多次分選物料的設(shè)備和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了多次分選物料的設(shè)備，包括：振動(dòng)料斗、輸送料斗、選別裝置、控制裝置、剔除裝置、接料裝置，一套選別裝置至少配備兩級(jí)剔除裝置，剔除裝置上下逐級(jí)安裝在選別裝置與接料裝置之間，選別裝置探測(cè)到異色物料后，物料經(jīng)過(guò)控制裝置控制延時(shí)依次到達(dá)每級(jí)剔除裝置區(qū)域，剔除裝置將異色物料去除到相應(yīng)的接料裝置。本發(fā)明還提供了一種多次分選物料的方法。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：光電探測(cè)器只探測(cè)一次異色物料，對(duì)物料進(jìn)行至少兩次剔除，基本達(dá)到需要多套選別裝置才能達(dá)到的多次分選效果。至少去除了一套光源、光電探測(cè)器、溜槽和下通道，同時(shí)去除了安置固定以上裝置的系統(tǒng)，大大縮小了分選設(shè)備的空間，減輕了設(shè)備的重量，降低了設(shè)備的制造成本。
【專利說(shuō)明】多次分選物料的設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多次分選物料的設(shè)備和方法，尤其是對(duì)于茶葉、大米、雜糧等桿葉和顆粒農(nóng)作物以及塑料等有很好的分選效果。
【背景技術(shù)】
[0002]請(qǐng)參閱圖1所示，現(xiàn)有分選設(shè)備的工作原理是被選物料原料3’經(jīng)過(guò)喂料系統(tǒng)的振動(dòng)料斗101’、輸送料斗102’、輸送通道103’到選別區(qū)域，選別區(qū)域設(shè)置有由光源201’、光電探測(cè)器203’組成的選別裝置以及將異物去除的剔除裝置204’，當(dāng)被選被選物料原料3’流經(jīng)選別區(qū)域時(shí)，光源201’和光電探測(cè)器203’將探測(cè)到的物料反射光和透射光的光量與背景板202’的基準(zhǔn)光量相比較，利用被選物料原料3’與基準(zhǔn)色之間的顏色差異識(shí)別出異色物料，且在物料下落過(guò)程中不斷捕捉其形狀，并通過(guò)剔除裝置204’將異色物料和異形物料剔除。
[0003]在實(shí)際作業(yè)中，現(xiàn)有的分選設(shè)備在分選物料時(shí)，由于很多物料(特別是茶葉，塑料)經(jīng)過(guò)一次分選，無(wú)法達(dá)到將異色物料剔除干凈的效果，所以需要將物料進(jìn)行多次分選，進(jìn)行多次分選的主要原因包括:①、塑料類物料顏色豐富，且一般要求把原料中的每種顏色料都盡量完全分開，此分級(jí)需要多次分選；②、部分茶葉類物料一般要求一層選雜質(zhì)，另外一層分級(jí)；③、很多茶葉要求較高且色差較小，單層很難分選干凈，再重新分選一遍又會(huì)增加破碎。而在現(xiàn)有技術(shù)中，一次分選對(duì)應(yīng)一個(gè)選別區(qū)域，實(shí)現(xiàn)多次分選就必須配置多個(gè)相應(yīng)的選別區(qū)域，即配置多個(gè)選別裝置和剔除裝置，如圖2中所示，多了一個(gè)光源205’、一個(gè)背景板206 ’、一個(gè)光電探測(cè)器207 ’、一個(gè)剔除裝置208 ’。
[0004]另外，通道式分選設(shè)備在分選時(shí)，被選物料原料3’經(jīng)輸送通道103’到達(dá)選別區(qū)域時(shí)的速度不能太快，如果速度太快，光電探測(cè)器(如CCD、CMOS、光電二極管、X光傳感器等)將無(wú)法捕捉到被測(cè)物料的反射光，也就沒辦法將物料反射光和透射光的光量與基準(zhǔn)光量相比較，達(dá)不到將異色物料識(shí)別出的目的，所以需要降速。在多次分選時(shí)，被選物料原料3’從上一級(jí)選別區(qū)域落下時(shí)的速度已經(jīng)很快，所以必須在上一級(jí)選別區(qū)域與下一級(jí)選別區(qū)域之間設(shè)置一套緩沖裝置以控制物料的速度，一般的，緩沖裝置由溜槽8和下通道9構(gòu)成。當(dāng)被選物料原料3’經(jīng)過(guò)上一級(jí)選別區(qū)域后進(jìn)入溜槽8，通過(guò)溜槽8的緩沖讓被選物料原料3’的速度降下來(lái)。降速后的被選物料原料3’還得通過(guò)下通道9引流到下一級(jí)選別區(qū)域中進(jìn)行選別。
