成品片烟均质化生产控制系统的制作方法

本实用新型涉及打叶复烤烟叶生产设备技术领域，具体涉及一种成品片烟均质化生产控制系统。

背景技术：

近年来，随着国家对烟叶复烤加工要求的不断提高，打叶复烤企业对成品片烟的质量控制由原来的对于物理指标的控制不断转向于对片烟化学成分均质化的控制。物理指标所指的为片烟的大中片率、叶中含梗率、含水率等，但衡量片烟质量好坏的主要是烟叶的感官评吸质量，而感官评吸质量主要取决于烟叶的化学成分。在烟叶物理指标相当的情况下，其感官评吸质量相差会很大，这就要求企业在成品片烟生产过程中不断加强片烟化学成分的均质化监测和控制，同时将监测数据有效的反馈出来，便于在后续生产过程中进行控制。

为适应上述生产要求，需对现有成品片烟生产设备进行技术改造，现有设备无法满足对片烟化学成分的测定，同时无法对满足均质化生产的需求；同时为提高生产效率，需实现片烟的全自动化生产，使片烟生产由人工经验控制向信息自动控制进行转变。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种成品片烟均质化生产控制系统，解决成品片烟生产设备无法满足对片烟化学成分进行监测，无法进行均质化生产的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：成品片烟均质化生产控制系统，其特征在于：包括提升皮带输送装置、故障柜、皮带输送装置、回掺输送装置、喂料皮带输送装置、落料装置、第一传送滑轨、打标装置和控制系统；所述故障柜设置于提升皮带输送装置的一侧，皮带输送装置一端与提升皮带输送装置垂直搭接，另一端与故障柜进料口连通，回掺输送装置一端与故障柜出料口连通，另一端与提升皮带输送装置垂直搭接；所述提升皮带输送装置上方沿传输方向设置有近红外检测装置，近红外检测装置位于皮带输送装置和回掺输送装置两者之间；所述提升皮带输送装置末端与喂料皮带输送装置垂直搭接，落料装置设置于喂料皮带输送装置端部下方；所述落料装置底部设置有第一传送滑轨，第一传送滑轨上方设置有打标装置；所述提升皮带输送装置、故障柜、皮带输送装置、回掺输送装置、喂料皮带输送装置、落料装置、第一传送滑轨、打标装置和控制系统信号连接。

更进一步的技术方案是所述喂料皮带输送装置为双向运动皮带，提升皮带输送装置末端搭接于喂料皮带输送装置中部上方，落料装置设置有两个，分别设置于喂料皮带输送装置两端下方，其中一个落料装置下方设置有第一传送滑轨，另一个落料装置下方设置有第二传送滑轨，第一传送滑轨和第二传送滑轨通过第一传送带连接。

更进一步的技术方案是所述提升皮带输送装置的一侧设置有空箱传送滑轨，一端与第二传送滑轨连接，另一端通过第二传送带与第一传送滑轨连接，第二传送带位于提升皮带输送装置下方。

更进一步的技术方案是所述第二传送滑轨和第一传送滑轨上位于落料装置正下方的位置设置有第一称重装置，第一称重装置与控制系统信号连接。

更进一步的技术方案是所述传送滑轨上方沿输送方向上依次设置有第二称重装置、打包装置和打标装置，第一称重装置、打包装置和打标装置与控制系统信号连接。

更进一步的技术方案是所述提升皮带输送装置中皮带沿传输方向倾斜向上设置，其上方还依次设置有化学成分检测装置，化学成分检测装置与控制系统信号连接。

更进一步的技术方案是所述控制系统根据满箱信号，判断当前烟箱装箱的起始时间点，计算出当前烟箱检测数据平均值，并将信号反馈至打标装置，打标装置打印后粘贴于包装箱上，使检测数据与烟箱内包装的片烟化学成分值一一对应。

工作原理：成品片烟随提升皮带输送装置往前传送，依次经过近红外检测装置、金属检测装置、水分检测装置的检测，检测数据传回控制系统中的计算机，通过与设定值进行比对，判断检测数据是否为质量异常片烟，确定为质量异常片烟后，控制系统启动皮带输送装置，质量异常片烟通过皮带输送装置传送至故障柜内。在故障柜内进行分类后通过回掺输送装置按一定比例重新返回至喂料提升皮带输送装置上，以此类推，直至检测数据符合设定值要求。

