專利名稱：貯柜系統(tǒng)的快速無級調(diào)控柜存容量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煙草行業(yè)用的煙葉(絲)貯柜系統(tǒng)及其類似ie柜系統(tǒng)的 可快速無級調(diào)控柜存容量的方法。
背景技術(shù)：
在煙草行業(yè)中，貯柜系統(tǒng)除了具有貯存的作用外，還具有配方原料混合、 摻配均勻和均衡生產(chǎn)的作用，為此，已有一系列的常規(guī)的操作步驟來實(shí)現(xiàn)這 些作用。 一般來說，按照設(shè)計(jì)柜容量進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，分配車按步進(jìn)方式將物料 分配到布料車的設(shè)定位置上并形成一長條物料帶，布料車在貯柜兩端的接近 開關(guān)之間往復(fù)運(yùn)行，將物料散布在貯柜的底帶上成為一個(gè)薄層條，分配車和 布料車以循環(huán)往復(fù)方式逐條逐層地將物料散布在貯柜的底帶上，使物料各組 分能慘配均勻(這是本行業(yè)中的成熟技術(shù)，按照這種布料方式， 一個(gè)生產(chǎn)批 次的第一種配方物料將均勻地散布在貯柜的最前端、中部和最后端，最后一 種配方物料也將均勻地散布在c柜的最前端、中部和最后端，從而保證物料 的整體摻配均勻)，并要使物料在ie柜內(nèi)堆積到設(shè)計(jì)高度，物料達(dá)到設(shè)計(jì)高度 才能保證出柜流量的正確和穩(wěn)定，保證出柜流量的正確和穩(wěn)定才能滿足后續(xù) 工序生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的要求，并充分發(fā)揮出后續(xù)工序的生產(chǎn)能力，它們都是環(huán) 環(huán)相扣的。但實(shí)際生產(chǎn)中，受各種因素的影響，常有物料的投料量小于設(shè)計(jì) 量的情況，如果仍按上述的常規(guī)操作，將導(dǎo)致物料進(jìn)柜后達(dá)不到柜容的設(shè)計(jì)
高度，例如生產(chǎn)投料量為貯柜設(shè)計(jì)容量的二分之一時(shí)，物料在fc柜內(nèi)堆積的 高度就只有設(shè)計(jì)高度的二分之一，當(dāng)按正常出柜速度出柜時(shí)，物料流量將只 有正常流量的二分之一，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，從而影響后續(xù)工序的生產(chǎn)能力和 產(chǎn)品質(zhì)量；M且當(dāng)物料的投料量較小時(shí)，會(huì)出現(xiàn)配方葉組原料中某些葉組原 料數(shù)量很少的情況，如仍按上述的常規(guī)方法鋪料，貯柜內(nèi)物料各葉組成分的 摻配均勻性會(huì)受到較大的影響，最終將影響產(chǎn)品的內(nèi)質(zhì)。
現(xiàn)有技術(shù)中解決上述問題的做法是，在物料投料量小于設(shè)計(jì)量的情況下， 仍然采用滿柜往復(fù)鋪料方式，此時(shí)物料在C柜內(nèi)堆積的高度會(huì)低于設(shè)計(jì)高度， 要保證出料流量只有提高貯柜底帶速度，也就是用變頻器對貯柜底帶速度進(jìn) 行控制，通過改變變頻器輸出頻率來改變貯柜底帶速度。這種方法有很大的 局限性首先因?yàn)橘A柜內(nèi)堆積的物料重量較大和電機(jī)調(diào)速范圍有限，底帶速 度的可調(diào)節(jié)范圍較窄，不能滿足投料量差異大的生產(chǎn)需求，適應(yīng)性差；其次 是電機(jī)的頻率與底帶速度不成線性比例關(guān)系，很難確定某個(gè)速度的對應(yīng)頻率 值， 一般只能確定幾個(gè)常用速度，靈活性差；另外這種方法也無法解決物料 投料量較小時(shí)各葉組成分的摻配均勻性問題?，F(xiàn)在生產(chǎn)逐步向柔性化、精細(xì)
化發(fā)展，實(shí)際生產(chǎn)中對r:柜的有效柜存容量變化的需求有很多種情況，甚至
會(huì)臨時(shí)出現(xiàn)新的有效柜存容量變化的情況，基于接近開關(guān)的系統(tǒng)顯然無法滿
足有效柜存容量多變的需求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種貯柜系 統(tǒng)的快速無級調(diào)控柜存容量的方法，它能在生產(chǎn)中隨時(shí)根據(jù)生產(chǎn)需要，快速
無級地調(diào)控柜存容量，及時(shí)滿足生產(chǎn)柔性化需要。
