CN108171140A - 用于收集分离棉纤维废料的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种用于收集分离棉纤维废料的系统，包括：废料收集箱；第一图像采集装置，其用于连续采集落入至废料收集箱内的废料的若干图像；第二图像采集装置，其用于采集一张由梳理装置所梳理得到的棉纤维的图像；数据处理模块包括图像分析模块、存储模块和图像标记模块；存储模块用于预先存储有一纤维对比图像以及杂质图像；图像分析模块用于识别出纤维部分和杂质部分；废料进入管的下端连接有一过渡管；过渡管的下端连接有一导向板；分离通道，其设置于方形箱体内部，位于导向板的下方；吹风装置，其设置于分离入口的前侧；针布板，其布置于分离通道的内部，沿着分离通道的长度方向布置。本发明实现了梳理过程中废料成分的自动检测分析。
Description
技术领域
本发明涉及一种农业设备，尤其涉及一种用于收集分离棉纤维废料的系统。
背景技术
梳理机就是一种把经过初步加工的纺纱原料分梳成单纤维状态，组成网状纤维薄层，再集合成纤维条的纺纱机器。由于纤维的种类和工艺要求不同，梳理机也有各种不同的结构，如梳棉机、梳毛机、梳麻机等。经过梳理后的纤维条，许多杂质和疵点已被排除，不同品质和色泽的纤维得到较充分的混和，纤维初步伸直，且具有方向性。在梳理过程中，一部分纤维以及杂质被排出和收集起来，成为废料，但是废料中的纤维仍具有利用价值，因此，了解废料的成分是对废料进一步利用的前提。但目前还缺乏能够准确检测废料成分的系统。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种用于收集分离棉纤维废料的系统，设置于梳理机上，包括：
废料收集箱，其上部具有废料进入口，所述废料收集箱的侧壁设置有观察窗口，所述观察窗口位于所述废料进入口的下方；所述废料收集箱用于连续接收由所述梳理机的梳理装置所排出的废料；
第一图像采集装置，其设置于所述废料收集箱的外部，且所述第一图像采集装置正对着所述观察窗口，用于连续采集落入至所述废料收集箱内的废料的若干图像；
第二图像采集装置，其设置于所述梳理机的梳理装置的后端，用于采集一张由所述梳理装置所梳理得到的棉纤维的图像；
数据处理模块，其连接至所述图像采集装置，用于接收所述第一图像采集装置连续采集的废料的若干图像；
所述数据处理模块包括图像分析模块、存储模块和图像标记模块；
所述存储模块用于预先存储有一纤维对比图像以及杂质图像，所述纤维对比图像为由所述梳理机的梳理装置所梳理得到的棉纤维的图像；
所述图像分析模块用于逐一将所述第一图像采集装置所采集的废料的若干图像与所述纤维对比图像以及所述杂质图像进行比较，并识别出所述第一图像采集装置所采集的废料的图像中的纤维部分和杂质部分；
所述图像标记模块用于将所述第一图像采集装置所采集的废料的图像中的杂质部分标记出来，并计算在所述第一图像采集装置所采集的废料的图像中杂质部分和纤维部分的比例；
所述废料收集箱包括一个方形箱体以及连接于所述方形箱体的上部的废料进入管，所述废料进入管呈上大下小的漏斗形，所述废料进入管的上端具有所述废料进入口，所述废料进入管的下端连接有一过渡管，并通过所述过渡管连接至所述方形箱体，所述废料进入管位于靠近所述方形箱体的一侧，所述过渡管的水平截面呈长条形，且所述长条形的长度方向与所述观察窗口所在平面相平行；
所述过渡管的下端连接有一导向板，所述导向板延伸至所述方形箱体内部，所述导向板相对于竖直方向倾斜设置，且所述导向板的倾斜方向为朝向所述观察窗口的方向，所述导向板的下边缘超过所述观察窗口的下边缘；
分离通道，其设置于所述方形箱体内部，位于所述导向板的下方，所述导向板与所述方形箱体的前侧壁限定出下料口，所述分离通道的前端顶部具有分离入口，所述分离入口与所述下料口对齐，所述分离通道从所述方形箱体的一侧延伸至所述方形箱体的另一侧；
吹风装置，其设置于所述分离入口的前侧，靠近所述方形箱体的具有所述观察窗口的一侧，所述吹风装置的吹风方向朝向所述分离通道；
