CN101158597A - 烟丝、片烟非惯性在线实时去皮重定量装箱系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种烟丝、片烟非惯性在线实时去皮重定量装箱系统，包括物料输送机，依次位于该输送机下方的储料管、缓冲输送机、输送秤、双向输送机、装箱输送机。使电子皮带秤上的定量物料送至下位的包装箱中，从根本上解决现技术的“非落料式”计量存在的“惯性误差”，并解决流量波动和物料偏载对装箱精度的影响，同时通过安装在装箱输送机位于空箱进箱和装箱出箱处的动态烟箱秤，在线动态称量出空箱重量及装箱重量，实时准确地计算出装箱物料净重，从根本上解决现有技术用取皮重平均值来扣除皮重的不准确计量，科学、合理、高效地组织完成装箱生产，形成完整紧密的自动装箱控制系统。

Description

烟丝、片烟非惯性在线实时去皮重定量装箱系统

技术领域

本发明涉及一种烟丝、复烤片烟的定量装箱系统，属于卷烟生产线上设备设计与制造技术领域。

背景技术

在卷烟生产过程中，复烤片烟及烟丝需要定量装箱。片烟、烟丝定量装箱的准确度，不仅直接影响企业内部对出片率、出丝率的计算，而且直接关系到生产管理及生产成本的考核，特别是复烤片烟的装箱准确率尤为重要，它直接影响买卖双方的公平交易及企业品牌形象。国内外现行的定量装箱系统，其片烟、烟丝的定量装箱准确度均大于±1.0％，定量装箱准确度为±0.5％.的合格率达不到80％.，大多在30～70％之间，因此定量装箱准确度差是长期困扰卷烟工业的一个技术难题，已严重制约了卷烟生产管理标准化、精细化的发展，此种结果主要是以下原因造成的：

1.1、装箱计量技术落后、计量精度低

国内外传统的片烟、烟丝定量装箱技术有两种模式：一种是采用静态称重模块托住装箱机构，静态称出箱体及装箱机械的皮重，装箱时累计净重，当达到装箱值时停止加料，此种模式主要用在打叶复烤的打包装箱机构中，存在的不足是：由于打包机构整个压于称重模块上，不仅重量大、重心高，降低了计量系统的准确性，而且高高的打包机构常造成秤体与外围设备的机械粘连，加之落料高差大，带来了“惯性误差”，致使定量装箱精度不高。另一种是在装箱机构上方采用张力式皮带秤，由张力式皮带秤累计净重控制装料量，这种模式存在的不足是：张力式皮带秤计量原理通常为积分法或微分法，并且物料经过计量段后，还需经过一段非计量段的输送才能离开秤体，将这种仪表累计重量与实际落料重量不吻合的计量秤(我们称为“非落料秤”)用来作定量包装时，只能通过延时加料进行弥补，但延时加料带来的“惯性误差”又成为定量装箱精度不高的主要原因。

1.2、皮重计量误差

卷烟行业装箱系统中采用的箱体主要有纸箱、木箱和木夹板，去皮方法大多采用取平均皮重的固定去皮方法，由于每个箱体的净重在客观上是不可能均等的，比如就纸箱而言，因受纸箱加工厂的加工质量、环境湿度及重复使用次数等诸多因素的影响，每个纸箱皮重的差异是较大的，有的纸箱误差本身就已经超过了装箱系统误差，木箱和木夹板皮重的误差更大，要提高装箱系统的装箱精度，必须解决空箱皮重的在线实时计量问题。

1.3、物料流量的波动

对于“非落料”张力电子皮带秤装箱系统而言，其最后的定量是靠延时完成的，同一延时下，流量的波动必然带来“惯性误差”；

对于静态称重模块装箱系统而言，其最后的定量是通过落料高差决定的提前量来实现的，因此流量变化必将给提前量变化带来“惯性误差”。

1.4、物料偏载

对于采用“非落料”张力电子皮带秤计量方式的装箱系统而言，物料偏载会引起延时期内两通道的加料不平衡，从而造成“惯性误差”。

随着卷烟工业的不断深化以及内在品质及精细化加工水平的不断提高，为进一步提高片烟乃至卷烟品牌的内在品质，仅靠传统的粗放式定量装箱已不能满足这种发展的需要，卷烟工业急需要解决复烤片烟及烟丝的精确定量装箱，同时进一步提高烟叶、烟丝流量及配比的控制水平，对落实精细化加工的品牌战略具有十分重要的意义。

