CN109894377B - 一种皮带输送装置及硅料自动分拣系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种皮带输送装置,包括第一皮带输送机、第二皮带输送机以及用于与第一皮带输送机的输送末端和第二皮带输送机的输送始端配合使用的弧形换向板；弧形换向板位于第一皮带输送机和第二皮带输送机的同一端；第一皮带输送机的输送方向指向弧形换向板的内弧形面，第二皮带输送机的输送方向与第一皮带输送机的输送方向相反。第一皮带输送机和第二皮带输送机均配设有磁性杆。本发明还提供一种硅料自动分拣系统，包括皮带输送装置、重掺检测装置、机器视觉图像采集装置以及自动分拣机构。本发明用于实现待分拣硅料中异常料、重掺及金属丝的自动化分拣，提高硅料分拣的效率，以及降低硅料分拣的漏检率。

Description

一种皮带输送装置及硅料自动分拣系统

技术领域

本发明涉及硅料分拣领域，具体涉及一种皮带输送装置及硅料自动分拣系统，主要用于硅料中异常料、金属丝异物以及重掺的分拣。

背景技术

在光伏行业内，硅料分为片料和块料，片料直径在1mm-15mm不等，块料在3mm-15mm不等。硅料是光伏行业生产过程中常用的材料，比如将硅料用于多晶硅铸锭。

硅料在使用前，比如在用于多晶硅铸锭之前，需进行相应的准备工作，即需要把硅料进行清洗、分类、分拣等工序。

其中，硅料的分拣，不仅包括重掺分拣，还包括异物分拣和异常料分拣。异物分拣用于将硅料中的异物拣出，异常料分拣用于将硅料中的异常料拣出。其中硅料中的异物，一般包括包装箱纸屑、塑料包装袋碎屑、金属丝等非硅料。异常料是指被氧化或别记号笔标记过的与正常料有颜色差异的硅料。异常料一般为非灰色硅料。硅料的正常颜色呈灰色，异常料的颜色一般呈黑色(氧化所致)。

而目前，在进行硅料分拣时，往往通过输送带对硅料进行输送，硅料铺在输送带上往前平移输送，并在平移输送过程中，由人工将输送带上的异常料分拣出来。一方面，人工分拣工作效率低；另一方面，工作一段时间后，人工分拣易引起视觉疲劳，从而易使漏检率上升，不利于硅料分拣工作的顺利进行。且将待分拣硅料通过输送带平移输送，不仅硅料受检面相对单一、而且难免会有硅料重叠现象发生，从而致使易发生漏检现象。

为此，本发明提供一种皮带输送装置及硅料自动分拣系统，用于解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种皮带输送装置及硅料自动分拣系统，用于提高硅料分拣的效率，以及用于降低硅料分拣的漏检率。

第一方面，本发明提供了一种皮带输送装置,包括第一皮带输送机和第二皮带输送机，第一皮带输送机安装在第二皮带输送机的上方；

该皮带输送装置还包括用于与第一皮带输送机的输送末端和第二皮带输送机的输送始端配合使用的弧形换向板；

弧形换向板位于第一皮带输送机和第二皮带输送机的同一端；

弧形换向板的第一端的端部，位于第一皮带输送机的上方；

弧形换向板的第二端的端部，位于第一皮带输送机与第二皮带输送机之间；

第一皮带输送机的输送方向指向弧形换向板的内弧形面，第二皮带输送机的输送方向与第一皮带输送机的输送方向相反。

进一步地，所述的第一皮带输送机，配设有与其输送带配合使用的第一磁性杆；

所述的第二皮带输送机，配设有与其输送带配合使用的第二磁性杆；

第一磁性杆和第二磁性杆，均可上下升降地安装在对应皮带输送机的机架上；

第一磁性杆和第二磁性杆，分别横跨其对应皮带输送机的输送带，并均位于对应皮带输送机的输送带的上方。

进一步地，第一皮带输送机的输送带的输送始端、以及第二皮带输送机的输送带的输送始端，均配设有用于调节输送带的输送宽度的宽度调节机构；

所述的宽度调节机构，分别安装在相应皮带输送机的机架上。

进一步地，在水平方向上，弧形换向板与第一皮带输送机的输送带之间的间隔的取值范围为1.9cm-2.1cm；

在竖直方向上，弧形换向板与第二皮带输送机的输送带之间的间隔的取值范围为1.9cm-2.1cm。

第二方面，本发明还提供了一种硅料自动分拣系统,包括控制单元、如上所述的皮带输送装置、以及用于铺平上料的给料装置；给料装置与第一皮带输送机的输送始端配合使用；

所述的第一皮带输送机，配设有第一自动分拣机构(3)、以及用于检测其输送带上输送的待分拣硅料中的硅料重掺的第一重掺检测装置；所述的第二皮带输送机，配设有第二自动分拣机构、以及用于检测其输送带上输送的待分拣硅料中的硅料重掺的第二重掺检测装置；

第一重掺检测装置和第一自动分拣机构，沿第一皮带输送机的输送方向依次分布；第二重掺检测装置和第二自动分拣机构，沿第二皮带输送机的输送方向依次分布；

所述的第一重掺检测装置和第二重掺检测装置，分别与控制单元信号连接；所述的控制单元，分别与所述的第一自动分拣机构以及所述的第二自动分拣机构电控连接；

所述的硅料自动分拣系统，还包括用于实时采集第一皮带输送机上输送的待分拣硅料的RGB图像的第一机器视觉图像采集装置、以及包括用于实时采集第二皮带输送机上输送的待分拣硅料的RGB图像的第二机器视觉图像采集装置；

