CN105118371B - 一种模块化烟草制丝生产线实训装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化烟草制丝生产线实训装置，包括：用于提供物料的供料机构；用于称量物料重量的称重皮带秤机构，称重皮带秤机构与供料机构的出料口连接；用于松散物料的振槽机构，振槽机构与称重皮带秤机构的出料口连接；用于混合物料的滚筒机构，滚筒机构的入料口连接振槽机构的出料口；用于分料的储料柜机构，储料柜机构与滚筒机构的出料口连接；储料柜机构的出料口通过回料传送机构与供料机构的入料口连接；控制机构，控制机构分别与供料机构、称重皮带秤机构、振槽机构、滚筒机构、储料柜机构和回料传送机构连接。本发明模拟实现了烟丝生产的过程，采用循环设置的方法简化了生产线流程，减少了生产线制丝培训过程的物资消耗。

Description

一种模块化烟草制丝生产线实训装置

技术领域

本发明涉及机电控制技术领域，特别涉及一种模块化烟草制丝生产线实训装置。

背景技术

目前，烟草行业正处在一个产品竞争日益激烈的时期，保证烟草制品质量稳定性是烟草企业对外竞争的重要法宝。

制丝生产环节是提高卷烟质量、增加生产效益的瓶颈环节。因此，制丝生产线的质量直接影响了卷烟生产企业的市场竞争力，制丝生产线能够正常运行是保证卷烟生产企业正常生产的重要条件。制丝生产线能否快速、高效的运作，对卷烟生产企业十分重要，制丝生产中的维修电工作为设备的主要维护者，其处理复杂故障的能力直接关系到生产线的运行效率，因此培养打造一支高素质的维修队伍至关重要。

现阶段最常用且有效的培养方式是对其设备维护人员进行培训，然而，培训过程不能在制造生产线直接进行，因为生产线上的设备较为昂贵，不能够直接作为培训器材。现阶段，对于设备维护人员的培训方式主要采用计算机模拟和讲授的方式，很少结合实际制丝生产线。

因此，如何结合实际对设备维护人员进行培训，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种模块化烟草制丝生产线实训装置，该装置可以模拟烟草制丝生产的过程，为生产线操作培训实现资源的节约。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种模块化烟草制丝生产线实训装置，包括：

用于提供物料的供料机构；

用于称量所述物料重量的称重皮带秤机构，所述称重皮带秤机构与所述供料机构的出料口连接；

用于松散所述物料的振槽机构，所述振槽机构与所述称重皮带秤机构的出料口连接；

用于混合所述物料的滚筒机构，所述滚筒机构的入料口连接所述振槽机构的出料口；

用于分料的储料柜机构，所述储料柜机构与所述滚筒机构的出料口连接；所述储料柜机构的出料口通过回料传送机构与所述供料机构的入料口连接；

控制机构，所述控制机构分别与所述供料机构、所述称重皮带秤机构、所述振槽机构、所述滚筒机构、所述储料柜机构和所述回料传送机构连接。

优选地，还包括用于向所述滚筒机构内输送料液的过程控制机构，所述过程控制机构分别与所述滚筒机构和所述称重皮带秤机构连接，用于根据所述称重皮带称机构上的物料重量向所述滚筒机构内输送料液。

优选地，所述滚筒机构水平倾斜设置，倾斜角度为2度至5度，所述滚筒机构的入料口高于所述滚筒机构的出料口。

优选地，所述储料柜机构包括：

设置在储料柜上的两个轨道，两个所述轨道上分别设置有与所述控制机构连接的、可沿所述轨道滑动的小车；

双方向传动的布料行车，所述布料行车的两端分别位于两个所述小车的上方，以实现所述布料行车上的物料落到所述小车上。

优选地，所述储料柜机构还包括用于感应所述小车移动位置的光电传感器和/或激光测距仪。

优选地，所述供料机构与所述称重皮带秤机构之间、所述滚筒机构与所述储料柜机构之间各通过一个爬坡皮带机构连接，所述爬坡皮带机构上设置有用于感应物料传输速度的传感器，所述传感器与所述控制机构连接。

优选地，所述滚筒机构包括内筒和嵌套在所述内筒外侧的外筒，所述内筒内安装有挡料片。

优选地，所述滚筒机构还包括用于排出所述滚筒机构内残留水份的空气压缩机。

优选地，所述称重皮带秤机构包括称重传感器，所述称重传感器设置在所述称重皮带秤机构的脚轮下方。

优选地，还包括用于查看运行状态的触摸屏，所述触摸屏与所述控制机构连接。

本发明所提供的模块化烟草制丝生产线实训装置包括供料机构、称重皮带秤机构、振槽机构、滚筒机构、储料柜机构和回料传送机构，上述装置依次连接，形成一个完整的传送回路，且均与控制机构连接，接受控制机构的控制实现传输和工作。

