一种烟丝掺配系统的制作方法

本发明涉及烟草物流及烟草行业半成品烟丝掺配的相关技术领域，具体涉及一种烟丝掺配均匀的物流系统。

背景技术：

近年来，随着卷烟销售市场的变化走向，各家工业公司的市场竞争更为激烈，在销售驱动生产的模式下，柔性化生产与快速的响应机制已是各家卷烟工厂的核心竞争力。为了提高核心竞争力，烟丝箱式储丝已在烟草工业行业得到了广泛的使用。

浙江中烟现有技术提供现有一种掺配物流系统，包括(1)mes(生产过程执行管理系统)，负责生产排产、工单下发、生产数据统计分析等工作。(2)wms(烟丝库管理系统)，负责统一调度、管理烟丝高架库的生产，处理烟丝高架库运行过程中的产生的各类数据信息；负责对整个系统数据信息进行存储、管理；负责与mes的对接，与烟丝库控制系统的集成。(3)堆垛机子系统，负责将烟箱的存与取。(4)ems子小车系统，负责烟箱在库区和装箱区、掺配区、喂丝区之间的输送。(5)输送机子系统，负责堆垛机与ems小车系统间的连接。(6)garbuio控制系统，由半成品及成品装箱站子系统、掺配喂丝子系统组成，接收烟丝库控制系统的工艺参数并负责执行装箱、掺配、喂丝功能，发送工艺参数给烟丝库控制系统。制丝工艺从大的工艺段划分，可以分为：制叶片段、制叶丝段、掺配加香段。制叶片段工艺流程包括片烟存储、备料、开箱、切片、松散回潮、烟片除杂、一次加料、二次加料；制叶丝段工艺流程包括润叶回潮、切丝、增温增湿、烘丝、装箱入库以及存储；掺配加香段工艺流程包括掺配出库、烟丝加香、混丝存储、装箱入库、存储以及喂丝出库。当叶片经过松散回潮、一次加料、二次加料后，通过切丝、烘丝工艺，进入半成品烟丝装箱站，装箱后进入半成品烟丝高架库。叶丝、膨胀烟丝、膨胀梗丝、薄片烟丝、回用烟丝等根据掺配工艺要求，进行按比例掺配，掺配后的烟丝经过加香后进入混丝柜存储。到达储丝时间后，烟丝进入成品烟丝装箱站装箱入库。入库后的成品烟丝到达储丝时间后，通过喂丝机送给卷接包机组进行卷接生产。烘丝工艺，是指切丝后的烟丝经过增温增湿后，进入烘丝筒，利用筒壁温度、热风温度，去除叶丝中的部分水分，提高叶丝的填充能力和耐加工性。目前，浙江中烟采取的烘丝方式为滚筒干燥和气流干燥。由于烘丝工艺的处理方式为，叶丝按照一定的流量进入烘丝筒。开始和结尾时期的叶丝流量较低，而筒壁温度和热风温度保持一致，造成开始和结尾阶段的叶丝水分比中间部分的叶丝较干。造成“干头干尾”现象。掺配工艺，是指半成品烟丝按照一定的配方比例混合成为成品烟丝

然而在监控加香后水分过程中发现，部分批次的水分曲线不平整，在某些点会出现瞬间下滑。如何保持加香后水分的偏差值满足要求，是确保成品烟丝质量的重要工艺指标。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，技术人员通过相关性分析，进行了近百次的实验，发现：若需要保持加香后水分的偏差值，须提高半成品烟丝掺配的均匀性。因此，本发明提供的就是一种烟丝掺配系统，确保掺配后的烟丝水分能够基本保持一致，不会出现瞬间的干燥，导致加香后水分的波动，从而提高产品质量，增强企业竞争力。

一种烟丝掺配系统，该系统包括制叶丝段和掺配段，其特征在于：1).所述制叶丝段包括烘丝工序段，装箱入库工艺段和存储段，其中叶丝在装箱入库工艺段，注册点wms会对每个烟箱进行排序，记录装箱序号，根据装箱序号对每批次叶丝的头1-3个烟箱和尾1-3个烟箱进行特殊标记；2)所述掺配段共设计了2条掺配线，每条线分别设计了9条掺配通道，从头开始分别为：叶丝1#通道，流量范围1200～6000kg/h；叶丝2#通道，流量范围740～3700kg/h；叶丝3#通道，流量范围740～3700kg/h；薄片烟丝1#通道，流量范围100～500kg/h；薄片烟丝2#通道，流量范围500～2500kg/h；膨胀烟丝通道，流量范围225～1350kg/h；膨胀梗丝1#通道，流量范围140～700kg/h；膨胀梗丝2#通道，流量范围700～3500kg/h；回用烟丝通道，流量范围80～480kg/h；其中叶丝分配在1#通道，2#通道以及3#通道，分配方式为1#通道烟丝流量大于2#通道和3#通道的烟丝流量，在该分配过程中将有特殊标记的烟箱集中分配到2#叶丝通道；在该分配过程中将有特殊标记的烟箱集中分配到2#叶丝通道；每次掺配开始后，1#通道的叶丝先进入混合振槽进行平铺，后段各通道延时1min～2min后进行混合。

