專利名稱：煙草除雜分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煙草加工機(jī)械，具體是一種煙草的分離除雜機(jī)械。
背景技術(shù)：
煙草質(zhì)量對(duì)生產(chǎn)出的卷煙質(zhì)量起決定作用，直接影響煙廠經(jīng)濟(jì)效益。從目前情況看，對(duì)煙草等級(jí)的檢驗(yàn)是采用人工抽樣目測(cè)和抽樣理化分析，等級(jí)分離只是在大致范圍內(nèi)進(jìn)行，判斷的精度和準(zhǔn)確度受到限制；另外，對(duì)煙草中雜物的去除，也是由工人在運(yùn)動(dòng)的皮帶機(jī)上目測(cè)撿拾，由于皮帶機(jī)上的煙草流速度較快且是堆積的，很難將雜物完全撿拾干凈；這些方面一直是煙草生產(chǎn)工藝中的薄弱環(huán)節(jié)。
“02257784X一種智能煙草異物剔除裝置輸送機(jī)”專利，公開(kāi)了一種讓煙葉以5米至7米/秒運(yùn)行的同時(shí)，平整地平鋪在高速皮帶上的技術(shù)方案，但并沒(méi)有涉及如何分離煙草中雜質(zhì)內(nèi)容。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是一種煙草除雜分離裝置，采用的是光、機(jī)、電一體化技術(shù)，在生產(chǎn)線中，從高速運(yùn)動(dòng)的煙草流中獲取到煙草等級(jí)及雜物信息，并將其按不同等級(jí)分離開(kāi)，同時(shí)將雜物完全、有效的剔除。
煙草除雜分離裝置，其特征在于包括有左邊的高速皮帶輸送機(jī)、右邊的皮帶輸送機(jī)，左邊高速皮帶輸送機(jī)的皮帶位置高于右邊皮帶輸送機(jī)的皮帶位置，且相互間隔一定距離，二皮帶輸送機(jī)相鄰處有一框架，在左邊皮帶輸送機(jī)拋出的煙草流段，框架內(nèi)安裝有照明光源、高速攝像機(jī)，高速攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)照明光源在煙草流上的照射部位；在煙草流段的上方框架內(nèi)安裝有一沿?zé)煵萘鳈M截面方向排列的排氣閥，排氣閥的閥嘴向下正對(duì)煙草流，框架底部安裝有分離料斗，位于排氣閥下方，所述的左邊的皮帶輸送機(jī)的皮帶上方安裝有空氣下沉器，所述的空氣下沉器是一個(gè)扁平的空氣通道，空氣通道的頂板上有擋風(fēng)條，空氣通道的底部為篩網(wǎng)。
所述的高速攝像機(jī)旁邊，煙草流的上方的框架內(nèi)安裝有一沿?zé)煵萘鞯臋M截面方向旋轉(zhuǎn)的多棱鏡，多棱鏡的一側(cè)安裝有激光器，激光器的激光出射口正對(duì)多棱鏡的一側(cè)。
在煙草流段的上下方，框架內(nèi)均安裝有照明光源、高速攝像機(jī)，高速攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)照明光源在煙草流上的照射部位。
所述的排氣閥為電磁閥。
本實(shí)用新型涉及光、機(jī)、電三部分，采用的技術(shù)有高速運(yùn)動(dòng)物料信息采集，高頻穩(wěn)定光源，空氣力學(xué)，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和快速機(jī)械檢除。
本實(shí)用新型可以識(shí)別不同等級(jí)煙草，本實(shí)用新型的左端高速皮帶輸送機(jī)與右端的皮帶輸送機(jī)之間的位置為煙草識(shí)別區(qū)域，當(dāng)煙草流連續(xù)從左端的高速皮帶機(jī)拋到右端的皮帶機(jī)上時(shí)，通過(guò)該識(shí)別區(qū)域，該區(qū)域能提供最清晰、最真實(shí)的讀煙草流環(huán)境。本實(shí)用新型在該煙草流的上下方多點(diǎn)均設(shè)置光源與高速攝像機(jī)，連續(xù)拍攝高速運(yùn)動(dòng)的煙草流進(jìn)行高速動(dòng)態(tài)圖像處理，提供連續(xù)完整煙草流清晰圖像，于提供的完整煙草流圖像(上面和下面)按象素點(diǎn)與煙草等級(jí)軟件數(shù)據(jù)庫(kù)或雜質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)，依照軟件計(jì)算，按象素點(diǎn)或象素點(diǎn)集群模式分析，得到不同等級(jí)煙草之狀態(tài)或雜質(zhì)信息。