本發(fā)明的技術(shù)方案是IC柜系統(tǒng)的快速無級調(diào)控柜存容量的方法，貯柜 系統(tǒng)的運(yùn)行由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制，分配車的運(yùn)行按常規(guī)方式進(jìn)行，其特別 之處在于所述的快速無級調(diào)控柜存容量的方法是通過控制實(shí)際的鋪料長度 來達(dá)到調(diào)控柜存容量的方法，本方法采用激光測距手段來測量布料車的實(shí)際 位置，控制和改變布料車及布料車皮帶的運(yùn)行，使其在貯柜的任何設(shè)定的鋪 料位置區(qū)間的起始點(diǎn)Do和終點(diǎn)D2之間進(jìn)行布料，從而達(dá)到無級調(diào)控柜存容 量的方法，其步驟如下
1) 、將激光測距傳感器設(shè)置在貯柜上部的布料車軌道的一端，將反射板 設(shè)置在布料車上，使反射板中心與激光觀鵬傳感器的接收和發(fā)射中心處于同 一直線上，將激光測距傳感器的輸出端與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相連；
2) 、將生產(chǎn)所需要的柜存容量V輸入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)將其與 設(shè)計(jì)的柜存容量Vo相比得到一個(gè)存量比例設(shè)定值K，將存量比例設(shè)定值K 乘以布料車軌道的長度L得到鋪料長度設(shè)定值L';指定激光測距傳感器的 接收和發(fā)射中心到底帶的垂直投影點(diǎn)為零點(diǎn)，貯柜底帶上的鋪料起始點(diǎn)DQ 到零點(diǎn)的距離為Dc'，將Do'輸入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；Do'加L'的長度即為 底帶上鋪料終點(diǎn)D2到零點(diǎn)的距離為D2';
3) 、從激光測距傳感器不間斷地發(fā)射一束激光，經(jīng)反射板反射后，由激 光測距傳感器接收并測得每一時(shí)間發(fā)射的激光往返的時(shí)間間隔，從而計(jì)算出 每一時(shí)間反射板與零點(diǎn)之間的瞬時(shí)實(shí)際距離D，并將此瞬時(shí)實(shí)際距離D信息 傳輸給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；
4 )、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)以上信息獲得布料車下料端的準(zhǔn)確位置點(diǎn)D,， 并將D,與鋪料起始點(diǎn)Do和鋪料終點(diǎn)D2進(jìn)行比較，控制布料車運(yùn)行，使布料 車皮帶的下料端在Dc和D2之間布料；
重復(fù)3)—4)的步驟，反復(fù)循環(huán)運(yùn)行，直到C柜的Do和D2之間的區(qū)間 鋪料完成。
本發(fā)明的方法技術(shù)措施簡單易行，采用激光測距傳感器和反射板配合， 測距精度高，使用靈活，操作方便，使貯柜的有效容量可在0~100%之間任 意無級調(diào)控，能快速實(shí)現(xiàn)貯柜容量的變化，快速適應(yīng)批次產(chǎn)量多變瞎況下的 生產(chǎn)，滿足柔性化生產(chǎn)的要求。并能靈活指定貯柜內(nèi)存料的區(qū)域，適應(yīng)生產(chǎn) 中一彌殊情況的需求，提高貯柜使用率。


附圖1是現(xiàn)有技術(shù)單C柜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是應(yīng)用本發(fā)明的單貯柜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3是現(xiàn)有技術(shù)對頂貯柜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意附圖4是應(yīng)用本發(fā)明的對頂r:柜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中標(biāo)記分述如下1—C柜；2—撥料輥；3~~柜頭接近開關(guān)；4一底 帶；5—支撐架；6"^九道；7—布料車；8—布料車皮帶；^配車；l(h-柜 尾接近開關(guān)；ll一激光測距傳感器；12—反射板；13—柜頭(或零點(diǎn))；14 一中心點(diǎn)；15—柜尾。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，附圖1為
現(xiàn)有技術(shù)中單r:柜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意，布料車7和布料車皮帶8的長度是布料
