CN101979729A - 籽棉异纤清除机 - Google Patents

Abstract

籽棉异纤清除机，涉及一种籽棉中杂质的清除设备，由籽棉开松装置、CCD图像检测清除装置、微尘清除装置、杂物分离装置和籽棉扩散器组成，籽棉开松装置设置在CCD图像检测清除装置的上端，籽棉开松装置的下开口与CCD图像检测清除装置的检测通道连通，微尘清除装置设置在籽棉开松装置的上端，微尘清除装置的籽棉通道与籽棉开松装置的上开口连通，籽棉扩散器经杂物分离装置与微尘清除装置的进料口连通。能够充分清除和分离籽棉中混入的重质杂物和悬浮微粉，保证了异纤检测精度和设备安全。籽棉开松装置能够快速将密集的籽棉开松至蓬松状态，不仅有利于异纤检测，而且降低了清除异纤时夹带的籽棉量，清除精度更高。

Description

籽棉异纤清除机

技术领域

本发明涉及一种籽棉中杂质的清除设备，具体地说是一种籽棉异纤清除机。

背景技术

在纺织行业中，籽棉中混入的杂质会导致布料瑕疵增多、染色不均，影响布料质量而造成损失。籽棉异纤清除机用于将种植、采摘、运输过程中混入到籽棉中的地膜、头发、鸡毛片、编织袋丝等异性纤维从籽棉中清除。目前，籽棉异纤清除机械多采用刺辊缠绕法、内吸法、外吸法等方法清除异纤杂质；但是，这些清除方法都存在着严重的不足。刺辊缠绕法要经常更换刺辊进行清理，劳动强度大；传动多，噪声大，功率消耗大；清除异纤效果不好。内吸法、外吸法对较长、较重的异纤清除效果不理想。较好的异纤清除方法为CCD检测法。但是，如果待清除杂质的籽棉密集度过高，检测精度和清除准确度都会受到影响。并且，籽棉中夹杂的其它杂质也会对清除机造成影响，从而降低清除效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种清除准确度高、快速可靠的籽棉异纤清除机。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：籽棉异纤清除机，由籽棉开松装置、CCD图像检测清除装置、微尘清除装置、杂物分离装置和籽棉扩散器组成，籽棉开松装置设置在CCD图像检测清除装置的上端，籽棉开松装置的下开口与CCD图像检测清除装置的检测通道连通，微尘清除装置设置在籽棉开松装置的上端，微尘清除装置的籽棉通道与籽棉开松装置的上开口连通，籽棉扩散器经杂物分离装置与微尘清除装置的进料口连通。

所述的籽棉开松装置，设有上下两端开口的机壳，在机壳内设有喂料辊和开松辊，喂料辊呈25°-50°角对应设置在开松辊的斜上方，在喂料辊上均布设有送料棒，在开松辊上均布设有开松棒，送料棒与开松棒相互交错，喂料辊与开松辊的旋转方向相反。

所述的喂料辊的转速为15-45转/分钟，开松辊的转速为200-300转/分钟。

所述的喂料辊上，送料棒沿辊体轴向呈螺旋分布，所述的开松辊上，开松棒沿辊体轴向呈螺旋分布。

所述的微尘清除装置，由气棉分离箱和微尘排放器组成，气棉分离箱内设有两个气棉隔离网板，两个气棉隔离网板将气棉分离箱分隔为籽棉通道和籽棉通道两侧的粉尘分离仓，粉尘分离仓与微尘排放器连通。

所述的杂物分离装置，设有箱体，在箱体内有一个倾斜设置的分离网板，分离网板的上方为籽棉筛分过道，下方为杂物储存室，分离网板从籽棉筛分过道的进口端至出口端逐渐升高。

所述的分离网板由相互平行设置的除杂棒组成，两根相邻的除杂棒之间设有供杂物通过的筛缝。

所述的除杂棒通过转轴设置在两侧的框架上。除杂棒的横断面在横向和纵向上具有不同的长度。

所述的籽棉扩散器，由连接头、扩散管、稳流管和气压平衡器组成，扩散管呈梯形，稳流管呈长方形，扩散管的出料端与稳流管连接，在稳流管上设有气压平衡器，气压平衡器的两端分别与稳流管两侧的侧壁的开口连通。