第一机器视觉图像采集装置和第一自动分拣机构，沿第一皮带输送机的输送方向依次分布；

第二机器视觉图像采集装置和第二自动分拣机构，沿第二皮带输送机的输送方向依次分布；

所述的第一机器视觉图像采集装置和第二机器视觉图像采集装置，分别与所述的控制单元信号连接。

进一步地，所述的第一自动分拣机构和第二自动分拣机构，均包括负压设备、带有的负压通道、一组用于硅料分拣的吸取通道、以及一组用于硅料分拣输出的收集通道；

负压通道通过负压连通管与负压设备连通，负压通道的上设有第三电控阀；

各收集通道的一端的端口，分别与负压通道相连通；各收集通道的另一端的端口，均为拣出料排出口；

在每个收集通道上，沿负压通道至收集通道的拣出料排出口方向上，均依次安有第一电控阀、过滤组件和第二电控阀；

各收集通道的位于过滤组件和拣出料排出口之间的管道部分，均竖直分布；

吸取通道与收集通道数量相等且一一对应；吸取通道的一端与该吸取通道对应的收集通道相连通、另一端的端口均为吸料口；

各吸取通道的吸料口，沿第一皮带输送机的输送面的宽度方向并排分布；任意相邻吸取通道之间无间隔分布；各吸取通道的吸料口，均垂直指向第一皮带输送机的输送面；

各吸取通道及相应收集通道的连通处，分别位于第二电控阀与过滤组件之间。

进一步地，第一自动分拣机构的各吸料口，沿第一自动分拣机构的输送带的宽度方向并排无间隔分布；

第二自动分拣机构的各吸料口，沿第二自动分拣机构的输送带的宽度方向并排无间隔分布。

进一步地，所述的给料装置，包括上料机架、顶部带有硅料加入口的振动箱、以及用于驱动振动箱振动上料的振动驱动机构；振动箱和振动驱动机构均安装在上料机架上；

振动箱的朝向皮带输送装置的一侧开口设置，振动箱该侧的开口为出料口；

振动箱的箱底，采用筛板、并通过上述出料口延伸至所述的上料机架外；

振动箱的箱底朝所述出料口的一侧斜向下倾斜。

进一步地，所述的第一自动分拣机构和第二自动分拣机构，各自配设有用于转运其吸取出的异常料及重掺的转运皮带输送机；

第一自动分拣机构和第二自动分拣机构的收集通道的拣出料排出口，均位于相应转运皮带输送机的输送带的正上方；各吸取通道的吸料口，均位于各自对应转运皮带输送机的一侧下方。

进一步地，第一自动分拣机构的各吸料口，与第一皮带输送机的输送带之间的间距的取值范围为1.9cm-2.1cm；

第二自动分拣机构的各吸料口，与第二皮带输送机的输送带之间的间距的取值范围为1.9cm-2.1cm。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明提供的皮带输送装置，其包括第一皮带输送机、第二皮带输送机和弧形换向板，弧形换向板与第一皮带输送机的输送末端以及第二皮带输送机的输送始端配合使用,使用时，待分拣的硅料可先经第一皮带输送机的平移输送，在被输送至第一皮带输送机的输送末端后，待分拣硅料在自身重力作用下，经第一皮带输送机的输送末端的端部滑落至弧形换向板的内弧形面上，之后经弧形换向板输送至第二皮带输送机再次进行输送，可见弧形换向板的使用，一定程度上可增加待分拣硅料尤其是片状硅料在分拣输送过程中的受检部位，可见在将该皮带输送装置应用于硅料分拣时，有助于降低硅料分拣的漏检率。

(2)本发明提供的皮带输送装置，其第一皮带输送机和第二皮带输送机分别配设有磁性杆，各磁性杆均能够上下升降地安装在对应皮带输送机的机架上，使用时，可依据实际需要，调节磁性杆与其对应皮带输送机的输送带之间的距离，并且在通过第一皮带输送机及第二皮带输送机向前平移输送待分拣硅料时，当输送带上输送的硅料经过磁性杆的下方时，硅料中的金属丝被吸附在磁性杆上，从而可在一定程度上达到自动分拣硅料中金属丝的目的。

(3)本发明提供的皮带输送装置，其第一皮带输送机的输送带的输送始端、以及第二皮带输送机的输送带的输送始端，均配设有用于调节输送带的输送宽度的宽度调节机构，使用时，可适当调节输送带上的宽度调节机构，使得硅料在通过输送带的输送始端向输送末端输送时，可在一定程度上避免待分拣硅料从输送带两侧掉落。

(4)本发明提供的硅料自动分拣系统，其包括所述的皮带输送装置，具有该所述的皮带输送装置的全部有益效果，在此不再赘述。

(5)本发明提供的硅料自动分拣系统，其第一皮带输送机配设有第一自动分拣机构、第一重掺检测装置以及第一机器视觉图像采集装置、其第二皮带输送机配设有第二自动分拣机构、第二重掺检测装置以及第二机器视觉图像采集装置,使用时，一方面，可实时通过第一机器视觉图像采集装置对第一皮带输送机上输送的待分拣的硅料进行拍照、并实时将拍摄的RGB图像传送至控制单元，并可实时通过第二机器视觉图像采集装置对第二皮带输送机上输送的待分拣的硅料再次进行拍照、并实时将拍摄的RGB图像传送至控制单元，控制单元对应接收第一机器视觉图像采集装置和第二机器视觉图像采集装置发送来的各RGB图像，并对应将第一皮带输送机上输送的硅料的图像RGB值与正常硅料对应的图像RGB值进行对比、将第二皮带输送机上输送的硅料的图像RGB值与正常硅料对应的图像RGB值进行对比，继而实时并且对应筛选出第一皮带输送机和第二皮带输送机上与正常硅料对应的图像RGB值不同的异常料；另一方面，还可在控制单元的控制下，通过第一重掺检测装置和第二重掺检测装置对第一皮带输送机和第二皮带输送机上输送的待分拣硅料中的重掺实时进行分拣，从而实时并对应检测出第一皮带输送机和第二皮带输送机上输送的待分拣硅料中的重掺；当控制单元分析出待分拣硅料中含有异常料或重掺时，控制单元对应计算出分析出的第一皮带输送机上的异常料及重掺达到第一自动分拣机构的吸取部件的时间长度、以及第二皮带输送机上的异常料及重掺达到第二自动分拣机构的吸取部件的时间长度，并在各自达到计算出的时间长度后，对应控制第一自动分拣机构对第一皮带输送机上的异常料及重掺进行分拣、以及控制第二自动分拣机构对第二皮带输送机上的异常料及重掺进行分拣，可见实现了对待分拣硅料中异常料及重掺的自动化分拣，在很大程度上减少了工作人员的工作量，一定程度上提高了硅料分拣的效率。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中的皮带输送装置的结构示意图。

