CN201832798U - 彩色物料分选设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种彩色物料分选设备，该彩色物料分选设备包括：机架、给料器、物料输送槽、出料斗、分选室、彩色CCD相机、抽风机构、照明机构、信号处理系统、气动执行机构，该设备利用彩色电荷耦合器件CCD相机获取物料的图像，信号处理系统根据物料的图像信息，获取得到物料的颜色信息，当物料颜色信息符合预设分选条件时，输出执行信号至气动执行机构，接通气动执行机构的回路，将该物料分选出。本实用新型提供的彩色物料分选设备能够对亮度一样颜色不一样的物料进行分选，而且，可以对不同颜色的物料进行分类。
Description
技术领域
本实用新型涉及物料分选技术领域，特别是涉及一种彩色物料分选设备。
背景技术
目前，物料分选设备主要是利用光电效应完成物料分选操作的，当一定频率的光照射到某些金属表面上时，可以使电子从金属表面逸出的现象称为光电效应。
光电物料色选设备的工作原理主要是：当物料的颜色不符合物料颜色的要求时，光电物料色选设备上的光电检测装置感应到的光的强度就会出现变化，执行机构根据光电检测装置发出的信号使电磁阀动作，把不符合要求的物料吹出，达到物料分选的效果。
通过对现有技术的研究，发明人发现：现有的光电物料分选设备，只能对不同的光的强度进行响应，不能实现光的强度相同而颜色不同的物料的分选操作，现在急需一种能够识别物料颜色的物料分选设备，提高物料分选的效率。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种彩色物料分选设备，以实现对不同颜色的物料进行分选分类，技术方案如下：
一种彩色物料分选设备，包括：机架；
设置在所述机架上端的给料机构，所述给料机构包括入料斗以及与所述入料斗相连的给料器；
设置在所述给料机构下方，且与所述给料机构的水平截面存在预设夹角的物料输送槽；
设置在所述物料输送槽下方的至少一个出料斗；
设置在所述机架上，与所述物料输送槽的运动平面相垂直的分选室；
设置在所述分选室端部的彩色电荷耦合器件CCD相机；
设置在所述分选室下方的抽风机构；
设置在所述分选室中，且处于与所述物料输送槽的运动平面相平行的平面上的照明机构；
设置在所述分选室中的信号处理系统；
设置在所述分选室的观察区域的气动执行机构。
优选地，所述信号处理系统包括：
色差处理子模块，用于将接收到的物料的红绿蓝RGB颜色信息转换成色调-饱和度-明度HSV模型信息或色调-饱和度-亮度HSL模型信息，当所述物料对应的色调-饱和度-明度HSV模型信息中的色调值、饱和度值或明度值，或所述物料对应的色调-饱和度-亮度HSL模型信息中的色调值、饱和度值或亮度值符合颜色预设条件时，发送执行信号至气动执行机构。
优选地，所述信号处理系统还包括：
区域处理子模块，用于将所述物料的图像信息划分成预设数量的子区域判断所述待分选物料区域的大小和/或所述物料所包含瑕疵区域的大小，当待分选物料区域大小和/或物料瑕疵区域大小符合预设值时，发送执行信号至气动执行机构。
优选地，所述彩色电荷耦合器件CCD相机为线阵彩色电荷耦合器件CCD相机。
优选地，所述抽风机构包括：
设置在所述彩色物料分选设备旁边的抽风电机；
与所述抽风电机相连接的位于所述分选室前方下部的风道总管；
一端与所述风道总管相连接，另一端与设置在各个出料斗上方的抽风口相连接的风道分管，所述风道分管与所述风道总管相连接的一端设置有风量调节阀门。
优选地，所述物料输送槽上设置有具有弹性的盖片或盖板。
优选地，所述照明机构包括：
亮度可调的LED背景灯和LED前景灯。
本实用新型提供的彩色物料分选设备利用彩色电荷耦合器件CCD相机获取物料的图像，信号处理系统根据物料的图像信息，获取得到物料的颜色信息，当物料颜色信息符合预设分选条件时，输出执行信号至气动执行机构，接通气动执行机构的回路，将该物料分选出。本实用新型提供的彩色物料分选设备能够对亮度一样颜色不一样的物料进行分选，而且，可以对不同颜色的物料进行分类。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型实施例一种彩色物料分选设备的结构示意图；
图2为本实用新型实施例信号处理系统的结构示意图；
图3为本实用新型实施例抽风机构的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
参见图1，图1所示为本实用新型实施例一种彩色物料分选设备的结构示意图，该彩色物料分选设备包括：
机架1、给料机构2、物料输送槽3、出料斗4、分选室5、彩色CCD(charge coupled device，电荷耦合器件)相机6、抽风机构7、照明机构、信号处理系统(图中未示出)、气动执行机构。
