CN210084395U - 一种将烟草垛薄层化的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种将烟草垛薄层化的设备，涉及烟草加工领域，包括：放置烟草垛的输送装置；抓取烟草垛表层烟草的抓取装置；将抓取的表层烟草与下层烟草粘连部分分开的下压装置；放置表层烟草的连续传送装置。能够实现烟草垛厚料薄层化，并可以实现不同等级烟叶之间的按比例掺配。

Description

一种将烟草垛薄层化的设备

技术领域

本实用新型涉及烟草加工领域，具体涉及一种将烟草垛薄层化设备。

背景技术

目前，原烟收购时一般是堆叠成立方体的烟草垛，在烟叶打叶复烤生产线工艺中，需要将烟草垛分为薄层的烟叶层，还需要将不同等级烟叶按比例掺配。这些步骤通常采用人工操作的方式，而在采用人工的方式时，用工成本太高、效率低并且产品的同质化差。目前，国内烟草行业对烟叶的薄层化技术及不同等级烟叶之间的按比例掺配的技术几乎没有工业化；随着烟草工业进一步的发展，迫切需要对烟叶的薄层化及不同等级烟叶之间的按比例掺配的新技术。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种将烟草垛薄层化设备，通过抓取装置和下压装置实现烟草垛厚料薄层化，并可以实现不同等级烟叶之间的按比例掺配。

为解决上述问题，本实用新型的第一方面提供了一种将烟草垛薄层化的设备，包括：放置烟草垛的输送装置；抓取烟草垛表层烟草的抓取装置；将抓取的表层烟草与下层烟草粘连部分分开的下压装置；放置表层烟草的连续传送装置。

更进一步的技术方案是，抓取装置包括抓取机构和位移机构；抓取机构安装在位移机构上，包括若干夹持手，以及在夹持手下方安装的带有条形孔的限位板。

更进一步的技术方案是，夹持手上成对安装了若干个旋转杆，旋转杆上固定安装有夹紧手指，夹紧手指在旋转过程中能够穿过限位板条形孔。

更进一步的技术方案是，抓取机构和位移机构之间安装有称重机构；限位板底部安装有接触传感器。

更进一步的技术方案是，夹持手与限位板之间还安装有移动机构。

更进一步的技术方案是，夹紧手指包含至少一个圆弧段和至少一个直线段。

更进一步的技术方案是，下压装置安装在抓取机构或输送装置上，包括通过转动轴活动连接在抓取机构或输送装置的伸缩压辊，以及驱动伸缩压辊转动及伸缩的下压驱动装置。

更进一步的技术方案是，还包括控制装置，控制装置通过导线连接有：输送装置上安装的第一驱动电机，输入面板，显示面板；驱动夹持手移动的移动驱动装置；驱动夹紧手指绕轴旋转的抓取驱动装置；下压装置上安装的下压驱动装置；连续传送装置上安装的第二驱动电机。

更进一步的技术方案是，位移机构具体的包括：设置在输送装置上方的机架；安装在机架上的X轴向导轨和X轴向驱动装置，X轴向导轨上滑动安装有Y轴向导轨和Y轴向驱动装置，Y轴向导轨上滑动安装了Z轴向导轨和Z轴向驱动装置，Z轴向导轨下端与抓取机构固定连接；X轴向驱动装置、Y轴向驱动装置、Z轴向驱动装置与控制装置通过导线连接。

更进一步的技术方案是，位移机构具体的为机器人手臂，机器人手臂具有4～6个自由度；机器人手臂末端与抓取机构连接。

本实用新型的工作原理介绍：烟草垛为烟草原叶经过处理后堆叠在一起形成的立方体状的厚原料堆，在使用时输送装置可以将烟草垛输送至抓取装置方便抓取的位置，输送装置可以输送一个烟草垛或多个烟草垛；在输送多个烟草垛时，烟草垛可以为相同的品种和质量或者不同品种和质量。其中抓取装置可以设置一个或者多个，同一个抓取装置可以对一个烟草垛进行操作或者对多个烟草垛进行操作。下压装置可以设置在抓取装置上或者输送装置上，对一个烟草垛可以同时设置一个或多个下压装置。将表层烟草从烟草垛上分离后抓取装置将其放置在连续传送装置上，从而将烟叶分为薄层并摊铺开。

抓取装置包括位移机构以及安装在位移机构上的抓取机构。其中位移机构可以将抓取机构移动到烟草垛上方，使抓取机构可以抓取烟草垛表层烟草，在抓取机构抓起表层烟草后位移机构将其移动到连续传送装置上方，抓取机构将表层烟草放置在连续传送装置上。

