專利名稱：在貯柜內(nèi)進行物料靈活和均勻摻配的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煙草制絲生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在煙草制絲工藝中，任何品牌的卷煙配方都是由多種不同原料按照不同的比例組成，葉組配方、絲組配方都是由很多不同種類、不同等級、不同產(chǎn)地的葉片、煙絲按照不同比例混合而成。由于不同的葉片、不同的煙絲有著不同的煙草特性，隨 著煙草制絲加工的越來越精細化要求，不同的葉片、煙絲在加工過程中都針對其不同的特性進行分別加工。分別加工后的各種葉片、煙絲按照比例摻配在一起形成最終的葉組配方、成品煙絲。摻配環(huán)節(jié)是卷煙生產(chǎn)過程中十分重要的環(huán)節(jié)，物料摻配的均勻性、配比的精度將影響產(chǎn)品的最終質(zhì)量。目前的生產(chǎn)中，葉片要么只是在生產(chǎn)投料時按照煙包數(shù)目粗略的進行配比，這種生產(chǎn)模式物料的均勻性及精度均沒有保證，要么各個組份單獨加工后，成為絲組配方，再按照每種葉絲、煙絲各設置自己的摻配線，通過摻配線的同時運行，同時出料完成物料摻配，這種模式有多少種煙絲組份配方就要設置多少條摻配線進行摻配，并且設備確定下來后，生產(chǎn)方式固定，配方可調(diào)整范圍小，設備投資大、占地大、運行成本高，對于配方組份多、有很多小比例配方的情況下，目前的模式無法滿足生產(chǎn)均勻性及精度的要求，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。并且設備設計生產(chǎn)完成后，如果生產(chǎn)、配方發(fā)生調(diào)整，已有的設備及技術(shù)往往不能適應新的生產(chǎn)、配方的要求。目前為了研究新的配方，越來越多的生產(chǎn)線需配備相應的實驗線，但實驗線也難以滿足現(xiàn)有生產(chǎn)模式的要求，因為實驗線是實驗性質(zhì)，實驗的配方是一直變化調(diào)整的，并且如何調(diào)整通常是無法預知的，對實驗線的靈活性要求往往更高，而目前的生產(chǎn)模式受到設備及控制手段的限制，無法滿足實驗線靈活多變的摻配要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種在貯柜內(nèi)進行物料靈活和均勻摻配的方法，以滿足物料多組分多比例配方靈活調(diào)整和均勻摻配的工藝需求，達到生產(chǎn)對物料摻配均勻性及精度的要求，提高最終產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)。在貯柜內(nèi)進行物料靈活和均勻摻配的方法，由喂料機、計量管、電子秤組成流量控制系統(tǒng)，由輸送設備將來自電子秤的不同種類的物料輸送至布料機上，由布料機送給設置于貯柜上的鋪料車，再由鋪料車將不同種類的物料逐條布入貯柜的料倉中；喂料機、計量管、電子秤、輸送設備、布料機、貯柜及鋪料車的控制裝置均與控制系統(tǒng)電連接，組成一個物料摻配系統(tǒng)；貯柜出料采用截面出料方式，貯柜截面出料就是摻配好的物料；在電子秤帶速可保證控制流量精度的調(diào)整范圍內(nèi)，采取控制系統(tǒng)靈活調(diào)整電子秤的帶速S，從而調(diào)整每一種類物料通過電子秤的時間T，使每一種類物料通過電子秤的時間T與貯柜內(nèi)鋪料車鋪料的時間Tl相匹配，實現(xiàn)同一種類物料在貯柜布料后的每一條物料都均勻，并且貯柜內(nèi)每一種類物料的布料條數(shù)N都是整數(shù)，以此達到柜內(nèi)物料靈活和均勻摻配；對應于通過的不同種類物料時，電子秤的可調(diào)帶速S與同一種類物料的布料條數(shù)N的關(guān)系如下S=P/(QX RX Tl XN)；其中S為電子秤帶速，在保證控制流量精度的調(diào)整范圍內(nèi)，一般設定為最大帶速和最小帶速的比值不超過10，且最大帶速不超過0. 25m/s ；P為不同種類物料各自的總重量，P=a%Xff, W為需要在貯柜內(nèi)通過摻配形成的物料總重量，a%是不同種類物料占總重量W的比例；各種不同種類物料組成的配方是在生產(chǎn)前就已知的，故W、a%是生產(chǎn)前已知的參數(shù)；
