储柜出料装置和烟草生产系统的制作方法

1.本公开涉及烟草生产技术领域，特别涉及一种储柜出料装置和烟草生产系统。


背景技术：

2.在烟草生产过程中，一般由储柜对烟草原料(例如烟叶或烟丝)进行缓存与预混，以实现对各加工工序的连接。由于储柜下游的工序往往对物料流量精度有较高要求，因此，要求储柜出料较为均匀。
3.然而，在布料车对储柜进行布料时，不可避免地存在布料不均的问题，容易引起流量波动，影响正常生产。
4.相关技术中，主要靠有经验的操作工预先设定出料速度，来减少流量波动，但这种做法人为因素较大，对出料均匀性的改善有限，仍容易出现流量波动。


技术实现要素：

5.本公开所要解决的一个技术问题是：改善储柜出料均匀性。
6.为了解决上述技术问题，本公开提供一种储柜出料装置，其包括：
7.储柜，包括柜体和出料驱动机构，柜体具有容纳腔和出料口，容纳腔用于容纳烟草原料，出料驱动机构与柜体连接，并驱动容纳腔内的烟草原料经由出料口流出；和
8.出料量调节装置，与储柜耦合，出料量调节装置检测储柜的实际出料流量，并在实际出料流量与预设出料流量不一致时，通过调节出料驱动机构的出料速度，来使实际出料流量与预设出料流量一致。
9.在一些实施例中，出料量调节装置包括检测器，检测器设置于容纳腔的上方，并检测容纳腔内烟草原料的实时高度，出料量调节装置根据检测器的检测结果确定实际出料流量。
10.在一些实施例中，出料量调节装置包括至少两个检测器，至少两个检测器沿着排布方向间隔排布，排布方向与出料方向和上下方向垂直。
11.在一些实施例中，出料量调节装置包括导轨，至少两个检测器沿着排布方向间隔排布于导轨上，导轨带动至少两个检测器在排布方向上往复移动。
12.在一些实施例中，导轨为电磁导轨。
13.在一些实施例中，检测器为超声波传感器。
14.在一些实施例中，在出料方向上，检测器位于出料口的上游，并靠近出料口。
15.在一些实施例中，出料量调节装置包括子站箱，子站箱与检测器和出料驱动机构电连接，子站箱根据检测器的检测结果确定实际出料流量，并在实际出料流量与预设出料流量不一致时，调节出料驱动机构的出料速度。
16.在一些实施例中，出料驱动机构包括变频器和底带，变频器与底带驱动连接，底带在变频器的驱动下输送物料，出料量调节装置与变频器电连接，并通过调节变频器的频率，来实现对出料驱动机构出料速度的调节。
17.本公开另外还提供一种烟草生产系统，其包括本公开实施例的储柜出料装置。
18.由于所设置的出料量调节装置能够对储柜的实际出料流量进行检测，并在储柜的实际出料流量与预设出料流量不一致时，通过调节出料驱动机构的出料速度，来使实际出料流量与预设出料流量一致，因此，可以实现对储柜出料量的自动调节，有效改善储柜出料均匀性。
19.通过以下参照附图对本公开的示例性实施例进行详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
20.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本公开实施例中储柜出料装置的示意简图。
22.图2示出本公开实施例中检测器的布置方式。
23.图3示出本公开实施例的控制原理图。
24.附图标记说明：
25.10、储柜出料装置；
26.1、储柜；11、柜体；111、容纳腔；112、出料口；12、出料驱动机构；121、变频器；122、底带；13、出料辊；
27.2、出料量调节装置；21、检测器；22、导轨；221、导轨段；23、支架；24、子站箱；25、电线。
具体实施方式
28.下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
29.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
30.在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
31.在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。
32.此外，下面所描述的本公开不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
33.图1
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图3示例性地示出了本公开的储柜出料装置。
34.参照图1，储柜出料装置10包括储柜1。储柜1包括柜体11和出料驱动机构12。