发明内容

为克服现有技术中定量装箱存在的计量系统准确性差，计量精度低，惯性误差大，以及取皮重平均值来扣除皮重等诸多不足，本发明提供一种烟丝、片烟非惯性在线定量称重装置。

本发明的另一个目的在于提供一种带烟丝、片烟非惯性在线定量秤重装置的单线装箱输送系统。

本发明的又一个目的在于提供一种带烟丝、片烟非惯性在线定量秤重装置的多线装箱输送系统。

本发明通过下列技术方案实现：一种烟丝、片烟非惯性在线定量称重装置，其特征在于它包括：

储料管——为其上端是物料入口端，下端是物料出口端的竖管，以将来自上方的物料送至后接的缓冲输送机上或者储存在竖管中；

缓冲输送机——位于储料管的下方，其物料输入端与储料管下端的物料出口端相接，物料输出端位于皮带秤输入端上方，通过该缓冲输送机的运行与停止，完成皮带秤上物料的准确计量；

皮带秤——位于缓冲输送机的下方，其物料输入端位于缓冲输送机的物料输出端下方，物料输出端位于包装箱上方，从而在缓冲输送机与皮带秤之间形成落料式计量输送，即当物料进入该皮带秤上即开始计量，当皮带秤上的物料输送量达到设定值时，其输入端上方的缓冲输送机停止输送，使皮带秤上的剩余物料送至包装箱内，当皮带秤上的物料全部送完后，缓冲输送机再向皮带秤输送物料，进行下一秤的计量输送，从而消除计量上的“惯性误差”。

所述缓冲输送机物料输出端设有活动挡板，以便在缓冲输送机停止输送的同时，关闭该活动挡板，从而挡住缓冲输送机停机后因惯性作用而将物料继续送入输送秤，以辅助提高计量精度。

所述挡板固定在带拐臂的轴上，拐臂与气缸相连，以便通过气缸控制，使挡板在拐臂带动下开启或关闭，使物料送入电子皮带秤上，或者挡住物料送入电子皮带秤上。

本发明的第二个目的通过下列技术方案实现：一种带烟丝、片烟非惯性在线定量秤重装置的单线装箱输送系统，包括物料输送机和装箱输送机，其特征在于在物料输送机与包装箱输送机之间设有定量称重装置，以及连接该装置及装箱输送机的料斗，其中定量称重装置包括：

储料管——为其上端是物料入口端，下端是物料出口端的竖管，以将来自上方的物料送至后接的缓冲输送机上或者储存在竖管中；

缓冲输送机——位于储料管的下方，其物料输入端与储料管下端的物料出口端相接，物料输出端位于皮带秤输入端上方，通过该缓冲输送机的运行与停止，完成皮带秤上物料的准确计量；

皮带秤——位于缓冲输送机的下方，其物料输入端位于缓冲输送机的物料输出端下方，物料输出端位于包装箱上方，物料进入该皮带秤上即开始计量，当皮带秤上的物料输送量达到设定值时，其输入端上方的缓冲输送机停止输送，而皮带秤上的剩余物料送至包装箱内，当皮带秤上的物料全部送完后，缓冲输送机再向皮带秤输送物料，进行下一秤的计量输送。

所述装箱输送机位于料斗下方，以便将皮带秤上计量过的物料装入同一个包装箱内。即当缓冲输送机停止输送并关闭活动挡板的同时，皮带秤提高运行速度即加速皮带秤上的物料送出，与此同时装箱输送机起动运行箱运出料斗下方，下一个空箱由输送机送入料斗下方等待装料。