Q為計量管(3)出料的截面積，該參數(shù)是設備本身的規(guī)格型號，為已知參數(shù)，計量管用以保證不同組分的物料在電子秤上按照設定的截面積Q通過；R為物料的容重，是物料本身的特性指標，是已知參數(shù)；Tl為鋪料車將一條物料布入貯柜料倉中需要的時間，是貯柜本身的運行數(shù)據(jù)，為已知參數(shù)；N為每一種物料在貯柜內(nèi)所需布料的條數(shù)，要求在電子秤帶速S可保證控制流量精度的可調(diào)整范圍內(nèi)選取，N為整數(shù)，且N彡I。本發(fā)明可在喂料機前端設置翻箱機，翻箱機的控制裝置與控制系統(tǒng)電連接，此時，由翻箱機、喂料機、計量管、電子秤組成流量控制系統(tǒng)。本發(fā)明可在貯柜內(nèi)進行不同種類、不同等級、不同產(chǎn)地的葉片、煙絲按照設定比例要求靈活地進行摻配，達到不同的物料按照設定比例均勻的播布在貯柜內(nèi)，使貯柜出料物料即為要求的配方或成品。本發(fā)明方法靈活可靠，可以滿足物料的摻配要求，系統(tǒng)適用范圍廣,并且設備投入少、占地面積小、運行成本低。下面結(jié)合說明書附圖進一步闡述本發(fā)明內(nèi)容。


圖I是采用本發(fā)明方法的系統(tǒng)的平面布局圖；圖2是圖I的A-A截面圖；圖3是圖I的B-B截面圖；圖4是圖3的C-C截面圖。
具體實施例方式如圖I、圖2、圖3所示，翻箱機I將需要布入貯柜7的物料翻至喂料機2中，喂料機2輸送物料至計量管3，計量管3使物料按照計量管的截面輸送至電子秤4，電子秤4通過控制帶速來控制輸送物料的時間，使物料按照設定的運行時間通過，電子秤4出料經(jīng)過輸送設備5的輸送至布料機6中，布料機6通過往復運行，將來料輸送至貯柜7上的鋪料車8上，鋪料車8將物料按整條布料至貯柜7的料倉中，完成貯柜內(nèi)鋪料。圖I中輸送設備5和貯柜7的數(shù)量可按照工藝要求及平面布局情況進行調(diào)整。本發(fā)明通過設置翻箱機、喂料機、計量管、電子秤、輸送設備、布料機、貯柜、控制系統(tǒng)組成一個物料摻配系統(tǒng)。不同種類的物料A、B、C、D、E……依次由翻箱機翻入喂料機料倉中，通過由喂料機、計量管、電子秤組成的流量控制系統(tǒng)，然后由輸送設備輸送至布料機上，由布料機給貯柜的鋪料車布料，再由貯柜的鋪料車將料逐條的布入柜的料倉中。圖4中A、B、C、D、E所不意的為布完料后柜截面不同種類的物料按照配比比例在貯柜內(nèi)貯存的情況，貯柜出料是截面出料，為保證不同種類物料在貯柜內(nèi)按照配方比例要求摻配，貯柜截面出料就是摻配好的物料，就是要保證貯柜每截面的物料都是按照配比的比例要求摻配的物料，并且要保證物料的摻配均勻性和物料的摻配精度。在此過程中，需保證同一種類物料在貯柜布料的中每一條物料都是均勻的，以及貯柜內(nèi)的每一種類的物料的布料必須保證都是整數(shù)條數(shù)。同一種類物料在貯柜中每一條物料的均勻性是通過下述方法實現(xiàn)的本系統(tǒng)中的計量管是使物料按照一定的截面積出料，對于單一組分的物料來說，由于出料的截面積是一定的，而電子秤的輸送帶速對于同一種類物料來說是定值，那么從電子秤出料后的每同一種類的物料都是均勻的，從而保證同一種類物料在貯柜中布的每一條物料上是均勻的。為保證每一種物料在貯柜內(nèi)都是按照整數(shù)條布料，我們采取調(diào)整電子秤的帶速S來調(diào)整每一中物料通過電子秤的時間，使其與貯柜鋪料車鋪料的時間Tl相匹配來實現(xiàn)柜內(nèi)摻配的目的。具體方法如下最終需要在貯柜內(nèi)通過摻配形成的葉組配方或成品煙絲的總量為W(單位kg)，W在生產(chǎn)前就已經(jīng)知道，葉組配方或成品煙絲是由A、B、C、E……等組分組成，每一種物料占總重量W的比例設為a%。