在一种实施方式中位移机构为多个导轨组成的支架结构。其中X轴向的移动是通过输送装置上方机架上安装的X轴向导轨来实现的，Y轴向运动是通过与X轴向导轨滑动连接的Y轴向导轨来实现的，Z轴向运动是通过与Y轴向导轨上滑动连接的Z轴向导轨来实现的。Z轴向导轨下端与抓取机构固定连接。这是连续传送装置可以设置在X轴向导轨或者Y轴向导轨能够达到的位置，可以通过X轴向导轨或者Y轴向导轨将抓取后的烟叶放置在连续传送装置上。通过Z轴向导轨抓取机构能够在上下运动，实现抓取和放置薄层烟叶。烟草垛因不断被抓取表层烟叶高度减少，抓取机构可以在Z轴向导轨上运动，因此可以将烟草垛完全分成若干个薄层烟叶层。

在另一种实施方式中位移机构具体的为机器人手臂，机器人手臂具有4～6个自由度；机器人手臂的末端与抓取机构连接，可以移动抓取机构。

抓取机构包括若干夹持手，以及夹持手下方安装有带有条形孔的限位板；其中一个抓取机构上可以安装1个夹持手或者多个夹持手，优选的为2～4个夹持手，包括但不限于上述举例。夹持手上成对安装了若干个旋转杆，旋转杆上固定安装有夹紧手指，夹紧手指在旋转过程中能够穿过限位板的条形孔。其中夹持手上的夹紧手指为成对安装，一个夹持手上可以安装一对或者多对夹紧手指，优选的为2～4对，但不限于上述举例。一个夹紧手指包含至少一个圆弧段和至少一个直线段，其中夹紧手指的固定连接在夹持手的旋转杆上，可使夹紧手指绕轴旋转90度，使夹紧手指的直线段由竖直状态旋转为水平状态。夹紧手指圆弧段的直径为20～100mm，可以通过设置夹紧手指圆弧段的直径来控制每次夹取的烟草的厚度，从而实现较为精准的烟草分层。

在使用时，抓取机构随着位移机构移动到烟草垛上方，然后继续向下运动直到限位板与烟草垛表面接触，这时夹持手上安装的夹紧手指绕着夹持手上的一根轴旋转，使得夹紧手指穿过限位板上的条形孔***烟草垛表层并通过两个成对安装的夹紧手指将烟草垛表层烟叶夹紧；然后位移机构开始向上运动将表层烟叶提升。在提升到一定的高度后下压装置的伸缩压辊旋转进入抓取机构与烟草垛之间，并将烟草垛上的烟叶压紧，位移机构继续将抓取机构提升，伸缩压辊通过伸长能够继续压紧烟草垛，当抓取机构提升到一定位置后表层烟叶与烟草垛之间的粘连被完全撕开，这时伸缩压辊收回；位移机构将抓取机构移动到连续输送装置上方，夹持手上安装的夹紧手指开始旋转至原位置，在夹紧手指旋转回原位置的过程中夹紧手指从表层烟叶中拔出，收回到压紧板之上，而表层烟叶无法通过压紧板上的条形孔，于是断开与夹紧手指之间的连接，落入到连续输送装置上。

其中下压装置可以安装在抓取机构或输送装置上，通过转动轴活动连接伸缩压辊，下压驱动装置驱动伸缩压辊转动和伸缩,压辊转动和伸缩是通过压辊安装在气缸的活塞杆的端部、气缸又安装在一个摆动机构上，摆动机构带动气缸整体旋转，气缸整体旋转时活塞杆可以带动压辊伸缩。其中驱动伸缩压辊的装置还可以是电缸。

设置控制装置来控制各个装置的驱动机构可以协调各装置的运动，达到统一协调、定时、定量的效果，当设置有多台抓取装置同时对不同等级烟草垛进行薄层化处理时，还可以直接对不同等级烟叶进行按比例掺配。

在使用时，将待分层的一个或多个烟草垛放置在输送装置上，再运输到抓取装置下方。其中将一个或多个烟草垛放置在输送装置上，输送装置可以将烟草垛运输到抓取装置的位置，抓取装置再对烟草垛进行薄层化处理，放置的烟草垛可以是同种等级的烟草，也可以是不同等级的烟草。在输送装置上放置不同等级烟草的烟草垛时，可以按上部烟、中部烟、下部烟的不同等级的烟草垛进行重量的掺配，其掺配的重量精度和节拍都由控制装置自动完成。放置的烟草垛也可以按照级别相近、不同产地的烟草垛。

