一种物料流量的控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种物料流量的控制装置，该装置包括喂料机、提升机、落料斗、电子秤。物料经喂料机传送给提升机；所述提升机将所述物料传送给落料斗；所述落料斗位于电子秤的上方，并将所述物料直接传送给所述电子秤。喂料机可以采用变频控制的喂料机，和/或提升机可以采用变频控制的提升机。本实用新型减少了烟丝造碎，降低了设备高度，减少了成本，提高了物料流量的稳定性。
【专利说明】一种物料流量的控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及卷烟生产领域，特别涉及一种物料流量的控制装置。
【背景技术】
[0002]现有卷烟制丝生产工艺流程中，物料流量控制是不可缺少的控制环节。图1是示出现有技术中的物料流量控制装置的示意图，该流量控制装置包括喂料机101、提升机102、落料斗103、落料斗光电管104、限量管105及电子秤106。其中:
[0003]喂料机101将物料传送至提升机102 ；
[0004]提升机102将物料传送至落料斗103 ；
[0005]落料斗103处设置有落料斗光电管104，物料经落料斗103以及落料斗光电管104
传送至限量管105 ；
[0006]限量管105将物料传送至电子秤106 ；
[0007]电子秤106将物料传送至滚筒107。
[0008]烟丝物料从喂料机101至滚筒107的过程中，落料斗光电管104可以检测是否有烟丝，可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC)通过采集落料斗光电管104的检测信号检测落料斗103处是否有烟丝，若没有烟丝，则启动提升机101和喂料机102的皮带电机，输送烟丝至电子秤106，若有烟丝，则停止提升机101及喂料机102的皮带电机，停止进料。通过这种控制方式，来保证电子秤上始终有料，避免因来料流量不足，电子秤106的流量受影响。
实用新型内容
[0009]本实用新型的发明人发现上述现有技术中存在问题，并因此针对所述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。
[0010]本实用新型的一个目的是提供一种物料流量的控制装置，包括:
[0011]喂料机，
[0012]提升机，与所述喂料机连接；
[0013]落料斗，与所述提升机连接，且位于电子秤的上方；
[0014]电子秤，位于所述落料斗的出料段，与所述落料斗直接对接。
[0015]进一步，还包括:PLC，与所述电子秤电连接。
[0016]进一步，还包括:所述电子秤安装第一变频器，所述第一变频器与所述PLC电连接，并且，所述第一变频器与控制所述电子秤的传送皮带的第一电机电连接。
[0017]进一步，还包括:所述喂料机安装第二变频器，所述第二变频器与所述PLC电连接，并且，所述第二变频器与控制所述喂料机的传送皮带的第二电机电连接。
[0018]进一步，还包括:所述提升机安装第三变频器，所述第三变频器与所述PLC电连接，并且，所述第三变频器与控制所述提升机的传送皮带的第三电机电连接。
[0019]进一步，还包括:所述第一电机的频率信号Vl ;所述第二电机的频率信号V2 =k2XVl，0 < k2 < I ;和/或所述第三电机的频率信号V3 = k3XVl，0 < k3 < I。
[0020]进一步，还包括:落料斗光电管，位于所述落料斗上，与所述PLC电连接。
[0021]本实用新型通过将落料斗与电子秤直接对接，简化了工艺流程，降低了设备的高度，降低成本，并且减少了烟丝造碎，防止发生堵料现象。此外，本实用新型对进料装置(例如喂料机和提升机)采用变频控制，优化了物料流量的控制，使得来料更加稳定。
[0022]通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。
[0024]参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本实用新型，其中:
[0025]图1是示出现有技术中的物料流量的控制装置的示意图。
[0026]图2是示出根据本实用新型的一个实施例的物料流量的控制装置的示意图。
[0027]图3是示出根据本实用新型的一个实施例的物料流量的控制装置中PLC与电子秤的电气结构连接图。
[0028]图4是示出根据本实用新型的一个实施例的物料流量的控制装置中PLC与喂料机的电气结构连接图。
[0029]图5是示出根据本实用新型的一个实施例的物料流量的控制装置的喂料机的控制流程图。