本装置为一个闭环的生产线，生产得到的物料也将作为代加工物料进行储存。称重皮带秤机构将物料传送给用于将物料进行松散处理的振槽机构，得到分散的物料，该物料被传送至滚筒机构中，滚筒机构中模拟物料与料液的混合过程；然后，再将物料通过储料柜机构进行分别存储；最后，通过回料传送机构传送回供料机构。在此过程中，完成了物料称重、加香、选存的过程，基本模拟了烟丝生产的全过程，而采用循环设置的方法简化了生产线的流程，并且减少了生产线的物资消耗，实现了对烟丝生产过程的仿真。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供模块化烟草制丝生产线实训装置具体实施例的结构示意图；

图2为本发明所提供模块化烟草制丝生产线实训装置具体实施例中工作站结构示意图；

图3为本发明所提供模块化烟草制丝生产线实训装置具体实施例中供料机构的结构示意图；

图4为本发明所提供模块化烟草制丝生产线实训装置具体实施例中爬坡皮带机构的结构示意图；

图5为本发明所提供模块化烟草制丝生产线实训装置具体实施例中称重皮带秤机构的结构示意图；

图6为本发明所提供模块化烟草制丝生产线实训装置具体实施例中振槽机构的结构示意图；

图7为本发明所提供模块化烟草制丝生产线实训装置具体实施例中滚筒机构的结构示意图；

图8为本发明所提供模块化烟草制丝生产线实训装置具体实施例中储料柜机构的结构示意图；

图9为本发明所提供模块化烟草制丝生产线实训装置具体实施例的硬件网络结构拓扑图；

图10为本发明所提供模块化烟草制丝生产线实训装置具体实施例的工艺流程图。

图中，1为监控站，2为工作站，3为供料机构，4为爬坡皮带机构，5为称重皮带秤机构，6为振槽机构，7为滚筒机构，8为过程控制机构，9为储料柜机构，10为回料传送机构；

31为基座，32为传送皮带，33为外罩，34为落料挡板，35为电容开关；

41为铝型材安装基架，42为爬坡皮带，43为有机玻璃落料槽，44为落料刮板，45为对射式光纤传感器；

51为称重皮带秤称传送装置，52为称重传感器，53为称重皮带秤称底板，54为弧形落料钣金；

61为振槽传送带，62为振荡器固定板，63为振荡器，64为振槽落料板；

71为滚筒支撑座，72为混料筒；

91为铝型材基架，92为皮带，93为有机玻璃外罩，94为小车，95为轨道，96为激光测距仪，97为光电传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种模块化烟草制丝生产线实训装置，该装置可以模拟烟草制丝生产的过程，为培训实现资源的节约。

请参考图1至图10，图1至图8分别为本发明所提供模块化烟草制丝生产线实训装置具体实施例的结构示意图、工作站结构示意图、供料机构结构示意图、传送装置结构示意图、称重装置结构示意图、振槽机构结构示意图、滚筒机构结构示意图、储料柜机构结构示意图；图9为本发明所提供模块化烟草制丝生产线实训装置具体实施例的硬件网络结构拓扑图；图10为本发明所提供模块化烟草制丝生产线实训装置具体实施例的工艺流程图。

本发明所提供的一种模块化烟草制丝生产线实训装置，以下简称实训装置，主要包括：供料机构3、称重皮带秤机构5、振槽机构6、滚筒机构7、储料柜机构9、回料传输机构10和控制机构。

上述装置中的控制机构设置在图1的监控站1中，其余机构均设置在工作站2中，可以想到的是，监控站1和工作站2可以为分开的两个装置，其间通过数据接口连接或者电信号连接，也可以为一体结构。

上述供料机构3用于为生产线提供待加工的物料，并作为存储制丝得到的物料的存储装置，由于本装置为用于培训生产线操作的实训装置，所以为了节省物料原材料的使用，将生产线的首尾相接，即提供待加工物料的供料机构3具有出料口和入料口，出料口与称重皮带秤机构5连接，将物料传送给称重皮带秤机构5，而入料口与回料传输机构10连接，可以实现接收回料传输机构10上的已加工物料。