使用抓取装置将烟草垛表层烟草抓取并提升至一定高度。其中表层烟叶为烟草垛暴露在外表面的烟叶，可以为一层，也可以为多层烟叶的集合，优选的为10～20层，还可以为2～10层，但不限于上述举例。

将下压装置伸入抓取到的表层烟草与烟草垛之间，并将烟草垛压紧。烟草垛为多层烟叶堆叠挤压后方便运输的原材料，因此每层烟叶之间可能会粘连，当表层烟叶被抓取提升时，与表层烟叶相邻的烟叶会因为粘连而一同被提起。在表层烟草被提升至一定高度时将粘连部分下压可以防止其继续随表层烟叶上移，其中当提升的高度为200～400mm时压紧效果最优。压紧的部位可以是将粘连的下层烟叶压住，可以将下层烟叶整体压住或者压住部分，例如压住下层烟叶层的中部、边缘或四角，但不限于上述举例。

抓取装置继续将抓取到的表层烟草提升，下压装置保持压紧状态，将粘连部分撕开。烟草垛被压住后，随着被抓取的表层烟叶继续被提升，当提升的高度在500～700mm时被抓取的表层烟草和烟草垛之间粘连部分会被撕开进而与表层烟叶分离。

收回下压装置，抓取装置将抓取的表层烟草移动到连续传送装置上方，抓取装置将表层烟草释放。在抓取装置松开烟草并回收的过程中，夹紧手指粘连的烟草会被限位板挡住，限位板能够防粘黏。抓取的表层烟草会落到连续传送装置上，从而被平铺开。重复抓取的步骤，直至烟草垛被完全分为薄层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：可以实现烟草垛薄层化的自动化生产，提高了生产效率，降低了运行成本，还具有运行可靠，产品同质化可控的效果。

附图说明

图1是根据本实用新型实施方式1的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施方式1的侧视图；

图3是根据本实用新型实施方式2的结构示意图；

图4是根据本实用新型抓取机构的结构示意图；

图5是根据本实用新型夹持手的结构示意图；

图6是根据本实用新型下压装置活动示意图；

图7是根据本实用新型夹紧手指的结构示意图。

附图标记：

1：输送装置；2：抓取装置；3：下压装置；4：连续传送装置；5：控制装置；12：输入面板；13：显示面板；21：抓取机构；211：夹持手；2111：旋转杆；2112：夹紧手指；212：限位板；213：移动机构；214：接触传感器；22：位移机构；221：机架；222：X轴向导轨；223：Y轴向导轨；224：Z轴向导轨；225：机器人手臂；23：称重机构；31：转动轴；32：伸缩压辊；Y：烟草垛；A：伸缩压辊原位置；B：伸缩压辊运动的中间位置；C：伸缩压辊终位置；D：夹紧手指抓紧位置；E：夹紧手指原位置；a:夹紧手指的一个直线段；b:夹紧手指的圆弧段；c:夹紧手指的另一个直线段；d:夹紧手指的一个直线段。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

实施例1

如图1至图2所示，一种将烟草垛薄层化的设备，包括：一台放置烟草垛的输送装置1，输送装置1为传送带装置，通过第一驱动电机驱动，输送装置1上还安装有控制装置5。

设置在输送装置1旁边的一台抓取烟草垛表层烟草的抓取装置2；所述抓取装置2包括抓取机构21和位移机构。所述位移机构具体的包括：设置在所述输送装置1上方的机架221；安装在所述机架221上的X轴向导轨222，以及与所述X轴向导轨222滑动连接的Y轴向导轨，所述Y轴向导轨上滑动连接了Z轴向导轨，所述Z轴向导轨下端与所述抓取机构21固定连接。导轨上的运动通过X轴向驱动装置，Y轴向驱动装置，Z轴向驱动装置进行驱动。

所述抓取机构21包括三个并排安装的夹持手211，每个夹持手211上安装了抓取驱动装置和一对旋转杆2111，每个旋转杆2111上固定安装有五个夹紧手指2112；抓取驱动装置可以驱动每对旋转杆2111相向旋转，每个旋转杆2111上固定安装有如图7所示的五个拐杖形夹紧手指2112，夹紧手指包括一个弧形段b和三个直线段a、c、d组成，如图7所示。夹紧手指2112弧形段b的直径为100mm，每个夹紧手指2112对应一个限位板212的条形孔，夹持手211下方安装有带有五个条形孔的限位板212；夹紧手指2112在随着旋转杆2111旋转过程中能够穿过限位板212条形孔。