针布板，其布置于所述分离通道的内部，沿着所述分离通道的长度方向布置，所述针布板的梳针的尖端到所述分离通道的顶壁的距离为4-6cm。
优选的是，所述的用于收集分离棉纤维废料的系统中，还包括：LED灯，其设置于所述废料收集箱的内部，且所述LED灯位于所述废料进入口附近，用于向所述观察窗口的附近区域投射光线。
优选的是，所述的用于收集分离棉纤维废料的系统，还包括：一操作台，所述操作台设置于所述废料收集箱的外部，所述操作台的下部具有机箱，所述第一图像采集装置安装于所述操作台上，所述数据处理模块设置于所述机箱内部；所述图像显示模块设置于所述操作台的上部。
优选的是，所述的用于收集分离棉纤维废料的系统中，还包括：图像显示模块，其连接至所述数据处理模块，用于接收所述图像标记模块所标记的废料的图像，所述图像显示模块设置于所述废料收集箱的外部。
优选的是，所述的用于收集分离棉纤维废料的系统中，还包括：远程终端，其通过无线通信模块与所述数据处理模块通信连接，用于接收所述图像标记模块所标记的废料的图像，将所述图像标记模块所标记的废料的图像显示于一远程终端屏幕上，并在所述远程终端屏幕上显示所述杂质部分和所述纤维部分的比例。
优选的是，所述的用于收集分离棉纤维废料的系统中，所述分离通道的后端具有分离出口，所述分离出口形成于所述方形箱体的另一侧的侧壁上，且所述分离出口设置有可启闭的门。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明所述的用于收集分离棉纤维废料的系统，包括：废料收集箱，其上部具有废料进入口，所述废料收集箱的侧壁设置有观察窗口，所述观察窗口位于所述废料进入口的下方；所述废料收集箱用于连续接收由所述梳理机的梳理装置所排出的废料；第一图像采集装置，其设置于所述废料收集箱的外部，且所述第一图像采集装置正对着所述观察窗口，用于连续采集落入至所述废料收集箱内的废料的若干图像；第二图像采集装置，其设置于所述梳理机的梳理装置的后端，用于采集一张由所述梳理装置所梳理得到的棉纤维的图像；数据处理模块，其连接至所述图像采集装置，用于接收所述第一图像采集装置连续采集的废料的若干图像；所述数据处理模块包括图像分析模块、存储模块和图像标记模块；所述存储模块用于预先存储有一纤维对比图像以及杂质图像，所述纤维对比图像为由所述梳理机的梳理装置所梳理得到的棉纤维的图像；所述图像分析模块用于逐一将所述第一图像采集装置所采集的废料的若干图像与所述纤维对比图像以及所述杂质图像进行比较，并识别出所述第一图像采集装置所采集的废料的图像中的纤维部分和杂质部分；所述图像标记模块用于将所述第一图像采集装置所采集的废料的图像中的杂质部分标记出来，并计算在所述第一图像采集装置所采集的废料的图像中杂质部分和纤维部分的比例；所述废料收集箱包括一个方形箱体以及连接于所述方形箱体的上部的废料进入管，所述废料进入管呈上大下小的漏斗形，所述废料进入管的上端具有所述废料进入口，所述废料进入管的下端连接有一过渡管，并通过所述过渡管连接至所述方形箱体，所述废料进入管位于靠近所述方形箱体的一侧，所述过渡管的水平截面呈长条形，且所述长条形的长度方向与所述观察窗口所在平面相平行；所述过渡管的下端连接有一导向板，所述导向板延伸至所述方形箱体内部，所述导向板相对于竖直方向倾斜设置，且所述导向板的倾斜方向为朝向所述观察窗口的方向，所述导向板的下边缘超过所述观察窗口的下边缘；分离通道，其设置于所述方形箱体内部，位于所述导向板的下方，所述导向板与所述方形箱体的前侧壁限定出下料口，所述分离通道的前端顶部具有分离入口，所述分离入口与所述下料口对齐，所述分离通道从所述方形箱体的一侧延伸至所述方形箱体的另一侧；吹风装置，其设置于所述分离入口的前侧，靠近所述方形箱体的具有所述观察窗口的一侧，所述吹风装置的吹风方向朝向所述分离通道；针布板，其布置于所述分离通道的内部，沿着所述分离通道的长度方向布置，所述针布板的梳针的尖端到所述分离通道的顶壁的距离为4-6cm。
