CN104432474B - 一种调控烟叶配方均匀性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种调控烟叶配方均匀性的方法，所述方法依次包括以下步骤：在检测设备下对原料烟叶进行扫描检测，获得检测参数；将检测参数的值划分为若干个区间，检测参数的值落入同一区间的原料烟叶为同一等级；将同一等级的原料烟叶按照设定的重量进行装架获得烟箱，各烟箱上贴有记载相应的等级的RFID标签；将各烟箱放置在高架库高架的货位上，同一等级的烟箱在不同高架上均匀分布；按照配方工艺路线调出相应烟箱并输送至喂料仓进行投料和柜配。本发明提供了一种能够基本全程实现信息化、自动化控制的工业化大规模调控烟叶配方均匀性的方法，其节省了人力和物力，并且进一步的提高了片烟质量的均匀性。

Description

一种调控烟叶配方均匀性的方法
技术领域
本发明涉及人类生活必需品中烟草领域的在烟厂内制备烟草的方法，具体涉及一种调控烟叶配方均匀性的方法。
背景技术
目前，在打叶复烤中通常以控制好生产过程中的备料、铺叶摆把以及贮叶等关键环节的操作实现配方打叶的均匀性，配方打叶各等级烟叶的混合一般采取两种混合方式：一种是在配叶工序将整批次各等级烟叶进行有序组合；另一种是在配叶工序后的每一工序和中贮环节将组合后的叶片不断地进行掺混。近年来，吴昊等研究了独立配方单元结合LED电子显示屏配合使用提高投料的精准度。肖明礼等通过铺叶台的优化管理与贮柜的有效利用相结合，使成品片烟烟碱含量变异系数降低至6.09％。帅志军等发明了烟草打叶复烤生产线的箱式配方工艺专利技术来提高成品片烟的均匀性。邹小利等发明了在贮柜内进行物料灵活和均匀掺配的方法，可以满足物料多组分多比例配方灵活调整和均匀掺配的工艺需求,达到生产对物料掺配均匀性及精度的要求。杜阅光等研究解决了打叶复烤环节内在化学成分无法实现自动化闭环控制和均质化加工的难题。杨凯等发明了基于化学成分的打叶复烤产品均匀性***调控方法，使成品片烟烟碱含量变异系数平均值均能控制在4％以下。这些研究有的依据产区、等级、年份按一定比例进行配方，通过改进投料的控制精度来提升均匀性，但结果还是要依靠原料自身均匀程度，存在被动性和调节能力的局限性；有的依据化学成分进行配方，但配方缺乏主动性，导致可控制的能力有限，或主动配方能力强而自动化程度低，对人的依赖较大，可控性不强，而且上述方法大多从某一两个方面实现配方均匀性，缺乏***性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种调控烟叶配方均匀性的方法，其使得烟草生产的打叶复烤阶段中，烟叶的配方的调控实现可控和可预见性，从而达到提高片烟质量的均匀性的效果。
为实现上述目的，本发明是采取以下的具体技术方案实现的：
一种调控烟叶配方均匀性的方法，所述方法依次包括以下步骤：
在检测设备下对原料烟叶进行扫描检测，获得检测参数；
将检测参数的值划分为若干个区间，检测参数的值落入同一区间的原料烟叶为同一等级；
将同一等级的原料烟叶按照设定的重量进行装架获得烟箱，各烟箱上贴有记载相应的等级的RFID标签；
将各烟箱放置在高架库高架的货位上，同一等级的烟箱在不同高架上均匀分布；
按照配方工艺路线调出相应烟箱并输送至喂料仓进行投料和柜配。
本发明中上述所述方法是将RFID技术与自动化物流管理***结合起来在烟草原料烟叶方面的应用。其检测参数时采用检测设备，存放和调动时采用高架库管理***。
本发明中高架库***采用现有技术中常用的高架库流程，并采用物流控制***、出入库控制***、换轨车控制***和物流监控***等。这些***与高架库相配合共同实现了烟箱的入库和出库的机械化。本发明中采用RFID技术实现信息存储，增加了便捷性，提高了效率，降低了出错率。
其具体可以参考《自动化仪表》第30卷第5期中的《Profibus-DP在烟叶醇化物流高架库中的应用》一文内容。
本发明中所述的检测设备为在线近红外光谱仪。
如上述所述方法，其具体包括如下步骤：