作為需要生產(chǎn)加工的配方，每一種物料占總重量W的比例a%也是已知的，那么不同組分A、B、C、D、E……各自的總量為P (單位kg)，可按下式計算得到P=a%XW(單位 kg)；電子秤前設有計量管，計量管可以保證不同組分的物料在電子秤上是按照設定的截面尺寸通過的，計量管出料的截面積為Q，Q為計量管設備本身規(guī)格尺寸，是已知參數(shù)(單位為m2)，電子秤的帶速設為S(單位為m/s)，每一種類物料通過電子秤的時間為T (單位s)，物料容重為R(單位kg/m3)，R是物料本身的特性指標，是已知參數(shù)，則T=P/(QXRXS) (S);鋪料車將一條物料布入貯柜料倉中需要的時間為Tl (單位S)，Tl是貯柜本身的運行數(shù)據(jù)，也是已知的，一種物料在貯柜內(nèi)所能布料的條數(shù)設為N，則N=T/T1 ；為保證在貯柜截面的各組分物料是按配比比例摻配的，要求在電子秤帶速的可調(diào)整精度范圍內(nèi)，N為整數(shù)，且N彡I。為此可以得到N=P/(QXRXSXT1)；最終可以得到下面的電子秤帶速調(diào)整公式，該式給出了可調(diào)整的電子秤帶速S與一種物料在貯柜內(nèi)所能布料的條數(shù)N之間的關(guān)系S=P/(QX RX Tl XN)。電子秤的帶速為保證控制流量的精度，帶速可變化調(diào)整范圍是有限制的，實際生產(chǎn)適用過程中，電子秤帶速的可調(diào)整精度范圍一般最大帶速和最小帶速的比值不超過10，且最大帶速不超過0. 25m/so可以選取合適的N值來保證電子秤的帶速是在保證控制流量精度可調(diào)范圍內(nèi)。因此可以通過調(diào)整電子秤的帶速來調(diào)整不同物料的運行時間T，使之與鋪料車的布料時間Tl相匹配，來達到使物料在貯柜內(nèi)按照配比比例摻配的目的。生產(chǎn)實際應用時，把已知的原始數(shù)據(jù)W、a%、Q、R、Tl以及電子秤的帶速可調(diào)整范圍值輸入到控制系統(tǒng)，由計算機通過使用上述計算方法計算，給出合適的N值和S值進行選取，控制系統(tǒng)再根據(jù)選取的S值調(diào)整電子秤的帶速，以此調(diào)整不同物料的運行時間T。當葉組配方或成品煙絲配方比例發(fā)生調(diào)整時，把調(diào)整后的配方比例輸入到系統(tǒng)中，摻配系統(tǒng)按照上述算法調(diào)整電子秤的帶速，來實現(xiàn)物料摻配，可大大提高整個摻配系統(tǒng)的靈活度，適應更大調(diào)整范圍的需要，并 使物料在貯柜內(nèi)按照配比摻配且摻配均勻。實施例I例如，采用一個建好的可使用本發(fā)明方法的摻配系統(tǒng)，該系統(tǒng)的固有參數(shù)為計量管截面尺寸為0. 15X0. 4=0. 06m2,電子秤的帶速可調(diào)整范圍為0. 03m/s^0. 2m/s，貯柜鋪料車鋪一條物料需要50s，；需要摻配一批物料，物料的總量為3000kg，由A、B、C、D、E、F六種組分(六種物料)組成，各個組分所占的比例分別為A組分0. 3%，物料容重50kg/m3，B組分5. 7%，物料容重70kg/m3，C組分9%，物料容重60kg/m3，D組分10%，物料容重70kg/m3，E組分15%，物料容重100kg/m3，F(xiàn)組分60%，物料容重80kg/m3。生產(chǎn)前，將上述總量3000kg及各組分組成及各組分比例輸入到控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)通過公式P=a%XW(kg)計算可得出A組分量P為9kg，B組分量P為171kg，C組分P量為270kg，D組分量P為300kg，E組分量P為450kg，F(xiàn)組分量P為1800kg。按照公式S=P/(QXRXT1XN)，我們可以得出組分A的可調(diào)整帶速S=9/(0. 06X50X50XN) =0. 06/N，在電子秤的帶速可調(diào)整范圍0. 03m/s^O. 2m/s內(nèi)，N只能為I或2。由于N越大，S越小，布料及摻配效率越低，因此，為了提高生產(chǎn)效率，當N可有多個取值時，應盡量取最小值。