图2是图1中所示皮带输送装置的俯视图的局部结构示意图。

图3是本发明一实施例中的硅料自动分拣系统的机械结构示意图。

图4是图3中局部结构的俯视示意图。

图5是图3中所示给料装置的局部结构的俯视示意图。

图6是本发明一实施例中的硅料自动分拣系统的示意性功能结构框图。

其中：1、给料装置，1.1、振动箱，1.2、悬吊杆，1.3、定位销，1.4、转轴，1.5、出料口，1.6、上料机架，1.7、转轴，1.8、连杆，1.9、第一皮带轮，1.10、偏心轴，1.11、振动驱动电机输出轴，1.12、第二皮带轮，1.13、振动驱动电机，1.14、皮带；2、第一皮带输送机，2.1、机架，2.2、托辊，2.3、输送带驱动单元，2.4、挡杆，2.5、转轴，2.6、输送带,2.7、定位螺母，2.8、调节螺杆，2.9、第一磁性杆；2’、第二皮带输送机，2.1’、机架，2.2’、托辊，2.3’、输送带驱动单元，2.4’、挡杆，2.6’、输送带，2.7’、定位螺母，2.8’、调节螺杆，2.9’、第二磁性杆；3、第一自动分拣机构，3.1、负压通道，3.2、第一电控阀，3.3、吸取通道，3.4、收集通道，3.5、第二电控阀，3.6、过滤组件，3.7、负压设备，3.8、负压连通管，3.9、第三电控阀，3.10、异常料收集箱，3.11、转运皮带输送机；3’、第二自动分拣机构，3.11’、转运皮带输送机；4、第一机器视觉图像采集装置；4’、第二机器视觉图像采集装置；5、硅料收集箱，6、第一重掺检测装置，6’、第二重掺检测装置,7、弧形换向板，8、安装支架。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1：

图1和图2是本发明一个实施例的皮带输送装置的示意性结构图。

参见图1和图2，本实施例中所示的皮带输送装置,包括第一皮带输送机2和第二皮带输送机2’,还包括用于与第一皮带输送机2的输送末端和第二皮带输送机2’的输送始端配合使用的弧形换向板7。其中，第一皮带输送机2固定安装在第二皮带输送机2’的上方，弧形换向板7位于第一皮带输送机2和第二皮带输送机2’的同一端。弧形换向板7竖向分布。弧形换向板7的第一端的端部，位于第一皮带输送机2的上方；弧形换向板7的第二端的端部，位于第一皮带输送机2与第二皮带输送机2’之间，并且邻近第二皮带输送机2’的输送始端。第一皮带输送机2的输送方向指向弧形换向板7的内弧形面；第二皮带输送机2’的输送方向背离弧形换向板7的内弧形面，与第一皮带输送机2的输送方向相反。在水平方向上，弧形换向板7与第一皮带输送机2的输送带之间间隔2cm；在竖直方向上，弧形换向板7与第二皮带输送机2’的输送带之间间隔2cm。

在将该皮带输送装置用于硅料分拣过程中的待分拣硅料的输送时：待分拣硅料可先经第一皮带输送机2的平移输送，在被输送至第一皮带输送机2的输送末端后，待分拣硅料在自身重力作用下，经第一皮带输送机2的输送末端的端部滑落至弧形换向板7的内弧形面上，之后经弧形换向板7输送至第二皮带输送机2’再次进行输送。可见弧形换向板7的使用，一定程度上可增加待分拣硅料在分拣输送过程中的受检部位，可见在将该皮带输送装置应用于硅料分拣时，一定程度上有助于降低硅料分拣的漏检率。

需要说明的是，试验表明，本实施例中所述的皮带输送装置，其弧形换向板7的使用，尤其适于增加待分拣硅料中片料在分拣输送过程中的受检部位，结构简单，便于实现。

作为优选，本实施例中所述的第一皮带输送机2和第二皮带输送机2’，均配设有与其输送带配合使用的磁性杆。其中,第一皮带输送机2配设有第一磁性杆2.9，第二皮带输送机2’配设有第一磁性杆2.9’。第一磁性杆2.9横跨第一皮带输送机2的输送带2.6，第二磁性杆2.9’横跨第二皮带输送机2’的输送带2.6’，第一磁性杆2.9和第二磁性杆2.9’均位于对应皮带输送机的输送带的上方。第一磁性杆2.9通过第一安装组件能够上下升降地安装在第一皮带输送机2的机架2.1上。第二磁性杆2.9’通过第二安装组件能够上下升降地安装在第二皮带输送机2’的机架2.1’上。

