一種成品煙箱撥轉掃描裝置的研制

陳炎南 蒙建寶

（廣西中煙工業有限責任公司南寧卷煙廠，南寧 530001）

為實現規范化管理，國家煙草專賣局通過信息系統對卷煙工業企業各生產環節進行管控。在該系統中，卷煙工業企業生產的每件卷煙都被賦予一個唯一的信息條形碼，通過即時打印的打碼機張貼于煙箱右下側。利用掃描設備讀取條碼信息，可實現卷煙產品信息的采集[1]。同時，該產品信息采集對卷煙產品的追溯、統計等起著至關重要的作用[2-3]。

隨著煙草行業的發展，成品高架庫在卷煙生產企業中得到廣泛應用[4-5]。作為卷煙生產企業的成品暫存及流轉的樞紐，成品高架庫的高效運轉特別是成品入庫環節的正常運轉是卷煙高效生產的基礎保障。南寧卷煙廠卷煙成品入庫示意圖，如圖1 所示。各產品線上的產品經產品信息打碼后匯聚到統一通道輸送到成品高架庫，并在成品入庫通道上完成對各成品的入庫信息掃描，從而識別和錄入產品信息。隨著卷煙產品規格的發展升級，卷煙包裝呈現多樣化趨勢，成品煙箱規格大小不一，對成品入庫時的信息掃描錄入帶來了困難。為此，設計研制了一種實現兩種規格煙箱信息條碼自動掃描的煙箱撥轉掃描裝置。

1 問題分析

目前，南寧卷煙廠所使用的成品煙箱規格主要有兩種，即尺寸分別為456 mm×245 mm×580 mm 的常規煙箱和456 mm×245 mm×295 mm 的小型煙箱。兩種不同煙箱在入庫前需進入同一成品煙箱輸送通道進行信息掃描才能入庫，如圖2 所示。因兩種煙箱的裝箱方式不同，造成煙箱輸送過程中煙箱信息條碼粘貼面不在一個方向。常規煙箱橫臥于輸送帶，條碼面朝上，而小型煙箱豎立于輸送帶，條碼面則是在煙箱輸送的前進方向上[6]。常規煙箱條碼可直接通過輸送通道上方的掃碼器進行掃描，而掃碼器無論安裝在上側還是左右兩側都無法掃描小型煙箱的條碼。原采用人工輔助調整煙箱方向或人工掃碼的方式進行掃描，不僅人工成本較高，而且容易出現信息掃描錯漏或重復的現象，不能實現成品煙箱自動掃碼入庫，極大地影響了生產的有序進行。

2 裝置研制

2.1 設計思路及主體機構

經過對現有兩種規格成品煙箱輸送方式的分析發現，常規煙箱橫臥于輸送帶進行輸送，輸送時的高度為245 mm，而小型煙箱因豎立于輸送帶進行輸送，輸送時的高度為295 mm，即兩種煙箱存在50 mm 的高度差。根據這一特性，設計研制一種利用煙箱高度差實現兩種規格煙箱信息條碼自動掃描的成品煙箱撥轉掃描裝置，如圖3 所示。該裝置安裝于成品煙箱入庫輸送通道上，主要由導向機構、調節機構、掃描機構和控制機構組成[7]。

2.2 導向機構組成及作用

導向機構包括導向支架和導向桿[8]。導向支架固定安裝于煙箱輸送通道一側，導向桿的一端固定安裝于導向支架頂部，導向桿的另一端靠近進料端方向呈弧形，并在平行于煙箱輸送通道的輸送面的方向上延伸，長度小于煙箱輸送皮帶寬度的一半。導向桿到輸送面的距離小于小型煙箱的上表面到輸送面的距離，使得導向桿的弧形端能夠為向前輸送的小型煙箱提供與輸送方向相反的作用力，從而引導煙箱信息條碼所在面向掃碼器一側旋轉。

2.3 調節機構組成及作用

調節機構包括調節氣缸和推動構件，安裝于輸送通道另一側（導向機構的對側）。推動構件安裝于調節氣缸的伸縮端，且能夠與調節氣缸伸縮部件一起在垂直于煙箱的輸送方向上進行伸縮。推動機構由厚3 mm、長400 mm 的不銹鋼板制成，靠近進料端的一側呈弧形，可起到調節小型煙箱位置的作用，同時保證不對煙箱造成損傷。調節氣缸伸出對煙箱每進行一次調節后會自動收縮恢復原位，避免影響常規煙箱的正常輸送，并等待下一次調節。

2.4 掃描機構組成及作用

掃描機構由常規煙箱掃碼器、小型煙箱掃碼器和掃碼器固定支架組成。常規煙箱掃碼器安裝于支架上方，掃描方向垂直于輸送機構的輸送面。小型煙箱掃碼器安裝于支架側面，掃描方向平行于輸送面且垂直于煙箱的輸送方向[9]。

2.5 控制機構組成及作用

控制機構由控制模塊和檢測器組成。檢測器安裝于導向支架，距輸送皮帶上表面的高度為245 ～295 mm。當小型煙箱經過檢測位置時，檢測器向控制模塊發出信號。控制模塊在接收到檢測信號預定時間后，向調節氣缸發出動作指令。控制調節氣缸對煙箱進行推動調節，以使得小型煙箱的條形碼面對小型煙箱掃碼器。預定時間為小型煙箱從檢測位置被輸送到調節機構的時間。該實例中，預定時間計算結果為2 s。

2.6 裝置運行方法

當小型煙箱輸送到導向機構位置后，先由導向機構引導待掃描小型煙箱信息條碼所在的面朝小型煙箱掃碼器所在側運動，同時檢測器檢測到小型煙箱到達該位置的信號，并將檢測信號發送至控制模塊。控制模塊在接收到檢測信號預定時間后，控制調節氣缸帶動推動構件推動小型煙箱，以使該煙箱的信息條碼所在的面正對小型煙箱掃碼器所在側并完成掃描。當推動結束后，推動構件自動收回。常規煙箱則可按原方向正常輸送，并由常規煙箱掃碼器完成掃描[10]。

3 結語

所研制的煙箱撥轉掃描裝置已應用于生產實際。通過生產驗證，該裝置能實現兩種規格成品煙箱條形碼的自動掃描入庫，且結構簡單，安裝方便，運行穩定可靠。該裝置的研發使用有效解決了兩種規格成品煙箱入庫前的自動信息掃描問題，在節省勞動力支出的同時，提升了卷煙工業企業成品高架庫的整體運行效率，可為卷煙工業企業推進智能制造提供有力支撐。