作为优选，所述1#通道烟丝流量与2#通道和3#通道的烟丝总流量比例为7：3。

作为优选，所述1#通道的叶丝先进入混合振槽进行平铺，后段各通道延时60s后进行混合。

作为优选，所述注册点wms会对每批次叶丝的头3个烟箱和尾3个烟箱进行特殊标记。

采用以上技术方案，本发明具有以下优势以及有益效果：

本发明提供的一种烟丝掺配系统，确保各掺配物料混合均匀，各阶段烟丝水分趋于一致，提高批次间产品的一致性，提高产品质量。

附图说明

图1：本发明提供的烟丝掺配系统的掺配出库工艺流程；

图2：现有掺配系统加香后的水分曲线图；

图3：本发明提供的烟丝掺配系统加香后的水分曲线图。

具体实施方式

本发明提供的掺配方式为，以一个批次的叶丝为“1”，根据配方按比例添加膨胀烟丝、膨胀梗丝、薄片烟丝以及回用烟丝。掺配线根据掺配物的流量共设计了9条通道，分别是3条叶丝通道，2条薄片烟丝通道，1条膨胀烟丝通道，2条膨胀梗丝通道以及1条回用烟丝通道。烟丝均匀掺配的具体步骤如下：

1)制叶丝段工艺流程包括润叶回潮、切丝、增温增湿、烘丝、装箱入库以及存储；其中叶丝装箱后，在注册点wms会对每个烟箱进行排序，记录装箱序号，根据装箱序号对每批次叶丝的头3个烟箱和尾3个烟箱进行标记，该标记是根据烟箱号标注的。带有标记号后，系统在掺配出库拣选过程中能够识别该烟箱并进行特殊处理。

2)掺配区共设计了2条掺配线，每条线分别设计了9条掺配通道，从头开始分别为：叶丝1#通道，流量范围1200～6000kg/h；叶丝2#通道，流量范围740～3700kg/h；叶丝3#通道，流量范围740～3700kg/h；薄片烟丝1#通道，流量范围100～500kg/h；薄片烟丝2#通道，流量范围500～2500kg/h；膨胀烟丝通道，流量范围225～1350kg/h；膨胀梗丝1#通道，流量范围140～700kg/h；膨胀梗丝2#通道，流量范围700～3500kg/h；回用烟丝通道，流量范围80～480kg/h；

每批次的叶丝总量在8000kg左右，同时掺配时间要求在1小时左右，因此单独叶丝1#通道无法满足8000kg/h的流量要求，同时为了确保掺配物的均匀性，1#通道的烟丝量与2#通道和3#通道烟丝总流量比例为7：3。每次掺配开始后，1#通道的叶丝先进入混合振槽进行平铺，后段各通道延时60s后进行混合，确保每次抓取到的烟丝中各种物料均有，尽量消除各支烟支之间的差异性。

参见图1，掺配出库流程包括：操作工在wms终端申请掺配出库工单，mes将掺配出库工单下发给wms。操作工启动该掺配工单时，首先，wms对库内该物料代码的叶丝进行时间先后的排序，按照先进先出原则和重量差异不超过±100kg的原则拣选叶丝批次，继而根据叶丝总重量计算掺配物重量，根据先进先出原则拣选到需要出库的烟箱；其次，wms根据7:3的比例对主叶丝进行分配，在该分配过程中将有特殊标记的“头三尾三”烟箱集中分配到2#叶丝通道；最后，在wms界面能够查询分配情况，若确认无误，则启动掺配工单。

工单启动后，堆垛机根据wms指令将烟箱从货位上搬运至输送线上，输送系统将烟箱送至ems小车接货工位，ems小车将烟箱送至指定的掺配通道，翻箱机器人抓取烟箱，将掺配物料倒入小仓柜中，掺配物料经过输送皮带、电子皮带秤、混合振槽，最后进入加香筒进行加香处理。

此过程中用到的物流系统：1堆垛机，用于取放烟丝箱；2加去盖机器人，用于烟丝箱的加去盖；3输送机系统，用于烟丝箱的运输；4ems小车系统，用于运送烟丝箱到指定输送机站台；5翻箱机器人，用于将烟箱中的烟丝导入小仓柜；6电子皮带秤，用于计量掺配物料的流量；7混合振槽，用于混合各种掺配物，而后进入加香筒进行加香处理。8mes，用于工单的下发；9wms，用于高架库系统的管理调度及数据存储。

对比例

本发明提供的烟丝掺配系统和现有的烟丝掺配系统的加香后水分曲线，如图2和图3所示，结果表明原有的掺配系统经加香后水分有明显的下凹点，说明当时水分值较低；而改进后的掺配系统经加香后，水分趋于平稳，一致性高。

本发明主要从两个方面保证掺配的均匀性：

1.主叶丝预先铺设，确保主叶丝与掺配物的混合均匀。

由于主叶丝的比重最大，因此，每次分配物料道次时，控制系统通过物料代码将主叶丝分配到1-3道次，放在整条掺配线的开端。同时，为了实现在掺配后的成品烟丝任意抓取一部分烟丝，所有掺配的物料能够均匀混合，9条电子皮带秤的启动时间必须根据时序启动。主叶丝通道的物料先进入混合振槽，在采集到1-3道次启动信号后，plc延时60s启动后段掺配段的通道，掺配物料进入混合振槽，确保不会出现某段烟丝没有叶丝只有掺配物，导致影响卷接烟支的质量。

2.主叶丝“干头干尾”集中处理，确保均匀掺配在整批烟丝。

由于烘丝工艺的处理方式为，叶丝按照一定的流量进入烘丝筒。开始和结尾时期的叶丝流量较低，而筒壁温度和热风温度保持一致，造成开始和结尾阶段的叶丝水分比中间部分的叶丝较干，通过水分值的监控，发现较干叶丝一般在头尾的1-3箱。根据掺配工艺，每次掺配需要使用一整批的叶丝，然后叶丝头尾1-3箱的水分值略低，为了确保水分值较低的烟丝箱不会一起出现在大流量的叶丝通道，因此，在物流系统分拣过程中将“干头干尾”集中在小流量叶丝通道进行掺配，确保水分值略低的烟丝和水分值略高的烟丝进行充分混合，不会出现瞬间的水分干燥。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。