数据处理模块包括三个模块——图像分析模块、存储模块以及图像标记模块。存储模块存储所须的图像，包括纤维对比图像以及杂质图像。杂质图像可以是预先拍摄的粒结、棉籽硬壳的图像。图像分析模块在分析时，将废料图像与纤维对比图像和杂质图像进行对比，进而分析出废料图像中的纤维部分和杂质部分。图像标记模块将杂质部分标记出来，以供操作人员了解杂质的种类和状态以及分布情况。
本发明实现了梳理过程中所产生的废料成分的自动检测分析，为生产提供可靠的依据，同时为废料的回收利用提供重要的指标。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明所述的用于收集分离棉纤维废料的系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1所示，本发明提供一种用于收集分离棉纤维废料的系统，包括：废料收集箱8，其上部具有废料进入口，所述废料收集箱的侧壁设置有观察窗口7，所述观察窗口位于所述废料进入口的下方；所述废料收集箱用于连续接收由所述梳理机的梳理装置所排出的废料；LED灯9，其设置于所述废料收集箱的内部，且所述LED灯位于所述废料进入口附近，用于向所述观察窗口的附近区域投射光线；第一图像采集装置5，其设置于所述废料收集箱的外部，且所述第一图像采集装置正对着所述观察窗口，用于连续采集落入至所述废料收集箱内的废料的若干图像；第二图像采集装置，其设置于所述梳理机的梳理装置的后端，用于采集一张由所述梳理装置所梳理得到的棉纤维的图像；数据处理模块，其连接至所述图像采集装置，用于接收所述第一图像采集装置连续采集的废料的若干图像；所述数据处理模块包括图像分析模块、存储模块和图像标记模块；所述存储模块用于预先存储有一纤维对比图像以及杂质图像，所述纤维对比图像为由所述梳理机的梳理装置所梳理得到的棉纤维的图像；所述图像分析模块用于逐一将所述第一图像采集装置所采集的废料的若干图像与所述纤维对比图像以及所述杂质图像进行比较，并识别出所述第一图像采集装置所采集的废料的图像中的纤维部分和杂质部分；所述图像标记模块用于将所述第一图像采集装置所采集的废料的图像中的杂质部分标记出来，并计算在所述第一图像采集装置所采集的废料的图像中杂质部分和纤维部分的比例；所述废料收集箱8包括一个方形箱体3以及连接于所述方形箱体的上部的废料进入管1，所述废料进入管1呈上大下小的漏斗形，所述废料进入管的上端具有所述废料进入口，所述废料进入管的下端连接有一过渡管2，并通过所述过渡管2连接至所述方形箱体3，所述废料进入管位于靠近所述方形箱体的一侧，所述过渡管的水平截面呈长条形，且所述长条形的长度方向与所述观察窗口所在平面相平行；所述过渡管的下端连接有一导向板4，所述导向板延伸至所述方形箱体内部，所述导向板相对于竖直方向倾斜设置，且所述导向板的倾斜方向为朝向所述观察窗口的方向，所述导向板的下边缘超过所述观察窗口的下边缘；分离通道13，其设置于所述方形箱体内部，位于所述导向板4的下方，所述导向板与所述方形箱体的前侧壁限定出下料口，所述分离通道的前端顶部具有分离入口，所述分离入口与所述下料口对齐，所述分离通道从所述方形箱体的一侧延伸至所述方形箱体的另一侧；吹风装置10，其设置于所述分离入口的前侧，靠近所述方形箱体的具有所述观察窗口的一侧，所述吹风装置的吹风方向朝向所述分离通道；针布板11，其布置于所述分离通道的内部，沿着所述分离通道的长度方向布置，所述针布板的梳针12的尖端到所述分离通道的顶壁的距离为4-6cm。
废料通过废料进入口落入废料收集箱，下落过程中经过观察窗口，第一图像采集装置对着观察窗口，拍摄废料的图像。
作为对比的纤维对比图像是由第二图像采集装置拍摄到的。即不直接选择一个现成的纤维对比图像，而是利用第二图像采集装置对梳理装置所梳理出的棉纤维进行拍摄。这是因为，每个批次的纤维状态不尽相同。为了提高对比的准确度，以提高对废料成分分析的精确度，采集当次生产的棉纤维作为对比。
数据处理模块包括三个模块——图像分析模块、存储模块以及图像标记模块。存储模块存储所须的图像，包括纤维对比图像以及杂质图像。杂质图像可以是预先拍摄的粒结、棉籽硬壳的图像。图像分析模块在分析时，将废料图像与纤维对比图像和杂质图像进行对比，进而分析出废料图像中的纤维部分和杂质部分。图像标记模块将杂质部分标记出来，以供操作人员了解杂质的种类和状态以及分布情况。