在高速視頻圖像采集中，普通光源由于其頻率低，存在頻閃現(xiàn)象，采集的圖像將會(huì)產(chǎn)生明顯的亮度差異，使得后續(xù)圖像處理極為困難。為準(zhǔn)確讀煙草流必須提供符合機(jī)器讀取信息的亮度和色度環(huán)境，本實(shí)用新型光源由幾只高色溫?zé)艄芎透哳l高穩(wěn)定性電源構(gòu)成，高亮度、高色溫和高穩(wěn)定度，其光照區(qū)無(wú)陰影結(jié)構(gòu)，滿足高速圖像采集所需的足夠清晰、無(wú)閃爍和穩(wěn)定的光源要求。
本實(shí)用新型在煙草流上方可以設(shè)置激光光源，利用不同激光束匯聚一點(diǎn)，連續(xù)掃描煙草流。其掃描速度很快，可將運(yùn)動(dòng)中的煙草流表面完整掃描到其光照區(qū)，形成煙草流全部信息，被設(shè)備中高靈敏度光電傳感器接收后，形成完整的煙草流表面的對(duì)激光散射信息，充分獲取煙草流狀態(tài)和表面信息。
本實(shí)用新型的又一主要環(huán)節(jié)是將讀出的連續(xù)煙草流(無(wú)遺漏和重疊)信息及時(shí)高速處理。該程序?yàn)榫哂小白赃m應(yīng)”、“大數(shù)據(jù)量?jī)?chǔ)存”和“連續(xù)運(yùn)算”的特點(diǎn)?！白赃m應(yīng)”為各用戶可根據(jù)需要在選用一定測(cè)試用煙草流狀態(tài)下自定義煙草等級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，并根據(jù)該數(shù)據(jù)庫(kù)分析確定今后的煙草流狀況。該程序“大數(shù)據(jù)量?jī)?chǔ)存”包含有一些已知煙草等級(jí)資料備查，又可以由用戶自定義建立所需數(shù)據(jù)庫(kù)，以增補(bǔ)完善煙草等級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)。確定好完整的煙草等級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)后，就可以通過(guò)連續(xù)運(yùn)算識(shí)別煙草流完整連續(xù)的資料，以象素點(diǎn)大小的概念確定任意區(qū)域的煙草流狀況(例如1mm×1mm面積的煙草)。理論上可以按象素點(diǎn)范圍識(shí)別。
在讀出煙草流狀況后，安裝在煙草流上方的一排電磁排氣閥在計(jì)算機(jī)指令下，實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟，噴出氣流，使得電磁閥下方的雜質(zhì)或煙葉下沉到分離料斗，達(dá)到按程序?qū)⒆R(shí)別出的不同等級(jí)煙草分門別類進(jìn)入相應(yīng)等級(jí)狀態(tài)的集料槽和輸送皮帶機(jī)上。
如果煙草堆積在高速皮帶輸送機(jī)上，則包裹在中間的煙草信息就無(wú)法獲取。本實(shí)用新型為解決這一問(wèn)題，左端的高速皮帶機(jī)采取展寬皮帶(例如從0.7米展寬至1.6米)，提高皮帶機(jī)速度(例如從0.7米/秒提高到5米/秒)的方法，將煙葉完全攤薄開(kāi)來(lái)，形成一片一片的單層，并以高速拋出到右端的皮帶輸送機(jī)上，使得煙葉信息的采集能做到完全無(wú)遺漏。
隨著煙葉的完全攤薄，由于煙葉很輕，在左端高速運(yùn)動(dòng)的皮帶機(jī)上將產(chǎn)生打滑、飄浮現(xiàn)象，造成堵塞，達(dá)不到設(shè)計(jì)速度的要求。為此，在高速皮帶機(jī)上安裝了空氣下沉器，產(chǎn)生一個(gè)下壓氣流，將煙葉緊壓在皮帶上，使煙葉達(dá)到設(shè)計(jì)傳輸速度。