参见图1和图2，在本实施例中：所述的第一安装组件包括两个调节螺杆2.8；该两个调节螺杆2.8，均竖直固定在皮带输送机2的机架2.1上，并且分置第一皮带输送机2的输送带2.6的两侧；第一磁性杆2.9的两端各设有一通孔(未在图中标出)，两个调节螺杆2.8分别可滑动地穿设在第一磁性杆2.9两端的两通孔内；该两个调节螺杆2.8上各自配设有两个用于将第一磁性杆2.9固定在该所述的两个调节螺杆2.8上的定位螺母2.7。当需要调节第一磁性杆2.9与输送带2.6之间的距离增大或减少时，可依据实际需求，适当调节第一磁性杆2.9两端的4个定位螺母2.7，并将第一磁性杆2.9调节至两调节螺杆2.8上合适的位置高度(比如调节第一磁性杆2.9与输送带2.6之间的距离约为2cm)，之后分别将各定位螺母2.7旋紧并紧靠在第一磁性杆2.9上，从而达到定位第一磁性杆2.9的目的。

参见图1和图2，在本实施例中：所述的第二安装组件包括两个调节螺杆2.8’；第二磁性杆2.9’的两端各设有一通孔(未在图中标出)，两个调节螺杆2.8’分别可滑动地穿设在两通孔内；两个调节螺杆2.8’均竖直固定在机架2.1’上，该两个调节螺杆2.8’位于输送带2.6’的两侧；两个调节螺杆2.8’上各自配设有两个用于将第二磁性杆2.9’固定在该所述的两个调节螺杆2.8’上的定位螺母2.7’。当需要调节第二磁性杆2.9’与输送带2.6’之间的距离增大或减少时，可先依据实际需求，适当调节第二磁性杆2.9’两端的4个定位螺母2.7’，并将第二磁性杆2.9’的两端在两个调节螺杆2.8’上滑动调节至合适的位置，之后分别将各定位螺母2.7’旋紧至紧靠在第二磁性杆2.9’上，从而达到定位第二磁性杆2.9’的目的。

当待分拣的硅料通过第一皮带输送机2(或第二皮带输送机2’)向前平移输送、并在待分拣的硅料经过第一磁性杆2.9(或第二磁性杆2.9’)的下方时，硅料中的金属丝便会被吸附在第一磁性杆2.9(或第二磁性杆2.9’)上，从而可在一定程度上有助于达到分拣硅料中金属丝的目的。

需要说明的是，本实施例中所述的第一磁性杆2.9和第二磁性杆2.9’，可以均包括筒体以及设置在该筒体内的强力磁铁，所述筒体的两端均设有用于滑动穿过相应磁性杆的通孔，筒体内的强力磁铁均填充在筒体两端的通孔之间。另外需要说明的是，本实施例中所述的第一磁性杆2.9和第二磁性杆2.9’，可通过现有技术中的功能相同或相似的其他的任意磁性杆进行替换。

另外需要说明的是，第一磁性杆2.9和第二磁性杆2.9’在使用之前，可先在其外围裹上保鲜膜；使用时，第一磁性杆2.9和第二磁性杆2.9’均隔着其上裹着的保鲜膜吸附待分拣硅料中的金属丝，待第一磁性杆2.9和第二磁性杆2.9’外围的保鲜膜上吸附有一定量的金属丝后，取下保鲜膜即可将拣出的金属丝取下。另外，本实施例中的第一磁性杆2.9和第二磁性杆2.9’，均可从其各自对应的调节螺杆上取下，不仅便于第一磁性杆2.9和第二磁性杆2.9’的定期更换，还使得在需要清理第一磁性杆2.9和第二磁性杆2.9’上吸附的金属丝时，先将对应磁性杆取下、再进行磁性杆上金属丝的清理。

可选地，作为本发明的一种实施例，所述第一皮带输送机2的输送带2.6的输送始端、以及第二皮带输送机2’的输送带2.6’的输送始端，均配设有用于调节输送带的输送宽度的宽度调节机构；所述的宽度调节机构，分别安装在相应皮带输送机的机架上。

参见图1和图2，第一皮带输送机2上的宽度调节机构：包括两个挡杆2.4，该两个挡杆2.4分置输送带2.6的输送始端的两侧；两挡杆2.4的一端分别通过转轴2.5可转动地安装在机架2.1上，两转轴2.5位置相对并位于输送带2.6的两侧；两挡杆2.4的另一端，分别能够以其各自对应的转轴2.5为转轴，在输送带2.6上滑动转动。使用时，调节两挡杆2.4，使两挡杆2.4呈“八”字型，并使该两个挡杆2.4的活动端均位于第一磁性杆2.9与两转轴2.5之间，从而使待分拣硅料自输送带2.6的输送始端穿过两挡杆2.4活动端之间的间隙向输送末端平移输送，此时有两挡杆2.4活动端之间的间隙的大小即为输送带2.6当前的输送宽度，可见一定程度上避免了待分拣硅料从输送带2.6上掉落。

需要说明的是，本实施例中第二皮带输送机2’上的宽度调节机构，与第一皮带输送机2上的宽度调节机构结构相同，也包括两个挡杆，对应为两个档杆2.4’。具体实现时，可参照本实施例中第一皮带输送机2上的宽度调节机构，对第二皮带输送机2’上的宽度调节机构进行实现。

另外需要说明的是，本实施例中所述的第一皮带输送机2包括输送带2.6、机架2.1、托辊2.2和输送带驱动单元2.3，所述的第二皮带输送机2’包括输送带2.6’、机架2.1’、托辊2.2’和输送带驱动单元2.3’，其中输送带驱动单元2.3和输送带驱动单元2.3’均采用电机减速机一体机，输送带2.6和输送带2.6’均水平设置并用于直线输送固态物质。另外，本实施例中所述的第一皮带输送机2和第二皮带输送机2’均为现有技术，具体实现本发明时，可直接购买或参照现有技术中的任意相关皮带输送机进行实现即可。