此時，如果取N=l，則組分A的可調(diào)整帶速S=O. 06米/秒；組分B的可調(diào)整帶速S=171/(0. 06X70X50XN) =0. 81/N, N可取5 40中的任意一個整數(shù)，當取最小值N=5時，S=O. 162米/秒；組分C的可調(diào)整帶速S=270/(0. 06X 100X50XN) =0. 9N,當取最小值N=5時，S=O. 18米/秒；組分D的可調(diào)整帶速S=300/(0. 06X70X50XN)=1.43/N,當取最小值N=8時，S=O. 179米/秒;組分E的可調(diào)整帶速S=450/(0. 06 X 60 X 50 XN) =2. 5/N，當取最小值N=13時，S=O. 19米/秒；組分F的可調(diào)整帶速S=1800/(0. 06X80X50XN)=7. 5/N，當取最小值N=40時，S=O. 188米/秒。系統(tǒng)計算出各種類物料運行所需要的電子秤的帶速后，依次將各種類物料投入該摻配系統(tǒng)中，系統(tǒng)通過計算結(jié)果調(diào)整控制輸送每一種類物料時的電子秤的帶速，以此來調(diào)整不同物料的運行時間。保證每一種類物料均勻的按照計算的整數(shù)條數(shù)布料到貯柜中，保證貯柜每一個截面的物料都是按照設定比例均勻摻配的。本實施例中，最大比例的F種類物料為60%，最小比例A種類物料0. 3%，這兩個物料比例就相差200倍，當然本系統(tǒng)還可適應更大的比例差的系統(tǒng)，系統(tǒng)的適應范圍極廣。實施例2當摻配物料的配方發(fā)生變化時，例如下一批次物料2000kg，由組分A、B、C、
D、E、F、G、H組成，各個組分所占的比例分別為A組分0. 5%，物料容重50kg/m3，B組分3. 5%，物料容重70kg/m3，C組分5%，物料容重60kg/m3，D組分10%，物料容重40kg/m3, E組分15%，物料容重30kg/m3，F(xiàn)組分20%，物料容重20kg/m3，G組分21%，物料容重60kg/m3，，H組分25%，物料容重80kg/m3。生產(chǎn)前，將上述總量2000kg及各組分組成及各組分比例輸入到控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)通過公式P=a%XW(kg)計算可得出A組分量為10kg，B組分量為70kg，C組份量為100kg，D組分量為200kg，E組分量為300kg，F(xiàn)組分量為400kg，G組分量為420kg，H組分量為500kg。按照公式S=P/(QX RX Tl X N)，我們可以得出組分A的可調(diào)整帶速S=IO/ (0. 06 X 50 X 50 X N) =0. 067/N，當 N=I 時，S=O. 067 米 / 秒；組分 B 的可調(diào)整帶速 S=70/(0. 06X70X50XN) =0. 33/N，當 N=2 時，S=O. 167 米 / 秒；組分 C 的 S=IOO/(0. 06X60X50XN) =0. 56/N,當 N=4時，S=O. 139 米 / 秒；組分 D 的 S=200/(0. 06X40X50XN)=1. 67/N,當 N=9 時，S=O. 185米 / 秒；組分 E 的 S=300/(0. 06 X 30 X 50 XN) =3. 33/N,當 N=16 時，S=O. 208 米 / 秒；組分 F 的 S=400/(0. 06 X 20 X 50 XN) =6. 67/N,當 N=32 時，S=O. 208 米 / 秒；組分 G 的S=420/(0. 06X60X 50XN) =2. 33/N,當 N=12 時，S=O. 194 米 / 秒；組分 H 的 S=500/(0. 06X80X50XN) =2. 08/N,當N=12時，S=O. 173米/秒。系統(tǒng)計算出各種類物料運行所需要的電子秤的帶速后，依次將各組分物料投入該摻配系統(tǒng)中，系統(tǒng)通過計算結(jié)果控制輸送每一種類物料時的電子秤的帶速，來控制運行。保證每一種類物料均勻的按照計算的整數(shù)條數(shù)布料到貯柜中，保證貯柜每一個截面的物料都是按照設定比例均勻摻配的。本發(fā)明可以使不同種類不同比例的多種物料在貯柜內(nèi)實現(xiàn)均勻摻配，并保證摻配精度要求，適用范圍廣，并且可調(diào)整性強。上述實施例中所采用的設備均可采用現(xiàn)有技術(shù) 設備，例舉的內(nèi)容不論計量管規(guī)格尺寸、電子皮帶秤帶速范圍、貯柜的布一條料所需要的時間，還是各種不同種類的物料容重均為參考現(xiàn)行煙草行業(yè)設備使用情況，所例舉具有實踐性及實際意義。