本實(shí)用新型顯著特點(diǎn)是提供高穩(wěn)定、高色溫、近自然光光源，高速讀取煙草流信息裝置和快速識(shí)別軟件及煙草等級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)；隨后的自動(dòng)分離裝置將不同等級(jí)的煙草分別送入各自料區(qū)；為保證無(wú)遺漏的讀取煙草流信息，將煙草流完全攤?。粸榉乐篃煵蒿h浮，使煙草達(dá)到設(shè)計(jì)速度，設(shè)計(jì)了空氣下沉器，使煙葉緊貼在皮帶上，達(dá)到設(shè)計(jì)速度。
通過(guò)本實(shí)用新型所獲得的最大優(yōu)點(diǎn)是，克服人工識(shí)別煙草等級(jí)過(guò)程的不確定性和誤差及數(shù)量局限性(人工只可能抽樣檢查)，自動(dòng)檢測(cè)并剔除雜物，克服人工撿拾雜物的不完全性。可以提高煙草的利用率、煙草等級(jí)，保證煙草質(zhì)量、提高煙草使用效益，大大提高生產(chǎn)效率，為煙草企業(yè)增加經(jīng)濟(jì)效益。


圖1是本實(shí)用新型側(cè)視結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本實(shí)用新型俯視結(jié)構(gòu)圖。
圖3是激光掃描圖象系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1-圖3。煙草除雜分離裝置，包括有左邊的高速皮帶輸送機(jī)1、右邊的皮帶輸送機(jī)9，左邊高速皮帶輸送機(jī)1的皮帶位置高于右邊皮帶輸送機(jī)9的皮帶位置，且相互間隔一定距離，二皮帶輸送機(jī)相鄰處有一框架2，在左邊皮帶輸送機(jī)拋出的煙草流段10，框架2內(nèi)安裝有照明光源4、高速攝像機(jī)3(根據(jù)情況可以安裝在煙草流段的上方、或下方或上、下方同時(shí)且錯(cuò)開(kāi)安裝)、擋料板7、激光掃描系統(tǒng)5，高速攝像機(jī)3對(duì)準(zhǔn)照明光源在煙草流段10上的照射部位；在煙草流段10的上方框架2內(nèi)安裝有一沿?zé)煵萘鳈M截面方向排列的電磁排氣閥6，排氣閥6的閥嘴向下正對(duì)煙草流，框架2底部安裝有分離料斗11，位于排氣閥6下方，所述的左邊的皮帶輸送機(jī)1的皮帶上方安裝有空氣下沉器14，所述的空氣下沉器14是一個(gè)扁平的空氣通道，空氣通道的頂板上有彎折的擋風(fēng)條12，空氣通道的底部為篩網(wǎng)13。空氣從空氣下沉器的左邊通道口進(jìn)入，由于擋風(fēng)條從左到右不斷增大，基本上可以保證空氣下沉器內(nèi)的空氣壓力相近，由于空氣下沉器底部為篩網(wǎng)，空氣可以均勻的壓向高速皮帶機(jī)上的煙草，防止其漂浮。迫使煙草流緊貼皮帶上形成均勻單層狀況。在空氣流和高速運(yùn)轉(zhuǎn)的皮帶雙重帶動(dòng)下，迅速形成均勻、單層的煙草流從高速皮帶機(jī)1輸出口拋出。為后面煙草流分檢提供了有利條件。
高速攝像機(jī)拍攝連續(xù)煙草流的表面圖象，激光掃描和視頻圖象采集在平行的兩條線上，互不干擾，激光掃描圖象信息經(jīng)光電轉(zhuǎn)換放大送入軟件及數(shù)據(jù)庫(kù)分析，視頻圖象信息經(jīng)A/D變換后送入軟件及數(shù)據(jù)庫(kù)分析比較。各自分析后，識(shí)別煙草流一場(chǎng)一場(chǎng)圖象中任何一象素點(diǎn)的實(shí)際煙草等級(jí)和是否為雜質(zhì)，通過(guò)同步定位處理并送執(zhí)行程序控制電磁排氣閥，當(dāng)某個(gè)電磁排氣閥動(dòng)作時(shí)，即壓迫其下方的煙草流中的雜質(zhì)掉下到分離料斗中。無(wú)論是由激光掃描或視頻圖像采集、分析判斷出的煙草等級(jí)，在進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)中，其各自信息除具有獨(dú)立分析和判斷能力，并能并行處理同一區(qū)域和同一點(diǎn)的信息。
同樣原理，排氣閥也可以用于分離出不同等級(jí)煙草。