实施例2：

图3-图6是本发明所述硅料自动分拣系统的一实施例。

参见图3-图6，本实施例中所述的硅料自动分拣系统，包括控制单元、上述实施例1中所述的皮带输送装置、以及用于铺平上料的给料装置1。给料装置1与第一皮带输送机2的输送始端配合使用。所述的第一皮带输送机2，配设有第一自动分拣机构3、以及用于检测其输送带2.6上输送的待分拣硅料中的重掺的第一重掺检测装置6；所述的第二皮带输送机2’，配设有第二自动分拣机构3’、以及用于检测其输送带2.6’上输送的待分拣硅料中的重掺的第二重掺检测装置6’。第一重掺检测装置6和第一自动分拣机构3，沿第一皮带输送机2的输送方向依次分布；第二重掺检测装置6’和第二自动分拣机构3’，沿第二皮带输送机2’的输送方向依次分布。第一重掺检测装置6和第二重掺检测装置6’，分别与控制单元信号连接；所述的控制单元，分别与第一自动分拣机构3及第二自动分拣机构3’电控连接。所述的硅料自动分拣系统，还包括用于实时采集第一皮带输送机2上输送的待分拣硅料的RGB图像的第一机器视觉图像采集装置4、以及包括用于实时采集第二皮带输送机2’上输送的待分拣硅料的RGB图像的第二机器视觉图像采集装置4’。第一机器视觉图像采集装置4和第一自动分拣机构3，沿第一皮带输送机2的输送方向依次分布。第二机器视觉图像采集装置4’和第二自动分拣机构3’，沿第二皮带输送机2’的输送方向依次分布。所述的第一机器视觉图像采集装置4和第二机器视觉图像采集装置4’，分别与所述的控制单元信号连接。

参见图3和图4，所述的第一自动分拣机构3，包括负压设备3.7、带有进气口的负压通道3.1、一组用于硅料分拣的吸取通道3.3、以及一组用于硅料分拣输出的收集通道3.4；负压通道3.1的一端通过负压连通管3.8与负压设备3.7连通，负压通道3.1的另一端为所述的进气口，负压通道3.1的进气口上设有第三电控阀3.9；各收集通道3.4的一端的端口，分别与负压通道3.1相连通；各收集通道3.4的另一端的端口，均为拣出料排出口；在每个收集通道3.4上，沿负压通道3.1至收集通道3.4的拣出料排出口方向上，均依次安有第一电控阀3.2、过滤组件3.6和第二电控阀3.5；各收集通道3.4均竖直分布；吸取通道3.3与收集通道3.4数量相等且一一对应；吸取通道3.3的一端与该吸取通道3.3对应的收集通道3.4相连通、另一端的端口均为吸料口；各吸取通道3.3的吸料口，沿第一皮带输送机2的输送带2.6的宽度方向并排无间隔分布；任意相邻吸取通道3.3之间无间隔分布；各吸取通道3.3的吸料口，与第一皮带输送机2的输送带之间的间距均为2cm、并均垂直指向第一皮带输送机2的输送带；各吸取通道3.3及相应收集通道3.4的连通处，分别位于第二电控阀3.5与过滤组件3.6之间。各收集通道3.4，分别与其对应的吸取通道3.3配合使用。各吸取通道3.3的横断面为边长2cm的正方形。

需要说明的是，在本实施例中，所述的第二自动分拣机构3’与第一自动分拣机构3结构相同。其中，第二自动分拣机构3’的各吸取通道的吸料口，沿第二自动分拣机构3’的输送带的宽度方向并排无间隔分布,并均垂直向下指向第二皮带输送机2’的输送带2.6’；且第二自动分拣机构3’的各吸料口，与输送带2.6’之间的间距均为2cm。

该硅料自动分拣系统使用时，一方面，可实时通过第一机器视觉图像采集装置4对第一皮带输送机2上输送的待分拣的硅料进行拍照、并实时将拍摄的RGB图像传送至控制单元，并可实时通过第二机器视觉图像采集装置4’对第二皮带输送机2’上输送的待分拣的硅料再次进行拍照、并实时将拍摄的RGB图像传送至控制单元，控制单元对应接收与分析第一机器视觉图像采集装置4和第二机器视觉图像采集装置4’发送来的各RGB图像，并分别将第一皮带输送机2上输送的硅料的图像RGB值与正常硅料对应的图像RGB值进行对比、将第二皮带输送机2’上输送的硅料的图像RGB值与正常硅料对应的图像RGB值进行对比，对应筛选出第一皮带输送机2和第二皮带输送机2’上与正常硅料对应的图像RGB值不同的各异常料；另一方面，第一重掺检测装置6实时对第一皮带输送机2上输送的待分拣硅料中的重掺进行检测、第二重掺检测装置6’实时对第二皮带输送机2’上输送的待分拣硅料中的重掺进行检测，并且第一重掺检测装置6与第二重掺检测装置6’分别将各自的检测信号实时上传至控制单元，控制单元对第一重掺检测装置6发来的检测信号进行分析处理、并对第一重掺检测装置6’发来的检测信号进行分析处理，从而对应检测第一皮带输送机2和第二皮带输送机2’上输送的待分拣硅料中是否存在重掺。

当控制单元分析出第一皮带输送机2上输送的待分拣硅料中含有异常料时，控制单元依据预先设定的第一机器视觉图像采集装置4与第一自动分拣机构3的进料口之间的距离、以及预先设定或外界传来的第一皮带输送机2的输送速率，对应计算分析出的第一皮带输送机2上输送的硅料中的各异常料被输送到第一自动分拣机构3的进料口的时间长度并在达到计算出的时间长度后，对应控制第一自动分拣机构3的相应吸料口对第一皮带输送机2上的各相应异常料进行吸取。