本发明的再一个目的通过下列技术方案实现：一种带烟丝、片烟非惯性在线定量秤重装置的多线装箱输送系统，包括物料输送机和装箱输送机，其特征在于在物料输送机与包装箱输送机之间设有定量称重装置以及连接该装置及装箱输送机的双向输送机，其中，定量称重装置包括：储料管——为其上端是物料入口端，下端是物料出口端的竖管，以将来自上方的物料送至后接的缓冲输送机上或者储存在竖管中，和缓冲输送机——位于储料管的下方，其物料输入端与储料管下端的物料出口端相接，物料输出端位于皮带秤输入端上方，通过该缓冲输送机的运行与停止，完成皮带秤上物料的准确计量，及皮带秤——位于缓冲输送机的下方，其物料输入端位于缓冲输送机的物料输出端下方，物料输出端位于包装箱上方的皮带秤，物料进入该皮带秤上即开始计量，当皮带秤上的物料输送量达到设定值时，其输入端上方的缓冲输送机停止输送，而皮带秤上的剩余物料送至包装箱内，当皮带秤上的物料全部送完后，缓冲输送机再向皮带秤输送物料，进行下一秤的计量输送；双向输送机为一双向输送皮带，位于皮带秤输出端下方，其输送方向与其下方的一条装箱输送机组的输送方向相平行，且双向输送机两端的下方分别设有对应的出料斗，当皮带秤将整秤物料送至双向输送机上后，双向输送机即将物料经输出端送至其中一料斗，在等待下一秤物料的间隔时间内，切换双向输送机的运行方向，使下一秤物料送入双向输送机上后，经另一输出端送至另一料斗，如此完成物料的反向交替输送，以便对一条装箱输送机组上的多箱进行分摊装箱。

所述位于皮带秤输出端下方的双向输送机的输送方向与其下方的至少二条装箱输送机组的输送方向相垂直，以便对至少二条装箱输送机组进行装箱。

所述位于料斗或双向输送机出料斗下方的装箱输送机的前位设有空箱输送秤，以便在装箱前对空箱进行称重，装箱后扣除皮重即为物料净重。

所述位于料斗或双向输送机出料斗下方的装箱输送机的前位和后位分别设有空箱和重箱输送秤，以在装箱前对空箱进行称重，之后装箱，装箱后再对其进行称重计量，扣除皮重即为物料净重，从而检验前序的在线物料输送、计量、装箱准确率，提高计量精度。

所述装箱输送机由各独立的输送机组合而成，每一输送机由带移动轮的支架，设于支架上的输送辊及驱动输送辊转动的驱动器构成，以便根据需要对各独立的输送机实施驱动控制。

所述位于料斗或出料斗下方的装箱输送机上设有振动装置，该振动装置由主动曲柄和弹性连杆构成，以便物料夯实于箱内。

所述电子皮带秤为本专利申请人的专利号为200420060433.8和200420060434.2的全悬浮式电子皮带秤和悬浮式电子皮带秤，或者为现有技术中的其它电子皮带秤。

所述动态烟箱秤为本专利申请人的专利号为98211510.5的移动式物品输送秤，或者为其它现有的动态烟箱秤。

本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：采用上述方案，即通过缓冲输送机与电子皮带秤的高差设置，形成落料式计量输送，使通过电子皮带秤上的设定物料整批送至下位的包装箱中，从根本上解决现技术的“非落料式”计量存在的“惯性误差”，并解决流量波动和物料偏载对装箱精度的影响，借用全悬浮电子皮带秤计量精度高、稳定性好、维护量小的优点，提高装箱系统的装箱精度和装箱合格率，通过装箱输送机组与料斗或者双向输送机出料斗的配合，实现整秤物料装入单线输送系统的同一个包装箱内，或者分装到单线或多线输送系统的不同的一组包装箱内，为烟丝、烟片的准确配方提供可靠保障，同时通过安装在包装箱输送机位于空箱进箱和装箱出箱处的动态烟箱秤，在线动态称量出空箱重量及装箱重量，实时准确地计算出装箱物料净重，从根本上解决现有技术用取皮重平均值来扣除皮重的不准确计量，科学、合理、高效地组织完成装箱生产，配合现有技术的控制系统，除完成自动采集装箱数据，上传生产管理信息系统，进行生产数据管理外，还完成对装箱系统供料设备、机构转换、装箱设备、输出设备及料位的控制，形成完整紧密的自动装箱控制系统。表1为72小时工业性试验数据平均值。

