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异型烟分拣系统码垛作业优化研究

机械设计与制造 2022年第11期 139-143页

作者：杨旭东胡渊富蒲睿强徐明阳贵州大学机械工程学院贵州贵阳550025

研究烟草物流配送中心的异型条烟分拣系统的不同码垛作业模式对分拣效率的影响。针对某烟草物流配送中心的实际异型条烟分拣系统,使用Tecnomatix Plant Simulation软件创建了该系统的仿真模型,使用虚拟托盘技术匹配订单信息实现了在仿... 详细信息

研究烟草物流配送中心的异型条烟分拣系统的不同码垛作业模式对分拣效率的影响。针对某烟草物流配送中心的实际异型条烟分拣系统,使用Tecnomatix Plant Simulation软件创建了该系统的仿真模型,使用虚拟托盘技术匹配订单信息实现了在仿真中控制异型条烟分拣系统的条烟分拣、分流码垛和合单三个主要过程并验证了仿真模型。最后为码垛作业设计了一个优化方案,以每小时的分拣量作为输出进行了模拟实验,统计了优化前后的分拣效率。结果表明通过增加机械手码垛工位的优化方法可以提升异型条烟分拣系统的效率。

关键词：异型烟仿真虚拟托盘分拣码垛

W烟草公司异型烟分拣线差错检测系统研究与应用

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W烟草公司异型烟分拣线差错检测系统研究与应用

作者：王昊然山东财经大学

学位级别：硕士

异型烟由于外观别致并且焦油含量不高被消费者所追捧,因此烟草公司每日异型烟分拣量非常大,在分拣过程中不可避免的存在错拣和漏拣现象。如果错拣漏拣频发,会给烟草企业带来很大的负面影响。目前烟草企业多使用人工查看异型烟的错拣和漏... 详细信息

异型烟由于外观别致并且焦油含量不高被消费者所追捧,因此烟草公司每日异型烟分拣量非常大,在分拣过程中不可避免的存在错拣和漏拣现象。如果错拣漏拣频发,会给烟草企业带来很大的负面影响。目前烟草企业多使用人工查看异型烟的错拣和漏拣,但人工检测效率低下,存在检测时间长、检测不准确的情况。因此,烟草企业当务之急是采用计算机视觉技术,自动识别异型烟品规并核对,提高差错检测效率。本文研究了异型烟品规识别算法,从条码识别和特征提取两方面识别异型烟品规,保证异型烟品规识别准确率。在异型烟品规识别算法的基础上,本文为W烟草公司设计了异型烟分拣线差错检测系统,首先对系统进行背景分析与需求分析,在此基础上对系统进行整体设计,之后实现图像采集、品规识别、数据处理、差错处理等功能,最后对系统的功能和性能进行测试,使系统满足W公司差错检测要求。本系统的重点与难点在于异型烟品规的识别,即要克服异型烟传输速度快、烟姿存在倾斜的情况,又要避免检测环境的灯光干扰。为此,本文对异型烟品规识别算法的研究如下:对于条码识别,建立异型烟条码数据集,使用YOLOv4目标检测算法进行异型烟条码的定位,之后使用基于Hough变换的条码矫正算法对倾斜条码进行矫正,最后使用pyzbar解码工具进行解码,得到异型烟条码。该算法在定位到条码后识别率高、速度快,在异型烟倾斜角度小于45的情况下,品规识别准确率接近100%,但在烟姿倾斜过大和条码被遮挡的情况下难以识别出异型烟品规。因此,研究了通过特征提取识别异型烟品规的方法与其搭配。对特征提取法识别异型烟品规,首先通过图像二值化、形态学操作、滤波去噪、轮廓提取等图像预处理操作得到待检测的图像,之后基于Halcon软件,提取颜色特征,得到颜色特征范围,筛除颜色不相似的异型烟,再通过形状和相关性两种方法进行模板匹配,得到对应的匹配分数,设定相应权重,得到品规对比测度,以此筛选出异型烟品规。通过特征提取,可对条码被遮挡、烟姿倾斜角度大的异型烟进行品规识别,但识别速度较基于条码的异型烟品规识别较慢,因此将两者形成串联,互为补充。本系统经过系统测试,所使用的异型烟品规识别算法识别效果显著,在识别率和识别速度上均有较好表现,最终可达到99.99%的高识别率,并且单张图像识别平均耗时44ms,满足W公司要求,解决了困扰烟草企业的关键问题。