当控制单元分析出第二皮带输送机2’上输送的待分拣硅料中含有异常料时，控制单元依据预先设定的第二机器视觉图像采集装置4’与第二自动分拣机构3’的的进料口之间的距离、以及预先设定或外界传来的第二皮带输送机2’的输送速率，对应计算分析出的第一皮带输送机2’上输送的硅料中的各异常料到达第二自动分拣机构3’的进料口的时间长度并在达到计算出的时间长度后，对应控制第二自动分拣机构3’的相应吸料口对第二皮带输送机2’上的各相应异常料进行吸取。

当控制单元分析出第一皮带输送机2上输送的待分拣硅料中含有重掺时，控制单元依据预先设定的第一重掺检测装置6与第一自动分拣机构3的进料口之间的距离、以及预先设定或外界传来的第一皮带输送机2的输送速率，对应计算分析出的第一皮带输送机2上输送的待分拣硅料中的各重掺到达第一自动分拣机构3的进料口的时间长度，并在达到该计算出的时间长度后，对应控制第一自动分拣机构3的相应吸料口对第一皮带输送机2上的分拣出的重掺进行吸取。

当控制单元分析出第二皮带输送机2’上输送的待分拣硅料中含有重掺时，控制单元依据预先设定的第二重掺检测装置6’与第二自动分拣机构3’的进料口之间的距离、以及预先设定或外界传来的第二皮带输送机2’的输送速率，对应计算分析出的第二皮带输送机2’上输送的待分拣硅料中的各重掺到达第二自动分拣机构3’的进料口的时间长度，并在达到该计算出的时间长度后，对应控制第二自动分拣机构3’的相应吸料口对第二皮带输送机2’上的分拣出的重掺进行分拣。

各电控阀均采用电磁阀，第三电控阀3.9的初始状态为常开状态、各第一电控阀3.2的初始状态为常闭状态，该第一自动分拣机构3使用时，首先启动并保持负压设备3.7处于启动状态；当通过第一自动分拣机构3对第一皮带输送机2上的硅料进行分拣时，控制单元对应控制相应吸取通道3.3对应的第二电控阀3.5及第三电控阀3.9关闭、以及对应的第一电控阀3.2开启，此时控制单元分析出的第一皮带输送机2上的各异常料和/或重掺，各自被对应的吸取通道3.3负压吸入、并分别被负压吸至相应收集通道3.4内过滤组件3.6的下方。在吸取完毕后，控制单元控制打开先前关闭的各第三电控阀3.9以及各第二电控阀3.5、并关闭先前打开的各第一电控阀3.2，此时对应吸取通道3.3内的负压被解除，被吸至收集通道3.4内过滤组件3.6下方的异常料和/或重掺，在其自身重力的作用下由对应收集通道3.4的拣出料排出口排出，之后通过收集通道3.4的拣出料排出口即可收集异常料。

需要说明的是，所述的过滤组件3.6用于过滤异常料，可防止被收集通道3.4内吸入的异常料、以及随异常料被一并吸入收集通道3.4的少量正常硅料，被吸入负压通道3.1。具体地，在本实施例中，过滤组件3.6采用Y型过滤器。

另外需要说明的是，本发明中所述的负压设备3.7，可以采用现有技术中的风机或其他相关负压设备3.7进行实现，具体的，当采用风机时，负压连通管3.8与风机的进风口相连通，风机的出风口与外界空气相连通。

另外需要说明的是，本发明中所述的第一机器视觉图像采集装置4和第二机器视觉图像采集装置4’,均可采用500万像素的彩色CCD传感器，本发明中所述的皮带输送机采用50CM宽的输送带，使用时，通过500万像素的彩色CCD传感器对50CM宽的输送带上的硅料(包含待分拣出的异常料)进行图像采集。

另外需要说明的是,为增加第一机器视觉图像采集装置4及第二机器视觉图像采集装置4’采集图像的清晰度,可分别在其外部各自通过一底部镂空的防护罩罩住，并基于无影灯原理,在防护罩内设置相应数量的LED灯,各LED灯配合使用,达到无影灯的效果。比如将第一机器视觉图像采集装置4通过第一防护罩罩在第一皮带输送机2上(比如可将第一防护罩安装在第一皮带输送机2的机架2.1上),并基于无影灯原理,在第一防护罩内设置相应数量的LED灯,各LED灯配合使用,达到无影灯的效果,使第一机器视觉图像采集装置4采集到的图像信息更为清晰。

可优选地，作为本发明的一种实施例，所述的第一自动分拣机构3和第二自动分拣机构3’，各自配设有用于转运其吸取出的异常料及重掺的转运皮带输送机；第一自动分拣机构3和第二自动分拣机构3’的收集通道的拣出料排出口，均位于相应转运皮带输送机的输送带的正上方；各所述的吸料口，均位于各自对应转运皮带输送机的一侧下方。如图3所示，第一自动分拣机构3配设有转运皮带输送机3.11，第二自动分拣机构3’配设有转运皮带输送机3.11’。转运皮带输送机3.11的输送带的输送方向，与第一皮带输送机2的输送方向的垂直方向平行。转运皮带输送机3.11’的输送带的输送方向，与第二皮带输送机2’的输送方向的垂直方向平行。

需要说明的是，与转运皮带输送机3.11相类似地,转运皮带输送机3.11’的输送末端也配设有一个异常料收集箱,记为异常料收集箱M，该异常料收集箱M设置在转运皮带输送机3.11’的输送末端下方,用于收集转运皮带输送机3.11’输送出的异常料及重掺。异常料收集箱M和异常料收集箱3.10内收集的异常料及重掺中，往往会夹杂少量的正常硅料，为避免材料浪费,后期可再进行人工分拣。