机架1提供整个机械结构的安装定位基准和支撑，给料机构2设置在机架1的上端，包括入料斗21，以及与所述入料斗21相连的给料器22，待分选物料经入料斗21的控制可以以一定的进料量进入给料器22，并且通过入料斗21将物料的主要压力分担，阻止物料的压力直接作用于给料器22，保证给料器22正常工作。
物料输送槽3设置在给料机构2的下方，且该物料输送槽3与给料机构2的水平截面存在预设角度a，该预设角度即机架1的上定位架11与支撑架12之间的夹角。物料输送槽的下方设置有出料斗4，分选出的物料经出料斗4进入物料收集斗中。
分选室5设置在机架1的定位架11上，且与物料输送槽3的输送物料的平面相垂直。彩色CCD相机6设置在分选室的前后端部，是获取物料的图像信息的核心部件，同时，彩色CCD相机6中具有红绿蓝三种颜色的信号获取芯片，能够同时获取物料的红色、绿色和蓝色信号。
抽风机构7设置在所述分选室5下方，能够抽走分选室5的观察区内的灰尘，避免了灰尘在该区域停留和积累而导致不能正确的看到物料或者看到的物料失真。
照明机构设置在分选室5中，且位于物料输送槽3的运动平面相平行的平面上，用于提供前景和背景照明，为获取物料的彩色图像信息达到最佳色选效果提供了保障。
信号处理系统设置在分选室5中，接收彩色CCD相机6发送的物料图像信息及颜色信息，同时，判断所述颜色信息是否符合预设分选条件，如果是，则输出执行信号。所述预设分选条件可以根据实际情况设定。
气动执行机构设置在所述分选室观察区域的下方，接收信号处理系统发送来的执行信号后，接通气动执行机构的回路，采用高压气体将物料吹出。
气动执行机构中包括设置在上定位架11上且靠近支撑支架12一侧的气动三联件101，对空气进行过滤净化，以获得干净的气源，并且可以对气压进行调节。
气动执行机构还包括：设置在出料斗4上方的吹嘴102，以及电磁阀(图中未画出)，当接收到信号处理系统的执行信号后，电磁阀接通气动执行机构回路，高压气体从吹嘴102喷出，将分选出的物料吹离原来的运动轨迹，使物料最终落入相应的物料收集器中。
所述彩色物料分选设备的工作过程如下：
待分选物料颗粒经入料斗21的控制，以一定的进料量进入给料器22中，进入给料器22的物料在给料器的振动下逐渐向物料输送槽3的方向运动，并最终进入物料输送槽3中，然后沿物料输送槽3的表面向斜下方运动，最后在物料输送槽3的末端脱离物料输送槽3，进入分选室5的观察区域。
此时，物料只受重力的作用沿分选室的垂直中心线作匀加速运动，当运动到彩色CCD相机6的观察点时，达到预定的速度，彩色CCD相机6对高速运动的物料进行成像，即获取得到物料的图像信息，并将该图像信息发送至信号处理系统，从接收到的物料图像信息中获取得到物料的颜色信息，并判断所述物料的颜色信息是否符合预设的分选条件。
如果是，则发送执行信号至气动执行机构，气动执行机构接收到执行信号后接通执行机构回路，当物料运动到气动执行机构的高压气体吹嘴102正前方时，高压气体吹嘴102打开进行吹气，将符合预设分选条件的物料吹离原来的运动轨迹，进入出料斗4的不良品室。
否则，表明该物料是合格良品，物料经分选室5的观察区域后一直自由运动到出料斗4的良品室中；对每一个物料都进行上述的处理过程，从而完成物料分选过程。
本实用新型实施例提供的彩色物料分选设备，根据获取得到的物料颜色信息，利用颜色差别信息判断出符合分选条件的物料，进而发送执行信号至气动执行机构，当符合分选条件的物料运动到启动执行机构前方时，气动执行机构将该物料剔除出，使其偏离原来的运动轨迹并最终进入出料斗的不良品室中，其它不符合分选条件的物料自由运动到出料斗的良品室中，通过上述过程完成所有物料的分选过程。由上述分选过程可知，与现有技术中的光电分选设备相比，本实用新型实施例提供的物料分选设备利用物料颜色信息进行分选，不仅依据光的强度分选物料，故可以对同样光强度、不同颜色的物料进行分选而且可以根据物料的颜色进行分选分类，从而增加了物料分选设备的功能，提高了物料分选效率。
优选地，参见图2，图2为上述实施例提供彩色物料分选设备中的信号处理系统的结构示意图，信号处理系统主要包括：
色差处理子模块91，接收彩色CCD相机获取得到的物料图像信息，以及所述物料的RGB(Red Green Blue，红色绿色蓝色)三种颜色信息，判断物料的颜色信息是否符合预设分选条件，如果是，则输出执行信号至执行机构。
具体的，色差处理子模块91首先将接收到的色坐标RGB转换成HSV(hue saturation value，色调饱和度明度)模型的H、S和V三坐标信息或HSL(hue saturation lum，色调饱和度亮度)模型的H、S和L三坐标信息，判断物料的HSV信息或HSL信息是否符合预设分选条件，如果是，则输出执行信号至执行机构。