1)将原料烟叶采用检测设备检测，按照获得的检测参数将原料烟叶分成若干等级，每一等级原料烟叶属于同一参数区间内；
2)将同一等级的原料烟叶按照设定的重量进行装架形成烟箱，各烟箱上贴有记载相应的原料烟叶的等级或检测参数的RFID标签；
3)将各贴有RFID标签的烟箱放置在高架库管理***中的高架上，并由高架库管理***中的出入库管理***根据目标配方形成各烟箱出库序列调动各烟箱出库；
4)构成同一配方的烟箱按照出库队列出库后进行翻箱喂料。
在本发明上述步骤4)中一般在翻箱喂料前对进行翻箱喂料的烟箱进行核对，确定其等级或检测参数或其是否属于所需要配方组内烟箱。
优选地，在上述翻箱喂料结束后，如果混合不够均匀，可以进一步采用复烤前混叶柜进行混合。
本发明中的在线检测是将原料烟叶在线经检测设备检测烟叶中参数。现有技术中一般是按照产地、年份和传统等级等因素按照一定规则进行混合。本发明在现有技术的基础上，通过检测设备能够确定原料烟叶中性质更加稳定的、能够用来评价原料烟叶质量的参数，这些参数包括化学成分、颜色等。所述化学成分包括烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾和氯中的一种或多种。
优选地，所述检测参数为化学参数，包括烟碱、总糖、还原糖、总氮、总钾和总氯。
优选地，同一货位放置两个烟箱，包括外侧烟箱和内侧烟箱。
优选地，所述柜配包括打叶前配方柜或/和复烤前混叶柜。
本发明中所述打叶前配方柜是在打叶前根据配方将调度出库的各烟箱进行混合柜配。
本发明中所述复烤前混叶柜是将已经按照配方混合柜配后的烟叶进一步的混合的柜配。
所述内侧烟箱与所述外侧烟箱可以为不同等级，也可以为同一等级。
优选地，所述内侧烟箱与所述外侧烟箱为同一等级。
本发明中调取烟箱出库时，保证同一等级的烟箱的出库进度一致，同时同一货位上外侧烟箱出库后，内侧烟箱相继出库。
优选地，在高架库内设有RFID电子标签读写器，用于读取RFID标签。
本发明中所述RFID是一种基于射频原理实现的非接触式自动识别技术。所述RFID电子标签读写器为用于写入和读出标签数据的阅读器。
本发明中经烟箱的各种化学参数信息、重量、批次、柜号等信息记载在RFID标签中。
优选地，所述配方工艺路线包括设定的各烟箱的柜号和设定的各等级的烟箱的出库次序。
优选地，调出相应烟箱时，通过扫描烟箱的RFID标签对调出的烟箱的等级及柜号进行核对；若经核对无误，烟箱调出；若经核对有误，重新调取符合等级和柜号的烟箱。
优选地，所述投料采用翻箱喂料方式投料。
优选地，柜配结束后对烟叶混合效果进行检测，若还需要进一步柜配，则进行复烤前混叶柜；如无需进一步柜配，则表示烟叶配方混合均匀。
对烟叶混合效果进行检测的检测方法：①在线按规定片烟成品烟箱箱号间隔取样；②对样品进行粉碎、平衡处理；③利用近红外光谱分析仪进行检测；④利用指标检测结果的CV值对烟叶配方均匀性进行评价。
本发明中所述配方工艺路线的确定是在将不同等级的烟箱进行出库排序，以保证混合后检测参数的变异系数即C.V值最小。这种配方工艺路线的拟合，可以采用现有技术中常用的数学方法的原理进行拟合，并确定各等级的烟箱的出库和喂料。
本发明中，C.V＝(SD÷MN)×100％
其中，C.V表示变异系数；
SD为标准偏差；
MN为平均值。
在本发明方法中，由于各烟箱的重量大体一致，各烟箱的检测参数已知，将上述各烟箱的检测参数按照C.V公式进行计算，根据选择的拟合方法和上述公式可以计算出哪些个烟箱按照上述公式计算后获得的C.V值最小，由此将这些烟箱调出并形成出库序列或配方序列，对其进行混合。
本发明中在调取烟箱进行喂料前，可以根据原料烟叶的总量大小、目标检测参数的要求，将其分为若干批次进行打叶复烤，并确定打叶批次。本发明中所述打叶批次确认步骤中可以选择的批次至少有一次。例如为一次、和/或两次、和/或三次。
本发明还公开了如上述所述的调控烟叶配方均匀性的方法在烟草打叶复烤领域的应用。
本发明中所述方法的有益效果为：
