具有掺配小仓柜的喂料系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种具有掺配小仓柜的喂料系统，用于烟草行业内掺配工序中小仓柜喂料系统。


背景技术：

2.烟草工业企业中混丝掺配是烟丝制造工序中最重要的生产环节之一。不同成分的烟丝按照对应烟丝牌号比例进行掺配混合之后才能真正成为一种完整的配方烟丝，烟丝掺配精度的好坏会对最终成品烟丝质量有重要影响。
3.小仓柜主要分为进料控制和出料控制两个部分。其中进料控制主要是配合翻箱机工作，包括生产前小仓柜的预填充和生产过程中对小仓柜物料的补充；出料控制能够实现小仓柜与皮带秤的配合运行，实现均匀连续的烟丝输出功能。
4.生产过程中，烟丝经过翻箱机翻箱后进入小仓柜，然后在小仓柜底带(以下简称底带)和出料拨料辊的同时作用下落入输送皮带，最终经过计量管调整后到达皮带秤。皮带秤上物料的连续性和均匀性将会直接影响掺配精度，而皮带秤上的物料状况主要是由小仓柜中的物料形态以及小仓柜出料控制特性决定，所以小仓柜的进出料控制将直接影响到皮带秤的掺配精度。
5.传统的小仓柜进出料控制方式存在控制方式单一、控制逻辑不合理、出料流量响应速度慢等问题，所以在实际使用过程中容易出现小仓柜填充物料高低不平、容易产生物料空档、精度追加速度慢等问题。