当需要对物料的颜色进行分类时，则采用H坐标值，设定H值在某个设定范围内的是一类物料，H值不在此范围的是另一类物料。判断该物料的H坐标信息值是否在预先设定的范围，如果是，则输出执行信号至执行机构，执行机构接收到执行信号后，接通执行回路，将该物料剔除。
当需要对物料的明度进行分类时，则采用V坐标，设定V值在某一设定范围内的是一类物料，V值不在此范围的是另一类物料。判断该物料的V坐标信息值是否在预先设定的范围内，如果是，则输出执行信号至执行机构，执行机构接收到执行信号后，接通执行回路，将该物料剔除。
对于预设分选条件为S值或L值的情况，具体的物料分选方法与上述预设分选条件为H值和V值的情况相同，此处不再赘述。
区域处理子模块92，将所述物料的图像信息划分成多个子区域，计算出所述待分选物料的大小和/或物料所包含瑕疵区域的大小，当待分选物料区域大小和/或物料瑕疵区域大小符合预设值时，发送执行信号至气动执行机构。
当需要根据物料的大小分类时，将物料的图像信息划分成多个面积已知的子区域，统计所述子区域的数量，从而得到该物料的区域大小，当物料的区域大小在预设数值范围内时，则输出执行信号至气动执行机构。
当需要根据物料包含的瑕疵的大小分类时，可以将物料的图像信息划分成多个面积已知的子区域，通过统计所述物料图像上包含的瑕疵部分所覆盖的子区域的数量，得到该物料包含瑕疵的面积，当物料包含瑕疵的面积在预设数值范围内时，则输出执行信号至气动执行机构。所述瑕疵可以是物料上所包含的不符合物料要求的异色区域，可以通过色差处理模块91获取得到异色瑕疵的区域。
当然，可以理解的是，得到物料所包含的瑕疵区域大小后，可以结合物料区域的大小，当瑕疵区域的大小相对于物料区域的大小而言，足够小时，可以忽略瑕疵区域，而不将该物料分选到不良品区。
利用色差处理子模块91并结合区域处理子模块92，可以针对物料的颜色及大小进行分类分选。
优选地，参见图1和图3，图3为上述所有实施例中的抽风机构的结构示意图，该抽风机构主要包括：设置在各出料斗上方的抽风口70、抽风电机71，风道总管72、风道分管73，其中：
抽风电机71设置在分选设备旁边，风道总管72与抽风电机71相连并设置在分选室5的前方下部，具体地，风道总管72的两端通过软管与抽风电机71相连。风道分管73一端与所述风道总管72相连接，另一端与设置在各个出料斗上方的抽风口70相连接，而且，风道分管73与风道总管71相连接的一端设置有风量调节阀门74。所述风道分管73具体可以采用软管实现。图3是以四个出料口为例进行说明的，当然，还可以根据实际需要设定出料口的数量，相应地调整风道分管73的数量。
上述的抽风机构7通过抽风电机71抽风，风从出料斗上方的抽风口70上方(图3所示的箭头方向)进入风道分管73中，同时将出料斗内部，以及与其连接的分选室5的观察区的灰尘带走。能够避免灰尘在分选室5的观察区停留和积累导致的不能准确看到物料或看到的物料失真问题的发生，达到准确成像的目的。
在风道总管72内风压不同时，通过调节风量调节阀门74可以保证各风道分管73内达到相同的抽风量，从而保证与各个出料斗连接的分选室5的观察区域内抽灰效果的一致性。而且，抽风机构7对各个出料斗的抽风过程是单独进行的，保证与各个出料斗连接的分选室5的观察区域内的灰尘分布均匀。
此外，由于风道分管73设置在出料斗上方，对出料斗进行抽风，这样可以保证气动执行机构10吹出的气体的流动性，同时提高了抽风机构的抽风效果，并且有效避免了物料被误抽进风道。
优选地，上述所有实施例提供的彩色物料分选设备中的物料输送槽3上方设置有具有弹性的盖片，或盖板，所述盖片或盖板与物料输送槽3之间形成物料输送通道，物料沿此通道输送至分选室中。
弹性较好的物料从给料机构中落到物料输送槽3中后，具有弹性的盖片，或盖板，可以使弹性物料在垂直于物料输送槽方向上的分速度逐渐减小直至消失，从而可以保证弹性物料沿物料输送槽的输送物料的平面运动，不至于分散而影响物料的观察，提高了物料分选的可靠性。
此外，由于所述盖片或盖板具有弹性，能够兼容各种尺寸的物料，扩大了所述彩色物料分选设备的适用范围。
优选地，上述所有实施例提供的彩色物料分选设备中的照明机构包括：亮度可调的LED背景灯81和LED前景灯82。利用亮度可调的LED灯作为背景灯，不需要旋转背景来调节光的强度，直接调节背景灯的强度即可，从而避免了旋转背景或背景本身不均匀导致的偏差。前景灯82可以采用亮度固定的LED灯，也可以采用亮度可调的LED灯，当采用亮度可调的LED灯作为前景灯时，调节前景灯的亮度可以补偿温度变化导致的光强度变化，保证光强度始终保持在最佳的区域，以确保最佳的色选效果。
优选地，上述所有实施例提供的彩色物料分选设备中的彩色CCD相机，采用线阵CCD相机，分辨率高，达到亚毫米，能够区分细微的瑕疵；噪声低，能够区分细微的信号差别，提高色选效果。