車軌道6長度的一半，布料車7和布料車皮帶8均可雙向運(yùn)行，且兩者運(yùn)行 速度和方向相同?，F(xiàn)有技術(shù)中布料車7對單貯柜布料時(shí)，其方法是以中心點(diǎn) 14為界，在中心點(diǎn)14到柜頭13和柜尾15的兩個(gè)接近開關(guān)之間(如附圖1 的3、 IO之間)，由布料車皮帶8的下料端反復(fù)循環(huán)式向兩邊布料(向遠(yuǎn)離中 心點(diǎn)14的兩個(gè)相反的方向布料)。附圖2所示是應(yīng)用本發(fā)明的單貯柜系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)示意，本發(fā)明的方法中分配車9的運(yùn)行按常規(guī)方式由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制 進(jìn)行，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)還根據(jù)本發(fā)明的方法，在不同情況下控制布料車7和 布料車皮帶8的運(yùn)行狀態(tài)，簡要的說是控制布料車7和布料車皮帶8的運(yùn)行 區(qū)間，使布料車皮帶8下料端在底帶4的限定長度的區(qū)間內(nèi)布料，從而滿足 生產(chǎn)多變的要求。在附圖2所示為一實(shí)施例，在此例中將激光測距傳感器ll 設(shè)置在單r:柜1的柜頭零點(diǎn)13位置上，反射板12設(shè)置在布料車7的靠近激 光測距傳感器11 一端(這樣設(shè)置的計(jì)算比較方便，所以選用這種方式來進(jìn)行 描述)。具體運(yùn)行分以下三種假設(shè)情況敘述
1.如果布料車7生產(chǎn)實(shí)際鋪料范圍的起始點(diǎn)D。和終點(diǎn)D2兩個(gè)端點(diǎn)都 在貯柜1的前半部分(圖示中靠近零點(diǎn)13 —側(cè))。
當(dāng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)信息得知布料車7下料端的準(zhǔn)確位置點(diǎn)D,在貯柜 1零點(diǎn)13和鋪料起始點(diǎn)Do之間時(shí)，表明布料車7下料端還未到達(dá)鋪料起始 點(diǎn)Do，計(jì)算機(jī)控帝係統(tǒng)控審怖料車7向遠(yuǎn)離激光測距傳繊方向運(yùn)行；
當(dāng)布料車7下料端的位置點(diǎn)D,在鋪料起始點(diǎn)Do和終點(diǎn)02之間時(shí)，表明 布料車在鋪料要求區(qū)域內(nèi)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制布料車7繼續(xù)向原運(yùn)行方向運(yùn)行；
當(dāng)在布料車下料端位置A正好處在鋪料起始點(diǎn)D。和終點(diǎn)D2兩個(gè)端點(diǎn) 時(shí)，表明布料車運(yùn)行到鋪料要求區(qū)域的柳艮位置，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制布料 車7反向運(yùn)行(在生產(chǎn)開始時(shí)如布料車的初始位置在貯柜1零點(diǎn)13和鋪 料起始點(diǎn)D。之間時(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)將控制布料車7第一次到鋪料起始點(diǎn) Do時(shí)不反向)。
與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)使布料車皮帶8根據(jù)布料車7的運(yùn)行方向判 斷運(yùn)行狀態(tài)如布料車7向遠(yuǎn)離激光測距傳感器3方向運(yùn)行時(shí)，則布料車皮 帶8不運(yùn)行；如布料車7向接近激光測距傳感器3方向運(yùn)行時(shí)，則布料車皮 帶8運(yùn)行布料，運(yùn)行方向與布料車7同向。
如此反復(fù)循環(huán)，完,柜在Dc到D2之間的鋪料。
2.如果生產(chǎn)實(shí)際鋪料范圍的起始點(diǎn)D。和終點(diǎn)D2兩個(gè)端點(diǎn)分別位于貯 柜中點(diǎn)14的前后兩邊。當(dāng)布料車7上的反射板12側(cè)正好在貯柜1零點(diǎn)13 處(設(shè)置激光傳感器端)時(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制布料車7向遠(yuǎn)離激光傳感 器方向運(yùn)行，此時(shí)布料車7上的布料車皮帶8的下料端(未設(shè)反射板側(cè))(布 料車皮帶8的兩端都是下料端，哪端在用稱那一端為下料端)正好處在貯柜 中點(diǎn)14處「布料車7繼續(xù)向前運(yùn)行時(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制布料車皮帶8 的下料端在貯柜中點(diǎn)14到實(shí)際鋪料終點(diǎn)D2之間運(yùn)行布料，運(yùn)行方向與布料 車7同向。
在布料車皮帶8的下料端(無反射板側(cè))運(yùn)行到實(shí)際鋪料終點(diǎn)D2時(shí)，布 料車皮帶8停止運(yùn)行，布料車7繼續(xù)向遠(yuǎn)離激光測距傳感器方向運(yùn)行。