[0005]綜上所述，由于配置了多個(gè)選別區(qū)域和緩沖裝置，且每個(gè)選別區(qū)域分別需要有一套對(duì)應(yīng)的裝置安置、固定，另外固定溜槽和輸送通道也需要安裝空間和相應(yīng)的安裝裝置。因此，現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)多次分選的設(shè)備不僅整機(jī)制造成本高，同時(shí)裝置的的重量和體積也會(huì)大大增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種大幅降低成本，減輕裝置的重量和體積的多次分選物料的設(shè)備和方法。
[0007]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題的:一種多次分選物料的設(shè)備，包括有:
[0008]振動(dòng)料斗，用于將物料分布均勻；
[0009]輸送料斗，用于將物料運(yùn)送至選別裝置；
[0010]選別裝置，用于識(shí)別物料中含有的異物；
[0011]控制裝置，用于接收處理選別裝置的信息以及控制剔除裝置；
[0012]剔除裝置，用于將選別裝置判定的異色物料從物料流中去除；
[0013]接料裝置，用于分類收集被剔除的異物和未被剔除的物料；
[0014]該發(fā)明的改進(jìn)點(diǎn)在于，一套選別裝置至少配備兩級(jí)剔除裝置，所述剔除裝置上下逐級(jí)安裝在選別裝置與接料裝置之間，選別裝置探測(cè)到異物后，物料依次到達(dá)每級(jí)剔除裝置區(qū)域，剔除裝置將異物去除到相應(yīng)的接料裝置。
[0015]所述剔除裝置一般采用電磁閥。
[0016]所述的剔除裝置之間有間隙，并且間隙越小越好，間隙越小物料下落姿勢(shì)越固定，下級(jí)剔除裝置的噴嘴吹的越準(zhǔn)。
[0017]所述剔除裝置的剔除過(guò)程包括如下步驟:
[0018]步驟41:在控制裝置中設(shè)定閾值及延時(shí)時(shí)間，設(shè)定第一次選至第N次選的閾值以及第一次選至第N次選時(shí)相應(yīng)剔除裝置的具體延時(shí)時(shí)間；
[0019]步驟42:特征提取，當(dāng)物料流經(jīng)選別裝置時(shí)，控制裝置采集物料的圖像信息并提取物料的顏色、形狀等特征參數(shù)；
[0020]步驟43:識(shí)別，在進(jìn)行特征提取與整合后，將特征參數(shù)值與設(shè)定的閾值比較，把符合每次分選閾值要求的特征參數(shù)輸入給控制裝置中的模式識(shí)別分類器，模式識(shí)別分類器對(duì)每層剔除裝置需要去除的物料(異色或異形物料)進(jìn)行模型建立，然后把整合識(shí)別后的物料信息分別存儲(chǔ)；
[0021]步驟44:信號(hào)傳遞，將物料在空間中的位置信息及識(shí)別的結(jié)果傳遞到各級(jí)剔除裝置，確定需要啟動(dòng)的剔除裝置與相應(yīng)的啟動(dòng)時(shí)間；
[0022]步驟45:剔除，每級(jí)剔除裝置接收信號(hào)并剔除物料。
[0023]在實(shí)際分選時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)置，整合機(jī)器識(shí)別和物料定位的結(jié)果，確定驅(qū)動(dòng)第一剔除裝置吹出一種顏色的物料，再驅(qū)動(dòng)下層剔除裝置的噴嘴吹出另外一種顏色的物料。