质量符合标准的成品片烟经由提升皮带输送装置传送至喂料皮带输送装置上，控制系统启动空箱传送滑轨将空箱分别送至两个落料装置下方，喂料皮带输送装置启动，片烟顺着落料装置进入空箱，待满箱后顺着第一传送滑轨往前传送。同时喂料皮带输送装置反向运动，片烟顺着另一个落料装置进入另一空箱内，满箱后通过第一传送带进入第一传送滑轨，与前一个满箱一同行进。满箱经称重后打包，同时控制系统的计算机将当前满箱内片烟的检测数据计算后反馈至打标装置，打标装置将数据打印后粘贴与包装箱上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：提供一种全自动化的成品片烟均质化生产控制系统，通过近红外检测装置对成品片烟的化学成分进行检测，同时将检测数据实时反馈至控制系统，通过控制系统判断是否为质量异常片烟，异常片烟经过皮带输送装置回到故障柜进行分类处理后，再次以一定比例通过回掺输送装置回到提升皮带输送装置，直至近红外检测装置检测合格，使进入包装阶段的成品片烟质量一致，实现对成品片烟的均质化控制。实现由结果控制向过程控制的全方位转变，突破由人工经验控制向信息自动控制的转变，同时兼顾由单一地点加工质量的均质稳定性向多点、异常加工质量的稳定性转变，从而不断提高工艺控制水平及片烟综合质量的均质性，以满足卷烟工业对烟叶原料加工稳定性的需求。

附图说明

图1为本实用新型成品片烟均质化生产控制系统的结构示意图。

图中：1-提升皮带输送装置，2-故障柜，3-皮带输送装置，4-回掺输送装置，5-喂料皮带输送装置，6-落料装置，7-第一传送滑轨，8-打标装置，10-近红外检测装置，11-第二称重装置，12-打包装置，13-第二传送滑轨，14-空箱传送滑轨，15-第二传送带，16-化学成分检测装置，18-第一称重装置，19-第一传送带。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，成品片烟均质化生产控制系统，其特征在于：包括提升皮带输送装置1、故障柜2、皮带输送装置3、回掺输送装置4、喂料皮带输送装置5、落料装置6、第一传送滑轨7、打标装置8和控制系统；所述故障柜2设置于提升皮带输送装置1的一侧，皮带输送装置3一端与提升皮带输送装置1垂直搭接，另一端与故障柜2进料口连通，回掺输送装置4一端与故障柜2出料口连通，另一端与提升皮带输送装置1垂直搭接；所述提升皮带输送装置1上方沿传输方向设置有近红外检测装置10，近红外检测装置10位于皮带输送装置3和回掺输送装置4两者之间；所述提升皮带输送装置1末端与喂料皮带输送装置5垂直搭接，落料装置6设置于喂料皮带输送装置5端部下方；所述落料装置6底部设置有第一传送滑轨7，第一传送滑轨7上方设置有打标装置8；所述提升皮带输送装置1、故障柜2、皮带输送装置3、回掺输送装置4、喂料皮带输送装置5、落料装置6、第一传送滑轨7、打标装置8和控制系统信号连接。

成品片烟随提升皮带输送装置1往前传送，经过近红外检测装置10检测，在线连续检测当前片烟的化学成分(包括但不限于总烟碱、总糖、还原糖、总氮、氯、钾、糖碱比)，检测数据传回控制系统中的计算机，通过与设定值进行比对，判断检测数据是否为质量异常片烟，确定为质量异常片烟后，控制系统启动皮带输送装置3，质量异常片烟通过皮带输送装置3传送至故障柜4内。待在线检测数据趋于稳定后，在故障柜4内进行分类后的异常片烟通过回掺输送装置4按一定比例重新返回至喂料提升皮带输送装置1上，以此类推，直至检测数据符合设定值要求。

质量符合设定值的成品片烟经由提升皮带输送装置1传送至喂料皮带输送装置5上，5片烟顺着落料装置6进入第一传送滑轨7上的空箱，待满箱后顺着第一传送滑轨7往前传送，同时控制系统的计算机将当前满箱内片烟的检测数据计算后反馈至打标装置8，打标装置8将数据打印后粘贴与包装箱上。使进入包装阶段的成品片烟质量一致，实现对成品片烟的均质化控制。实现由结果控制向过程控制的全方位转变，突破由人工经验控制向信息自动控制的转变，同时兼顾由单一地点加工质量的均质稳定性向多点、异常加工质量的稳定性转变，从而不断提高工艺控制水平及片烟综合质量的均质性，以满足卷烟工业对烟叶原料加工稳定性的需求。

