為了加快煙草物流配送中心異型卷煙打碼到條的生產(chǎn)過(guò)程，提高異型卷煙的配送作業(yè)效率，降低繁瑣枯燥的人工作業(yè)強(qiáng)度，開(kāi)發(fā)了異形卷煙半自動(dòng)分揀系統(tǒng)。本文介紹了異型卷煙半自動(dòng)分揀系統(tǒng)的基本構(gòu)架和工藝流程，并對(duì)異型卷煙半自動(dòng)分揀系統(tǒng)在商業(yè)物流卷煙配送中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述。

　　異型卷煙、分揀系統(tǒng)、打碼、工藝流程

　　標(biāo)準(zhǔn)條煙尺寸規(guī)格為：（270~286）×（86~90）×（44~49）mm，如果與此有異則屬于異型包裝卷煙，簡(jiǎn)稱(chēng)異型卷煙。在卷煙生產(chǎn)過(guò)程中，存在不同長(zhǎng)度、寬度、厚度、材料、重量等不同特性的異型卷煙。按照國(guó)家煙草專(zhuān)賣(mài)局要求，卷煙銷(xiāo)售必須打碼到條。由于異型卷煙外形尺寸較多，銷(xiāo)售數(shù)量不大，大多數(shù)煙草配送中心采用電子標(biāo)簽分揀系統(tǒng)完成異型卷煙的分揀任務(wù)，其缺點(diǎn)在于：①作業(yè)人員較多，通常需配置7~8人，完成出庫(kù)、揀選、打碼、裝箱等作業(yè)；②作業(yè)人員從事簡(jiǎn)單、枯燥、繁瑣的重復(fù)性勞動(dòng)，作業(yè)中較難避免揀選條煙的數(shù)量及品牌與訂單不符，造成勞動(dòng)量加大、生產(chǎn)率降低、影響后續(xù)工作；③打碼效率較低，由于異型卷煙的高度存在較大差異，通常根據(jù)條煙放置姿態(tài)不同而分別采用墊高、調(diào)節(jié)激光頭支桿高度和側(cè)面打碼的方法；但墊高、調(diào)節(jié)激光頭支桿高度方法不具備通用性，需隨時(shí)調(diào)整激光打碼頭與條煙表面間距，造成生產(chǎn)效率較低；而側(cè)面打碼具有局限性，如較薄條煙（厚度25mm）不能完成打碼；④揀選過(guò)程中人工將條煙放置在傳送帶上，由于放置間距過(guò)密或過(guò)稀，易造成條煙漏碼、碼段不清晰等現(xiàn)象發(fā)生。

　　為解決上述問(wèn)題，研究、開(kāi)發(fā)了異型卷煙半自動(dòng)分揀系統(tǒng)。實(shí)踐表明，異型卷煙半自動(dòng)分揀系統(tǒng)的應(yīng)用，提高了煙草配送中心的自動(dòng)化水平，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了現(xiàn)場(chǎng)物流作業(yè)能力，同時(shí)促進(jìn)了管理能力的全面提高。

　　異型卷煙半自動(dòng)分揀系統(tǒng)的構(gòu)架和工藝流程

　　1. 系統(tǒng)構(gòu)架

　　異型卷煙半自動(dòng)分揀系統(tǒng)主要由分揀機(jī)組、輸送帶式機(jī)、靠邊輸送機(jī)、打碼輸送機(jī)、激光打碼機(jī)、裝箱輸送機(jī)、分揀管理信息系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。如圖1。

　　a) 分揀機(jī)組由立式煙倉(cāng)、分揀機(jī)構(gòu)、機(jī)架等組成。立式煙倉(cāng)由左通道板、右通道板及出煙口高度尺寸可變的出煙板構(gòu)成，左通道板、右通道板長(zhǎng)短交替布置，并且設(shè)有柔性材料擋邊，同時(shí)相對(duì)位置可內(nèi)外調(diào)節(jié)，即，煙倉(cāng)腔體大小可變；分揀機(jī)構(gòu)位于煙倉(cāng)下方，由循環(huán)撥打鏈傳動(dòng)副構(gòu)成，完成揀選動(dòng)作；機(jī)架由型鋼連接組成。