将抓取的表层烟草与下层烟草粘连部分分开的下压装置3；两个下压装置3通过转动轴31分别安装在抓取机构21的两侧，转动轴31的另一端活动连接有伸缩压辊32，伸缩压辊32通过下压驱动装置驱动其旋转和伸缩。压辊转动和伸缩是通过压辊安装在气缸的活塞杆的端部、气缸又安装在一个摆动机构上来实现的。

放置表层烟草的连续传送装置4。所述连续传送装置4上安装的第二驱动电机。

通过本实施例提供的将烟草垛薄层化的设备对烟草垛进行薄层化处理：烟草垛厚度为1500mm，需要将其分为厚度不超过100mm的薄层。

首先将烟草垛放置在输送装置1上，控制装置5控制第一驱动电机运转带动输送装置1将烟草垛输送到抓取装置2的位置。控制装置5控制X轴向驱动装置，Y轴向驱动装置将抓取机构21的位置与烟草垛对齐，再控制Z轴向驱动装置驱动抓取装置2向烟草垛运动，当限位板212上的接触传感器214与烟草垛接触并将信号传输给控制装置5，控制装置5发出信号停止Z轴向驱动装置，并开始控制抓取驱动装置驱动旋转杆2111转动，如图5所示，旋转杆2111及夹紧手指2112处于位置E处，然后夹紧手指2112进行旋转运动穿过限位板212条形孔，夹紧手指2112的末端与烟草垛接触后进一步***烟草垛中，如图5所示，夹紧手指2112继续做旋转运动，最终相对的两个夹紧手指2112将烟草垛的上层穿透并形成一个环状结构将上层烟叶夹紧,如图5所示的位置D。当三个夹持手211的共十五对夹紧手指2112都将表层烟叶夹紧之后控制装置5控制Z轴向驱动装置开始控制抓取机构21向上提升，如图6所示当位移装置将表层烟叶的高度提升到300mm时控制装置5控制下压驱动装置将伸缩压辊32由如图6中位置A旋转至抓取机构21与烟草垛之间,如图6中位置B,并将烟草垛新的表面层压紧，Z轴向驱动装置继续控制抓取机构21向上提升，下压驱动装置控制伸缩压辊32伸长保持对烟草垛新表面层的压紧,如图6中位置C。当抓取机构21的高度提升到700mm时，被抓取的烟草层完全与烟草垛分离，且粘连层完全被撕开。这时控制装置5控制下压驱动装置将伸缩压辊32收回原位置，并控制X轴向驱动装置，Y轴向驱动装置将抓取机构21的位置移动到连续传送装置4上方，再控制抓取驱动装置驱动旋转杆2111转动回原位置,如图5位置E，旋转杆2111上的夹紧手指2112进行旋转运动从表层烟草中抽出并将其放松，继而穿过限位板212条形孔，表层烟草被限位板212挡住并与夹紧手指2112分离，失去夹持的表层烟草在重力的作用下落到连续传送装置4上，控制装置5驱动第二驱动电机驱动连续传送装置4上的表层烟草向前运动，为下一层烟草留出放置位置。控制装置5驱动抓取装置2、下压装置3重复上述步骤。

实施例2

如图3所示，对实施例1的进一步改进是：输送装置1上安装的控制装置5还连接有输入面板12和显示面板13，可以输入烟草垛中烟草的等级信息。输送装置1旁设置有两台抓取烟草垛表层烟草的抓取装置2；抓取装置2的位移机构和机器人手臂，机器人手臂的末端安装着抓取机构21；抓取机构21上方安装有称重机构23，称重机构23与控制装置5连接，能够将重量信息输入到控制装置5，再通过显示面板13显示出重量信息。抓取机构21的夹持手211以及限位板212之间安装有移动机构213，可以控制夹持手211及限位板212之间的距离。

