叶复烤生产线成品包装用纸箱手工折套箱严重制约着打叶复烤生产线全自动化的发展，成品装箱用纸箱的自动定位自动校偏为方正是解决自动折套箱的发要条件，只有保证纸箱输送到位并保证外形方正不偏斜，才能顺利实现内外箱套箱的实际需求，针对上述问题，为了实现成品装箱用纸箱在线自动折套箱，目前急需研制一种纸箱定位校正输送系统，实现预压成品包装用纸箱折套箱自动化，为打叶复烤生产线实现全自动化生产创造必要条件。

通过旋转/翻转机构把折叠好的外纸箱送到内纸箱的正上方，此时外纸箱的上盖在上方，外纸箱在升降机构及套箱导向机构的作用下向下移动，顺利地套在内纸箱外面。外纸箱套好后，吸取机构释放回退上升约 1300mm，再下降吸取外纸箱插入导向机构从内纸箱中拔出放回原位置,完成后，开好的纸箱通过输设备输送到一楼进箱处的辊道输送机上，并送入设置于一楼的折盖机构中。通过设置于一楼的折盖机构对折套好的纸箱左右/前后上盖进行折叠处理，折盖机构主要由 4只折盖磁性气缸、机架及导向定位装置组成，纸箱送入后由导向定位机构完成纸箱的导向及定位，定位后由折盖机构完成纸箱的折盖。完成纸箱成型后由后续现有设备输送到指定位置，等待进预压机进行物料的后续包装。

二、方案设计

大理卷烟厂复烤车间预压打包系统设备控制方面包含设置1台烟片称重电子秤，实现每箱烟片计量和两个料箱的喂料转换；在预压系统后设置2台电子秤，根据烟箱自动供给系统提供的空箱重量信息，对烟片净重进行计量；电子秤计量精度≤0.5%、控制精度≤1.0%；设置一套复压打包、捆扎系统，打包、捆扎系统前设置缓存，满足生产的连续性和灵活性要求。每套复压打包系统设置一套烟箱内物料的含水率检测自动取样装置和打孔取样密度检测装置。项目实施前大理卷烟厂复烤车间预压打包工序折纸箱主要依靠人工，为了提高自动化作业水平，大理卷烟厂复烤车间研制了纸箱自动成型系统，在内箱、外箱自动折箱、成型过程中，为了保证纸箱成型效果满足使用需要，需要研制定位校正输送系统。

研发一套纸箱定位校正输送系统，通过夹紧连杆机构夹紧纸箱，纸箱被夹紧机构夹紧后垂直输送带在减速机的驱动下旋转，辊道输送机支撑纸箱并随纸箱一起自由转动，实现成品装箱用纸箱在线自动定位自动校偏送箱功能，为打叶复烤生产线实现全自动化生产创造必要条件。

为达到上述目的，具体技术方案如下：研发一套纸箱定位校正输送系统，包括左输送带、左连杆、右输送带、左滑块、左导向杆、右连杆、气缸、右滑块、右导向杆、定位螺杆、转臂、左驱动减速电机、定位装置、辊道输送装置、右驱动减速电机。通过垂直输送带的推动作用，实现纸箱向前输送功能，通过纸箱夹持连杆机构，实现垂直输送带向内伸出和向外回缩动作，实现夹紧和松开纸箱功能。随动的辊道输送装置随纸箱纯转动，实现支撑纸箱和随动功能，纸箱定位校正输送系统如图1所示。图中，1-左输送带   2-左连杆  3-右输送带  4-左滑块  5-左导向杆  6-右连杆  7-气缸  8-右滑块  9-右导向杆  10-定位螺杆  11-转臂  12-左驱动减速电机   13-定位装置  14-辊道输送装置  15-右驱动减速电机。

图1  纸箱定位校正输送系统

关键技术：左输送带和右输送带垂直安装于辊道输送机侧板上，在左驱动减速电机和右驱动减速电机的驱动下转动来输送纸箱。左连杆、右连杆与转臂构成夹持连杆机构，通过气缸伸出缩回驱动连杆机构动作，实现侧装式输送带夹紧和松开纸箱。辊道输送装置被移动的纸箱驱动自由旋转，只随纸箱纯转动，起到支撑和随动功能。通过夹紧连杆机构夹紧纸箱，纸箱被夹紧机构夹紧后垂直输送带在减速机的驱动下旋转，辊道输送机支撑纸箱并随纸箱一起自由转动，实现成品装箱用纸箱在线自动定位自动校偏送箱功能，为打叶复烤生产线实现全自动化生产创造必要条件，设计独特，结构新颖，技术创新性突出，效果显著。

三、实施效果

纸箱定位校正输送系统在红塔集团大理卷烟厂复烤车间12000kg生产线上安装应用后，效果显著。安装的系统具有较好的自适应能力，完全能满足烟用纸箱（内、外）箱的自动开箱成型、并将外箱自动套到内箱上，并将开好的纸箱自动输送到成品包装生产线，与打叶复烤生产线实现无缝连接，减少用工，提高自动化生产效率，从而节省大量的资金，满足打叶复烤生产线成品包装段的自动开箱套箱成型的要求。

参考文献：

[1]基金项目：红塔烟草（集团）有限责任公司科研项目《纸箱自动成型技术的开发与应用》（KY-6321007）.

[2] 一种自动化捆包装置[P]. 杨超超. 中国专利:CN211943894U, 2020-11-17.

[3] 自动装箱机组的设计[J]. 吴志荣,戴远敬,郭飞.  粮油加工(电子版). 2014(11).

[4] 一种包装袋自动调整对正机构[P]. 高明作,谷波,曹现仁,吕瑞谦,徐胜伟,张超,侯春亮,谢国强,齐城. 中国专利:CN211943970U, 2020-11-17.

作者简介：张照德（1969.11），男，白族，云南省大理市人，工作单位：红塔集团大理卷烟厂，职称：工程师，研究方向：机械自动化。

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