35.柜体11用于实现物料的存储或预混。柜体11具有容纳腔111和出料口112。容纳腔111用于容纳烟草原料，例如，在制丝系统中，烟草原料为烟丝，容纳腔111用于容纳烟丝。出料口112与容纳腔111连通，用于供烟草原料流出至柜体11外部。如图1所示，一些实施例中，出料口112设置于柜体11四周侧壁中的一个侧壁上。并且，一些实施例中，出料口112处设有出料辊13。烟草原料在出料辊13的作用下，更顺利地经由出料口112流出至柜体11外部，流向下道工序。
36.出料驱动机构12与柜体11连接，并驱动容纳腔111内的烟草原料经由出料口112流出。如图1和图3所示，一些实施例中，出料驱动机构12包括底带122和变频器121。底带122设置于柜体11底部，用于承载并输送烟草原料。变频器121与底带122驱动连接，具体地，变频器121与和底带122驱动连接的电机连接，用于驱动底带122转动，以使烟草原料朝出料口112移动，实现出料过程。变频器121频率改变，可以改变底带122所对应电机的运行频率，实现对出料速度的调节。
37.实际生产时，烟丝等烟草原料在布料车的作用下进入柜体11中，并在出料驱动机构12的作用下朝出料口112移动，最终从出料口112流出至柜体11外部，实现出料过程，使烟草原料流向下道工序，进行加香加料等后续处理。
38.布料车在布料时不可避免地存在布料不均的问题，如果不根据实际情况对出料流量大小进行调整，则出料流量存在波动，容易引起以下三方面的问题：
39.(1)难以满足下道工序对物流流量均匀性的要求，可能造成加香加料量与实际烟草原料量不匹配，影响成品质量；
40.(2)若出料量过多，则容易造成出料口112堵塞，影响生产效率；
41.(3)若出料量过少，则容易出现断料问题，影响下道工序的正常生产。
42.可见，储柜1的出料均匀性，对于生产效率和产品质量具有重要影响。
43.相关技术中，一般采用由工作人员基于经验对出料速度进行预先设定的方式，来控制出料流量，例如，在出料驱动机构12包括底带122和变频器121的情况下，工作人员通过在出料开始和结束时调整变频器121频率的方式，来控制出料流量，减少流量波动，但这种方式受人为因素影响较大，可靠性较差，难以有效改善出料均匀性。
44.针对上述情况，参见图1
‑
3，在本公开的一些实施例中，储柜出料装置10不仅包括储柜1，同时还包括出料量调节装置2，出料量调节装置2与储柜1耦合，其检测储柜1的实际出料流量，并在实际出料流量与预设出料流量不一致时，通过调节出料驱动机构12的出料速度，来使实际出料流量与预设出料流量一致。
45.基于上述设置，在出料量调节装置2和储柜1的配合下，储柜出料装置10能够实现对出料量的自动调节，可以实时将实际出料流量调节至与预设出料流量一致，因此，与相关技术中的人工调节方式相比，能够更及时可靠地改善出料均匀性，有效防止因出料量波动，而影响生产效率及产品质量。
46.在出料驱动机构12包括变频器121和底带122，底带122在变频器121的驱动下输送
物料的实施例中，出料量调节装置2可以与变频器121电连接，此时，出料量调节装置2可以通过调节变频器121的频率，来调节底带122所对应电机的频率，进而实现对出料速度的调节。
47.其中，预设出料流量v0可以预先确定，例如，可以通过将电子秤设定流量与柜体11设定值增加量进行相加得到；而实际出料流量v1可以通过利用出料量调节装置2对实时物料高度进行检测得到。
48.例如，参见图1
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3，在一些实施例中，出料量调节装置2包括检测器21，检测器21设置于容纳腔111的上方，并检测容纳腔111内烟草原料的实时高度。出料量调节装置2根据检测器21的检测结果确定实际出料流量。其中，检测器21可以为超声波传感器、光电传感器或激光传感器。
49.基于所检测到的烟草原料的高度(也可简称为料位高度)，可以获得烟草原料的出料体积，进而可以通过将出料体积与烟草原料的密度ρ相乘，得到实际出料流量。因此，设置检测器21对料位高度进行检测，可以方便地确定实际出料流量，进而便于将实际出料流量调节至与预设出料流量一致。其中，烟草原料的密度ρ可以针对不同牌号进行提前测量，若更换新配方，可以重新测量。
50.具体地，如图1
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2所示，在一些实施例中，出料量调节装置2包括至少两个检测器21，这至少两个检测器21沿着排布方向b间隔排布。例如，在图1中，出料量调节装置2包括4个检测器21，且这四个检测器21沿着排布方向b间隔布置。其中，排布方向b与出料方向l和上下方向h垂直。在图1中，出料方向l为左右方向。排布方向b为前后方向。