实施例2

为进一步优化实施例1中的技术方案，本实施例中所述喂料皮带输送装置5为双向运动皮带，提升皮带输送装置1末端搭接于喂料皮带输送装置5中部上方，落料装置6设置有两个，分别设置于喂料皮带输送装置5两端下方，其中一个落料装置6下方设置有第一传送滑轨7，另一个落料装置6下方设置有第二传送滑轨13，第一传送滑轨7和第二传送滑轨13通过第一传送带19连接。质量符合标准的成品片烟经由提升皮带输送装置1传送至喂料皮带输送装置5上，片烟顺着落料装置6进入第一传送滑轨7上的空箱，待满箱后顺着第一传送滑轨7往前传送。同时喂料皮带输送装置5反向运动，片烟顺着另一个落料装置6进入第二传送滑轨13上的另一空箱内，满箱后通过第一传送带19进入第一传送滑轨7，与前一个满箱一同行进。设置两个装箱位，通过可进行正向和反向运动的喂料皮带输送装置5交替进行装箱，无需等待空箱，装箱效率高。同时通过喂料皮带输送装置5的换向运动发出满箱信号，便于控制系统进行精确控制。

实施例3

为进一步优化实施例2中的技术方案，本实施例中所述提升皮带输送装置1的一侧设置有空箱传送滑轨14，一端与第二传送滑轨13连接，另一端通过第二传送带15与第一传送滑轨7连接，第二传送带15位于提升皮带输送装置1下方。通过空箱传送滑轨14将空的包装箱传分别传送至落料装置6下方的第一传送滑轨7和第二传送滑轨13上，实现控制系统的全自动化控制，当系统发出满箱信号后，满箱往前行进，同步地空箱往前行进替代原满箱的位置，等待装箱，进一步提高生产效率，实现设备的全自动化控制。

实施例4

为进一步优化实施例3中的技术方案，本实施例中所述第二传送滑轨13和第一传送滑轨7上位于落料装置6正下方的位置设置有第一称重装置18，第一称重装置18与控制系统信号连接。通过第一称重装置18得到空箱和装箱烟片的质量，并及时反馈给控制系统。

实施例5

为进一步优化实施例4中的技术方案，本实施例中所述传送滑轨7上方沿输送方向上依次设置有第二称重装置11、打包装置12和打标装置8，第二称重装置11、打包装置12和打标装置8与控制系统信号连接。通过第二称重装置11对满箱质量进行复称，通过打包装置12实现对满箱的自动打包，通过打标装置自动打印并粘贴标识，实现成品片烟的自动化包装生产。

实施例6

为进一步优化实施例1～5任一项中的技术方案，本实施例中所述提升皮带输送装置1中皮带沿传输方向倾斜向上设置，其上方还依次设置有化学成分检测装置16，化学成分检测装置16与控制系统信号连接。通过化学成分检测装置16再次检测片烟化学成分，提高检测的准确性。

实施例7

为进一步优化实施例2～5任一项中的技术方案，本实施例中所述控制系统根据满箱信号，判断当前烟箱装箱的起始时间点，计算出当前烟箱检测数据平均值，并将信号反馈至打标装置8，打标装置8打印后粘贴于包装箱上，使检测数据与烟箱内包装的片烟化学成分值一一对应。

近红外检测装置10实时检测提升皮带输送装置1上片烟的化学成分，假设T(1)为第一个数据采集时间点，此时接收到的化学成分值检测数据点为X(1)；T(n)为第n个数据采集时间点，此时接收到的化学成分值检测数据点为X(n)。

假设在T(1)时间点与T(0)时间点之间接收到了上一次满箱信号触发，此时间段内包含T(1)检测时间点，不包含T(0)检测时间点，T(1)时间点检测数据为X(1)。在T(s)时间点与T(s+1)时间点之间接收到了当前满箱信号触发，此时间段内包含T(s)检测时间点，不包含T(s+1)检测时间点，以此类推。

在T(1)与T(s)时间段内包含正在过料的提升皮带输送装置1上的片烟，这部分烟叶动态停留在输送皮带上，并未完全落入当前烟箱中，因此输送皮带上的片烟化学成分检测数据不计入当前烟箱，而应该计入下一个烟箱中。正在过料的输送皮带上的片烟时间段为T(t+1)时间点与T(s)时间点之间，因此该时间段内的检测数据不纳入当前烟箱化学成分检测数据。当前烟箱检测数据即为T(1)时间点与T(t)时间点之间检测数据的平均值，即：

当前烟箱检测数据平均值＝(X(1)+X(2)…X(t-1)+X(t))/t

下一烟箱检测数据平均值＝(X(t+1)+X(t+2)…X(s-1)+X(s))/(s-t)

控制系统将信号反馈至打标装置8，打标装置8将当前烟箱检测数据平均值打印至标识上，并粘贴于当前烟箱上，使检测数据与烟箱内包装的片烟化学成分值一一对应。

尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。