今年4月，河南省許昌市煙草專賣局（公司）物流配送中心多了一位新成員——異型卷煙高速分揀包裝機。這臺由許昌煙草機械有限責(zé)任公司承制的分揀包裝機幾經(jīng)打磨，正式成為許昌煙草物流配送中心的一員。目前，該設(shè)備運行穩(wěn)定，承擔(dān)著該中心全部異型卷煙的自動分揀、包裝重任。

設(shè)備順利投產(chǎn)、運行穩(wěn)定，背后是《異型卷煙高速分揀包裝關(guān)鍵技術(shù)研究》項目組的不懈探索和努力。

2018年7月，河南省煙草專賣局（公司）委托許昌煙機公司作為該省級重點科技項目的第一承制單位。接到任務(wù)后，項目團隊立即開展市場調(diào)研，在全面了解現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，重點研究了異型卷煙自動拆箱、自動補煙、分類分揀、堆疊、包裝、貼標(biāo)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過對關(guān)鍵環(huán)節(jié)的研究，他們找到了異型卷煙分揀過程中存在的瓶頸，并按照“一種理念、兩種模式、三種技術(shù)”的研發(fā)思路研制出了高速異型卷煙自動分揀包裝機，為煙草商業(yè)物流提供了異型卷煙自動分揀、包裝的范例。

理念創(chuàng)新：全品規(guī)分類分揀

近年來，包括細支卷煙在內(nèi)的異型卷煙產(chǎn)銷量大幅增加，成為行業(yè)發(fā)展的新亮點和經(jīng)濟增長支撐點。但隨之而來的異型卷煙分揀效率低、差錯率高、人工投入大等問題，成為制約商業(yè)企業(yè)卷煙配送效率提升和服務(wù)水平提高的瓶頸。

通過市場調(diào)研，項目組發(fā)現(xiàn)，異型卷煙包裝方式多種多樣，不同品規(guī)的異型卷煙重量和尺寸差別較大，采用一種分揀方法和設(shè)備不能滿足所有品規(guī)異型卷煙的自動化分揀。

在現(xiàn)有技術(shù)支撐下，能不能研發(fā)出一種可以實現(xiàn)全品規(guī)分類分揀的設(shè)備？

基于“全品規(guī)分類分揀”理念，項目組將異型卷煙按照包裝規(guī)格尺寸、銷售量及拆箱方式的不同，分為A、B、C、D四個類別。

其中，A類為包裝標(biāo)準(zhǔn)的大中品規(guī)細支條煙和中支條煙，此類卷煙在異型卷煙中占比較大，約占異型卷煙總量的70％～75％左右；B類為包裝特異的大中品規(guī)細支條煙和中支條煙，此類約占異型卷煙總量的10％～15％左右；C類為長度較長或?qū)挾容^寬的特異型卷煙，或銷售量較少的小品規(guī)細支條煙、中支條煙；D類為長度較短且高度較高的特異型條煙。

針對此四類異型卷煙，項目組分別設(shè)計研制了相應(yīng)設(shè)備：適用于A類條煙的異型卷煙自動拆箱機；適用于B類條煙的半自動人工通道機、異型卷煙穿梭車、組合式分揀機，可實現(xiàn)大品規(guī)卷煙的自動補貨與分揀；根據(jù)C類條煙特點，研制出側(cè)撥式出煙方式的側(cè)撥式分揀機；根據(jù)D類異型卷煙特點，研制了采用下方式出煙的下落式分揀機。

通過對不同類別的異型卷煙采用不同的分揀作業(yè)方式，實現(xiàn)了包括雪茄煙在內(nèi)的所有異型卷煙在線自動分揀，有效提高了異型卷煙分揀效率。

為滿足不同用戶的個性化需求，項目組設(shè)計了兩種分揀模式：單線分揀模式，即分揀線同時分揀同一條線路，裹膜包裝后的條煙從兩臺包裝機經(jīng)熱塑后同時流出；雙線分揀模式，即分揀線同時分揀兩條線路，分別裹膜包裝后的條煙從兩臺包裝機經(jīng)熱塑后分別流出。用戶可以根據(jù)需要，通過參數(shù)化設(shè)置自由選擇。

技術(shù)創(chuàng)新：突破關(guān)鍵瓶頸

項目組在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，異型卷煙分揀環(huán)節(jié)，由于異型卷煙箱包括細支煙箱、中支煙箱及特異煙箱，品種多，煙箱尺寸變化范圍大，現(xiàn)有自動拆箱機無法有效滿足需求。不少煙草物流配送中心采用人工拆箱、人工補煙，工作效率較低。

為此，項目組進行了大量的技術(shù)調(diào)研，收集異型卷煙煙箱尺寸、裝箱方式等技術(shù)資料，廣泛征求煙草商業(yè)物流人員的意見，詳細制定設(shè)計方案，制作試驗裝置，對異型卷煙拆箱關(guān)鍵技術(shù)進行試驗。通過試驗及設(shè)計完善，他們成功攻克制約異型卷煙拆箱的關(guān)鍵技術(shù)，研制出國內(nèi)第一臺異型卷煙拆箱機。

為進一步提升供煙環(huán)節(jié)自動化水平，項目組又設(shè)計研制了異型卷煙穿梭車。該穿梭車既能接駁單垛細支異型卷煙，又能接駁雙垛中支異型卷煙。拆箱后的異型卷煙垛由推移裝置送入異型卷煙穿梭車，由穿梭車把異型卷煙送至分揀機煙倉，實現(xiàn)自動補煙。

項目運行后，異型卷煙自動拆箱率達到75％，自動補貨率達到85％，極大地減輕了工人的勞動強度，提高了補煙效率。

為增加主分揀皮帶滿載率提高整體分揀效率，項目組采用了虛擬訂單技術(shù)——以設(shè)定數(shù)量條煙為一組（一個虛擬訂單）分揀，不再區(qū)分真實訂單。

虛擬訂單內(nèi)條煙數(shù)量可以通過參數(shù)設(shè)置，經(jīng)過分揀的條煙在條煙計數(shù)分發(fā)裝置處匯集。該裝置再根據(jù)實際訂單的條煙數(shù)向一號工程分發(fā)，分離出不同的實際訂單。由于異型卷煙高度不同，傳統(tǒng)的海綿夾抱式分離裝置不能使用，項目組根據(jù)異型卷煙特點研發(fā)出了底部負壓吸附式條煙計數(shù)分發(fā)裝置，較好地解決了異型卷煙計數(shù)分發(fā)問題。

由于異型條煙包裝各異，煙垛堆疊難度較大，項目組采用分類堆疊方案，把細支與中支等相對標(biāo)準(zhǔn)的卷煙通過機械裝置堆疊，把特異型卷煙通過機械手堆疊。各類卷煙在各自工位堆疊后在下一工位合垛。同時，特異型卷煙在機械手處分流并分別在左右兩個工位堆疊，機械裝置堆疊工位左右也各有一個，4個堆疊工位且工作時互不干擾，提高了整體堆疊速度。

一項項創(chuàng)新，較好解決了原有異型卷煙分揀自動化水平低、分揀速度慢、用工多、勞動強度大、差錯率高等問題，真正實現(xiàn)了異型卷煙全品規(guī)自動分揀，為異型卷煙分揀、包裝提供了有力設(shè)備保障。