[0024]本發(fā)明還提供了一種多次分選物料的方法，包括下述步驟:
[0025]步驟1:使用振動(dòng)料斗將物料分布均勻；
[0026]步驟2:使用輸送料斗將物料運(yùn)送至選別裝置；
[0027]步驟3:使用選別裝置識(shí)別物料中含有的異色物料；
[0028]步驟4:使用控制裝置控制剔除裝置將判定的異色物料從物料流中去除；
[0029]步驟5:使用接料裝置分類收集被剔除的異物和未被剔除的物料；
[0030]本發(fā)明方法的改進(jìn)點(diǎn)在于:所述步驟4進(jìn)一步包括:
[0031]步驟41:在控制裝置中設(shè)定閾值及延時(shí)時(shí)間，設(shè)定第一次選至第N次選的閾值以及第一次選至第N次選時(shí)相應(yīng)剔除裝置的具體延時(shí)時(shí)間；
[0032]步驟42:特征提取，當(dāng)物料流經(jīng)選別裝置時(shí)，控制裝置采集物料的圖像信息并提取物料的顏色、形狀等特征參數(shù)；
[0033]步驟43:識(shí)別，在進(jìn)行特征提取與整合后，將特征參數(shù)值與設(shè)定的閾值比較，把符合每次分選閾值要求的特征參數(shù)輸入給控制裝置中的模式識(shí)別分類器，模式識(shí)別分類器對(duì)每層剔除裝置需要去除的物料(異色或異形物料)進(jìn)行模型建立，然后把整合識(shí)別后的物料信息分別存儲(chǔ)；
[0034]步驟44:信號(hào)傳遞，將物料在空間中的位置信息及識(shí)別的結(jié)果傳遞到各級(jí)剔除裝置，確定需要啟動(dòng)的剔除裝置與相應(yīng)的啟動(dòng)時(shí)間；
[0035]步驟45:剔除，每級(jí)剔除裝置接收信號(hào)并剔除物料。
[0036]在實(shí)際分選時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)置，整合機(jī)器識(shí)別和物料定位的結(jié)果，確定驅(qū)動(dòng)第一剔除裝置吹出一種顏色的物料，再驅(qū)動(dòng)下層剔除裝置的噴嘴吹出另外一種顏色的物料。
[0037]以二次分選為例，本發(fā)明將第二套選別裝置的光源、光電探測(cè)器，以及溜槽、下通道裝置全部去除，只保留第二套選別裝置的剔除裝置。將第二套選別裝置的剔除裝置放在第一套選別裝置的剔除裝置下方。這樣只需要一套選別裝置即可。當(dāng)物料經(jīng)過(guò)喂料系統(tǒng)，到達(dá)選別裝置時(shí)，光源和光電探測(cè)器將探測(cè)到的物料反射光和透射光的光量與基準(zhǔn)光量相比較，利用被選物料與基準(zhǔn)色之間的顏色差異識(shí)別出異色物料。分選設(shè)備的控制裝置內(nèi)部軟件系統(tǒng)設(shè)置延時(shí)控制功能，當(dāng)光電探測(cè)器探測(cè)到異色物料后，物料經(jīng)過(guò)延時(shí)到達(dá)第一個(gè)剔除裝置區(qū)域，延時(shí)控制噴嘴噴氣，將異色物料吹落入第一組接料斗。沒有被吹走的物料繼續(xù)下落，到達(dá)第二個(gè)剔除裝置區(qū)域，延時(shí)繼續(xù)控制第二套噴嘴噴氣，將第一次沒有吹走的異色物料再次吹落入第二組接料斗。延時(shí)時(shí)間的設(shè)定如下:已知視點(diǎn)到第一層噴嘴的距離為S1、到第二層噴嘴的距離為S2，通過(guò)相機(jī)可以計(jì)算出物料通過(guò)視點(diǎn)的速度V，則第一層噴閥
延時(shí)為
【權(quán)利要求】
1.一種多次分選物料的設(shè)備，包括有: 振動(dòng)料斗，用于將物料分布均勻； 輸送料斗，用于將物料運(yùn)送至選別裝置； 選別裝置，用于識(shí)別物料中含有的異物異色物料； 控制裝置，用于接收處理選別裝置的信息以及控制剔除裝置； 剔除裝置，用于將選別裝置判定的異色物料從物料流中去除； 接料裝置，用于分類收集被剔除的異物和未被剔除的物料； 其特征在于，一套選別裝置至少配備兩級(jí)剔除裝置，所述剔除裝置上下逐級(jí)安裝在選別裝置與接料裝置之間，選別裝置探測(cè)到異物后，物料依次到達(dá)每級(jí)剔除裝置區(qū)域時(shí)，剔除裝置將異物去除到相應(yīng)的接料裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的多次分選物料的設(shè)備，其特征在于，所述剔除裝置采用電磁閥。