关键词：异型烟差错检测 YOLOv4算法模板匹配

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异型烟与标准烟共线自动入库研究与应用

物流科技 2023年第22期46卷 88-94页

作者：张翼夏凯冯仁宇王佳伟傅俊杰孔振明上海烟草集团有限责任公司上海200000 上海卷烟厂上海200000

文章依据上海烟草集团有限责任公司、上海卷烟厂浦东科技创新园区的技改经验,从设备改造、件烟输送、烟箱分拣、码垛入库等过程环节,对各工段改造进行了详细的介绍,最终制定出了能够实现异型规格卷烟与标准规格卷烟共线自动入库的系统... 详细信息

文章依据上海烟草集团有限责任公司、上海卷烟厂浦东科技创新园区的技改经验,从设备改造、件烟输送、烟箱分拣、码垛入库等过程环节,对各工段改造进行了详细的介绍,最终制定出了能够实现异型规格卷烟与标准规格卷烟共线自动入库的系统方案。

关键词：异型烟标准烟共线入库系统改造

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异型烟设施设备调度管理系统模型构建与应用

南方农机 2023年第11期54卷 152-156页

作者：刘勇刘福蓉湖南省烟草公司衡阳市公司湖南衡阳421000

【目的】异型烟是指和标准条烟尺寸规格有区别的异型包装卷烟。近年来,客户对异型烟的需求不断增多,地市级烟草物流配送中心在未来会面对越来越多的异型烟分拣任务,需要针对异型烟包装特点以及卷烟的订单结构,来调整异型烟设备分拣调度... 详细信息

【目的】异型烟是指和标准条烟尺寸规格有区别的异型包装卷烟。近年来,客户对异型烟的需求不断增多,地市级烟草物流配送中心在未来会面对越来越多的异型烟分拣任务,需要针对异型烟包装特点以及卷烟的订单结构,来调整异型烟设备分拣调度系统模型。传统的异型烟分拣方法采用人工分拣,劳动强度较大、分拣率低、错误率高,难以盘点。【方法】首先,课题组从目前大多物流中心的异型烟分拣方案出发,分析分拣方案、分拣流程以及异型烟的分拣问题;其次,针对异型烟设备分拣调度系统模型进行研究,分析机械结构、控制系统、数据库;最后,构建出全自动的异型烟分拣模型。【结果】全自动的异型烟分拣模型彻底解决了传统异型烟分拣方法错误率高、分拣效率低、人力资源消耗大、盘点难度系数高等问题,该系统可以弥补人工分拣作业的不足。【结论】全自动的异型烟分拣系统市场应用前景广阔。

关键词：异型烟分拣调度控制系统数据库模型

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异型烟全自动码垛控制系统设计

包装工程 2020年第23期41卷 187-194页

作者：徐明阳杨旭东蒲睿强胡渊富贵州大学机械工程学院贵阳550025

目的针对我国烟草物流配送中心包装效率低、人工成本高、条烟差错率高等问题,设计一种异型烟全自动码垛的控制系统。方法设计基于SIMATIC S7-1200 PLC、步科MT4523TE触摸屏、YAMAHA机器人控制器RCX240和工控机的控制系统,PLC作为主控制... 详细信息

