一种成品烟箱拨转扫描装置的研制

陈炎南 蒙建宝

（广西中烟工业有限责任公司南宁卷烟厂，南宁 530001）

为实现规范化管理，国家烟草专卖局通过信息系统对卷烟工业企业各生产环节进行管控。在该系统中，卷烟工业企业生产的每件卷烟都被赋予一个唯一的信息条形码，通过即时打印的打码机张贴于烟箱右下侧。利用扫描设备读取条码信息，可实现卷烟产品信息的采集[1]。同时，该产品信息采集对卷烟产品的追溯、统计等起着至关重要的作用[2-3]。

随着烟草行业的发展，成品高架库在卷烟生产企业中得到广泛应用[4-5]。作为卷烟生产企业的成品暂存及流转的枢纽，成品高架库的高效运转特别是成品入库环节的正常运转是卷烟高效生产的基础保障。南宁卷烟厂卷烟成品入库示意图，如图1 所示。各产品线上的产品经产品信息打码后汇聚到统一通道输送到成品高架库，并在成品入库通道上完成对各成品的入库信息扫描，从而识别和录入产品信息。随着卷烟产品规格的发展升级，卷烟包装呈现多样化趋势，成品烟箱规格大小不一，对成品入库时的信息扫描录入带来了困难。为此，设计研制了一种实现两种规格烟箱信息条码自动扫描的烟箱拨转扫描装置。

1 问题分析

目前，南宁卷烟厂所使用的成品烟箱规格主要有两种，即尺寸分别为456 mm×245 mm×580 mm 的常规烟箱和456 mm×245 mm×295 mm 的小型烟箱。两种不同烟箱在入库前需进入同一成品烟箱输送通道进行信息扫描才能入库，如图2 所示。因两种烟箱的装箱方式不同，造成烟箱输送过程中烟箱信息条码粘贴面不在一个方向。常规烟箱横卧于输送带，条码面朝上，而小型烟箱竖立于输送带，条码面则是在烟箱输送的前进方向上[6]。常规烟箱条码可直接通过输送通道上方的扫码器进行扫描，而扫码器无论安装在上侧还是左右两侧都无法扫描小型烟箱的条码。原采用人工辅助调整烟箱方向或人工扫码的方式进行扫描，不仅人工成本较高，而且容易出现信息扫描错漏或重复的现象，不能实现成品烟箱自动扫码入库，极大地影响了生产的有序进行。

2 装置研制

2.1 设计思路及主体机构

经过对现有两种规格成品烟箱输送方式的分析发现，常规烟箱横卧于输送带进行输送，输送时的高度为245 mm，而小型烟箱因竖立于输送带进行输送，输送时的高度为295 mm，即两种烟箱存在50 mm 的高度差。根据这一特性，设计研制一种利用烟箱高度差实现两种规格烟箱信息条码自动扫描的成品烟箱拨转扫描装置，如图3 所示。该装置安装于成品烟箱入库输送通道上，主要由导向机构、调节机构、扫描机构和控制机构组成[7]。

2.2 导向机构组成及作用

导向机构包括导向支架和导向杆[8]。导向支架固定安装于烟箱输送通道一侧，导向杆的一端固定安装于导向支架顶部，导向杆的另一端靠近进料端方向呈弧形，并在平行于烟箱输送通道的输送面的方向上延伸，长度小于烟箱输送皮带宽度的一半。导向杆到输送面的距离小于小型烟箱的上表面到输送面的距离，使得导向杆的弧形端能够为向前输送的小型烟箱提供与输送方向相反的作用力，从而引导烟箱信息条码所在面向扫码器一侧旋转。

2.3 调节机构组成及作用

调节机构包括调节气缸和推动构件，安装于输送通道另一侧（导向机构的对侧）。推动构件安装于调节气缸的伸缩端，且能够与调节气缸伸缩部件一起在垂直于烟箱的输送方向上进行伸缩。推动机构由厚3 mm、长400 mm 的不锈钢板制成，靠近进料端的一侧呈弧形，可起到调节小型烟箱位置的作用，同时保证不对烟箱造成损伤。调节气缸伸出对烟箱每进行一次调节后会自动收缩恢复原位，避免影响常规烟箱的正常输送，并等待下一次调节。

2.4 扫描机构组成及作用

扫描机构由常规烟箱扫码器、小型烟箱扫码器和扫码器固定支架组成。常规烟箱扫码器安装于支架上方，扫描方向垂直于输送机构的输送面。小型烟箱扫码器安装于支架侧面，扫描方向平行于输送面且垂直于烟箱的输送方向[9]。

2.5 控制机构组成及作用

控制机构由控制模块和检测器组成。检测器安装于导向支架，距输送皮带上表面的高度为245 ～295 mm。当小型烟箱经过检测位置时，检测器向控制模块发出信号。控制模块在接收到检测信号预定时间后，向调节气缸发出动作指令。控制调节气缸对烟箱进行推动调节，以使得小型烟箱的条形码面对小型烟箱扫码器。预定时间为小型烟箱从检测位置被输送到调节机构的时间。该实例中，预定时间计算结果为2 s。

2.6 装置运行方法

当小型烟箱输送到导向机构位置后，先由导向机构引导待扫描小型烟箱信息条码所在的面朝小型烟箱扫码器所在侧运动，同时检测器检测到小型烟箱到达该位置的信号，并将检测信号发送至控制模块。控制模块在接收到检测信号预定时间后，控制调节气缸带动推动构件推动小型烟箱，以使该烟箱的信息条码所在的面正对小型烟箱扫码器所在侧并完成扫描。当推动结束后，推动构件自动收回。常规烟箱则可按原方向正常输送，并由常规烟箱扫码器完成扫描[10]。

3 结语

所研制的烟箱拨转扫描装置已应用于生产实际。通过生产验证，该装置能实现两种规格成品烟箱条形码的自动扫描入库，且结构简单，安装方便，运行稳定可靠。该装置的研发使用有效解决了两种规格成品烟箱入库前的自动信息扫描问题，在节省劳动力支出的同时，提升了卷烟工业企业成品高架库的整体运行效率，可为卷烟工业企业推进智能制造提供有力支撑。