[0030]图6是示出根据本实用新型的一个实施例的物料流量的控制装置中PLC与提升机的电气结构连接图。
[0031]图7是示出根据本实用新型的一个实施例的物料流量的控制装置的提升机的控制流程图。
[0032]图8是示出根据本实用新型的一个实施例的物料流量的控制装置的电气结构连接图。
[0033]图9是示出根据本实用新型的一个实施例的物料流量的控制方法的流程图。
[0034]图10是示出根据本实用新型的一个实施例的物料流量的控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0035]现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
[0036]同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
[0037]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，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
[0038]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授权说明书的一部分。
[0039]在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0040]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0041]现有技术中，烟丝物料的流量控制过程是依次经过:喂料机101、提升机102、落料斗103、落料斗光电管104、限量管105以及电子秤106。
[0042]本实用新型的发明人发现，现有的控制流程中，由于烟丝要经由落料斗103、限量管105传送至电子秤106，在落料斗103处进行了流量控制，而对于位于落料斗103以及电子秤106之间的限量管105未进行流量控制。
[0043]这就使得限量管105出现了以下问题:由于限量管的截面积固定，当物料流量较大时，物料出料时往往不顺畅，容易发生堵料现象，甚至烟丝经过限量管会出现挤压，导致烟丝造碎，而碎末烟丝在卷烟工艺中没有使用价值，影响制丝工艺质量的稳定性，甚至导致生产停止。
[0044]因此，本实用新型的发明人将现有流量控制装置中的限量管105拆除，拆除之后，落料斗103直接将烟丝物料传送至电子秤106，不会造成挤压、堵料现象。
[0045]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
[0046]图2是示出根据本实用新型的一个实施例的物料流量的控制装置的示意图。该物料流量的控制装置包括:喂料机201、提升机202、落料斗203以及电子秤206，其中提升机202与喂料机201连接；落料斗203位于提升机202的出料段，与提升机202连接，且位于电子秤206的上方，例如落料斗203可以位于电子秤206的上方约15公分处；电子秤206位于落料斗203的出料段，与落料斗203直接对接。
[0047]相比现有技术中的物料流量的控制装置(如图1所示)，本实用新型的一个实施例的物料流量的控制装置(如图2所示)已经拆除了限量管，因此在本实用新型的实施例中，当进行物料流量的控制时，物料经喂料机201传送给提升机202，然后提升机202将所述物料传送给落料斗203，随后落料斗203将所述物料直接传送给所述电子秤206。在上述物料流量的控制过程中，物料从落料斗203没有经过现有技术中的限量管，而是直接到达电子秤206，因此不会发生限量管的堵料现象，并且减少了造碎，提高了烟丝的质量，并且，由于去除了限量管，设备的高度也得到降低，进而降低了成本。此外，由于限量管发生堵料现象会对烟丝的运输产生影响，本实用新型的该实施例拆除限量管后，对烟丝流量的稳定性起到一定的改进作用。
[0048]在本实用新型的一个实施例中，本实用新型的物料流量的控制装置还包括:PLC，例如如图2中所示的PLC209，其可以位于电控柜(图2中未示出)内，当然，本领域的技术人员应当理解，PLC的位置并不仅限于此。PLC209与电子秤206电连接(图2中未示出)。
[0049]PLC与电子秤的具体的电气连接关系可以参照图3所示。图3是示出根据本实用新型的一个实施例的物料流量的控制装置中PLC与电子秤的电气结构连接图。如图3所示，电子秤206安装第一变频器301，第一变频器301与PLC209电连接，并且，第一变频器301与控制电子秤的传送皮带的第一电机303电连接。其中，经由第一变频器301接收PLC209传送的第一电机303的频率信号VI，并根据频率信号Vl改变第一电机303的频率，以对第一电机303进行变频控制。由于第一电机303的频率改变后，带动其控制的传送皮带的运输速度发生改变，从而可以改变运输的烟丝的流量。
