一种晒黄烟组合式烟折成型设备及控制方法

本发明涉及烟草加工机械及自动化输送，尤其涉及一种晒黄烟组合式烟折成型设备及控制方法。

背景技术：

1、晒黄烟在完成采摘后，通常需要经过划筋、铺叶、夹持、固定和晾晒等工序。在烟叶划筋及穿折过程中，需要先将一片烟折作为下层烟折输送至烟叶承接位置，使划筋后的烟叶铺放于下层烟折上，再将另一片烟折覆盖于烟叶上方形成组合式烟折，随后送入插签等后续工序。

2、为减少人工搬折和工序等待，现有设备已能够利用供折机构、机械手、输送机构及划筋机构配合完成烟折逐片供给、烟叶承接和上层烟折覆盖。其中，成垛烟折通常由升降机构整体承托，并随烟折逐片取走对烟折垛高度进行补偿；单个多轴取折机构在多个工位之间往复移动，分别完成下层烟折供给和上层烟折覆盖；下层烟折还需要通过换向或移载机构进入与烟叶划筋工位相对应的输送路径。

3、上述结构虽然能够实现烟折搬运与烟叶划筋工序的连续衔接，但仍存在进一步改进的空间。由单个取折机构同时承担下层烟折供给和上层烟折覆盖时，其需要在多个工位之间往复运行，运动路径较长，各取放动作之间存在较强的时序依赖，不利于进一步缩短作业节拍。

4、此外，晒黄烟所使用的烟折通常具有尺寸较大、质量较轻且呈平面网格状的特点，在烟折由备折区域向烟叶输送工位横向转移时，若烟折自身需要跨越不同输送位置或在缺少连续承托的状态下完成移载，容易出现局部下垂、偏斜或卡滞，从而影响后续烟叶承接及上下烟折的覆合位置。烟折表面还可能存在局部翘曲或高度差，刚性吸附结构与烟折接触时容易产生局部接触不充分或冲击。

5、因此，亟需一种晒黄烟组合式烟折成型设备及控制方法，在简化成垛烟折供给结构的同时，提高烟折供给、烟叶划筋承接和覆折作业之间的连续性和稳定性。

技术实现思路

1、针对上述现有技术缺陷，本发明的目的是提供一种晒黄烟组合式烟折成型设备及控制方法，旨在解决现有晒黄烟设备供折结构复杂、取折路径较长及大尺寸网格状烟折横移稳定性不足的技术问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种晒黄烟组合式烟折成型设备，包括备折输送机构、门式双取折转运机构、整段横移输送机构、烟叶输送机构和烟叶划筋机构，所述烟叶输送机构设有覆折区，所述烟叶划筋机构的出叶侧朝向所述烟叶输送机构的烟叶承接区域；

3、所述备折输送机构包括备折输送带组和限定成垛烟折取折位置的固定限位挡板；

4、所述门式双取折转运机构包括门式支撑框架、第一取折单元和第二覆折单元，二者均对应同一所述取折位置，且二者的水平移动结构和升降吸附结构彼此独立；所述第一取折单元沿第一方向可移动于所述取折位置与所述整段横移输送机构的接折位置之间，所述第二覆折单元沿第二方向可移动于所述取折位置与所述覆折区上方的覆折位置之间；

5、所述整段横移输送机构包括横移固定底架、带式输送组件、平行设于所述横移固定底架上的两条横移导轨以及位于两条横移导轨之间的横移驱动组件，所述带式输送组件支承于两条横移导轨上并与所述横移驱动组件连接，且能在承载单片烟折的状态下沿第二方向由所述接折位置整体移动至与所述烟叶输送机构相衔接的对接位置；

6、所述第一方向为所述烟叶输送机构的输送方向，所述第二方向与所述第一方向垂直。

7、作为上述技术方案进一步的改进，所述备折输送机构还包括备折机架和备折支撑调平件，所述备折输送带组固定设置于所述备折机架上，所述固定限位挡板设置于所述备折输送带组的输送路径上，所述备折支撑调平件设置于所述备折机架底部；

