CN104525503A - 防水型色选机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防水型色选机，包括在机架上依次设置的喂料机构、检测处理机构、嵌入式视觉控制机构、彩色触摸屏、剔除机构和物料收集机构，喂料结构包括储料仓、给料器和滑槽；检测处理机构包括相机、背景板和光源；嵌入式视觉控制机构包括现场可编程门阵列和数字信号处理器；剔除机构包括驱动装置、设置于密封体内部的电磁阀和喷嘴；物料收集机构包括设置于色选机最下方的合格物料出料导槽和废料仓。本发明降低水对色选机的影响，能够实现对含水物料分选，大幅度提高了工作效率，降低了劳动强度；设备结构简单紧凑，便于安装、操作，并有利于降低设备的生产成本和使用成本。

Description

防水型色选机

技术领域

本发明属于一种颗粒物料的分级分选装置，具体涉及一种防水型色选机。

背景技术

色选机是一个集光学、机械、电路、计算机、控制等于一体的电器分选设备，在使用过程和应用场所中应避免水的存在，如果有水进入设备将造成毁灭性的破坏。

目前色选机的结构对于水的防止没有任何措施，只能在使用过程中严格要求客户，因此也主要是分选原料中不含水分的物料。但是随着色选机应用领域的推广，越来越多的物料需要分选，其中也包含原料中含有水分的物料，因此急需要一种可以防水的色选机。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种防水型色选机。

本发明的技术方案是;

一种防水型色选机，包括在机架上依次设置的喂料机构、检测处理机构、嵌入式视觉控制机构、彩色触摸屏、剔除机构和物料收集机构；

所述喂料结构包括储料仓、给料器和滑槽，储料仓与给料器连接，给料器下方连接滑槽；

所述检测处理机构包括相机、背景板和光源，在光源的下方设置有背景板，以滑槽为对称轴，在滑槽两侧各设置多组相机、一个背景板和一组光源；

所述嵌入式视觉控制机构包括现场可编程门阵列和数字信号处理器；

所述剔除机构包括驱动装置、设置于密封体内部的电磁阀和喷嘴，驱动装置通过信号线与电磁阀连接，电磁阀与喷嘴连接；

所述物料收集机构包括设置于色选机最下方的合格物料出料导槽和废料仓。

所述滑槽倾斜设置，其槽面上设有多个向下延伸的槽沟。

所述储料仓内设有料位检测器。

所述密封体的上顶面倾斜设置。

所述密封体与合格物料出料导槽固定连接。

所述合格物料出料导槽与滑槽共轴线。

所述喷嘴设置于合格物料出料导槽上方。

所述滑槽与合格物料出料导槽之间设置有遮流板。

本发明的有益效果是：

本发明降低水对色选机的影响，能够实现对含水物料分选，大幅度提高了工作效率，降低了劳动强度；设备结构简单紧凑，便于安装、操作，并有利于降低设备的生产成本和使用成本。

附图说明

图1是本发明防水型色选机的工作原理图；

图2是本发明防水型色选机的机械部分结构示意图图。

其中：

1  喂料机构                      2  检测处理机构

3  嵌入式视觉控制机构            4  彩色触摸屏

5  剔除机构                      6  物料收集机构

7  储料仓                        8  给料器

9  滑槽                         10  相机

11  背景板                       12  光源

13  驱动装置                     14  电磁阀

15  喷嘴                         16  密封体

17  合格物料出料导槽             18  废料仓

19  遮流板。

具体实施方式

下面结合说明书附图及实施例对本发明防水型色选机进行详细说明：

如图1所示，一种防水型色选机，包括在机架（未图示）上依次设置的喂料机构1、检测处理机构2、嵌入式视觉控制机构3、彩色触摸屏4、剔除机构5和物料收集机构6；

所述喂料结构1包括储料仓7、给料器8和滑槽9，储料仓7与给料器8连接，给料器8下方连接滑槽9；滑槽9倾斜设置，其槽面上设有多个向下延伸的槽沟；所述储料仓7内设有料位检测器（未图示）；