装箱重125kg：    装箱流量：5t/小时  装箱物料：膨胀烟丝                   表1

时间	装箱数	设定装箱重量(kg)	实际装箱重量(kg)	绝对误差	平均相对误差(％)	波动范围(kg)	标准偏差	装箱合格率(％)	系统误差(％)
										2006-9-2	158	19750	19764.4	14.4	0.07	124.1~127.6	0.195	93％	-0.07％
2006-9-3	129	16125	16129.2	4.2	0.026	123.5~127.2	0.156	93.80％	-0.03％
										2006-9-4	79	9875	9881.5	6.5	0.066	124.4~126.1	0.126	94.90％	-0.07％
平均植	122	15250	15258.4	8.4	0.054	123.5～127.6	0.159	93.9％	-0.05％

从表1结果中可以得出：

(1)全悬浮落料皮带秤计量精度＜＝±0.35％

(2)动态烟箱秤计量精度＜＝±0.15％

(3)系统装箱精度±0.5％，装箱合格率93.9％

(4)系统误差＜0.01％

项目全面完成了预定目标。

附图说明

图1为本发明之定量称重装置结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为图2的A-A视图；

图4为本发明之单线装箱输送系统结构示意图；

图5为图4的B向视图；

图6为图4的俯视图；

图7为装箱输送机单体结构示意图；

图8为图7的左视图；

图9为多线装箱输送系统结构示意图；

图10、图11分别为图9的C向视图和俯视图；

图12为另一单线装箱输送系统结构示意图；

图13为图12的D向视图；

图14为另一多线装箱输送系统结构示意图；

图15、图16分别为图14的右视图和俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述，但本发明之内容并不局限于此。

本发明提供的烟丝、片烟非惯性在线定量称重装置包括储料管3，缓冲输送机4和全悬浮电子皮带秤5，其中，储料管3为一竖管，其上端为物料入口端，下端为物料出口端，以将来自上方的物料送至后接的缓冲输送机上或者储存在竖管中；缓冲输送机4位于储料管3的下方，其物料输入端与储料管3下端的物料出口端相接，物料输出端位于皮带秤5输入端上方，通过该缓冲输送机的运行与停止，完成皮带秤上物料的准确计量；皮带秤5为全悬浮电子皮带秤，位于缓冲输送机4的下方，其物料输入端位于缓冲输送机4的物料输出端下方，物料输出端位于包装箱9上方，从而在缓冲输送机4与皮带秤5之间形成落料式计量输送，如图1。在缓冲输送机4的物料输出端设有挡板11，挡板11固定在带拐臂13的轴12上，拐臂13与气缸14相连，以便通过气缸14使挡板11在拐臂13带动下开启或关闭，使物料送入电子皮带秤5上，或者挡住物料不让其送入电子皮带秤5上，如图2、图3。

本发明提供的带烟丝、片烟非惯性在线定量秤重装置的单线装箱输送系统，包括物料输送机1和装箱输送机7，在物料输送机1与包装箱输送机7之间设有定量称重装置3、4、5，以及连接该装置及装箱输送机的料斗8，具体是：物料输送机1为倾斜设置的皮带输送机，用于输送烟片或烟丝，该输送机的出料口2设为高位，如图1，在物料输送机1与装箱输送机组7之间，设有直竖的储料管3，储料管3的上端与物料输送机1的出料口2相接，下端与缓冲输送机4的物料输入端相接，通过储料管3将输送机1连续送出的物料送至缓冲输送机4上或者储存在储料管3中，缓冲输送机4的物料输出端与其下方的全悬浮电子皮带秤5输入端相接，电子皮带秤5输出端与其下方的料斗8相连，料斗8的下方为其上输送包装箱7的单线装箱输送机组7，如图4、图5和图6，装箱输送机组7由多台独立的低位输送机组合而成，每一单台输送机7由支架72，设于支架72上的输送辊73及驱动输送辊转动的驱动电机74构成，如图7、在位于出料斗8下方的装箱输送机7上设有振动装置，该振动装置由主动曲柄76和弹性连杆71及驱动电机75构成，如图8，以便物料夯实于箱内。位于出料斗8下方的装箱输送机7的前位和后位分别设有空箱和重箱输送秤10，以便于扣除皮重，准确计量物料，如图4。