废料经过废料进入口落入至废料进入管内，再经过过渡管，最后落入方形箱体内。由于废料进入管为上大下小的漏斗形，大量的废料可以迅速落入至废料进入管内，不会造成堵塞。过渡管的水平截面呈长条形，长条形的长度方向还与观察窗口所在平面相平行，从而使得废料在经过过渡管后，基本以相对于观察窗口展开的状态排布，这种状态更利于第一图像采集装置采集到均匀分布的废料的图像，从而可以提高对废料成分检测的准确度。废料进入管位于靠近方形箱体的一侧，也有利于第一图像采集装置采集到清晰的图像。
废料通过过渡管落入方形箱体时，容易向周围散开，导致废料成分分布不均匀或者不集中，进而导致第一图像采集装置所采集的废料图像的准确度不够高，因此，设计一个导向板，导向板可以对下落的废料进行阻挡，促使废料相对观察窗口展开分布，使废料的成分分布更均匀。
废料经过导向板和方形箱体的前侧壁所限定出的空间，在吹风装置吹送的风的作用下，直接改变行进方向，进入至分离通道内。并且由于吹风装置的吹风方向朝向分离通道，因此，废料在进入分离通道后，沿着分离通道行进，在行进过程中，废料中的纤维挂在针布板的梳针上，不能继续行进，而纤维中所夹杂的杂质则在气流的作用下到达分离通道的后端，并滞留在该位置。
针布板的梳针的尖端到分离通道的顶壁的距离为4-6cm，优选为5cm。即梳针和分离通道的顶壁距离很近，这有助于增加纤维被针布板所滞留的机会，从而提高从废料中回收纤维的效率。
本发明实现了梳理过程中所产生的废料成分的自动检测分析，为生产提供可靠的依据，同时为废料的回收利用提供重要的指标。
优选的是，所述的用于收集分离棉纤维废料的系统中，所述第一图像采集装置和所述第二图像采集装置均为电子摄像机。
该实施例易于实现，成本低。
优选的是，所述的用于收集分离棉纤维废料的系统中，还包括：LED灯，其设置于所述废料收集箱的内部，且所述LED灯位于所述废料进入口附近，用于向所述观察窗口的附近区域投射光线。
LED灯设置于废料收集箱的内部，且位于废料进入口附近，并向观察窗口的附近区域投射光线，即将观察窗口附近的废料照亮，从而使第一图像采集装置可以拍摄到清晰的废料图像，进而可以从该废料图像中分析出废料的成分。
优选的是，所述的用于收集分离棉纤维废料的系统，还包括：一操作台，所述操作台设置于所述废料收集箱的外部，所述操作台的下部具有机箱6，所述第一图像采集装置5安装于所述操作台上，所述数据处理模块设置于所述机箱内部。
操作人员可以在操作台前对数据处理模块内的数据进行设定和控制，调整第一图像采集装置的位置，以使第一图像采集装置能够正对观察窗口。
优选的是，所述的用于收集分离棉纤维废料的系统中，所述图像显示模块设置于所述操作台的上部。
操作人员可以通过图像显示模块查看到经过标记的图像，并对废料的成分进行判断和分析，并在现场对梳理机的生产参数进行调整和选择。
优选的是，所述的用于收集分离棉纤维废料的系统中，还包括：图像显示模块，其连接至所述数据处理模块，用于接收所述图像标记模块所标记的废料的图像，所述图像显示模块设置于所述废料收集箱的外部。
图像显示模块将所标记的图像展示出来，供操作人员查看。
优选的是，所述的用于收集分离棉纤维废料的系统中，还包括：远程终端，其通过无线通信模块与所述数据处理模块通信连接，用于接收所述图像标记模块所标记的废料的图像，将所述图像标记模块所标记的废料的图像显示于一远程终端屏幕上，并在所述远程终端屏幕上显示所述杂质部分和所述纤维部分的比例。
操作人员可以通过远程终端远程查看所标记的图像，查看杂质部分和纤维部分的比例，并对生产参数进行分析，以便在下一次生产周期时对生产参数进行调整。
优选的是，所述的用于收集分离棉纤维废料的系统中，所述分离通道13的后端具有分离出口，所述分离出口形成于所述方形箱体的另一侧的侧壁上，且所述分离出口设置有可启闭的门。
操作人员可以打开分离出口的门，将被吹送至分离出口附近的杂质清理出来。也可从分离出口抽动针布板，将针布板从分离通道拉出，进而取下针布板上所保留下来的纤维。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (6)