所述的扩散管，其进料端的宽度小于出口端的宽度，进料端的高度大于出口端的高度。

本发明的有益效果是：利用输棉风机的动力将籽棉由籽棉输入口经籽棉扩散器，将籽棉摊薄、分层，依次送至杂物分离装置和微尘清除装置，能够充分清除和分离籽棉中混入的重质杂物和悬浮微粉，保证了异纤检测精度和设备安全。籽棉开松装置能够快速将密集的籽棉开松至蓬松状态，不仅有利于异纤检测，而且降低了清除异纤时夹带的籽棉量，清除精度更高。所述CCD图像检测清除装置，是采用CCD图像处理，能够将已多次除杂的棉流中的遗留异纤分析识别出来，通过控制高压气体将棉流中夹杂的异纤吹出，实现了对遗留杂质的″吹杂″，从而去除籽棉中的各种杂质。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中籽棉开松装置的喂料辊的结构示意图。

图3是本发明中杂物分离装置的结构示意图。

图4是本发明中杂物分离装置的分离网板的结构示意图。

图5是本发明中微尘清除装置的结构示意图。

图6是本发明中籽棉扩散器的俯视图。

图中标记：1、籽棉开松装置，2、CCD图像检测清除装置，3、微尘清除装置，4、杂物分离装置，5、籽棉扩散器，6、机壳，7、喂料辊，8、开松辊，9、送料棒，10、开松棒，11、箱体，12、分离网板，13、籽棉筛分过道，14、杂物储存室，15、除杂棒，16、筛缝，17、框架，18、气棉分离箱，19、微尘排放器，20、气棉隔离网板，21、籽棉通道，22、粉尘分离仓，23、排放口，24、连接头，25、扩散管，26、稳流管，27、气压平衡器，28、检测通道，29、下开口，30、上开口，31、进料口。

具体实施方式

如图1所示，籽棉异纤清除机，由籽棉开松装置1、CCD图像检测清除装置2、微尘清除装置3、杂物分离装置4和籽棉扩散器5组成，籽棉开松装置1设置在CCD图像检测清除装置2的上端，籽棉开松装置1的下开口29与CCD图像检测清除装置2的检测通道28连通，微尘清除装置3设置在籽棉开松装置1的上端，微尘清除装置3的籽棉通道21与籽棉开松装置1的上开口30连通，籽棉扩散器5经杂物分离装置4与微尘清除装置3的进料口31连通。

等待清除异纤等杂质的籽棉由气流带动从籽棉扩散器5进入异纤清除机，依次经杂物分离装置4分离出较重的杂物，并经微尘清除装置3清除较轻的粉尘后进入籽棉开松装置1进行开松处理，最后送入CCD图像检测清除装置2清除其中的异性纤维。

如图1和图2所示，所述的籽棉开松装置1，设有上下两端开口的机壳6，在机壳6内水平设有喂料辊7和开松辊8。喂料辊7呈25°-50°角对应设置在开松辊8的斜上方，即喂料辊7的中心至开松辊8中心的连线与水平方向成25°-50°角。在喂料辊7上均布设有送料棒9，开松辊8上均布设有开松棒10，送料棒9和开松棒10相互交错。为了有效提高开松效率和质量，可将喂料辊7上的送料棒9沿辊体轴向呈螺旋分布，开松辊8上的开松棒10沿辊体轴向呈螺旋分布。所述的喂料辊7和开松辊8分别由电机带动，且两者旋转方向相反，喂料辊7的转速为15-45转/分钟，开松辊8的转速为200-300转/分钟。

籽棉开松装置1的机壳6的上开口30设置在喂料辊7和开松辊8之间的位置，将喂料辊7和开松辊8上下错开一定角度设置，使喂料辊7对两个辊子之间的空隙有所遮挡，可以避免从机壳6的上开口30进入的籽棉和气流直接冲向喂料辊7和开松辊8之间的空隙，影响开松效果。优选设置角度为，将喂料辊7设置在开松辊8的30°-40°角的斜上方。所述的喂料辊7和开松辊8分别设置在机壳6两侧内壁上的凹槽内，两侧的凹槽将喂料辊7和开松辊8半包裹，使籽棉只能从喂料辊7和开松辊8之间通过，避免了籽棉从两侧不经开松就进入下部工序，提高了开松质量和可靠性。从机壳6的上开口30进入的籽棉，下落过程中首先接触喂料辊7，在喂料辊7的旋转过程中，送料棒9拨动籽棉向喂料辊7和开松辊8之间的空隙喂料。由于开松辊8的转速远远大于喂料辊7的转速，开松棒10拨动籽棉的速度远远大于送料棒9拨动籽棉的速度，因此，籽棉在喂料辊7和开松辊8之间被迅速打散，并由机壳6下端的开口流出进入CCD图像检测清除装置2的检测通道28。在开松过程中喂料辊7和开松辊8的转速控制非常重要，若转速过小不但影响开松效果，还会降低工作效率；若转速过大则容易损伤籽棉，使产品质量下降。因此，优选控制方案为：喂料辊7的转速20-30转/分钟，开松辊8的转速230-260转/分钟。