本发明提供的带烟丝、片烟非惯性在线定量秤重装置的多线装箱输送系统，包括物料输送机1和装箱输送机7，在物料输送机1与包装箱输送机7之间设有定量称重装置3、4、5以及连接该装置及装箱输送机7的双向输送机6，其中，定量称重装置结构如图1、图2、图3，双向输送机6为一双向输送皮带，位于皮带秤5输出端下方，其输送方向与其下方的二条装箱输送机组7的输送方向相垂直，且双向输送机6两端的下方分别设有对应的出料斗8。来自输送机1的物料经料斗2先进入储料管3，再送至后接的缓冲输送机4上或者储存在储料管3中。当缓冲输送机4上的物料一进入全悬浮电子皮带秤5上即开始计量，当皮带秤5上的物料数量达到设定值时，缓冲输送机4停止输送，则设定数量的物料送至后序的双向输送机6上，经双向输送机6的其中一个输出端进入料斗8后，落入下部一装箱输送机7上的空箱9中进行分装，当皮带秤5上的物料全部送完后，缓冲输送机4再开始向皮带秤5输送物料，进行下一秤的计量输送，在等待下一秤物料的间隔时间内，对双向输送机6的输送方向进行切换，当下一秤物料进入其上时，且上一秤物料全部送完后，转向另一输出端，经料斗8送入下部另一装箱输送机7上的空箱9中进行分装，如此完成物料的均匀装箱，如图9、图10、图11。

位于双向输送机6出料斗8下方的装箱输送机7设为一组，且双向输送机6的输送方向与该组装箱输送机7的输送方向相平行，通过双向输送机6的输送，将皮带秤5上设定的物料分装于装箱输送机7上不同的箱体9内，再通过位于装箱输送机7两侧的机械手15在装满的箱9上加盖，如图12和图13。

位于双向输送机6出料斗8下方的装箱输送机7设为二组，二组输送机7的输送方向与双向输送机6的输送方向垂直，与物料输送机1的输送方向平行，通过双向输送机6的输送，将皮带秤5上设定的物料分装于二组装箱输送机7上不同的箱体9内，装箱后的物料随箱一同经输送机7、物箱输送机16送出，17为转向输送机，18为电控柜，如图14、15和16。

Claims (9)

1.一种烟丝、片烟非惯性在线定量称重装置，其特征在于它包括：

储料管——为其上端是物料入口端，下端是物料出口端的竖管，以将来自上方的物料送至后接的缓冲输送机上或者储存在竖管中；

缓冲输送机——位于储料管的下方，其物料输入端与储料管下端的物料出口端相接，物料输出端位于皮带秤输入端上方，通过该缓冲输送机的运行与停止，完成皮带秤上物料的准确计量；

皮带秤——位于缓冲输送机的下方，其物料输入端位于缓冲输送机的物料输出端下方，物料输出端位于包装箱上方，从而在缓冲输送机与皮带秤之间形成落料式计量输送。

2.根据权利要求1所述的定量秤重装置，其特征在于所述缓冲输送机物料输出端设有活动挡板，以便在缓冲输送机停止输送的同时，关闭该活动挡板，从而挡住缓冲输送机停机后因惯性作用而将物料继续送入输送秤，以辅助提高计量精度。

3.根据权利要求1所述的定量秤重装置，其特征在于所述挡板固定在带拐臂的轴上，拐臂与气缸相连，以便通过气缸控制，使挡板在拐臂带动下开启或关闭，使物料送入电子皮带秤上，或者挡住物料送入电子皮带秤上。