储料仓7用于储存待加工的含水分的物料，为调整物料的运动状态做准备。储料仓7中的含水分原料经由给料器8的振动被送入到防水型色选机的滑槽9中，通过给料器8振动频率的调整实现对物料输送量的控制。储料仓7内设有料位检测器（PFG86），当低于料位检测时发出警示并降低给料器8振动频率，减少并避免物料的拥堵。

所述检测处理机构2包括以滑槽9为对称轴的前检测处理机构和后检测处理机构，前检测处理机构和后检测处理机构均由照明部分和信号采集处理部分组成；照明部分包括光源12和在光源12的下方设置的背景板11，光源12采用输出功率可调的高亮度LED光源，光源12的颜色和亮度保证能够CCD相机采集物料的图像；为防止水落在观察玻璃上影响光信号，因此加大了前检测处理机构和后检测处理机构之间的空间距离；信号采集处理部分包括相机10，相机10使用CCD相机，高速实时采集物料下落时的图像。

所述嵌入式视觉控制机构3包括现场可编程门阵列（FPGA）和数字信号处理器（DSP），实现物料图像的分析处理。

其中，FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）：是专用集成电路（ASIC）中集成度最高的一种，内部包括可配置逻辑模块、输出输入模块和内部连线三个部分。在本发明中，现场可编程门阵列可以采用颶风Ⅲ（Cyclone Ⅲ）系列EP3C120芯片或者性能类似的器件。

其中，DSP（Digital Signal Processor，数字信号处理器）主要用于数字信号处理领域，非常适合高密度，重复运算及大数据容量的信号处理。它采用多总线技术以及流水线结构，将程序与数据存储器分开，使用多总线，取指令和取数据同时进行。DSP依靠硬件乘法器可在单周期完成乘法运算，而且还具有专门的信号处理指令，使计算速度有了较大的提高。在本发明中，数字信号处理器由芯片TMS320DM64X或者性能类似的器件构成，用于数字图像的分析处理及信号的输出。

所述彩色触摸屏4作为人机交互界面，通过信号线与嵌入式视觉控制机构4连接。分选时，根据已有待分选物料相应的匹配图像特征数据，在彩色触摸屏4上显示依据不同的分选分级标准分选出的指定物料（产品）图像和与之对应的剩余物料（非产品）的图像。点击不同的图像，即可确定选择了不同的分选标准。同时在分选工作时，经检测处理机构2采集到当前分选物料的图像后，可在彩色触摸屏4上实时地显示，便于观察。本发明的彩色触摸屏4可选用MT8121型或者性能类似的彩色触摸屏。

所述剔除机构5包括驱动装置13、设置于密封体16内部的电磁阀14和喷嘴15，驱动装置13通过信号线与电磁阀14连接，电磁阀14与喷嘴15连接；驱动装置13包括驱动电磁阀的相应控制部件等。密封体16的上顶面倾斜设置。密封体16的上顶面形成导流结构，让沿滑槽9流下落的水被导流到废料仓18，防止水分进入喷嘴15和电磁阀14。

密封体16与合格物料出料导槽17固定连接。喷嘴15设置于合格物料出料导槽17上方。

剔除机构5是色选机分选的执行机构，驱动装置13分析嵌入式视觉控制机构3的判断结果，并根据结果驱动相应的电磁阀14打开或关闭，打开时高压气体通过喷嘴15喷出，将待剔除物吹入废料仓18，完成分选。剔除机构5对于水的敏感性也比较高，进入水后会烧毁气阀，将无法完成剔除分选工作。设计将电磁阀14和喷嘴15封闭在一个密封体16，在外面做好防水和导流的措施，防止水进入。

所述物料收集机构6包括设置于色选机最下方的合格物料出料导槽17和废料仓18组成，合格物料出料导槽17与滑槽9共轴线。

所述滑槽9与合格物料出料导槽17之间设置有遮流板19。

本发明的控制原理是：

本发明采用高速DSP、FPGA、单片机进行数据的运算和控制，光源12为输出功率可调的高亮度LED光源，CCD及光学镜头采集物料表面的光信号并将其转换成数字信号，工业单片机进行数据传递及逻辑控制，DSP进行数字处理，根据触摸屏上设定的工作参数进行异色粒识别，驱动电路驱动高速电磁阀动作，由喷嘴将不合格物料吹离正常的下落轨迹，由此实现对物料的分选。