[0050]其中，PLC可以根据实际工况计算或者设置第一电机303的频率信号Vl，并传送至第一变频器。例如，在电子秤上设置流量传感器，流量传感器将流量信号传送至PLC，PLC判断物料流量是否大于上限或者小于下限，如果物料流量大于上限，将第一电机的频率信号设置为a ;如果物料流量小于下限，将第一电机的频率信号设置为b ;如果物料流量在上限与下限之间，可以不改变第一电机的频率信号。在另一实施例中，可以根据更改后的频率信号计算第二电机的频率信号以及第三电机的频率信号。又例如，流量传感器将流量信号传送至PLC，PLC判断物料流量是否大于上限或者小于下限，如果物料流量大于上限或者物料流量小于下限，PLC从第一变频器获取其采集的第一电机的频率信号，并根据所采集的频率信号计算第二电机的频率信号(喂料机)以及第三电机的频率信号(提升机)，即获取第一电机的当前频率信号，并使得喂料机和/或提升机跟随电子秤的频率。
[0051]现有技术的物料流量控制装置是根据落料斗光电管104的检测信号直接控制喂料机101和提升机102的启停，启停频繁，造成电子秤来料量忽大忽小，来料不稳定使得电子秤来料流量波动大，流量控制难度大。
[0052]本实用新型的该实施例中，通过PLC对第一电机303进行变频控制，以使烟丝物料流量在控制范围内。
[0053]为了使得物料流量控制更加稳定，本实用新型的实施例中还采用变频控制的喂料机和/或变频控制的提升机。
[0054]图4是示出根据本实用新型的一个实施例的物料流量的控制装置中PLC与喂料机的电气结构连接图。喂料机401是变频控制的喂料机，其安装第二变频器4011 (如图4所示)，第二变频器4011与PLC209电连接，第二变频器4011与控制喂料机401的传送皮带的第二电机4013电连接。
[0055]图5是示出根据本实用新型的一个实施例的物料流量的控制装置的喂料机的控制流程图。下面结合附图详细说明带有变频控制的喂料机的物料流量的控制装置的控制过程。
[0056]在步骤501，PLC根据第一电机的频率Vl确定第二电机的频率信号V2。
[0057]在步骤502，PLC将频率信号V2传送至喂料机的第二变频器，以对第二电机进行变频控制。
[0058]其中，PLC可以根据第一电机的频率Vl和控制系数k2来确定第二电机的频率V2=k2XVl，其中，O ^ k2 ^ 10当然本领域的技术人员应该理解，本实用新型还可以采用其他的函数关系来确定第二电机的频率V2，本实用新型的范围并不仅限于此。本领域的技术人员还将理解，k2的取值应当根据实际工况而设置，以实现较好地物料流量控制，例如，根据参考测量值与期望值的偏差，来逐步调整控制系数k2，使喂料机的运行快慢能实时跟随电子秤的电机频率。例如，当物料流量为500kg/h (千克/小时)时，k2可以取值为0.63。上述控制系数k2的范围也仅是示例性的，本实用新型的范围并不仅限于此。
[0059]本实用新型的该实施例中，通过PLC对第二电机303进行变频控制，使得第二电机的频率跟随第一电机的频率，从而使得第一电机与第二电机相匹配，稳定烟丝输送速度，使得电子秤前的来料流量更加稳定地供给，避免频繁的启停造成电子秤来料流量的较大波动，从而进行比较平稳的流量控制。
[0060]图6是示出根据本实用新型的一个实施例的物料流量的控制装置中PLC与提升机的电气结构连接图。提升机601是变频控制的提升机。其安装第三变频器6011，其中第三变频器6011与PLC209电连接，并且，第三变频器6011与控制提升机601的传送皮带的第三电机6013电连接。
[0061]图7是示出根据本实用新型的一个实施例的物料流量的控制装置的喂料机的控制流程图。下面结合附图详细说明带有变频控制的提升机的物料流量的控制装置的控制过程。
[0062]在步骤701，PLC根据第一电机的频率Vl确定第三电机的频率信号V3。
[0063]在步骤702，PLC将频率信号V3传送至提升机的第三变频器，以对第三电机进行变频控制。
[0064]其中，PLC可以根据第一电机的频率Vl和控制系数k3来确定第三电机的频率V3=k3XVl,0 ^ k3 ^ I。当然本领域的技术人员应该理解,本实用新型还可以采用其他的函数关系来确定第三电机的频率V3，本实用新型的范围并不仅限于此。本领域的技术人员还将理解，k3可以与k2相同，也可以与k2不同，应根据实际工况而确定。例如，根据参考测量值与期望值的偏差，来逐步调整控制系数k3，使提升机的运行快慢能实时跟随电子秤的电机频率。上述控制系数k3的范围也仅是示例性的，本实用新型的范围并不仅限于此。