本发明提供了一种能够基本全程实现信息化、自动化控制的工业化大规模调控烟叶配方均匀性的方法，其节省了人力和物力，并且进一步的提高了片烟质量的均匀性。利用高架库管理***并结合翻箱喂料和烤前柜配确认工艺进一步优化了原料烟叶的混合工艺。
本发明中的原料烟叶采用烟箱的存储的方式使得原料烟叶的物理指标和化学指标不会发生变化，按照同一等级的烟箱为一存放单元，减少了原料烟叶的串香、串味；烟箱存储在高架库的高架上，方便存储堆放和调取，采用高架库这种立体仓库，其储存量大，自动化程度高，路径规划简洁；采用本发明中的方法，可以及时通过RFID信息，方便采用计算机对原料烟叶和烟箱进行预测管理，其可靠性较高。
本发明中方法是基于在传统等级、产地、年份等因素按一定规则进行混配的基础上，进一步依据性质相对稳定的、可评价的重要质量影响参数(如化学成分、颜色等)，利用高架库***、翻箱喂料***、配方柜***等进行有效组合，按照设定的配方规则进行可控、可预见的烟叶数字化配方加工，实现片烟相应质量的均匀性。本方法的创新点一是高架库技术的应用，为实现多因素、大批量且能高效、自动化运行的配方加工提供了支撑；二是根据原料的复杂程度可选择相适应的配方工艺路线，如高架库+翻箱喂料+打叶前配方柜+复烤前混叶柜或高架库+翻箱喂料+打叶前配方柜或高架库+翻箱喂料+复烤前混叶柜或高架库+翻箱喂料等；三是配方***全过程信息化控制。
本发明中的调控烟叶配方均匀性的方法克服了现有技术中的种种缺陷而具有创造性。
附图说明
图1为本发明实施例1中调控烟叶配方均匀性的方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
本实施例具体公开了一种通过调控原料烟叶中烟碱值的均匀性来调控混合效果的方法。
1)原料烟叶经传输带在检测设备下进行扫描检测，以装满的一个烟箱为一个检测单元，并对该烟箱的烟碱值进行检测记录。同时***根据事先设定的烟碱值区间划分规则，将检测的烟碱值归到相应区间并进行标记，传递到高架库***。
2)经扫描检测的烟叶在装架工序按事先设定的重量装架，并经配重保证每架中的烟叶重量一致，同时***将有关信息写入烟箱上的RFID标签中。
3)配重后的烟箱经高架库输送***放置在货位上，放置时***按设定的规则运行，保证同一等级、同一区间的烟箱在不同高架库的高架上的分布均匀；同时作为双升位高架库，同一升位上的烟箱优先为同一等级。
4)入库烟叶形成一个配方批次后，根据加工指令，按***中事先设定的几种算法对该批次烟叶配方结果进行预测并选择最佳算法和相应的配方工艺路线。***按选定的算法形成配方队列，即区间的排列顺序，同时***依据这一顺序，按照事先设定的出库规则形成烟箱出库队列，保证同一等级、同一区间的烟箱在不同烟架上出库进度一致，同时同一升位上外侧烟箱出库后，内侧烟箱优先相继出库。出库的烟箱经校验站台进行序列核对，符合要求的烟箱通过，不符合要求的入库、再出库并再次接受校验，直到符合要求为止。
5)通过校验的烟箱有序经输送***送到翻箱喂料口喂料，烟叶经喂料仓按事先设定的进度进行投料,保证各翻箱喂料单元之间的相对独立性受控。
6)经打叶前配方柜时，优先保证柜与柜之间原料控制质量(即烟碱)的均匀，其次实现喂料单元间原料控制质量的均匀，同时保证柜与柜间的相对独立性受控。
本实施例中方案实施效果为：
1.烟叶按本技术方案进行配方，批次烟碱值的CV值可达到2.5％以下的水平。现有技术中一般为6.0％左右。
2.全程基本实现信息化、自动化控制，能够工业化大规模调配，节省人力物力。
实施例2
本实施例具体公开了一种通过调控原料烟叶中总糖的均匀性来调控混合效果的方法。
在检测设备下对原料烟叶进行扫描检测，获得检测参数；
将检测参数的值划分为若干个区间，检测参数的值落入同一区间的原料烟叶为同一等级；
将同一等级的原料烟叶按照设定的重量进行装架获得烟箱，各烟箱上贴有记载相应的等级的RFID标签；
将各烟箱放置在高架库高架的货位上，同一等级的烟箱在不同高架上均匀分布；
按照配方工艺路线调出相应烟箱并输送至喂料仓进行投料和柜配。