使用本实施例提供的将烟草垛薄层化的设备对两种等级的烟草垛进行薄层化处理，并按照上部烟叶：下部烟叶＝1:2的重量比对分层后的烟草进行参配。

首先将上部烟叶的烟草垛和下部烟叶的烟草垛放置到输送装置1上，并通过输入面板12输入烟草垛的位置和等级信息。控制装置5控制第一驱动电机运转带动输送装置1将烟草垛输送到抓取装置2的位置，并分配两个抓取装置2对应两个烟草垛，再控制机器人手臂将抓取机构21移动到烟草垛上方，继而向下运动使抓取机构21限位板212上安装的接触传感器214与烟草垛接触。控制装置5控制抓取下部烟叶烟草垛的抓取装置2的移动机构213，使夹持手211向限位板212运动至接触，这时当夹紧手指2112运动到如图5中D位置时夹紧手指2112的a段位于限位板212所在的平面，夹紧手指2112的c段与限位板212的距离为100mm；控制抓取上部烟叶烟草垛的抓取装置2的移动机构213，使夹持手211与限位板212的距离为50mm，这时当夹紧手指2112运动到如图5中D位置时，夹紧手指2112的c段与限位板212的距离为50mm。这样就可以控制抓取上部烟叶烟草垛的抓取机构每次抓取的烟叶厚度为抓取下部烟叶烟草垛的抓取机构的一般。然后控制装置5控制抓取机构21和下压装置3完成抓取。将抓取的烟草薄层放置在连续输送装置1上后重复上述动作。

实施例3

对实施例2抓取方法的改进是，控制装置5控制两台抓取装置2的移动机构213，使夹持手211向限位板212运动至接触。并控制抓取上部烟叶烟草垛的抓取装置2在抓取下部烟叶烟草垛的抓取装置2完成两次抓取和放置动作后进行一次抓取和放置动作。

使用本实用新型的下压装置3能够使每次抓取的烟叶重量波动较小，实现一定程度的定量抓取，同时减少抓取移动过程中的脱落。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种将烟草垛薄层化的设备，其特征在于，包括：放置烟草垛的输送装置(1)；抓取烟草垛表层烟草的抓取装置(2)；将抓取的表层烟草与下层烟草粘连部分分开的下压装置(3)；放置表层烟草的连续传送装置(4)。

2.根据权利要求1所述的将烟草垛薄层化的设备，其特征在于，所述抓取装置(2)包括抓取机构(21)和位移机构；所述抓取机构(21)安装在所述位移机构上，包括若干夹持手(211)，以及在所述夹持手(211)下方安装的带有条形孔的限位板(212)。

3.根据权利要求2所述的将烟草垛薄层化的设备，其特征在于，所述夹持手(211)上成对安装了若干个旋转杆(2111)，所述旋转杆(2111)上固定安装有夹紧手指(2112)，所述夹紧手指(2112)在旋转过程中能够穿过所述限位板(212)的条形孔。

4.根据权利要求3所述的将烟草垛薄层化的设备，其特征在于，所述抓取机构(21)和位移机构之间安装有称重机构(23)；所述限位板(212)底部安装有接触传感器(214)。

5.根据权利要求4所述的将烟草垛薄层化的设备，其特征在于，所述夹持手(211)与所述限位板(212)之间还安装有移动机构(213)。

6.根据权利要求5所述的将烟草垛薄层化的设备，其特征在于，所述夹紧手指(2112)包含至少一个圆弧段和至少一个直线段。

7.根据权利要求6所述的将烟草垛薄层化的设备，其特征在于，所述下压装置(3)安装在所述抓取机构(21)或所述输送装置(1)上，包括通过转动轴(31)活动连接在所述抓取机构(21)或所述输送装置(1)的伸缩压辊(32)，以及驱动所述伸缩压辊(32)转动及伸缩的下压驱动装置。

8.根据权利要求7所述的将烟草垛薄层化的设备，其特征在于，还包括控制装置(5)，所述控制装置(5)通过导线连接有：

所述输送装置(1)上安装的第一驱动电机(11)，输入面板(12)，显示面板(13)；驱动所述夹持手(211)移动的移动驱动装置；驱动所述夹紧手指(2112)绕轴旋转的抓取驱动装置；所述下压装置(3)上安装的下压驱动装置；所述连续传送装置(4)上安装的第二驱动电机。

9.根据权利要求8所述的将烟草垛薄层化的设备，其特征在于，所述位移机构具体的包括：设置在所述输送装置(1)上方的机架(221)；安装在所述机架(221)上的X轴向导轨(222)和X轴向驱动装置，所述X轴向导轨(222)上滑动安装有Y轴向导轨(223)和Y轴向驱动装置，所述Y轴向导轨上滑动安装了Z轴向导轨(224)和Z轴向驱动装置，所述Z轴向导轨下端与所述抓取机构(21)固定连接；X轴向驱动装置、Y轴向驱动装置、Z轴向驱动装置与所述控制装置(5)通过导线连接。

10.根据权利要求8所述的将烟草垛薄层化的设备，其特征在于，所述位移机构具体的为机器人手臂(225)，所述机器人手臂(225)具4～6个自由度；所述机器人手臂(225)末端与所述抓取机构(21)连接。

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