技术实现要素：

6.本实用新型提供一种具有掺配小仓柜的喂料系统，该系统包括：
7.小仓柜，其具有进料口与出料口，所述小仓柜具有底带驱动电机以及底带，
8.翻箱机，其设置在小仓柜的上游，用于在生产前对小仓柜进行烟丝预填充以及在生产过程中对小仓柜烟丝的补充；
9.皮带秤，其设置在小仓柜的下游，用于输出烟丝；
10.第一进料光电管与第二进料光电管，其均设置在小仓柜的进料口，且第一进料光电管的设置高度低于第二进料光电管；
11.第一出料光电管、第二出料光电管以及第三出料光电管，其均设置在小仓柜的出料口，且所述第一出料光电管、第二出料光电管以及第三出料光电管的设置高度依次升高，用于检测小仓柜的出料口的烟丝高度状态；
12.plc，其与第一进料光电管、第二进料光电管、第一出料光电管、第二出料光电管、第三出料光电管以及底带驱动电机通信连接。
13.作为优选，第一出料光电管、第二出料光电管以及第三出料光电管分别对应最高料位高度的33％、66％、100％。
14.作为优选，所述小仓柜还包括出料拨料辊，所小仓柜与皮带秤之间还设置有输送
带，烟丝在底带和出料拨料辊的共同作用下从小仓柜出料口落入输送带，并通过输送带的运转最终到达皮带秤上方。
15.通过本实施方式提供的喂料系统，一方面能够提高小仓柜烟丝填充的均匀性，同时能够让小仓柜内的物料在生产过程中保持高度均匀，从而提高小仓柜的出料均匀性；另一方面，该出料控制方法能够快速响应皮带秤流量波动，做到短时间内根据皮带秤流量变化完成出料流量的调整。
附图说明
16.图1为本实用新型提供的喂料系统的小仓柜的结构简易图；
17.图中：11-第一进料光电管，12-第二进料光电管；21-第一出料光电开关，22-第二出料光电开关，23-第三出料光电开关，6-底带驱动电机；32为出料拨料辊驱动电机；51为底带旋转检测装置。
具体实施方式
18.本实施方式提供一种具有掺配小仓柜的喂料系统，该系统包括小仓柜、翻箱机以及皮带秤；小仓柜具有进料口与出料口，所述小仓柜具有底带驱动电机6以及底带，
19.翻箱机设置在小仓柜的上游，用于在生产前对小仓柜进行烟丝预填充以及在生产过程中对小仓柜烟丝的补充；皮带秤设置在小仓柜的下游，用于输出烟丝。
20.且所述小仓柜还包括出料拨料辊3，且出料拨料辊由出料拨料辊驱动电机驱动，所小仓柜与皮带秤之间还设置有输送带，烟丝在底带和出料拨料辊的共同作用下从小仓柜出料口落入输送带，并通过输送带的运转最终到达皮带秤上方。
21.以上均为现有喂料系统，然而在实际使用过程中容易出现小仓柜填充物料高低不平、容易产生物料空档、精度追加速度慢等问题。
22.基于前述问题，本实用新型对喂料系统进行改进，具体地，请参阅图1，该喂料系统还包括第一进料光电管11与第二进料光电管12，第一进料光电管11与第二进料光电管12均设置在小仓柜的进料口，且第一进料光电管11的设置高度低于第二进料光电管12；
23.该喂料系统进一步还包括第一出料光电管21、第二出料光电管22以及第三出料光电管23，其均设置在小仓柜的出料口，且所述第一出料光电管21、第二出料光电管22以及第三出料光电管23的设置高度依次降低升高，用于检测小仓柜的出料口的烟丝高度状态；
24.plc，其与第一进料光电管、第二进料光电管、第一二出料光电管、第二出料光电管、第三出料光电管以及底带驱动电机通信连接。
25.在本实施例中，第一出料光电管、第二出料光电管以及第三出料光电管分别对应最高料位高度的33％、66％、100％。
26.示例性地，基于前述所述的喂料系统，本实施例提供一种喂料方法，包括如下控制过程：
27.小仓柜进料口装有第一进料光电管11与第二进料光电管12，负责监控小仓柜尾部烟丝状态从而控制翻箱机的翻箱频率；小仓柜出料口装有高、中、低三个不同位置高度的料位检测光电管，分别对应最高料位高度的33％、66％、100％，负责监控小仓柜出料口位置的烟丝高度状态；底带传动轴装有旋转检测装置51，能够将底带运行距离转换成相应的脉冲
数量。
28.出料时，烟丝在底带和出料拨料辊的共同作用下从小仓柜出料口落入输送带，并通过输送带的运转最终到达皮带秤上方的计量管。经过计量管的缓冲与调整后，烟丝均匀稳定的供给皮带秤。
29.该实用新型将掺配小仓柜进出料控制方法分成进料控制和出料控制两个部分，同时进料控制又分为预填充进料控制和生产进料控制，出料控制又可分为生产出料控制和尾料出料控制。
30.(1)预填充进料控制
31.小仓柜从无料到满料并且未开始出料的过程为预填充过程。在预填充过程中，当翻箱机将烟丝翻入小仓柜并且触发小仓柜尾部两个光电管后，底带驱动电机运行，底带带动烟丝向出料口方向运行。当小仓柜尾部任意一个光电管检测到没有烟丝后底带停止运行，等待翻箱机重新将烟丝翻进小仓柜尾部并触发尾部两个光电管后底带恢复运行。小仓柜按上述过程循环运行，直到小仓柜出料口三个光电管中任意两个光电管检测到烟丝后，预填充过程结束。
32.(2)生产进料控制
33.小仓柜完成预填充以后自动进入生产过程，小仓柜开始出料。该过程中，小仓柜进料和出料同时进行，底带运行不再受预填充模式控制，而是与出料口输送机联动运行，底带运行速度根据出料情况进行调节。当小仓柜尾部任意一个光电管没有检测到烟丝同时底带旋转检测的旋转脉冲数大于或等于设定值时，翻箱机开始翻入下一桶烟丝，待烟丝翻入后旋转脉冲数清零并重新计数。依次循环该过程，直至最后一箱烟丝翻入。
34.(3)生产出料控制
35.在生产过程中小仓柜底带、出料拨料辊、计量管前的输送机联动运行，底带驱动变频器运行频率f(公式5-1)主要由底带基准频率、出料口烟丝高度检测光电管和皮带秤前的计量管光栅检测器进行控制。
36.f＝f*(1 0.2*m.cv) n*d
37.(5-1)
38.式(5-1)中m.cv为计量光栅pid调节的cv值；n为小仓柜出料口未检测到物料的光电管的个数；d表示递增梯度，固定值为2hz；f为设定生产模式下的基准频率，定义如式(5-2)所示：
[0039][0040]
式(5-2)中f
min
为生产最小设计流量的对应频率；f
max
为生产最大设计流量的对应频率；q为皮带秤实际流量；q
max
为皮带秤最大设计流量，q
min
为皮带秤最小设计流量。
[0041]
(4)尾料出料控制
[0042]
当翻箱机将最后一箱烟丝翻入小仓柜后，小仓柜进入尾料出料模式。在出料口三个光电管全部检测到物料时，小仓柜按照生产出料控制继续运行。当出料口三个光电管中高位置、中间位置两个光电管未检测到物料时，出料口拨料辊开始反转以提高小仓柜出料速度。
[0043]
具体地，在本实施例中，1)当翻箱机将烟丝翻入小仓柜，烟丝同时遮住光电管11和12，底带电机运行，底带带动烟丝向出料口方向运行。当小仓柜尾部任意一个光电管检测到没有烟丝后底带停止运行，等待翻箱机重新将烟丝翻进小仓柜尾部并触发11和12两个光电管后底带恢复运行。小仓柜按上述过程循环运行，直到小仓柜出料口三个光电管中任意两个光电管检测到烟丝后，小仓柜完成预填充并自动进入生产出料控制模式。2)生产进料控制：该过程中小仓柜进料和出料同时进行，底带运行不再受预填充模式控制，而是和拨料辊一起与出料端输送机联动运行，底带运行速度根据出料情况进行调节。当小仓柜尾部光电管11或者12没有检测到烟丝，同时底带旋转检测51的旋转脉冲数大于或等于设定值时，翻箱机开始翻入下一桶烟丝，待烟丝翻入后旋转脉冲数清零并重新计数。3)生产出料控制：小仓柜生产出料运行中，底带、拨料辊与计量管前的输送机联动运行，底带驱动变频器按照式(5-1)定义的f运行。4)尾料出料控制：当翻箱机将最后一箱烟丝翻入小仓柜后小仓柜进入尾料出料模式。在出料端三个光电管21、22、23全部检测到物料时，小仓柜按照生产出料控制继续运行。当出料端三个光电管中22、23两个光电管未检测到物料时，出料口拨料辊开始反转运行，提高小仓柜出料速度。
[0044]
通过前述喂料系统，能够实现以下功能：
[0045]
1、在预填充阶段能够根据第一进料光电管11与第二进料光电管12的共同作用调节翻箱机翻箱频率，实现进料烟丝自动均匀填充小仓柜。
[0046]
2、生产过程中翻箱机翻箱工作不再受预填充模式影响，当小仓柜尾部光电管走空，并且底带旋转检测脉冲值达到设定值后翻箱机将执行翻箱任务。