51.设置沿排布方向b间隔布置的至少两个检测器21，可以实现对垂直于出料方向l的同一纵向截面上的至少两个不同位置处实时料位高度的检测，由于与仅设置一个检测器21的情况相比，检测点更多，因此，检测结果更准确，有利于实现更精准地调节出料流量，更可靠地减少出料流量波动。
52.并且，参见图1
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2，在一些实施例中，出料量调节装置2包括导轨22，前述至少两个检测器21沿着排布方向b间隔排布于导轨22上，导轨22带动至少两个检测器21在排布方向b上往复移动。具体地，如图1
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2所示，一些实施例中，导轨22沿着排布方向b延伸，并通过支架23连接于柜体11的顶部，并且，导轨22包括至少两个导轨段221，各导轨段221与各检测器21一一对应，每个检测器21设置于对应的一个导轨段221上，各导轨段221带动所对应的检测器21在排布方向b上往复移动。例如，在图2中，导轨22包括四个导轨段221，也就是说，导轨22被分成四段，每个导轨段221上均设有一个检测器21，且每个检测器21在各自对应的导轨段221上沿着排布方向b来回移动。其中，导轨22可以为电磁导轨。各导轨段221的长度可以相等。
53.基于上述设置，在工作过程中，每个检测器21的采样点不限于一个，而是为多个，从而可以在不增加检测器21数量的情况下，进一步增加采样点数量，实现对更多位置料位高度的检测，这有利于进一步提高检测准确性，实现对出料流量更精准可靠地调节。
54.若设定检测器21所检测到的物料瞬时高度为m，周期t内采样点数为q，烟丝密度为ρ，容纳腔111宽度(即容纳腔111沿排布方向b的尺寸)为n，底带122实际速度校准系数为w，变频器121实际运行频率为x，底带122运行周期为t，则t周期内柜体11的实际出料流量v1为
其中，表征所检测到的平均料位高度，w*x表征速度，w*x*t表征物料的位移，表征物料的体积，因此，物料的体积，因此，可以表征实际出料流量v1。
55.基于所确定的实际出料流量v1以及预设出料流量v0，可以进行pid控制，控制信号可以输出给变频器121，反馈控制底带电机的运行频率，通过底带122带动柜体11中的烟草原料以恒定流量出柜，实现对出料量均匀性的有效控制，使得后续工序物料流量稳定，改善成品质量，增强生产连续性，提高生产效率。
56.参见图3，一些实施例中，出料量调节装置2包括子站箱24，子站箱24与检测器21和出料驱动机构12电连接，子站箱24根据检测器21的检测结果确定实际出料流量，并在实际出料流量与预设出料流量不一致时，调节出料驱动机构12的出料速度。例如，在出料驱动机构12包括底带122和变频器121时，子站箱24通过电线25与检测器21电连接，同时，子站箱24与变频器121电连接。
57.子站箱24是设置在生产现场的一种电控箱，其一般包括箱体和设置在箱体内部的控制器。工作时，检测器21所检测到的料位高度信息可以传送至子站箱24，使得子站箱24可以进行信息处理，并将换算出的底带频率信息发送至变频器121，对底带电机频率进行调节，实现对出料流量的自动调节。
58.可见，通过基于检测器21对柜体11内料位高度变化进行检测，来控制底带电机的运行频率，可以有效提高储柜出料流量的均匀性和稳定性。
59.其中，如图1所示，沿出料方向l位于出料口112上游的检测器21，其可以靠近出料口112布置。检测器21越靠近出料口112，其测量得到的料位高度越接近实际出料时的真实情况，因此，测量结果越准确，越有利于改善出料均匀性。
60.在实际工作过程中，为了保护底带电机，可以为电机设置上限频率和下限频率，并在调节出料速度过程中，控制电机频率位于上限频率和下限频率范围内。在反馈频率超限时，可以按上限频率值或下限频率值进行控制，也就是说，若调节过程中，所确定的频率大于上限频率，则按照上限频率进行调节；若所确定的频率小于下限频率，则按照下限频率进行调节。
61.综上，本公开实施例的储柜出料装置10，结构简单可靠，安装方便，且自动化程度高，控制精确，可有效提高出料流量均匀性，适宜在制丝车间需要控制储柜出料流量的储柜设备上推广使用。
62.以上所述仅为本公开的示例性实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。