另外需要说明的是，为简化本发明的说明书附图，图4中附图标记3.10对应的结构未在图3中画出、异常料收集箱M也未在各相应的附图中画出，本领域技术人员基于本申请的文字记载以及说明书附图，很容易能够实现。

可优选地，作为本发明的一种实施例，参见图3，在本实施例中，该硅料自动分拣系统还配设有硅料收集箱5，该硅料收集箱5设置在第二皮带输送机2’的输送末端的下方，使用时，通过硅料收集箱5对分拣后得到的正常硅料进行收集，使用方便。

可优选地，作为本发明的一种实施例，参见图3-图5，所述的给料装置1，包括上料机架1.6、顶部带有硅料加入口的振动箱1.1、以及用于驱动振动箱1.1振动上料的振动驱动机构；振动箱1.1和振动驱动机构均安装在上料机架1.6上；振动箱1.1朝向皮带输送装置的一侧开口设置，振动箱1.1该侧的开口为振动箱1.1的出料口1.5；振动箱1.1的箱底，采用筛板、并通过上述出料口1.5延伸至上料机架1.6外；振动箱1.1的箱底朝所述出料口1.5的一侧斜向下倾斜。上料机构的出料口1.5的宽度，略小于输送带2.6的宽度。振动箱1.1的出料口1.5，朝向第一皮带输送机2的输送带2.6的输送方向，位于第一皮带输送机2的输送带2.6的输送始端上方，用于向第一皮带输送机2的输送带2.6的输送始端上料。

参见图3和图5,本实施例中所述的振动箱1.1的顶部开口设置,振动箱1.1的顶部的开口即为所述的硅料加入口。所述的给料装置1使用时，通过硅料加入口，往振动箱1.1内远离振动箱1.1的出料口1.5的一端加入待分拣硅料，在振动驱动机构的振动驱动下，振动箱1.1内加入的待分拣硅料被振动平铺在振动箱1.1箱底、并通过出料口1.5振动输出到输送带2.6的输送始端，从而在一定程度上达到往第一皮带输送机2的输送始端铺平上料的目的。

需要说明的是，控制向给料装置1中加注待分拣硅料的量，可在一定程度上使待分拣硅料单层铺平在第一皮带输送机2的输送带上，从而可在一定程度上避免硅料的重叠，既便于机器视觉图像采集装置采集各硅料的RGB图像，从而降低硅料分拣的漏检几率，还便于第一自动分拣机构3及第二自动分拣机构3’在吸取分拣异常料时，能够在一定程度上避免或减少对正常料的吸取，可见在一定程度上有助于提高硅料分拣的精度。

参见图3，振动箱1.1通过一组悬吊杆1.2可转动的悬吊在上料机架1.6上，其中，各悬吊杆1.2的上端分别通过转轴1.4可转动地安装在上料机架1.6上，各悬吊杆1.2的下端分别通过定位销1.3与振动箱1.1的上端固定连接。

参见图3和图5，在本实施例中，所述的振动驱动机构包括振动驱动电机1.13、偏心轴1.10和连杆1.8，振动驱动电机1.13通过传动装置与所述偏心轴1.10的一端相连，偏心轴1.10的另一端与所述连杆1.8的一端可转动连接，连杆1.8的另一端可转动地安装在振动箱1.1上；所述的连杆1.8与所述的出料口1.5，位于振动箱1.1的一相对侧；所述的连杆1.8与所述的偏心轴1.10垂直分布。使用时，启动振动驱动电机1.13，振动驱动电机1.13通过传动装置带动偏心轴1.10转动，偏心轴1.10转动带动连杆1.8转动，进而带动振动箱1.1振动，结构简单，便于实现。

在本实施例中，所述的传动装置采用皮带传动装置，具体包括第一皮带轮1.9、第二皮带轮1.12和皮带1.14，其中第一皮带轮1.9安装在偏心轴1.10上、第二皮带轮1.12安装在振动驱动电机输出轴1.11上，第一皮带轮1.9的直径D大于第二皮带轮1.12的直径d，其中D＝3d，使用时，振动驱动电机1.13通过第二皮带轮1.12、第一皮带轮1.9和皮带1.14驱动偏心轴1.10转动，进而带动振动箱1.1振动，以实现对待分拣硅料的铺平与上料。

需要说明的是，本发明中所述的控制单元，可以采用CPU、单片机，也可以采用PC机等等。具体地，本实施例2中所述的控制单元采用PC机。

另外需要说明的是，本实施例2与实施例1之间相同相似的部分，均互相参见即可。

综上可见，本发明实现了对待分拣硅料中异常料、重掺及金属丝的自动化分拣，在很大程度上减少了工作人员的工作量，一定程度上提高了硅料分拣的效率，同时在一定程度上降低了硅料分拣的漏检率。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种硅料自动分拣系统,其特征在于：

包括控制单元、皮带输送装置、以及用于铺平上料的给料装置（1）；给料装置（1）与第一皮带输送机（2）的输送始端配合使用；

所述皮带输送装置, 包括第一皮带输送机（2）和第二皮带输送机（2’）,第一皮带输送机（2）安装在第二皮带输送机（2’）的上方；该皮带输送装置还包括用于与第一皮带输送机（2）的输送末端和第二皮带输送机（2’）的输送始端配合使用的弧形换向板（7）；弧形换向板（7）位于第一皮带输送机（2）和第二皮带输送机（2’）的同一端；弧形换向板（7）的第一端的端部，位于第一皮带输送机（2）的上方；弧形换向板（7）的第二端的端部，位于第一皮带输送机（2）与第二皮带输送机（2’）之间；第一皮带输送机（2）的输送方向指向弧形换向板（7）的内弧形面，第二皮带输送机（2’）的输送方向与第一皮带输送机（2）的输送方向相反；