在等待清除异性纤维的籽棉中往往还夹杂着许多其它杂质，较重的杂物如碎石、土块和籽棉中的缰瓣等可能会造成设备损伤并影响生产皮棉产品的质量；较细的粉尘悬浮在气流中可能会对CCD摄像机造成干扰，导致检测精度下降。因此，在籽棉开松装置1上部设置微尘清除装置3和杂物分离装置4，分别用于清除籽棉中混入的较重和较轻的杂质。

如图1、图3和图4所示，设有箱体11，在箱体11内有一个倾斜设置的分离网板12，分离网板12的上方为籽棉筛分过道13，下方为杂物储存室14，分离网板12从籽棉筛分过道13的进口端至出口端逐渐升高。分离网板12由相互平行设置的除杂棒15组成，两根相邻的除杂棒15之间设有供杂物通过的筛缝16。

流入杂物分离装置4的带有杂物的籽棉由风力带动沿分离网板12向上移动。在移动过程中，较重的杂物相对于较轻的籽棉移动速度较慢，杂物从除杂棒15之间的筛缝16掉落至杂物储存室14，籽棉则继续由风力带动通过籽棉筛分过道13进入微尘清除装置3。除杂棒15之间的筛缝16可以根据需要调整，以适应不同杂物的分离需求。为了便于调整除杂棒15之间的筛缝16，可以将除杂棒15通过转轴设置在两侧的框架17上，将除杂棒15的横断面形状设置成三角形或长方形或者在横向和纵向上具有不同长度的其它形状，通过旋转除杂棒15即可调整筛缝16的大小。除杂棒15可以人工操作单独旋转，也可以通过机械联动同步旋转。在杂物储存室14上设有清理窗口，清理窗口上设有仓盖。定期打开仓盖以便清理杂物储存室14内的杂物。

如图1和图5所示，所述的微尘清除装置3，由气棉分离箱18和微尘排放器19组成。气棉分离箱18内设有两个气棉隔离网板20。两个气棉隔离网板20将气棉分离箱18分隔为籽棉通道21和籽棉通道21两侧的粉尘分离仓22，两侧的粉尘分离仓22从侧面相互连通。粉尘分离仓22通过顶部设置的开口与微尘排放器19连通，微尘排放器19上设有与粉尘回收设备连接的排放口23。微尘排放器19为一段气体流通管路，其形状可以是圆形、方形或其它形状。微尘排放器19的排放口23与粉尘回收设备连通。

从杂物分离装置4流出的籽棉由气流带动送入微尘清除装置3的籽棉通道21，进入籽棉通道21的气流携带细小的粉尘穿过气棉隔离网板20，籽棉则被气棉隔离网板20阻挡后向下落入籽棉异纤清除机的籽棉开松装置1。同时由于气流进入籽棉通道21后迅速扩散开，减小了向下的风力，可以避免影响籽棉开松装置1的开松效果。与微尘排放器19连接的粉尘回收设备在回收粉尘过程中会在微尘排放器19和粉尘分离仓22中形成一定的负压，形成的负压又迫使输送籽棉的气流穿过气棉隔离网板20进入粉尘分离仓22，增强了微尘的清除效果。

如果籽棉在进入异纤清除机时过分聚集，在通过后续各处理装置时，会造成在流通通路中的不均匀分布，将会降低后续各处理装置的处理效果，因此，需要设置籽棉扩散器5，使进入异纤清除机的籽棉平铺开，以利于后续处理。

如图1和图6所示，所述的籽棉扩散器5，由连接头24、扩散管25、稳流管26和气压平衡器27组成，扩散管25呈梯形。稳流管26呈长方形，其两端大小相等。扩散管25的出料端与稳流管26连接，在稳流管26上设有气压平衡器27，气压平衡器27的两端分别与稳流管26两侧的侧壁的开口连通。连接头24与扩散管25的接口端为方形，另一端为圆形，圆形端用于连接籽棉送料管道。扩散管25进料端的宽度小于出口端的宽度，进料端的高度大于出口端的高度。

带有杂质的籽棉由压风送料设备用风力从连接头24压入籽棉扩散器5，进入籽棉扩散器5的扩散管25后，由于通道宽度增大、高度减小，籽棉随气流被摊薄，迅速均匀扩散开，扩散后的籽棉被送入异纤清除机的杂物分离装置4中的籽棉筛分过道13。