布料車7運(yùn)行到n柜1的柜尾15端時(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制布料車7 反向運(yùn)行(向接近激光測距傳感器3方向)，此時(shí)布料車皮帶8下料端(設(shè)反 射板一側(cè))正好處在忙柜中點(diǎn)14處，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制布料車皮帶8下料
端(設(shè)反射板一側(cè))在rr柜中點(diǎn)i4到實(shí)際鋪料起始點(diǎn)D。之間運(yùn)行布料，運(yùn)
行方向與布料車同向。
當(dāng)布料車皮帶8下料端(設(shè)反射板一側(cè))運(yùn)行到實(shí)際鋪料起始點(diǎn)DQ時(shí)布 料車皮帶8停止運(yùn)行，布料車7繼續(xù)向接近激光測距傳感器3方向運(yùn)行，直 到布料車運(yùn)行到j(luò)t柜1零點(diǎn)13處。如此反復(fù)循環(huán)完成貯柜1底帶4上的Do
到D2之間的鋪料。
3.如果生產(chǎn)實(shí)際鋪料范圍的起始點(diǎn)Do和終點(diǎn)D2兩個(gè)端點(diǎn)都在貯柜的 后半部分(圖示中遠(yuǎn)離激光傳感器3的一側(cè))。當(dāng)布料車7下料端位置D,(無 反射板側(cè))位于貯柜中點(diǎn)14處和鋪料起始點(diǎn)D。之間時(shí)，表明布料車7還未 到達(dá)鋪料起始點(diǎn)Do，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制布料車7繼續(xù)向遠(yuǎn)離激光測距傳感 器3方向運(yùn)行；當(dāng)布料車皮帶8下料端(無反射板側(cè))位置D,位于鋪料起始 點(diǎn)Do和終點(diǎn)D2之間時(shí)，表明布料車皮帶8下料端在鋪料區(qū)域內(nèi)，計(jì)算機(jī)控 制系統(tǒng)控制布料車7繼續(xù)向原運(yùn)行方向運(yùn)行；在布料車皮帶8下料端(無反 射板側(cè))位置D,正好處在鋪料起始點(diǎn)D()和終點(diǎn)D2兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，表明布料車 運(yùn)行到鋪料要求區(qū)域的極限位置，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制布料車7反向運(yùn)行(在 生產(chǎn)開始時(shí)如布料車下料端的初始位置在貯柜中點(diǎn)和鋪料起始點(diǎn)之間時(shí)，則 布料車第一次到鋪料起始點(diǎn)D。時(shí)不反向)。
同時(shí)布料車皮帶根據(jù)布料車7的運(yùn)行方向判斷布料車皮帶8的運(yùn)行狀態(tài)如布料車7向接近激光測距傳感器3方向運(yùn)行時(shí)，則布料車皮帶8不運(yùn)行；
如布料車7向遠(yuǎn)離激光測距傳感器方向運(yùn)行時(shí)，則布料車皮帶8運(yùn)行布料， 運(yùn)行方向與布料車7同向。如此反復(fù)循環(huán)完成ie柜1底帶4上的Do到D2之 間的鋪料。此一情況與第一假設(shè)情況的操作完全相同，只是布料方向相反而 已。
附圖3是現(xiàn)有技術(shù)對頂貯柜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，對頂貯柜可以看成是兩個(gè) 單貯柜對頂式排列的貯柜。附圖4是應(yīng)用本發(fā)明方法的對頂貯柜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示 意。附圖4中激光測距傳感器3設(shè)置在對頂貯柜1的最左側(cè)，也就是左側(cè)單 貯柜的柜尾15處。它們采用本發(fā)明的方法的操作步驟與單IC柜一樣，當(dāng)實(shí)際 鋪料范圍的起始點(diǎn)Do和終點(diǎn)D2兩個(gè)端點(diǎn)都在左側(cè)!JC柜時(shí)，其操作步驟與上 述的假設(shè)1的情況完全一樣。當(dāng)實(shí)際鋪料范圍的起始點(diǎn)Do和終點(diǎn)D2兩個(gè)端 點(diǎn)都在右側(cè)貯柜時(shí)，其操作步驟與上述的假設(shè)3的情況完全一樣。
總之，本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)是測距精度高，使用靈活，操作方便，它是一 種無級調(diào)控的方法，隨時(shí)可根據(jù)生產(chǎn)需要，將幾個(gè)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)， 就能輕松地高質(zhì)量地完成鋪料，只需改變其檢測的距離設(shè)定值，就能實(shí)現(xiàn)對 布料車在忙柜底帶上任意位置的定位，使貯柜的有效柜存容量在0^100%內(nèi) 可任意設(shè)定，隨時(shí)調(diào)控。能適應(yīng)批次產(chǎn)量多變情況下的生產(chǎn)，滿足柔性化生 產(chǎn)的要求；并能靈活指定貯柜內(nèi)存料的區(qū)域，適應(yīng)生產(chǎn)中一些特殊情況的需 求，提高貯柜使用率。