称重皮带秤机构5为普通的具有称重功能的皮带传输结构，该称重皮带秤机构5中设置有计重器或者传感器。称重皮带机构5的出料口连接振槽机构6的入料口，振槽机构6为具有振荡器63的传送机构，物料在振槽机构6上通过振荡器63的振荡作用实现物料的分散，将整块物料或具有一定紧缩结构的物料分散开来。振槽机构6的出口连接用于将物料和料液混合的滚筒机构7，滚筒机构7的出料口连接用于将物料分组存放的储料柜机构9的入料口，储料柜机构9的出料口通过回料传送机构10与供料机构3的入料口连接。

实训装置中还包括控制机构，控制机构分别与上述供料机构3、称重皮带秤机构5、振槽机构6、滚筒机构7、储料柜机构9和回料传送机构10连接，用于控制上述机构进行操作。

由于，本装置是用作对烟草生产线的使用培训，并不是为了得到加工完成的物料，所以供料机构3作为物料的存储机构，不仅为生产线提供原料，也对生产得到的物料进行存储，方便再次循环使用。所以本装置为一个闭环的生产线，生产得到的物料也将作为代加工物料进行储存。

本实训装置的操作流程为：首先，供料机构3将物料放置到称重皮带秤机构5上，由称重皮带秤机构5将物料传送给用于将物料进行松散处理的振槽机构6，得到分散的物料，该物料被传送至滚筒机构7中，滚筒机构7将物料与料液进行混合，得到淋洒料液的物料；然后，再将物料通过储料柜机构9进行分别存储；最后，通过回料传送机构10传送回供料机构3。

在此过程中，模拟完成了物料的称重、加香和选存的过程，基本模拟了烟丝生产的全过程，而采用循环设置的方法简化了生产线的流程，并且减少了生产线的物资消耗，实现了对烟丝制作过程的仿真。

下面具体介绍各个机构的结构和使用。

在本发明所提供的一个具体实施例中，供料机构3包括基座31、设置在基座31上的传送皮带32和外罩33，在传送皮带32的输出一端，设置有落料挡板34，用于防止物料在传递过程中快速倾斜到称重皮带秤机构5上。外罩33为供料机构3的外壳，在外罩33上还设置有用于测量供料结构3内部容量的若干个电容开关35，电容开关35与控制机构连接，通过打开电容开关35，即可以完成报警点的设置，电容开关35主要设置在供料机构3物料位置的上限位置和下限位置。

可选的，外罩33可以为有机玻璃外罩。有机玻璃外罩可以方便使用者查看内部状况。

在本发明所提供的一个具体实施例中，称重皮带秤机构5主要包括称重皮带秤称传送装置51，该称重皮带秤称传送装置51为普通的传送带装置，称重皮带秤称传送装置51连接在称重皮带秤称底板53上。在称重皮带秤称传送装置51上设置有计重器等测量重量的仪器。

可选的，为了更好的检测物料的流量，称重皮带秤机构5采用称重传感器52对称重皮带秤机构5上的物料重量进行测重，称重传感器52设置在称重皮带秤机构5的脚轮下方，称重皮带秤称底板53设置在称重传感器52的下方。

可选的，上述称重皮带秤称传送装置51的入料口或出料口可采用弧形落料钣金54，用于与相邻的机构连接。

在本发明所提供的一个具体实施例中，振槽机构6为包括有振荡器63的传送带装置。具体地，在振荡器固定板62上设置有振荡器63，振荡器63上设置有振槽传送带61，在振槽传送带61的出料口上设置有为了保证物料正常传送的振槽落料板64。

滚筒机构7为筒状结构件，用于实现物料与料液的混合，在本发明所提供的一个具体实施例中，为了实现在滚筒机构7中物料与料液混合的充分性，滚筒支撑座71上设置有盛放物料和料液的混料筒72，混料筒72可以通过机械操作或电控制操作进行旋转，用以实现物料和料液的混合。混料筒72可采用有机玻璃材料，方便观察混料筒72内的运行状况。

可选的，通过与电机转轴连接件的皮带与混料筒72连接，实现混料筒72的旋转。电机可以与控制机构连接，实现对混料筒72旋转速度的控制。当然，也可以采用其他方法实现混料筒72的旋转，具体设置方式可以根据使用需求进行调整。

在本发明所提供的一个具体实施例中，为了便于物料在滚筒机构7中顺利的输送，滚筒机构7水平倾斜设置，倾斜角度为2度至5度，滚筒机构7的入料口高于滚筒机构7的出料口，便于物料的输送。