所述的扩散管25，其进料端宽度是出料端宽度的1/2-1/4，其进料端高度是出料端高度的1.5-2.5倍，通过这种设置方式可以使籽棉均匀的平铺开来，更利于后续的清除工序。所述的气压平衡器27，可以采用一段设置在稳流管26外壁上的管道构成，管道可以是方形管、圆形管或其它形状。稳流管26两侧壁上设置的开口经过气压平衡器27从稳流管26外部相互连通，从而保证稳流管26两侧的气压保持平衡，使经过扩散管25分散后进入稳流管26的籽棉可以均匀通过，不会因为两侧气压偏差而向一侧堆积。

所述的CCD图像检测清除装置2包括CCD图像检测系统、清除装置和控制系统，经过籽棉开松装置1开松后的籽棉进入CCD图像检测清除装置2的检测通道，利用检测通道两侧设置的CCD摄像机检测下落的籽棉，通过程序分析出含有异纤的籽棉的下落位置，控制系统根据检测结果控制清除装置中相应位置的喷嘴喷出高速气流清除带有异纤等杂质的籽棉。其中CCD图像检测系统可参考专利200620008105.2或200620122980.3，清除装置可参考专利20052012712.5。

通过本发明的籽棉异纤清除机能够快速有效的清除籽棉中的杂质，清除准确率高、质量稳定。

Claims (10)

1.籽棉异纤清除机，其特征在于：由籽棉开松装置(1)、CCD图像检测清除装置(2)、微尘清除装置(3)、杂物分离装置(4)和籽棉扩散器(5)组成，籽棉开松装置(1)设置在CCD图像检测清除装置(2)的上端，籽棉开松装置(1)的下开口(29)与CCD图像检测清除装置(2)的检测通道(28)连通，微尘清除装置(3)设置在籽棉开松装置(1)的上端，微尘清除装置(3)的籽棉通道(21)与籽棉开松装置(1)的上开口(30)连通，籽棉扩散器(5)经杂物分离装置(4)与微尘清除装置(3)的进料口(31)连通。

2.如权利要求1所述的籽棉异纤清除机，其特征在于：所述的籽棉开松装置(1)，设有上下两端开口的机壳(6)，在机壳(6)内设有喂料辊(7)和开松辊(8)，喂料辊(7)呈25°-50°角对应设置在开松辊(8)的斜上方，在喂料辊(7)上均布设有送料棒(9)，在开松辊(8)上均布设有开松棒(10)，送料棒(9)与开松棒(10)相互交错，喂料辊(7)与开松辊(8)的旋转方向相反。

3.如权利要求2所述的籽棉异纤清除机，其特征在于：所述的喂料辊(7)的转速为15-45转/分钟，开松辊(8)的转速为200-300转/分钟。

4.如权利要求2所述的籽棉异纤清除机，其特征在于：所述的喂料辊(7)上，送料棒(9)沿辊体轴向呈螺旋分布，所述的开松辊(8)上，开松棒(10)沿辊体轴向呈螺旋分布。

5.如权利要求1所述的籽棉异纤清除机，其特征在于：所述的微尘清除装置(3)，由气棉分离箱(18)和微尘排放器(19)组成，气棉分离箱(18)内设有两个气棉隔离网板(20)，两个气棉隔离网板(20)将气棉分离箱(18)分隔为籽棉通道(21)和籽棉通道(21)两侧的粉尘分离仓(22)，粉尘分离仓(22)与微尘排放器(19)连通。

6.如权利要求1所述的籽棉异纤清除机，其特征在于：所述的杂物分离装置(4)，设有箱体(11)，在箱体(11)内有一个倾斜设置的分离网板(12)，分离网板(12)的上方为籽棉筛分过道(13)，下方为杂物储存室(14)，分离网板(12)从籽棉筛分过道(13)的进口端至出口端逐渐升高。

7.如权利要求6所述的籽棉异纤清除机，其特征在于：所述的分离网板(12)由相互平行设置的除杂棒(15)组成，两根相邻的除杂棒(15)之间设有供杂物通过的筛缝(16)。

8.如权利要求7所述的籽棉异纤清除机，其特征在于：所述的除杂棒(15)通过转轴设置在两侧的框架(17)上。除杂棒(15)的横断面在横向和纵向上具有不同的长度。

9.如权利要求1所述的籽棉异纤清除机，其特征在于：所述的籽棉扩散器(5)，由连接头(24)、扩散管(25)、稳流管(26)和气压平衡器(27)组成，扩散管(25)呈梯形，稳流管(26)呈长方形，扩散管(25)的出料端与稳流管(26)连接，在稳流管(26)上设有气压平衡器(27)，气压平衡器(27)的两端分别与稳流管(26)两侧的侧壁的开口连通。

10.如权利要求9所述的籽棉异纤清除机，其特征在于：所述的扩散管(25)，其进料端的宽度小于出口端的宽度，进料端的高度大于出口端的高度。

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