4.一种带烟丝、片烟非惯性在线定量秤重装置的单线装箱输送系统，包括物料输送机和装箱输送机，其特征在于在物料输送机与装箱输送机之间设有定量称重装置以及连接该装置及装箱输送机的料斗，其中定量称重装置包括：

储料管——为其上端是物料入口端，下端是物料出口端的竖管，以将来自上方的物料送至后接的缓冲输送机上或者储存在竖管中；

缓冲输送机——位于储料管的下方，其物料输入端与储料管下端的物料出口端相接，物料输出端位于皮带秤输入端上方，通过该缓冲输送机的运行与停止，完成皮带秤上物料的准确计量；

皮带秤——位于缓冲输送机的下方，其物料输入端位于缓冲输送机的物料输出端下方，物料输出端位于包装箱上方，物料进入该皮带秤上即开始计量，当皮带秤上的物料量达到设定值时，其输入端上方的缓冲输送机停止输送，而皮带秤上的设定物料送至包装箱内，当皮带秤上的物料全部送完后，缓冲输送机再向皮带秤输送物料，进行下一秤的计量输送。

5.一种带烟丝、片烟非惯性在线定量秤重装置的多线装箱输送系统，包括物料输送机和装箱输送机，其特征在于在物料输送机与包装箱输送机之间设有定量称重装置以及连接该装置及装箱输送机的双向输送机，其中，定量称重装置包括：储料管——为其上端是物料入口端，下端是物料出口端的竖管，以将来自上方的物料送至后接的缓冲输送机上或者储存在竖管中，缓冲输送机——位于储料管的下方，其物料输入端与储料管下端的物料出口端相接，物料输出端位于皮带秤输入端上方，通过该缓冲输送机的运行与停止，完成皮带秤上物料的准确计量，皮带秤——位于缓冲输送机的下方，其物料输入端位于缓冲输送机的物料输出端下方，物料输出端位于包装箱上方，物料进入该皮带秤上即开始计量，当皮带秤上的物料量达到设定值时，其输入端上方的缓冲输送机停止输送，而皮带秤上的设定物料送至包装箱内，当皮带秤上的物料全部送完后，缓冲输送机再向皮带秤输送物料，进行下一秤的计量输送；双向输送机为一双向输送皮带，位于皮带秤输出端下方，其输送方向与其下方的一条装箱输送机组的输送方向相平行，且双向输送机两端的下方分别设有对应的出料斗，当皮带秤将整秤物料送至双向输送机上后，该输送机即将物料经输出端送至其中一料斗，在等待下一秤物料的间隔时间内，切换双向输送机的运行方向，使下一秤物料送入双向输送机上后，经另一输出端送至另一料斗，如此完成物料的反向交替输送，以便对一条装箱输送机组上的多箱进行分摊装箱。

6.根据权利要求5所述的带烟丝、片烟非惯性在线定量秤重装置的多线装箱输送系统，其特征在于所述位于皮带秤输出端下方的双向输送机的输送方向与其下方的至少二条装箱输送机组的输送方向相垂直，以便对至少二条装箱输送机组进行装箱。

7.根据权利要求4或5所述的装箱输送系统，其特征在于所述位于料斗或双向输送机出料斗下方的装箱输送机的前位设有空箱输送秤，以便在装箱前对空箱进行称重，装箱后扣除皮重即为物料净重；或者位于料斗或双向输送机出料斗下方的装箱输送机的前位和后位分别设有空箱和重箱输送秤，以在装箱前对空箱进行称重，之后装箱，装箱后再对其进行称重计量，扣除皮重即为物料净重，从而检验前序的在线物料输送、计量、装箱准确率，提高计量精度。

8.根据权利要求4或5所述的装箱输送系统，其特征在于所述装箱输送机由各独立的输送机组合而成，每一输送机由带移动轮的支架，设于支架上的输送辊及驱动输送辊转动的驱动器构成。

9.根据权利要求4或5所述的装箱输送系统，其特征在于所述位于料斗或出料斗下方的装箱输送机上设有振动装置，该振动装置由主动曲柄和弹性连杆构成，以便物料夯实于箱内。

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