卷烟分拣系统是烟草物流网络的重要组成部分，用于按照客户要求分拣出相应数量和种类的卷烟。卷烟分拣方式主要有手工分拣、半自动分拣和自动分拣。立式半自动分拣线由于分拣速度快，投入成本低，占地面积小等优点被广泛应用于地市级烟草公司物流中心。但立式半自动分拣线需要手工上烟，存在上烟人数多，劳动强度大，上烟速度慢影响分拣效率等问题。因此，卷烟分拣过程中自动上烟的实现对于烟草物流系统的发展具有重要的意义。本文分析了卷烟分拣系统的国内外研究现状，进行了立式卷烟分拣线自动上烟装置机械结构的总体方案设计，采取模块化方法设计了卧式上烟装置、立式上烟装置I和II。卧式上烟装置主要包括翻转平移推烟模块、缓存通道模块、支架模块等；立式上烟装置I、II主要包括翻转提升推烟模块、缓存支架模块、升降平移弹烟模块等。根据对分拣通道和上烟装置工作流程的分析，在LabVIEW开发环境下，分别建立了分拣通道和上烟装置的工作流程模型，通过仿真得出了卧式上烟装置、立式上烟装置I和II的上烟性能。由分拣通道模型和上烟装置模型组成了上烟系统模型，针对烟草公司某日订单仿真打烟和上烟流程，分拣通道出现了停机情况。分析了出现停机的原因。根据对自动上烟策略的研究，确定了卷烟通道分配策略、卷烟订单排序策略和上烟顺序判定策略；对自动上烟过程进行了优化，提高了上烟装置的上烟性能；在上烟系统中，采用改进的上烟策略和经过过程优化的上烟装置模型，进行了打烟和上烟流程仿真，最终没有出现停机情况，说明本课题设计的自动上烟装置满足设计要求。