目的针对我国烟草物流配送中心包装效率低、人工成本高、条烟差错率高等问题,设计一种异型烟全自动码垛的控制系统。方法设计基于SIMATIC S7-1200 PLC、步科MT4523TE触摸屏、YAMAHA机器人控制器RCX240和工控机的控制系统,PLC作为主控制器,与触摸屏和工控机采用PROFINET通讯,与YAMAHA控制器采用PROFIBUS通讯,实现信息的交互。外接的控制按钮、传感器、伺服驱动器与PLC的SM1223和SM1231信号模块连接。PLC将传感器采集的信号和工控机发送的数据进行处理,然后与机器人控制器配合发出各种控制指令,通过各个机构相互协调动作实现对异型烟的快速、自动、精确码垛。结果该套控制系统可对异型烟长、高进行自动识别,码垛差错率≤0.006%,对垛型进行自动整理功能,损烟率≤0.005%,设备故障率≤0.5%,码垛效率可达3861条/h,系统运行稳定。结论该套控制系统大大提高了异型烟的码垛效率,降低了生产成本,具有良好的可靠性和稳定性,满足烟草物流配送中心高效稳定作业的要求。

关键词：异型烟码垛 PLC 触摸屏工控机

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异型烟分拣柔性出烟机构设计与应用

机械设计与制造 2019年第9期 126-129,132页

作者：穆康奇李少波杨旭东林炜民贵州大学机械工程学院贵州贵阳550025 贵州大学现代制造教育部重点实验室贵州贵阳550025

依据异型烟分拣设备工作特性,对某异型烟分拣执行机构经常出现卡烟、侧翻、漏烟问题,提出一种柔性分拣执行机构。考虑到异型烟多尺寸,多形状,多规格的特殊属性,采用H型圆弧齿同步带传动的分拣方式,进行了分拣设备组件的布置,给出了传动... 详细信息

依据异型烟分拣设备工作特性,对某异型烟分拣执行机构经常出现卡烟、侧翻、漏烟问题,提出一种柔性分拣执行机构。考虑到异型烟多尺寸,多形状,多规格的特殊属性,采用H型圆弧齿同步带传动的分拣方式,进行了分拣设备组件的布置,给出了传动系统关键组件的设计计算和选用的经验数据。提出一种利用同步带背面挤压的传动方式,并提供了计算驱动力的方法。对分拣组件做了防护设计,并给出了防护装置和皮带距离的计算方法。结果表明:采用同步带传动分拣的模式运行平稳,大幅度提高了分拣效率,满足了连续高效分拣的需求。

关键词：异型烟分拣出烟机构同步带传动

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异型烟分拣系统关键技术研究

异型烟分拣系统关键技术研究

作者：胡渊富贵州大学

学位级别：硕士

条烟的外包装尺寸与标准烟不相同的卷烟称为异型烟,包括细支烟、雪茄烟和罐盒类包装的卷烟。异型烟因品规不同具有外包装尺寸各异、包装材料多样以及重量差别大的特点,因此不适于使用烟草物流配送中心现有的标准烟自动化分拣设备进行分... 详细信息

条烟的外包装尺寸与标准烟不相同的卷烟称为异型烟,包括细支烟、雪茄烟和罐盒类包装的卷烟。异型烟因品规不同具有外包装尺寸各异、包装材料多样以及重量差别大的特点,因此不适于使用烟草物流配送中心现有的标准烟自动化分拣设备进行分拣。然而,近年来因卷烟消费习惯的改变,各地市异型烟的销量急剧增加,这对占据了烟草物流配送中心大部分成本的分拣作业带来了严峻的挑战。面对这样的市场需求和产业矛盾,烟草物流配送中心亟需一套针对异型烟的自动化分拣系统来提升异型烟的分拣效率,以达到降低物流成本提升卷烟配送服务质量的目的。本课题从异型烟的特点出发,在充分研究烟草物流配送中心的异型烟分拣需求和分拣工艺流程的基础上,研发了异型烟分拣系统的设备。在研究控制自动分拣的虚拟托盘技术的基础上建立异型烟自动分拣数学模型和分拣效率估算模型;以提高异型烟分拣系统的分拣效率为切入点,提出了采用虚拟托盘压缩技术控制异型烟的自动分拣并建立相关数学模型;在plant simulation平台上基于虚拟托盘技术对设计的异型烟分拣系统进行仿真,结果表明采用压缩的虚拟托盘有利于提高异型烟的分拣效率。针对异型烟分拣系统的分拣输送线在变载工况下运行不稳定的问题,研究使用自抗扰矢量控制技术对分拣输送线的驱动电机进行调速控制,建立了异步电机的矢量控制模型并设计了异步电机的自抗扰矢量控制器;在MATLAB中的仿真结果表明使用自抗扰矢量控制技术有利于提升异型烟分拣输送线的稳定性。在对异型烟分拣设备的电气控制系统进行设计时,着眼于异型烟分拣系统的全局,研究了异型烟分拣系统的电气控制原理和设计方法,并给出了关键环节的控制程序。