本发明的工作过程是：

将物料投入储料仓7，物料顺入料斗下滑落到给料器8上，由给料器8按一定的给料速度将物料均匀地撒布在滑槽9的槽面上，物料沿斜置的槽面向下滑，并自动进入槽面的槽沟里，在槽沟中依次排列，槽沟宽度略大于物料颗粒的宽度，使物料颗粒恰好在槽沟中一字顺序排列，当物料颗粒从滑槽9下端滑落后，依靠惯性继续向合格物料出料导槽17方向运动，最后进入合格物料出料导槽17。

但是如果物料的色泽不符合物料的色泽要求，检测处理机构2感应到的光的强度就会出现变化，DSP根据光电检测装置发出的信号启动剔除机构5中的喷嘴15，喷嘴15向运动中的物料颗粒喷出瞬间气流，将不合格物料颗粒吹离原有的运动轨道，落到合格物料出料导槽17外的废料仓18中，适当设置喷嘴15的启动时间和物料颗粒的色泽感应位置与喷吹位置之间的距离，就可使气流恰好吹到不同色泽的物料颗粒上，将不同色泽的物料颗粒分离出来。

本发明将前后检测系统距离拉远，有效的防止物料中的水分喷溅到检测系统观察玻璃；检测系统对物料进行图像采集分析处理后驱动气阀将杂质物料剔除，为防止物料中水分进入气阀将其烧毁，设计密封体将喷嘴和气阀封闭，同时将水分导流至废料收集区域。在喷嘴剔除的前方区域设计遮流板结构，防止被高压气喷散的水雾落在前侧检测系统的观测玻璃。

Claims (8)

1. 一种防水型色选机，包括在机架上依次设置的喂料机构（1）、检测处理机构（2）、嵌入式视觉控制机构（3）、彩色触摸屏（4）、剔除机构（5）和物料收集机构（6），其特征在于：

所述喂料结构（1）包括储料仓（7）、给料器（8）和滑槽（9），储料仓（7）与给料器（8）连接，给料器（8）下方连接滑槽（9）；

所述检测处理机构（2）包括相机（10）、背景板（11）和光源（12），在光源（12）的下方设置有背景板（11），以滑槽（9）为对称轴，在滑槽（9）两侧各设置多组相机（10）、一个背景板（11）和一组光源（12）；

所述嵌入式视觉控制机构（3）包括现场可编程门阵列和数字信号处理器；

所述剔除机构（5）包括驱动装置（13）、设置于密封体（16）内部的电磁阀（14）和喷嘴（15），驱动装置（13）通过信号线与电磁阀（14）连接，电磁阀（14）与喷嘴（15）连接；

所述物料收集机构（6）包括设置于色选机最下方的合格物料出料导槽（17）和废料仓（18）。

2. 根据权利要求1所述的一种防水型色选机，其特征在于：所述滑槽（9）倾斜设置，其槽面上设有多个向下延伸的槽沟。

3. 根据权利要求1所述的一种防水型色选机，其特征在于：所述储料仓（7）内设有料位检测器。

4. 根据权利要求1所述的一种防水型色选机，其特征在于：所述密封体（16）的上顶面倾斜设置。

5. 根据权利要求1所述的一种防水型色选机，其特征在于：所述密封体（16）与合格物料出料导槽（17）固定连接。

6. 根据权利要求1所述的一种防水型色选机，其特征在于：所述合格物料出料导槽（17）与滑槽（9）共轴线。

7. 根据权利要求1所述的一种防水型色选机，其特征在于：所述喷嘴（15）设置于合格物料出料导槽（17）上方。

8. 根据权利要求1所述的一种防水型色选机，其特征在于：所述滑槽（9）与合格物料出料导槽（17）之间设置有遮流板（19）。