[0065]本实用新型的该实施例中，通过PLC对第三电机进行变频控制，使得第三电机的频率跟随第一电机的频率，从而使得第一电机与第三电机相匹配，稳定烟丝输送速度，使得电子秤前的来料流量更加稳定地供给，避免频繁的启停造成电子秤来料流量的较大波动，从而进行比较平稳的流量控制。
[0066]在上述变频控制的实施例中，由原来本地开关直接输出连接至电机的连接，改为本地开关输出至变频器，再由变频器输出至电机的连接方式。例如，本实用新型实施例中，本地开关输出至第一变频器，由第一变频器输出至第一电机。对喂料机和提升机具有类似的连接关系。
[0067]图8是示出根据本实用新型的一个实施例的物料流量的控制装置的电气结构连接图。如图8所示，物料流量的控制装置包括变频控制的喂料机401和变频控制的提升机601，其二者与PLC209的电气连接关系分别与图4和图6中所示的连接关系类似，这里不再赘述。图8所示的物料流量的控制装置还包括落料斗光电管204，其中落料斗光电管204与PLC209电连接。该落料斗光电管204可以位于落料斗203上(如图2所示)。落料斗光电管204探测落料斗内物料流量，并将探测信号发送至PLC209。PLC根据探测信号判断落料斗内物料是否达到额定量。当达到额定量时，喂料机和提升机停止运行。当没有达到额定量时，喂料机和提升机继续运行。该实施例可以控制喂料机和提升机的启停。
[0068]现有技术物料流量控制装置是根据落料斗光电管104的检测信号直接控制喂料机101和提升机102的启停，启停频繁，造成电子秤来料量忽大忽小，来料不稳定使得电子秤来料流量波动大，流量控制难度大。
[0069]该实施例中，由于拆除限量管后可以对烟丝流量的稳定性起到一定的改进作用。因此，相比现有技术的频繁启停情况，也有一定的改进。此外，该实施例还可以在变频控制的基础上控制喂料机401和提升机601的启停，由于变频控制可以对物料流量进行控制，因此，减少了喂料机401和提升机601的启停次数。例如，当物料流量较大时，如果采用现有技术的方式，则直接停止喂料机和提升机的运输，而本实用新型的实施例中，可以在物料流量较大时，降低物料机和提升机的频率。因此，不需要直接停止喂料机和提升机的运输，减少了启停次数。
[0070]本领域的技术人员应该理解，本实用新型的各种实施例中所述的电连接可以为有线(例如通过电线)连接，也可以为无线(例如通过无线通信技术)连接，因此本实用新型的范围并不仅限于此。
[0071]图9是示出根据本实用新型的一个实施例的物料流量的控制方法的流程图。该方法包括:
[0072]在步骤91，物料经喂料机传送给提升机。
[0073]在步骤92，所述提升机将所述物料传送给落料斗。
[0074]在步骤93，所述落料斗位于电子秤的上方，并将所述物料直接传送给所述电子秤。
[0075]在本实用新型的实施例中，当进行物料流量的控制时，物料经喂料机201传送给提升机202，然后提升机202将所述物料传送给落料斗203，随后落料斗203将所述物料直接传送给所述电子秤206。在上述物料流量的控制过程中，物料从落料斗203没有经过现有技术中的限量管，而是直接到达电子秤206，因此不会发生限量管的堵料现象，并且减少了造碎，提高了烟丝的质量，并且，由于去除了限量管，设备的高度也得到降低，进而降低了成本。
[0076]在本实用新型实施例中，在所述电子秤上安装第一变频器，所述第一变频器与控制所述电子秤的传送皮带的第一电机电连接；
[0077]经由所述第一变频器接收PLC传送的所述第一电机的频率信号VI，并根据所述频率信号Vi改变所述第一电机的频率，以对第一电机进行变频控制。
[0078]其中，将所述物料传送给所述电子秤的操作，还包括:PLC判断是否要进行变频控制，如果要进行变频控制，则可以根据实际工况计算或者设置第一频率信号VI，并传送至所述第一变频器。例如，PLC可以根据电子秤上的流量传感器判断流量是否超过上限或者小于下限，如果是，则需要进行变频控制，此时可以设置第一频率信号VI，或者从第一变频器采集获取第一频率信号VI。
[0079]在本实用新型实施例中，在所述喂料机安装第二变频器，所述第二变频器与控制所述喂料机的传送皮带的第二电机电连接；经由所述第二变频器接收PLC传送的所述第二电机的频率信号V2，并根据所述频率信号V2改变所述第二电机的频率；和/或
[0080]在所述提升机安装第三变频器，所述第三变频器与控制所述提升机的传送皮带的第三电机电连接；经由所述第三变频器接收PLC传送的所述第三电机的频率信号V3，并根据所述频率信号V3改变所述第三电机的频率。