　　b) 輸送帶式機(jī)為常規(guī)皮帶機(jī)，完成條煙的輸送。

　　c) 靠邊輸送機(jī)由斜放輥?zhàn)訕?gòu)成，完成條煙的“靠邊”功能，并對(duì)長(zhǎng)寬比小于1.8的條煙實(shí)現(xiàn)沿長(zhǎng)度方向搬運(yùn)。

　　d) 打碼輸送機(jī)完成條煙搬運(yùn)，并完成條煙在打碼輸送機(jī)上的準(zhǔn)確打碼。

　　e) 激光打碼機(jī)位于打碼輸送機(jī)下方，實(shí)現(xiàn)條煙的自動(dòng)打碼。

　　f) 裝箱輸送機(jī)將已打碼的條煙輸送至裝箱工位。

　　g) 分揀管理信息系統(tǒng)主要管理卷煙成品條煙在系統(tǒng)中的分揀過(guò)程，由上位管理系統(tǒng)（訪銷(xiāo)配送系統(tǒng)）提供采購(gòu)單和經(jīng)預(yù)處理的訪銷(xiāo)訂單（含配送路線(xiàn)和配送順序），由分揀管理信息系統(tǒng)完成分揀區(qū)補(bǔ)貨管理、分揀排程、訂單拆分、分揀調(diào)度、訂單發(fā)貨等內(nèi)容組成。

　　h) PLC 電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)條煙的分揀、輸送、打碼控制。主要有手動(dòng)控制、在線(xiàn)自動(dòng)控制、緊急停止和故障報(bào)警等控制功能。系統(tǒng)由主控制柜、電源柜、現(xiàn)場(chǎng)控制箱、現(xiàn)場(chǎng)操作員終端組成。

　　2. 工藝流程

　　根據(jù)上位管理系統(tǒng)（訪銷(xiāo)配送系統(tǒng)）提供的訪銷(xiāo)訂單信息，分揀管理信息系統(tǒng)進(jìn)行分析、排程后，人工根據(jù)分揀信息完成分揀機(jī)組的鋪貨，并在分揀過(guò)程中及時(shí)對(duì)分揀機(jī)組補(bǔ)貨。分揀管理信息系統(tǒng)下發(fā)分揀指令后，自動(dòng)控制分揀機(jī)構(gòu)，采用虛擬視窗控制技術(shù)，將不同品牌、不同數(shù)量的條煙以訂單為單位，依次分揀到帶式輸送機(jī)上，一個(gè)訂單占據(jù)一個(gè)虛擬視窗，虛擬視窗之間為訂單間隔時(shí)間。條煙經(jīng)靠邊輸送機(jī)“靠邊”到輸送機(jī)的單側(cè)，再進(jìn)打碼輸送機(jī)，輸送過(guò)程中通過(guò)激光打碼機(jī)時(shí)實(shí)現(xiàn)“底部”自動(dòng)打碼，再以訂單為單位人工利用訂單間隔時(shí)間完成裝箱作業(yè)。如圖2。

　　異型卷煙半自動(dòng)分揀系統(tǒng)的應(yīng)用

　　以某煙草物流配送中心為例，其銷(xiāo)售數(shù)據(jù)為：日均異型卷煙銷(xiāo)售量為48大箱（1大箱=5件，1件=50條），日均最大品牌數(shù)28種。據(jù)此，配置一條異型卷煙半自動(dòng)分揀線(xiàn)，包含30個(gè)通道的分揀機(jī)組、輸送帶式機(jī)、靠邊輸送機(jī)、打碼輸送機(jī)、激光打碼機(jī)、裝箱輸送機(jī)、分揀管理信息系統(tǒng)、控制系統(tǒng)；其中分揀機(jī)單個(gè)通道處理1種品牌條煙，若某種品牌單日分揀量較大時(shí)，可以采用多個(gè)通道處理該品牌。具體應(yīng)用及其效果如下。

　　1. 分揀機(jī)通道鋪設(shè)情況，如表1。

　　2. 系統(tǒng)平均分揀能力T=3600×N÷(0.72×N+t)，如表2。

　　分揀機(jī)構(gòu)動(dòng)作周期0.72s；

　　T：系統(tǒng)平均分揀能力，單位：條/h；

　　N：平均訂單數(shù)量，單位：條；根據(jù)訪銷(xiāo)配送系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)得出；

　　T：作業(yè)訂單間隔時(shí)間，單位：s；根據(jù)平均訂單數(shù)量，包裝作業(yè)率調(diào)整；

　　3. 分揀員的配置及作業(yè)情況