[發明專利]一種均勻鋪料的自動控制方法和系統

有效

• 申請號: 202111192548.7
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN114013941B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 張云東;李俊輝;楊松;李江樂;張云;楊曉華;蔣明民;游玲;張光武;經坤;丁銳;錢瑜;李佶洋
• 申請（專利權）人: 云南昆船設計研究院有限公司
• 主分類號: B65G27/04
• 分類號: B65G27/04;B65G27/34;B65G43/00;B65G47/52;G01G11/14
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛;蘇杭

1.一種均勻鋪料的自動控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

物料的稱重與輸送：輸送機構將物料輸送經過動態電子稱進行稱量后，進入振槽；

物料散料和鋪料：物料在振槽上攤散后進入至變頻皮帶機，變頻皮帶機能根據物料狀態和鋪料高度輸出適宜的鋪料速度，使得進入變頻皮帶機上的物料連續的、均勻的堆積鋪滿變頻皮帶機直至出料；

其中：物料狀態包括：位于振槽上的物料的預處理總重量、物料的稀疏度、運行速度、物料的種類；變頻皮帶機通過PLC控制器監測獲取物料狀態信息并進行閉環控制計算出適宜當前的鋪料速度值，并輸出至變頻皮帶機使其以該速度運行；

所述PLC控制器監測獲取物料狀態信息并進行閉環控制計算出適宜當前的鋪料速度值，包括以下步驟：

通過來料檢測光電管測量物料的輸送時間，根據輸送設備的運行速度以及物料的容重這些參數計算出待檢測處理物料體積；

設置采樣周期，且采樣周期時間內通過振槽的物料體積與變頻皮帶機上的物料體積相等；

振槽上取某一采樣時間周期ti內體積為V的煙葉，經過來料檢測光電管處計時，基于鋪料高度H、來料檢測光電管的測距高度hi，獲取采樣周期次數n、采樣時間周期ti內的物料長度L、鋪料時間T，最終得鋪料長度和鋪料速度；

按若干個采樣時間周期ti進行各個周期相對應的鋪料速度控制變頻皮帶機的速度，實現對物料連續的、均勻的接料、運輸、出料；

其中:

所述體積為V的煙葉基于公式

獲得，其中：V代表煙葉的體積，m代表煙葉質量，代表煙葉的容重；

所述采樣周期時間內通過振槽的物料體積與變頻皮帶機上的物料體積相等所滿足的公式為

式中：V代表煙葉的體積，n代表采樣周期次數，△V代表分散的煙葉堆體積；

所述鋪料高度H基于以下公式獲得：

式中:H代表變頻皮帶機上要求的鋪料高度，hi代表來料檢測光電管的測距高度，n代表采樣周期次數，每次鋪hi的高度，鋪滿鋪料高度H需要幾個n；

所述物料長度L基于以下公式獲得：

L＝ti×v1

式中：L代表采樣時間周期ti內的物料長度，ti代表采樣時間周期，v1代表振槽的速度；

采樣周期次數n基于以下公式獲得：

n＝H÷hi

式中：n代表采樣周期次數，H代表鋪料高度，hi代表來料檢測光電管的測距高度；

所述鋪料時間T基于以下公式獲得：

T＝n×ti

式中：T代表變頻皮帶機的鋪料時間，n代表采樣周期次數，ti代表采樣時間周期；

采樣時間周期ti內的煙葉的體積V基于以下公式獲得：

V＝L*(H*W)

式中：L代表采樣時間周期ti內的物料長度，H代表鋪料高度，W代表變頻皮帶機的寬度；

所述鋪料速度基于以下公式獲得：

v＝v1/n

式中:v代表不同物料狀態下的變頻皮帶機的鋪料速度，v?1代表振槽的速度，n代表采樣周期次數。

2.根據權利要求1所述的均勻鋪料的自動控制方法，其特征在于，所述物料散料和鋪料步驟中，還包括有與PLC控制器連接的翻板活門，當進入到變頻皮帶機上的物料達到預設量時，振槽上的翻板活門開啟，多余的物料則被回流收集，不進入變頻皮帶機。

3.一種基于權利要求1或2所述的均勻鋪料的自動控制方法的自動控制系統，其特征在于，包括：

動態電子稱，用于對經過的物料進行稱量、能接收重量需求信息、能實時反饋所經過的物料重量；

振槽，用于對接動態電子秤，利用振動進行對物料的攤散和輸送；

來料檢測光電管，分別安裝在變頻皮帶機來料端和出料端，用于感應物料以及計算物料厚度，并將信號傳輸至PLC控制器；

變頻皮帶機，連接至PLC控制器，接收其發送的運行速度信息并按照該速度運行接料；

PLC控制器，用于輸入物料處理信息，接收振槽速度信息、動態電子稱反饋信息、來料檢測光電管信息；能基于收到的信息進行處理通過閉環控制計算出適宜當前的鋪料速度值，并輸出至變頻皮帶機使其以該速度運行。

4.根據權利要求3所述的自動控制系統，其特征在于，所述振槽上還設有翻板活門，在翻板活門的下方設有余料輸送皮帶，翻板活門能接收PLC控制器發出的滿料信號關閉對變頻皮帶機送料，同時翻板活門開啟將多余的余料導入余料輸送皮帶。