圖3顯示激光掃描系統(tǒng)5的結(jié)構(gòu)，由多種激光器15、16、17發(fā)出的光束通過(guò)透鏡18、19、20、22匯聚成一束后，通過(guò)機(jī)械高速掃描機(jī)構(gòu)21(高速轉(zhuǎn)動(dòng)的多棱鏡)在煙草流上形成連續(xù)點(diǎn)掃描，其掃描速度達(dá)到覆蓋全部煙草流表面，光學(xué)系統(tǒng)15-22將被掃描到煙草表面信息感應(yīng)到并通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器8接收下來(lái)，形成煙草流表面的整個(gè)圖像資料，將這種資料與本實(shí)用新型的煙草等級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)比較，通過(guò)分析軟件，給出煙草流中每點(diǎn)的煙草狀態(tài)?？勺鳛椴煌燃?jí)煙草分離之用，當(dāng)然發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)時(shí)亦可作為除雜之用，送入后面分離之用。
權(quán)利要求1.煙草除雜分離裝置，其特征在于包括有左邊的高速皮帶輸送機(jī)、右邊的皮帶輸送機(jī)，左邊高速皮帶輸送機(jī)的皮帶位置高于右邊皮帶輸送機(jī)的皮帶位置，且相互間隔一定距離，二皮帶輸送機(jī)相鄰處有一框架，在左邊皮帶輸送機(jī)拋出的煙草流段，框架內(nèi)安裝有照明光源、高速攝像機(jī)，高速攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)照明光源在煙草流上的照射部位；在煙草流段的上方框架內(nèi)安裝有一沿?zé)煵萘鳈M截面方向排列的排氣閥，排氣閥的閥嘴向下正對(duì)煙草流，框架底部安裝有分離料斗，位于排氣閥下方，所述的左邊的皮帶輸送機(jī)的皮帶上方安裝有空氣下沉器，所述的空氣下沉器是一個(gè)扁平的空氣通道，空氣通道的頂板上有擋風(fēng)條，空氣通道的底部為篩網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草除雜分離裝置，其特征在于所述的高速攝像機(jī)旁邊，煙草流的上方的框架內(nèi)安裝有一沿?zé)煵萘鞯臋M截面方向旋轉(zhuǎn)的多棱鏡，多棱鏡的一側(cè)安裝有激光器，激光器的激光出射口正對(duì)多棱鏡的一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草除雜分離裝置，其特征在于在煙草流段的上下方，框架內(nèi)均安裝有照明光源、高速攝像機(jī)，高速攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)照明光源在煙草流上的照射部位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草除雜分離裝置，其特征在于所述的排氣閥為電磁閥。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種煙草除雜分離裝置，是在高低配置的左邊高速皮帶輸送機(jī)的皮帶與右邊皮帶輸送機(jī)的皮帶之間，有一框架，在左邊皮帶輸送機(jī)拋出的煙草流段，框架內(nèi)安裝有照明光源、高速攝像機(jī)，高速攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)照明光源在煙草流上的照射部位；在煙草流段的上方框架內(nèi)安裝有一沿?zé)煵萘鳈M截面方向排列的排氣閥，排氣閥的閥嘴向下正對(duì)煙草流，當(dāng)高速攝像機(jī)檢測(cè)到的煙草雜質(zhì)信息后，計(jì)算機(jī)控制排氣閥動(dòng)作，吹氣使得雜質(zhì)從煙草流中分離。經(jīng)過(guò)分離的煙草經(jīng)過(guò)空氣下沉器運(yùn)輸?shù)较碌拦ば?。本?shí)用新型對(duì)煙草除雜準(zhǔn)確、效率高。
文檔編號(hào)A24B1/00GK2912277SQ200620071789

公開(kāi)日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月21日
發(fā)明者明軍, 吳先良, 許先璠, 王小兵, 王新, 李民權(quán), 楊勇, 王愛(ài)國(guó) 申請(qǐng)人:合肥安大電子檢測(cè)設(shè)備廠