8、所述第一取折单元和所述第二覆折单元的升降吸附结构的升降行程均覆盖所述成垛烟折逐片取折过程中顶面高度的变化范围。

9、作为上述技术方案进一步的改进，所述门式支撑框架包括龙门立柱、第一方向主梁、第二方向连接梁、立柱地脚座和梁柱连接件；

10、所述第一取折单元包括沿第一方向设置的第一运动导轨和与所述第一运动导轨滑动配合的第一移动座，所述第二覆折单元包括沿第二方向设置的第二运动导轨和与所述第二运动导轨滑动配合的第二移动座，所述第一移动座和所述第二移动座分别配置独立的水平驱动结构。

11、作为上述技术方案进一步的改进，所述第一取折单元还包括第一升降驱动件、第一升降连接架和第一弹性浮动吸附组件，所述第一升降驱动件设置于所述第一移动座上，其输出端通过所述第一升降连接架与所述第一弹性浮动吸附组件连接，以带动所述第一弹性浮动吸附组件沿竖向升降；

12、所述第二覆折单元还包括第二升降驱动件、第二升降连接架和第二弹性浮动吸附组件，所述第二升降驱动件设置于所述第二移动座上，其输出端通过所述第二升降连接架与所述第二弹性浮动吸附组件连接，以带动所述第二弹性浮动吸附组件沿竖向升降。

13、作为上述技术方案进一步的改进，所述第一弹性浮动吸附组件和所述第二弹性浮动吸附组件均包括多个电磁铁、与对应电磁铁连接的浮动连接杆、套设于所述浮动连接杆外侧的缓冲弹簧以及限制所述浮动连接杆轴向位移的限位结构，各所述电磁铁通过对应的浮动连接杆相对于所述升降连接架沿竖向浮动设置。

14、作为上述技术方案进一步的改进，所述带式输送组件包括横移输送机架、设置于所述横移输送机架上的横移输送带以及驱动所述横移输送带运行的横移输送驱动件；

15、两条所述横移导轨分别位于所述横移输送机架的两侧，所述横移输送机架通过分别与两条所述横移导轨滑动配合的滑块组支承于所述横移固定底架上；

16、优选的，所述横移驱动组件包括横移驱动气缸、气缸固定座和气缸输出连接座，所述横移驱动气缸设置于两条所述横移导轨之间，其缸体通过所述气缸固定座与所述横移固定底架连接，其输出端通过所述气缸输出连接座与所述横移输送机架连接。

17、作为上述技术方案进一步的改进，所述烟叶输送机构包括主输送机架、主输送带组和主输送驱动件，所述主输送带组设置于所述主输送机架上；

18、所述烟叶划筋机构包括划筋机架、烟叶划筋组件和划筋驱动组件，所述烟叶划筋组件位于所述主输送带组的上方，所述覆折区设置于所述主输送带组的输送路径上并位于所述烟叶承接区域的下游。

19、作为上述技术方案进一步的改进，所述单片烟折为金属材质的平面栅格结构，由若干金属杆件或金属条连接形成，多片所述单片烟折上下叠放形成所述成垛烟折，所述单片烟折能够由所述第一取折单元或第二覆折单元的电磁吸附组件吸附取放。

20、第二方面，本发明还提供一种晒黄烟组合式烟折成型设备的控制方法，采用第一方面所述的设备，控制方法的步骤包括：

21、备折输送机构将成垛烟折输送至固定的取折位置；

22、第一取折单元下降吸取成垛烟折顶部的单片烟折，并沿第一方向移至整段横移输送机构的接折位置释放，形成下层烟折；

23、横移驱动组件驱动承载所述下层烟折的带式输送组件沿第二方向整体移动至与烟叶输送机构相衔接的对接位置，带式输送组件将所述下层烟折沿第一方向送入烟叶输送机构并承接经烟叶划筋机构处理的烟叶；