以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种彩色物料分选设备，其特征在于，包括：机架；
设置在所述机架上端的给料机构，所述给料机构包括入料斗以及与所述入料斗相连的给料器；
设置在所述给料机构下方，且与所述给料机构的水平截面存在预设夹角的物料输送槽；
设置在所述物料输送槽下方的至少一个出料斗；
设置在所述机架上，与所述物料输送槽的运动平面相垂直的分选室；
设置在所述分选室端部的彩色电荷耦合器件CCD相机；
设置在所述分选室下方的抽风机构；
设置在所述分选室中，且处于与所述物料输送槽的运动平面相平行的平面上的照明机构；
设置在所述分选室中的信号处理系统；
设置在所述分选室的观察区域的气动执行机构。
2.根据权利要求1所述的彩色物料分选设备，其特征在于，所述信号处理系统包括：
色差处理子模块，用于将接收到的物料的红绿蓝RGB颜色信息转换成色调-饱和度-明度HSV模型信息或色调-饱和度-亮度HSL模型信息，当所述物料对应的色调-饱和度-明度HSV模型信息中的色调值、饱和度值或明度值，或所述物料对应的色调-饱和度-亮度HSL模型信息中的色调值、饱和度值或亮度值符合颜色预设条件时，发送执行信号至气动执行机构。
3.根据权利要求2所述的彩色物料分选设备，其特征在于，所述信号处理系统还包括：
区域处理子模块，用于将所述物料的图像信息划分成预设数量的子区域判断所述待分选物料区域的大小和/或所述物料所包含瑕疵区域的大小，当待分选物料区域大小和/或物料瑕疵区域大小符合预设值时，发送执行信号至气动执行机构。
4.根据权利要求3所述的彩色物料分选设备，其特征在于，所述彩色电荷耦合器件CCD相机为线阵彩色电荷耦合器件CCD相机。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的彩色物料分选设备，其特征在于，所述抽风机构包括：
设置在所述彩色物料分选设备旁边的抽风电机；
与所述抽风电机相连接的位于所述分选室前方下部的风道总管；
一端与所述风道总管相连接，另一端与设置在各个出料斗上方的抽风口相连接的风道分管，所述风道分管与所述风道总管相连接的一端设置有风量调节阀门。
6.根据权利要求5所述的彩色物料分选设备，其特征在于，所述物料输送槽上设置有具有弹性的盖片或盖板。
7.根据权利要求6所述的彩色物料分选设备，其特征在于，所述照明机构包括：
亮度可调的LED背景灯和LED前景灯。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 406, building 230088, building A, Zhejiang Commercial Building, 103 science Road, hi tech Zone, Anhui, Hefei Patentee after: Hefei Taihe Photoelectric Technology Co., Ltd. Address before: 406, building 230088, building A, Zhejiang Commercial Building, 103 science Road, hi tech Zone, Anhui, Hefei Patentee before: Hefei Taihe OptoElectronic Technology Co., Ltd. |
|
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 230601 Anhui city of Hefei Province Economic and Technological Development Zone Peach Industrial Park Development Area Fangxing Avenue and Magnolia Avenue intersection Patentee after: Hefei Taihe Photoelectric Technology Co., Ltd. Address before: 406, building 230088, building A, Zhejiang Commercial Building, 103 science Road, hi tech Zone, Anhui, Hefei Patentee before: Hefei Taihe Photoelectric Technology Co., Ltd. |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20110518 |