3.如權(quán)利要求1所述的多次分選物料的設(shè)備，其特征在于，所述的剔除裝置之間有間隙。
4.如權(quán)利要求1所述的多次分選物料的設(shè)備，其特征在于，所述剔除裝置的剔除過(guò)程包括如下步驟: 步驟41:在控制裝置中設(shè)定閾值及延時(shí)時(shí)間，設(shè)定第一次選至第N次選的閾值以及第一次選至第N次選時(shí)相應(yīng)剔除裝置的具體延時(shí)時(shí)間； 步驟42:特征提取，當(dāng)物料流經(jīng)選別裝置時(shí)，控制裝置采集物料的圖像信息并提取物料的顏色、形狀等特征參數(shù)； 步驟43:識(shí)別，在進(jìn)行特征提取與整合后，將特征參數(shù)值與設(shè)定的閾值比較，把符合每次分選閾值要求的特征參數(shù)輸入給控制裝置中的模式識(shí)別分類器，模式識(shí)別分類器對(duì)每層剔除裝置需要去除的物料進(jìn)行模型建立，然后把整合識(shí)別后的物料信息分別存儲(chǔ)； 步驟44:信號(hào)傳遞，將物料在空間中的位置信息及識(shí)別的結(jié)果傳遞到各級(jí)剔除裝置，確定需要啟動(dòng)的剔除裝置與相應(yīng)的啟動(dòng)時(shí)間； 步驟45:剔除，每級(jí)剔除裝置接收信號(hào)并驅(qū)動(dòng)相應(yīng)剔除裝置剔除物料。 在實(shí)際分選時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)置，整合機(jī)器識(shí)別和物料定位的結(jié)果，確定驅(qū)動(dòng)第一剔除裝置吹出一種顏色的物料，再驅(qū)動(dòng)下層噴嘴吹出另外一種顏色的物料。
5.一種多次分選物料的方法，包括下述步驟: 步驟1:使用振動(dòng)料斗將物料分布均勻； 步驟2:使用輸送料斗將物料運(yùn)送至選別裝置； 步驟3:使用選別裝置識(shí)別物料中含有的異色物料； 步驟4:使用控制裝置控制剔除裝置將判定的異色物料從物料流中去除； 步驟5:使用接料裝置分類收集被剔除的異物和未被剔除的物料； 其特征在于，所述步驟4進(jìn)一步包括: 步驟41:在控制裝置中設(shè)定閾值及延時(shí)時(shí)間，設(shè)定第一次選至第N次選的閾值以及第一次選至第N次選時(shí)相應(yīng)剔除裝置的具體延時(shí)時(shí)間； 步驟42:特征提取，當(dāng)物料流經(jīng)選別裝置時(shí)，控制裝置采集物料的圖像信息并提取物料的特征參數(shù)； 步驟43:識(shí)別，在進(jìn)行特征提取與整合后，將特征參數(shù)值與設(shè)定的閾值比較，把符合每次分選閾值要求的特征參數(shù)輸入給控制裝置中的模式識(shí)別分類器，模式識(shí)別分類器對(duì)每層剔除裝置需要去除的物料進(jìn)行模型建立，然后把整合識(shí)別后的物料信息分別存儲(chǔ)； 步驟44:信號(hào)傳遞，將物料在空間中的位置信息及識(shí)別的結(jié)果傳遞到各級(jí)剔除裝置，確定需要啟動(dòng)的剔除裝置的噴嘴組合與相應(yīng)的啟動(dòng)時(shí)間； 步驟45:剔除， 每級(jí)剔除裝置接收信號(hào)并剔除物料。
【文檔編號(hào)】B07C5/00GK103495563SQ201310465077
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】林茂先, 甄紀(jì), 尹學(xué)亮, 馬俊 申請(qǐng)人:合肥美亞光電技術(shù)股份有限公司