一种提高条烟喷码正确率的方法

李学勇彭 毅 钟湘琼

（1.衡阳市烟草公司物流中心 湖南衡阳 2.衡阳市烟草公司信息中心 湖南衡阳）

一、概述

目前烟草商业企业尚有部分人工及半自动化分拣系统，其中的输送装置仍然采用旧式皮带机方式。当喷码机对条烟进行喷码时，条烟通过差速皮带传送，通过喷码机喷头完成喷码。由于条烟位置检测方向与喷码装置方向角度为90°，且输送带两侧的控制柜宽度大于条烟长度，间隙较大，部分烟在传送中由于摩擦作用出现不规则运动而发生错位，偏离喷码位置，条烟通过喷码机时会出现喷码不全现象，为保证喷码到条，必须重新筛选，人工重复喷码成本，增加工时和劳动强度。为此，公司依托中国烟草总公司湖南省公司重点科技项目“卷烟物流仓储、分拣设备管理体系研究及应用”，为提高喷码正确率进行设备改进。

二、烟草喷码存在的问题

如图1所示，喷码装置垂直纸面方向将条形码喷打在条烟表面，位置检测信号则垂直喷码方向，当输送轨道边界较大时，条烟容易在皮带机输送过程容易产生倾斜。由于喷码装置及位置检测型号位置固定，因此，条形码将随着条烟的不断倾斜而逐渐偏离条烟喷码表面。

为了准确掌握激光喷码机目前的喷码运行状况，2013年7月连续1周分别对分拣线上的喷码机喷码错位和喷码不全（表1）及分拣效率（表2）进行了现场监测、统计。

图1 喷码偏离模拟图

表1 2013年7月3日—7日喷码统计

表2 2013年7月3日—7日分拣效率统计

由表中数据可知，激光喷码机每天的喷码出错条数在 300条到 350条之间，出错条数较高。分拣过程中重复喷码现象较多，增加了分拣时间，分拣效率维持在7000条/h左右，与分拣线的设计能力10000条/h相差较远。

三、改进设计

根据以上分析，以图1偏离模拟为基础，可在不改动已有的输送装置基础上，重新设计一附加装置，改变输送带宽度，达到输送带宽度即为设计目标。

如图2所示，测量已知改进前控制柜宽度H=320 mm，喷码机位置距离下端D=162 mm。图中：H——改造后控制柜宽度（此次改进的目标），L——条烟长度（280 mm），l——条烟喷码面宽度（厚度47 mm），D——条码与条烟底边长度（靠近下端时为162 mm，超过控制柜一半长度，也是条件最苛刻情况），d——条码与检测边缘间隙（10 mm），d′——条烟倾斜时正常喷码临界宽度，应有d=d′，ΔD——条烟与控制柜之间间隙（与H联动），D′、D″——限制条件时条烟与控制柜之间间隙（极限情况时应为0），α——第一限制条件时条烟与法线夹角（倾斜极限夹角），β——第二限制条件时条烟与法线夹角（倾斜极限夹角）。

图2 控制柜间隙设计原理

综合上述②、③两种情况，选取最严格的条件即倾斜角为3.5°，此时，当条烟倾斜时，倾斜角远未达到条烟对角线与控制柜垂直，条烟已经“卡”在控制柜之间，由于传送皮带不间断运动，控制柜壁摩擦力较小，以此依靠后续条烟的“挤压”调整烟的位置，继续前进，保证顺利分拣喷码。

当选取倾斜角α≈3.5°时，考虑实际条烟变形及制作精度，此时选择公差往上，为4°，以此计算出H=284 mm，即ΔD=3 mm，控制柜的设计宽度为283 mm。

四、改进效果

根据上述计算设计控制柜并安装，改进前后条烟输送状态对比见图3，2013年9月18日—22日分拣线平均错码率统计结果见表3，改进前后分拣线平均分拣效率对比见表4。改进后的分拣效率从7173条/h提高到了8619条/h，喷码出错条数低于10条。

图3 改进前后条烟输送状态对比

统计表明，改进后年可节省电费及设备保养费合计24216元，改进实施当月即可收回投入成本。

表3 2013年9月18日—22日喷码统计

表4 改进前后分拣效率对比

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