[0081]其中，所述第二电机的频率信号V2 = k2XVl，0彡k2彡I ;和/或所述第三电机的频率信号 V3 = k3XVl,0 ^ k3 ^ I ο
[0082]本实用新型的该实施例中，通过PLC对第二电机、第三电机进行变频控制，使得第二电机、第三电机的频率跟随第一电机的频率，从而使得第一电机与第二电机、第三电机相匹配，进行比较平稳的流量控制。
[0083]在本实用新型实施例中，将所述物料传送给落料斗的操作，还包括:落料斗光电管探测所述落料斗内物料流量，并将探测信号发送至所述PLC ;所述PLC根据所述探测信号判断所述落料斗内物料是否达到额定量，如果达到额定量，所述喂料机和提升机停止运行；如果没有达到额定量时，喂料机和提升机继续运行。
[0084]图10是示出根据本实用新型的一个实施例的物料流量的控制方法的流程图。
[0085]在步骤1001，落料斗光电管探测落料斗内物料流量，并将探测信号发送至PLC。
[0086]在步骤1002，PLC根据探测信号判断落料斗内物料是否达到额定量。当达到额定量时，进程进入步骤1006 ;当没有达到额定量时，进程进入步骤1003。
[0087]在步骤1003，PLC判断是否要进行变频控制，如果是，执行步骤1004，否则，执行步骤 1001。
[0088]在步骤1004，PLC根据电子秤的频率信号Vl以及控制系数k2和k3分别计算喂料机的频率信号V2 = k2XVl和提升机的频率信号V3 = k3XVl。
[0089]在步骤1005，PLC将频率信号V2传送至喂料机的电机，将频率信号V3传送至提升机的电机，进而改变喂料机的电机以及提升机的电机分别控制的传送皮带的传送速度，实现物料流量的实时控制。
[0090]在步骤1006，喂料机和提升机停止运行。
[0091]通过本实用新型的实施例中对喂料机和提升机的变频控制，使得喂料机和提升机的启停不再频繁，进而使得物料的流量稳定，不再发生电子秤的来料量忽大忽小的情况，物料流量的控制得到改善，有利于装置系统的稳定、烟丝质量的提高。
[0092]虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
【权利要求】
1.一种物料流量的控制装置，其特征在于，包括: 喂料机， 提升机，与所述喂料机连接； 落料斗，与所述提升机连接，且位于电子秤的上方； 电子秤，位于所述落料斗的出料段，与所述落料斗直接对接； 其中，拆除位于落料斗以及电子秤之间的限量管。
2.根据权利要求1所述控制装置，其特征在于，还包括: PLC，与所述电子秤电连接。
3.根据权利要求2所述控制装置，其特征在于，还包括: 所述电子秤安装第一变频器，所述第一变频器与所述PLC电连接，并且，所述第一变频器与控制所述电子秤的传送皮带的第一电机电连接。
4.根据权利要求3所述控制装置，其特征在于，还包括: 所述喂料机安装第二变频器，所述第二变频器与所述PLC电连接，并且，所述第二变频器与控制所述喂料机的传送皮带的第二电机电连接。
5.根据权利要求3所述控制装置，其特征在于，还包括: 所述提升机安装第三变频器，所述第三变频器与所述PLC电连接，并且，所述第三变频器与控制所述提升机的传送皮带的第三电机电连接。
6.根据权利要求4所述控制装置，其特征在于，还包括: 所述提升机安装第三变频器，所述第三变频器与所述PLC电连接，并且，所述第三变频器与控制所述提升机的传送皮带的第三电机电连接。
7.根据权利要求4所述控制装置，其特征在于，还包括: 所述第一电机的频率信号Vl ； 所述第二电机的频率信号V2 = k2XVl,0 ^ k2 ^ 10
8.根据权利要求5所述控制装置，其特征在于，还包括: 所述第一电机的频率信号Vl ； 所述第三电机的频率信号V3 = k3XVl,0 ^ k3 ^ 10
9.根据权利要求6所述控制装置，其特征在于，还包括: 所述第一电机的频率信号Vl ； 所述第二电机的频率信号V2 = k2XVl，0 < k2 < I ;和/或 所述第三电机的频率信号V3 = k3XVl,0 ^ k3 ^ 10
10.根据权利要求2所述控制装置，其特征在于，还包括: 落料斗光电管，位于所述落料斗上，与所述PLC电连接。
【文档编号】B65G43/00GK203986067SQ201420172303
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】江琳, 张伟, 李晓刚, 廖和滨, 苏福彬, 江家森, 徐巧花 申请人:龙岩烟草工业有限责任公司