在本发明所提供的一个具体实施例中，滚筒机构7包括内筒和嵌套在内筒外侧的外筒，由于本发明所提供的是一种实训装置，为了避免浪费原料，在滚筒机构中并不使物料和料液真实的混合，这里只是模拟的混合，所以滚筒机构7包括用于传送物料的内筒和喷淋料液的外筒，二者之间并不连通，内筒和外筒均采用尼龙材料和有机玻璃镶套组装，使内筒和外筒用以从外部查看内部运行情况。

可选的，为了防止滚筒机构7运行时物料飞出混料筒72外，内筒内安装有挡料片。

在本发明所提供的一个具体实施例中，还设置有用于向滚筒机构7内输送料液的过程控制机构8，过程控制机构8分别与滚筒机构7和称重皮带秤机构5连接。过程控制机构8与滚筒机构7连接用于实现料液传送和回收，而与称重皮带秤机构5连接，用于配合称重皮带秤机构5上物料的重量，调整向滚筒机构7内输入料液的重量或者比例，实现物料与料液的合理配比以及料液的节约。

可选的，过程控制机构8的管路分为用于向滚筒机构输出料液的喷料液管路和将料液回收的料液内循环管路，料液从喷料液管路喷射至滚筒机构的外筒内，混合后的料液经相应的料液内循环管路流回至过程控制机构8的料液罐中，以实现料液重复利用的目的。

在本发明所提供的一个具体实施例中，储料柜机构9包括：设置在储料柜上的两个轨道95，两个轨道95上分别设置有可与控制机构连接的沿轨道95滑动的小车94；双方向传动的布料行车，布料行车的两端分别位于两个小车94的上方，以实现布料行车上的物料落到小车94上。

上述储料柜机构9的双方向传送的布料行车位于滚筒机构7的出料口的下方，可以用于将物料传送至不同方向，包括铝型材基架91、皮带92和有机玻璃外罩93。在布料行车两端的下方均设置有小车94，两个小车94分别设置在各自的轨道95上，小车94通过接受控制机构控制可以沿各自的轨道95进行移动，两个轨道95分别放置在皮带92上。在布料行车进行分料的过程中，物料被放置到不同的小车94上，进而由小车94将物料放入下方的皮带上，实现了对物料进行分组的目的，即生产线上物料的选柜功能。

在本发明所提供的一个具体实施例中，储料柜机构9还包括用于感应小车94移动位置的光电传感器97和/或激光测距仪96。

激光测距仪96用于测量行车往复行走的距离，光电传感器97用于行车的到位检测。二者分别与控制机构连接，并通过控制机构的控制实现对小车94行车范围的调整。

在上述任意一个实施例的基础之上，供料机构3与称重皮带秤机构5之间通过一个爬坡皮带机构4连接，滚筒机构7与储料柜机构9之间也通过一个爬坡皮带机构4连接，爬坡皮带机构4上设置有用于感应物料传输速度的传感器，该传感器与控制机构连接。

具体地，上述爬坡皮带机构4包括铝型材安装基架41、安装在铝型材安装基架41上的爬坡皮带42，在爬坡皮带42的一端设置有落料槽和落料刮板44，落料刮板44安装在落料槽上，落料刮板44上设置有对射式光纤传感器45，用于检测爬坡皮带机构4的落料速度。

可选的，对射式光纤传感器45与控制装置连接，或者与爬坡皮带机构4自身的调控装置连接，实现根据落料槽处出料的快慢来调节落料刮板44的位置，以防止落料槽处出现物料堵塞。

可选的，所述落料槽为有机玻璃落料槽43。

在本发明所提供的一个具体实施例中，为了防止滚筒机构7内的水分残留在筒内，造成对设备的损坏，滚筒机构7还包括用于排出滚筒和管路内残留水份的空气压缩机。可选的，该空气压缩机为外设设备，设置在滚筒机构7的外部。这样可以节约滚筒机构7的空间，扩大滚筒机构7的内部空间，使物料和料液充分混合。

在上述任意实施例的基础之上，控制机构可以为由监控计算机控制的两个PLC控制器，其中一个作为子PLC控制器，用于控制称重皮带秤机构5；另一个作为主PLC控制器，用于控制其他电气机构。