关键词：异型烟分拣自动控制虚拟托盘电机仿真

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异型烟配送包装系统优化与设计

异型烟配送包装系统优化与设计

作者：徐明阳贵州大学

学位级别：硕士

我国目前是全世界最大的烟草生产国与消费国,生产并消费了全球1/3的卷烟。异型烟作为卷烟中的后起之秀,依靠其口味多样性、外观独特等特点深受消费者喜爱,其销量也呈井喷之势。由于异型烟的尺寸各异,无法和标准烟一样实现自动化分拣包装... 详细信息

我国目前是全世界最大的烟草生产国与消费国,生产并消费了全球1/3的卷烟。异型烟作为卷烟中的后起之秀,依靠其口味多样性、外观独特等特点深受消费者喜爱,其销量也呈井喷之势。由于异型烟的尺寸各异,无法和标准烟一样实现自动化分拣包装,为了提高异型烟的分拣包装效率,一些企业和科研人员都纷纷竞相进行相关的探索性实验和试制,且初步实现了异型烟的半自动化、自动化分拣包装设备。本课题以某企业研发的在烟草物流配送行业内极具代表性的异型烟配送包装系统为研究对象,对其存在的一些问题进行分析,优化设计一个高效、柔性、稳定可靠的包装系统。首先介绍了研究对象的组成及工作原理并分析出其存在的一些问题,然后针对其中风机叶轮轴使用寿命低的问题,利用Abaqus和Solidworks对叶轮轴进行热–力顺序耦合的联合仿真分析,根据仿真结果优化其机械结构,并对优化后的结构进行模态分析,最后应用到实际中进行效果测试。其次针对问题中的码垛效率低的问题设计了一个新的机械手末端抓取机构—多轴吸盘,并对基于多轴吸盘的码垛控制系统进行设计,最后按照设计要求搭建了实物平台,并对码垛效果进行了测试。最后因为设计的多轴吸盘控制系统的控制精度低,针对驱动多轴吸盘的步进电机设计了一种抛物线型速度曲线的控制算法,并提出了一种抛物线型速度曲线的离散算法,通过Matlab的Simulink工具箱仿真验证其可行性,最后依托搭建好的基于多轴吸盘的码垛控制系统,将控制算法编入其中,对码垛效果进行了测试。

关键词：异型烟包装系统优化设计控制仿真

超高速全品规条烟分拣系统在石家庄烟草的应用

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物流技术与应用 2024年第5期29卷 128-132页

作者：赵秀宝陈海军张楠马杰段琦昆船智能技术股份有限公司河北省烟草公司石家庄市公司

近年来,卷烟市场“异”军突起,不同品规、包装各异、订单离散的异型烟分拣成为摆在烟草商业企业面前的共性难题。本文通过实际案例分析,介绍了“异”军突起后全品规自动拆垛技术、全品规备货技术、全品规分拣技术、全品规包装技术,具有... 详细信息

近年来,卷烟市场“异”军突起,不同品规、包装各异、订单离散的异型烟分拣成为摆在烟草商业企业面前的共性难题。本文通过实际案例分析,介绍了“异”军突起后全品规自动拆垛技术、全品规备货技术、全品规分拣技术、全品规包装技术,具有较强的行业推广意义。

关键词：异型烟全品规自动拆垛自动备货自动分拣自动包装