所述的第一皮带输送机（2），配设有第一自动分拣机构(3)、以及用于检测其输送带上输送的待分拣硅料中的硅料重掺的第一重掺检测装置（6）；所述的第二皮带输送机（2’），配设有第二自动分拣机构(3’)、以及用于检测其输送带上输送的待分拣硅料中的硅料重掺的第二重掺检测装置（6’）；

第一重掺检测装置（6）和第一自动分拣机构(3)，沿第一皮带输送机（2）的输送方向依次分布；第二重掺检测装置（6’）和第二自动分拣机构(3’)，沿第二皮带输送机（2’）的输送方向依次分布；

所述的第一重掺检测装置（6）和第二重掺检测装置（6’），分别与控制单元信号连接；所述的控制单元，分别与所述的第一自动分拣机构(3)以及所述的第二自动分拣机构(3’)电控连接；

所述的硅料自动分拣系统，还包括用于实时采集第一皮带输送机（2）上输送的待分拣硅料的RGB图像的第一机器视觉图像采集装置（4）、以及包括用于实时采集第二皮带输送机（2’）上输送的待分拣硅料的RGB图像的第二机器视觉图像采集装置（4’）；

第一机器视觉图像采集装置（4）和第一自动分拣机构(3)，沿第一皮带输送机（2）的输送方向依次分布；

第二机器视觉图像采集装置（4’）和第二自动分拣机构(3’)，沿第二皮带输送机（2’）的输送方向依次分布；

所述的第一机器视觉图像采集装置（4）和第二机器视觉图像采集装置（4’），分别与所述的控制单元信号连接；

所述的第一自动分拣机构(3)和第二自动分拣机构(3’)，均包括负压设备、带有进气口的负压通道、一组用于硅料分拣的吸取通道、以及一组用于硅料分拣输出的收集通道；

负压通道通过负压连通管与负压设备连通，负压通道的进气口上设有第三电控阀；

各收集通道的一端的端口，分别与负压通道相连通；各收集通道的另一端的端口，均为拣出料排出口；

在每个收集通道上，沿负压通道至收集通道的拣出料排出口方向上，均依次安有第一电控阀、过滤组件和第二电控阀；

各收集通道的位于过滤组件和拣出料排出口之间的管道部分，均竖直分布；

吸取通道与收集通道数量相等且一一对应；吸取通道的一端与该吸取通道对应的收集通道相连通、另一端的端口均为吸料口；

各吸取通道的吸料口，沿第一皮带输送机的输送面的宽度方向并排分布；任意相邻吸取通道之间无间隔分布；各吸取通道的吸料口，均垂直指向第一皮带输送机的输送面；

各吸取通道及相应收集通道的连通处，分别位于第二电控阀与过滤组件之间；

第一自动分拣机构(3)的各吸料口，与第一皮带输送机（2）的输送带之间的间距的取值范围为1.9cm-2.1cm；

第二自动分拣机构(3’)的各吸料口，与第二皮带输送机（2’）的输送带之间的间距的取值范围为1.9cm-2.1cm。

2.根据权利要求1所述的硅料自动分拣系统,其特征在于：

第一自动分拣机构(3)的各吸料口，沿第一自动分拣机构(3)的输送带的宽度方向并排无间隔分布；

第二自动分拣机构(3’)的各吸料口，沿第二自动分拣机构(3’)的输送带的宽度方向并排无间隔分布。

3.根据权利要求1所述的硅料自动分拣系统，其特征在于：

所述的给料装置（1），包括上料机架（1.6）、顶部带有硅料加入口的振动箱（1.1）、以及用于驱动振动箱（1.1）振动上料的振动驱动机构；振动箱（1.1）和振动驱动机构均安装在上料机架（1.6）上；

振动箱（1.1）的一侧开口设置，振动箱（1.1）该侧的开口为出料口（1.5）；

振动箱（1.1）的箱底，采用筛板、并通过上述出料口（1.5）延伸至所述的上料机架（1.6）外；

振动箱（1.1）的箱底朝所述出料口（1.5）的一侧斜向下倾斜。

4.根据权利要求1所述的硅料自动分拣系统，其特征在于：所述的第一自动分拣机构(3)和第二自动分拣机构(3’)，各自配设有用于转运其吸取出的异常料及重掺的转运皮带输送机（3.11）；

第一自动分拣机构(3)和第二自动分拣机构(3’)的收集通道的拣出料排出口，均位于相应转运皮带输送机（3.11）的输送带的正上方；各吸取通道（3.3）的吸料口，均位于各自对应转运皮带输送机（3.11）的一侧下方。

5.根据权利要求1所述的硅料自动分拣系统，其特征在于：

所述的第一皮带输送机（2）和第二皮带输送机（2’），均配设有与其输送带配合使用的磁性杆；

所述的磁性杆，均能够上下升降地安装在对应皮带输送机的机架上；

所述的磁性杆，分别横跨其对应皮带输送机的输送带、并均位于对应皮带输送机的输送带的上方。

6.根据权利要求1所述的硅料自动分拣系统,其特征在于：

第一皮带输送机（2）的输送带的输送始端、以及第二皮带输送机（2’）的输送带的输送始端，均配设有用于调节输送带的输送宽度的宽度调节机构；

所述的宽度调节机构，分别安装在相应皮带输送机的机架上。

7.根据权利要求1所述的硅料自动分拣系统，其特征在于：

在水平方向上，弧形换向板（7）与第一皮带输送机（2）的输送带之间的间隔的取值范围为1.9cm-2.1cm；

在竖直方向上，弧形换向板（7）与第二皮带输送机（2’）的输送带之间的间隔的取值范围为1.9cm-2.1cm。

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