可选的，主PLC控制器通过工业以太网网络连接子PLC控制器，通过Devicenet网络连接变频器、阀岛，通过远程I/O模块连接实训装置中的其他终端机构。

在本发明所提供的一个具体实施例中，还包括用于查看运行状态的触摸屏，触摸屏可以设置在监控站1上，且触摸屏与控制机构连接。触摸屏作为生产线运行状况的显示设备，与控制机构连接后，可以通过数据、图表等方式显示生产线实时运行状态，并且通过触摸屏对控制机构进行控制指令的调整。

可选的，在实训装置中的各个机构连接的位置上均可以设置传感器，可以为压力传感器或者位移传感器，用于感应各个传动部件上的物料传输情况和机构运行情况，传感器可以与控制机构和触摸屏连接。

可选的，在上述任意实施例的基础中，每个机构之间采用皮带传输方式进行物料传递，各个机构本身也是具有传送物料能力的。然而，在实训装置中，也可以采用其他方法进行物料传递，例如使用与控制机构连接的机械手，机械手受控制机构的控制对各机构之间的物料进行传递。

除了上述实施例所提供的模块化烟草制丝生产线实训装置的主要构成机构和连接关系，该装置的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的模块化烟草制丝生产线实训装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种模块化烟草制丝生产线实训装置，其特征在于，包括：

用于提供物料的供料机构(3)；

用于称量所述物料重量的称重皮带秤机构(5)，所述称重皮带秤机构(5)与所述供料机构(3)的出料口连接；

用于松散所述物料的振槽机构(6)，所述振槽机构(6)与所述称重皮带秤机构(5)的出料口连接；

用于混合所述物料的滚筒机构(7)，所述滚筒机构(7)的入料口连接所述振槽机构(6)的出料口；

用于分料的储料柜机构(9)，所述储料柜机构(9)与所述滚筒机构(7)的出料口连接；所述储料柜机构(9)的出料口通过回料传送机构(10)与所述供料机构(3)的入料口连接；

控制机构，所述控制机构分别与所述供料机构(3)、所述称重皮带秤机构(5)、所述振槽机构(6)、所述滚筒机构(7)、所述储料柜机构(9)和所述回料传送机构(10)连接。

2.根据权利要求1所述的模块化烟草制丝生产线实训装置，其特征在于，还包括用于向所述滚筒机构(7)内输送料液的过程控制机构(8)，所述过程控制机构(8)分别与所述滚筒机构(7)和所述称重皮带秤机构(5)连接，用于根据所述称重皮带称机构(5)上的物料重量向所述滚筒机构(7)内输送料液。

3.根据权利要求2所述的模块化烟草制丝生产线实训装置，其特征在于，所述滚筒机构(7)水平倾斜设置，倾斜角度为2度至5度，所述滚筒机构(7)的入料口高于所述滚筒机构(7)的出料口。

4.根据权利要求1所述的模块化烟草制丝生产线实训装置，其特征在于，所述储料柜机构(9)包括：

设置在储料柜上的两个轨道(95)，两个所述轨道(95)上分别设置有与所述控制机构连接的、可沿所述轨道(95)滑动的小车(94)；

双方向传动的布料行车，所述布料行车的两端分别位于两个所述小车(94)的上方，以实现所述布料行车上的物料落到所述小车(94)上。

5.根据权利要求4所述的模块化烟草制丝生产线实训装置，其特征在于，所述储料柜机构(9)还包括用于感应所述小车(94)移动位置的光电传感器(97)和/或激光测距仪(96)。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的模块化烟草制丝生产线实训装置，其特征在于，所述供料机构(3)与所述称重皮带秤机构(5)之间、所述滚筒机构(7)与所述储料柜机构(9)之间各通过一个爬坡皮带机构(4)连接，所述爬坡皮带机构(4)上设置有用于感应物料传输速度的传感器，所述传感器与所述控制机构连接。

7.根据权利要求6所述的模块化烟草制丝生产线实训装置，其特征在于，所述滚筒机构(7)包括内筒和嵌套在所述内筒外侧的外筒，所述内筒内安装有挡料片。

8.根据权利要求7所述的模块化烟草制丝生产线实训装置，其特征在于，所述滚筒机构(7)还包括用于排出所述滚筒机构(7)内残留水份的空气压缩机。

9.根据权利要求8所述的模块化烟草制丝生产线实训装置，其特征在于，所述称重皮带秤机构(5)包括称重传感器，所述称重传感器设置在所述称重皮带秤机构(5)的脚轮下方。

10.根据权利要求9所述的模块化烟草制丝生产线实训装置，其特征在于，还包括用于查看运行状态的触摸屏，所述触摸屏与所述控制机构连接。