權(quán)利要求
1、一種貯柜系統(tǒng)的快速無級調(diào)控柜存容量的方法，貯柜系統(tǒng)的運(yùn)行由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制，分配車(9)的運(yùn)行按常規(guī)方式進(jìn)行，其特征在于所述的快速無級調(diào)控柜存容量的方法是通過控制實(shí)際的鋪料長度來達(dá)到調(diào)控柜存容量的方法，本方法采用激光測距手段來測量布料車(7)的實(shí)際位置，控制和改變布料車(7)及布料車皮帶(8)的運(yùn)行，使其在貯柜(1)的任何設(shè)定的鋪料位置區(qū)間的起始點(diǎn)D0和終點(diǎn)D2之間進(jìn)行布料，從而達(dá)到無級調(diào)控柜存容量的方法，其步驟如下1)、將激光測距傳感器(11)設(shè)置在貯柜(1)上部的布料車軌道(6)的一端，將反射板(12)設(shè)置在布料車(7)上，使反射板(12)中心與激光測距傳感器(11)的接收和發(fā)射中心處于同一直線上，將激光測距傳感器(11)的輸出端與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相連；2)、將生產(chǎn)所需要的柜存容量V輸入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)將其與設(shè)計(jì)的柜存容量V0相比得到一個(gè)存量比例設(shè)定值K，將存量比例設(shè)定值K乘以布料車軌道(6)的長度L得到鋪料長度設(shè)定值L′；指定激光測距傳感器(11)的接收和發(fā)射中心到底帶(4)的垂直投影點(diǎn)為零點(diǎn)，貯柜(1)底帶(4)上的鋪料起始點(diǎn)D0到零點(diǎn)的距離為D0′，將D0′輸入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；D0′加L′的長度即為底帶(4)上鋪料終點(diǎn)D2到零點(diǎn)的距離為D2′；3)、從激光測距傳感器(11)不間斷地發(fā)射一束激光，經(jīng)反射板(12)反射后，由激光測距傳感器(11)接收并測得每一時(shí)間發(fā)射的激光往返的時(shí)間間隔，從而計(jì)算出每一時(shí)間反射板(12)與零點(diǎn)之間的瞬時(shí)實(shí)際距離D，并將此瞬時(shí)實(shí)際距離D信息傳輸給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；4)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)以上信息獲得布料車下料端的準(zhǔn)確位置點(diǎn)D1，并將D1與鋪料起始點(diǎn)D0和鋪料終點(diǎn)D2進(jìn)行比較，控制布料車(7)運(yùn)行，使布料車皮帶(8)的下料端在D0和D2之間布料；重復(fù)3)-4)的步驟，反復(fù)循環(huán)運(yùn)行，直到貯柜的D0和D2之間的區(qū)間鋪料完成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種貯柜系統(tǒng)的快速無級調(diào)控柜存容量的方法，涉及煙草行業(yè)用的煙葉(絲)貯柜系統(tǒng)的調(diào)控柜存容量的方法。快速無級調(diào)控柜存容量的步驟如下1)、將激光測距傳感器設(shè)置在貯柜的布料車軌道的出料端，將反射板設(shè)置在布料車上；2)、將鋪料長度設(shè)定值輸入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；3)、將激光測距傳感器測得的瞬時(shí)實(shí)際距離信息傳輸給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；4)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)將布料長度設(shè)定值與激光測距傳感器測得的瞬時(shí)實(shí)際距離長度進(jìn)行比較后控制布料車運(yùn)行；重復(fù)3)-4)的步驟，反復(fù)循環(huán)運(yùn)行，直到貯柜的鋪料完成。本發(fā)明的方法簡單易行，測距精度高，使用靈活，操作方便，使貯柜的有效容量可在0-100％之間任意無級調(diào)控，滿足柔性化生產(chǎn)的要求。
文檔編號B65G3/04GK101190742SQ200610125190
公開日2008年6月4日 申請日期2006年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月29日
發(fā)明者吳桂兵, 張楚安, 李明濤, 王建新, 林 賴 申請人:武漢煙草(集團(tuán))有限公司