具体地，所述检测参数为总糖。
具体地，同一货位放置两个烟箱，包括外侧烟箱和内侧烟箱。
具体地，所述内侧烟箱与所述外侧烟箱为同一等级。
具体地，在高架库内设有RFID电子标签读写器，用于读取RFID标签。
具体地，所述配方工艺路线是指设定各等级的烟箱的出库次序和设定各烟箱的柜号。
具体地，调出相应烟箱时，通过扫描烟箱的RFID标签对调出的烟箱的等级及柜号进行核对；经核对无误，烟箱调出；经核对有误，重新调取符合等级的烟箱。
具体地，所述投料采用翻箱喂料方式投料。
具体地，本实施例中柜配采用复烤前混合柜，优先保证各翻箱喂料单元之间原料控制质量的均匀。
实施例3
本实施例具体公开了一种通过调控原料烟叶中总氮的均匀性来调控混合效果的方法。
在检测设备下对原料烟叶进行扫描检测，获得检测参数；
将检测参数的值划分为若干个区间，检测参数的值落入同一区间的原料烟叶为同一等级；
将同一等级的原料烟叶按照设定的重量进行装架获得烟箱，各烟箱上贴有记载相应的等级的RFID标签；
将各烟箱放置在高架库高架的货位上，同一等级的烟箱在不同高架上均匀分布；
按照配方工艺路线调出相应烟箱并输送至喂料仓进行投料和柜配。
具体地，所述检测参数为总糖。
具体地，同一货位放置两个烟箱，包括外侧烟箱和内侧烟箱。
具体地，所述内侧烟箱与所述外侧烟箱为同一等级。
具体地，在高架库内设有RFID电子标签读写器，用于读取RFID标签。
具体地，所述配方工艺路线是指设定各等级的烟箱的出库次序和设定各烟箱的柜号。
具体地，调出相应烟箱时，通过扫描烟箱的RFID标签对调出的烟箱的等级及柜号进行核对；经核对无误，烟箱调出；经核对有误，重新调取符合等级的烟箱。
具体地，所述投料采用翻箱喂料方式投料。
具体地，本实施例中柜配先采用打叶前配方柜然后采用复烤前混合柜，
经打叶前配方柜时，优先保证柜与柜之间原料控制质量(即总氮)的均匀，其次实现喂料单元间原料控制质量的均匀，同时保证柜与柜间的相对独立性受控；
经复烤前混合柜时优先保证各翻箱喂料单元之间原料控制质量的均匀。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种调控烟叶配方均匀性的方法，其特征在于，所述方法依次包括以下步骤：
在检测设备下对原料烟叶进行扫描检测，获得检测参数；
将检测参数的值划分为若干个区间，检测参数的值落入同一区间的原料烟叶为同一等级；
将同一等级的原料烟叶按照设定的重量进行装架获得烟箱，各烟箱上贴有记载相应的等级的RFID标签；
将各烟箱放置在高架库高架的货位上，同一等级的烟箱在不同高架上均匀分布；同一货位放置两个烟箱，包括外侧烟箱和内侧烟箱；
按照配方工艺路线调出相应烟箱并输送至喂料仓进行投料和柜配；所述柜配包括打叶前配方柜或/和复烤前混叶柜。
2.如权利要求1所述调控烟叶配方均匀性的方法，其特征在于，所述检测参数为化学参数，包括烟碱、总糖、还原糖、总氮、总钾和总氯。
3.如权利要求1所述调控烟叶配方均匀性的方法，其特征在于，在高架库内设有RFID电子标签读写器，用于读取RFID标签。
4.如权利要求1所述调控烟叶配方均匀性的方法，其特征在于，所述配方工艺路线包括设定各烟箱的柜号和设定各等级的烟箱的出库次序。
5.如权利要求1所述调控烟叶配方均匀性的方法，其特征在于，调出相应烟箱时，通过扫描
烟箱的RFID标签对调出的烟箱的等级及柜号进行核对；若经核对无误，烟箱调出；若经核对有误，重新调取符合等级和柜号的烟箱。
6.如权利要求1所述调控烟叶配方均匀性的方法，其特征在于，所述投料采用翻箱喂料方式投料。
7.如权利要求1所述调控烟叶配方均匀性的方法，其特征在于，柜配结束后对烟叶混合效果进行检测，若还需要进一步柜配，则进行复烤前混叶柜配；如无需进一步柜配，则表示烟叶配方混合均匀。
8.如权利要求1-7任一所述的调控烟叶配方均匀性的方法在烟草打叶复烤领域的应用。
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