權(quán)利要求
1.在貯柜內(nèi)進行物料靈活和均勻摻配的方法，由喂料機(2)、計量管(3)、電子秤(4)組成流量控制系統(tǒng)，由輸送設備(5)將來自電子秤(4)的不同種類的物料輸送至布料機(6)上，由布料機(6)送給設置于貯柜(7)上的鋪料車(8)，再由鋪料車(8)將不同種類的物料逐條布入貯柜的料倉中；喂料機(2)、計量管(3)、電子秤(4)、輸送設備(5)、布料機(6)、貯柜(7)及鋪料車(8)的控制裝置均與控制系統(tǒng)電連接，組成一個物料摻配系統(tǒng)；貯柜出料采用截面出料方式，貯柜截面出料就是摻配好的物料；其特征在于，在電子秤帶速在可保證控制流量精度的可調(diào)整范圍內(nèi)，采取控制系統(tǒng)靈活調(diào)整電子秤的帶速S，從而調(diào)整每一種類物料通過電子秤的時間T，使每一種類物料通過電子秤的時間T與貯柜內(nèi)鋪料車鋪料的時間Tl相匹配，實現(xiàn)同一種類物料在貯柜布料后的每一條物料都均勻，并且貯柜內(nèi)每一種類物料的布料條數(shù)N都是整數(shù)，以此達到柜內(nèi)物料靈活和均勻摻配；對應于通過的不同種類物料時，電子秤的可調(diào)帶速S與同一種類物料的布料條數(shù)N的關(guān)系如下 S=P/(QXRXT1XN)； 其中 S為電子秤帶速，在保證控制流量精度的調(diào)整范圍內(nèi)，一般設定為最大帶速和最小帶速的比值不超過10，且最大帶速不超過0. 25m/s ； P為不同種類物料各自的總重量，P=a%Xff, W為需要在貯柜內(nèi)通過摻配形成的物料總重量，a%是不同種類物料占總重量W的比例；各種不同種類物料組成的配方是在生產(chǎn)前就已知的，故W、a%是生產(chǎn)前已知的參數(shù)； Q為計量管(3)出料的截面積，該參數(shù)是設備本身的規(guī)格型號，為已知參數(shù)，計量管用以保證不同組分的物料在電子秤上按照設定的截面積Q通過； R為物料的容重，是物料本身的特性指標，是已知參數(shù)； Tl為鋪料車將一條物料布入貯柜料倉中需要的時間，是貯柜本身的運行數(shù)據(jù)，為已知參數(shù)； N為每一種物料在貯柜內(nèi)所需布料的條數(shù)，要求在電子秤帶速S可保證控制流量精度的可調(diào)整范圍內(nèi)選取，N為整數(shù)，且N彡I。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的在貯柜內(nèi)進行物料靈活和均勻摻配的方法，其特征在于，在喂料機(2)前端設置有翻箱機(1)，翻箱機的控制裝置與控制系統(tǒng)電連接，此時，由翻箱機(I)、喂料機(2)、計量管(3)、電子秤(4)組成流量控制系統(tǒng)。
全文摘要
在貯柜內(nèi)進行物料靈活和均勻摻配的方法，由喂料機、計量管、電子秤組成流量控制系統(tǒng)，輸送設備將來自電子秤的不同種類的物料輸送至布料機上，再送給設置于貯柜上的鋪料車，鋪料車將不同種類的物料逐條布入貯柜的料倉中；喂料機、計量管、電子秤、輸送設備、布料機、貯柜及鋪料車的控制裝置均與控制系統(tǒng)電連接，組成物料摻配系統(tǒng)。本發(fā)明可以滿足物料多組分多比例配方靈活調(diào)整和均勻摻配的工藝需求，達到生產(chǎn)對物料摻配均勻性及精度的要求。
文檔編號A24B3/08GK102754903SQ201210268249
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者吳華強, 李乃森, 胡小軍, 鄒小利, 陳勉, 鮑朝陽 申請人:昆明船舶設備集團有限公司