1.一种用于收集分离棉纤维废料的系统，其特征在于，设置于梳理机上，包括：
废料收集箱，其上部具有废料进入口，所述废料收集箱的侧壁设置有观察窗口，所述观察窗口位于所述废料进入口的下方；所述废料收集箱用于连续接收由所述梳理机的梳理装置所排出的废料；
第一图像采集装置，其设置于所述废料收集箱的外部，且所述第一图像采集装置正对着所述观察窗口，用于连续采集落入至所述废料收集箱内的废料的若干图像；
第二图像采集装置，其设置于所述梳理机的梳理装置的后端，用于采集一张由所述梳理装置所梳理得到的棉纤维的图像；
数据处理模块，其连接至所述图像采集装置，用于接收所述第一图像采集装置连续采集的废料的若干图像；
所述数据处理模块包括图像分析模块、存储模块和图像标记模块；
所述存储模块用于预先存储有一纤维对比图像以及杂质图像，所述纤维对比图像为由所述梳理机的梳理装置所梳理得到的棉纤维的图像；
所述图像分析模块用于逐一将所述第一图像采集装置所采集的废料的若干图像与所述纤维对比图像以及所述杂质图像进行比较，并识别出所述第一图像采集装置所采集的废料的图像中的纤维部分和杂质部分；
所述图像标记模块用于将所述第一图像采集装置所采集的废料的图像中的杂质部分标记出来，并计算在所述第一图像采集装置所采集的废料的图像中杂质部分和纤维部分的比例；
所述废料收集箱包括一个方形箱体以及连接于所述方形箱体的上部的废料进入管，所述废料进入管呈上大下小的漏斗形，所述废料进入管的上端具有所述废料进入口，所述废料进入管的下端连接有一过渡管，并通过所述过渡管连接至所述方形箱体，所述废料进入管位于靠近所述方形箱体的一侧，所述过渡管的水平截面呈长条形，且所述长条形的长度方向与所述观察窗口所在平面相平行；
所述过渡管的下端连接有一导向板，所述导向板延伸至所述方形箱体内部，所述导向板相对于竖直方向倾斜设置，且所述导向板的倾斜方向为朝向所述观察窗口的方向，所述导向板的下边缘超过所述观察窗口的下边缘；
分离通道，其设置于所述方形箱体内部，位于所述导向板的下方，所述导向板与所述方形箱体的前侧壁限定出下料口，所述分离通道的前端顶部具有分离入口，所述分离入口与所述下料口对齐，所述分离通道从所述方形箱体的一侧延伸至所述方形箱体的另一侧；
吹风装置，其设置于所述分离入口的前侧，靠近所述方形箱体的具有所述观察窗口的一侧，所述吹风装置的吹风方向朝向所述分离通道；
针布板，其布置于所述分离通道的内部，沿着所述分离通道的长度方向布置，所述针布板的梳针的尖端到所述分离通道的顶壁的距离为4-6cm。
2.如权利要求1所述的用于收集分离棉纤维废料的系统，其特征在于，还包括：LED灯，其设置于所述废料收集箱的内部，且所述LED灯位于所述废料进入口附近，用于向所述观察窗口的附近区域投射光线。
3.如权利要求1所述的用于收集分离棉纤维废料的系统，其特征在于，还包括：一操作台，所述操作台设置于所述废料收集箱的外部，所述操作台的下部具有机箱，所述第一图像采集装置安装于所述操作台上，所述数据处理模块设置于所述机箱内部；所述图像显示模块设置于所述操作台的上部。
4.如权利要求3所述的用于收集分离棉纤维废料的系统，其特征在于，还包括：图像显示模块，其连接至所述数据处理模块，用于接收所述图像标记模块所标记的废料的图像，所述图像显示模块设置于所述废料收集箱的外部。
5.如权利要求1所述的用于收集分离棉纤维废料的系统，其特征在于，还包括：远程终端，其通过无线通信模块与所述数据处理模块通信连接，用于接收所述图像标记模块所标记的废料的图像，将所述图像标记模块所标记的废料的图像显示于一远程终端屏幕上，并在所述远程终端屏幕上显示所述杂质部分和所述纤维部分的比例。
6.如权利要求5所述的用于收集分离棉纤维废料的系统，其特征在于，所述分离通道的后端具有分离出口，所述分离出口形成于所述方形箱体的另一侧的侧壁上，且所述分离出口设置有可启闭的门。
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