24、在所述下层烟折由接折位置向烟叶输送机构转移并承接烟叶的期间，第二覆折单元从同一成垛烟折吸取另一单片烟折，并沿第二方向移至覆折区上方；

25、所述下层烟折到达覆折区后，第二覆折单元下降并释放所述另一单片烟折，使其覆盖于烟叶上方形成组合式烟折，并由烟叶输送机构输出。

26、作为上述技术方案进一步的改进，所述下层烟折完全进入所述烟叶输送机构后，所述整段横移输送机构由所述对接位置返回所述接折位置；

27、所述第二覆折单元在所述下层烟折承接烟叶期间将所述另一单片烟折保持于所述覆折区上方，且所述第一取折单元和所述第二覆折单元在经过二者运动范围的交叉区域时错时运行。

28、由于本发明采用了以上技术方案，使本发明具备的有益效果在于：

29、本发明提供一种晒黄烟组合式烟折成型设备，通过备折输送机构、门式双取折转运机构、整段横移输送机构、烟叶输送机构和烟叶划筋机构之间的配合，对成垛烟折供给、下层烟折转运、烟叶划筋承接以及上层烟折覆合作业进行重新组织，使下层烟折供给路径、烟叶承接路径和上层烟折覆合路径相互衔接，在简化供折结构的同时，降低大尺寸网格状烟折在跨工位转运过程中发生下垂、偏斜或卡滞的可能，并减少单一取折机构在多个工位之间往复运行产生的等待，从而提高烟折成型过程的连续性和运行稳定性。具体的：

30、1、备折输送带组与固定限位挡板配合形成确定的成垛烟折取折位置，第一取折单元和第二覆折单元均从该取折位置获取单片烟折。由此，无需通过整垛升降改变烟折垛的位置，可减少成垛烟折供给端的升降承托结构及相应控制环节，使供折区域的机械结构更加简化。

31、2、第一取折单元和第二覆折单元共同设置于门式支撑框架上，但分别具有相互独立的水平移动结构和升降吸附结构。第一取折单元沿第一方向在取折位置与整段横移输送机构之间运行，第二覆折单元沿第二方向在取折位置与覆折区之间运行，使下层烟折供给和上层烟折覆合分别由不同执行单元承担。相较于由同一取折机构依次完成多个工位取放动作，该结构能够缩短各取折单元的往复运动路径，并使下层烟折输送与上层烟折准备在时间上具备交叉进行的条件，有利于减少取折、承叶及覆折工序之间的等待。

32、3、整段横移输送机构不是直接对单片烟折进行横向拖移，而是由带式输送组件承托单片烟折，并由横移驱动组件驱动带式输送组件连同其承载的单片烟折整体沿第二方向由接折位置移动至对接位置。由于烟折在横移过程中始终保持在带式输送组件的承托面上，对于尺寸较大、质量较轻且呈平面网格状的烟折，可减少因局部悬空引起的下垂、偏斜以及与相邻机构发生干涉或卡滞的情况，有利于保持烟折横移姿态的稳定。

33、4、带式输送组件通过两条相互平行的横移导轨支承，横移驱动组件设置于两条横移导轨之间，使带式输送组件形成两侧导向支承、中部驱动的横移结构。两条横移导轨能够对带式输送组件两侧进行同步导向和支承，横移驱动力作用位置位于两侧支承之间，可减小单侧受力引起的偏转和晃动，从而提高带式输送组件整体横移时的平稳性，并为大尺寸烟折提供较稳定的承托基础。

34、5、带式输送组件在对接位置与烟叶输送机构形成沿第一方向的输送衔接，使完成横移的下层烟折能够继续进入烟叶输送机构，并承接烟叶划筋机构处理后的烟叶；覆折区设置于烟叶输送机构上，第二覆折单元能够将另一单片烟折转移至覆折区上方，使烟叶承接后的下层烟折无需再次进行跨工位转移即可完成上层烟折覆盖。由此，可减少烟折在承叶和覆折之间的中间搬运环节，有利于保持上下烟折之间的相对位置，并提高后续组合式烟折成型过程的连续性。