-
TECHNISCHES GEBIET
-
Das vorliegende Gebrauchsmuster gehört zum technischen Gebiet der Erfassungsvorrichtungen für Agrarprodukte und bezieht sich insbesondere auf eine Farbsortiervorrichtung für kleinkörnige Agrarprodukte basierend auf Merkmalen eines Flächenarraybildes.
-
STAND DER TECHNIK
-
Die Farben, Formen, Texturen und andere Merkmale von Agrarprodukten verschiedener Qualitätsstufen sind oft unterschiedlich. Mit Hilfe des entsprechenden Zusammenhangs zwischen den Farbmerkmalen und der Agrarproduktklasse kann ein entsprechendes Verfahren zur Farbsortierung von Agrarprodukten erstellt werden. Wenn die Körnigkeit von Agrarprodukten groß ist, können mechanische Vorrichtungen wie Manipulatoren, Vibrationstische verwendet werden oder kann manuell ausgeführt werden, um die Agrarprodukte während des Farbsortierprozesses in einen Zustand einer individuellen Übertragung, ordentlicher Anordnung und einer Übertragung mit gleichmäßiger Geschwindigkeit zu bringen, wodurch das Ermitteln von Bildinformationen der Argraprodukte und das Identifizieren deren Qualitätsstufen durch das Bilderfassungssystem erleichtert sind, und es einem Sortiermechanismus förderlich ist, unqualifizierte Argraprodukte genau zu positionieren und zu entfernen, wie aus dem Patent
CN201821389635.5 bekannt ist. Wenn die Körnigkeit von Agrarprodukten klein ist, ist der für großkörnige Agrarprodukte geeignete Übertragungsmode oft nicht mehr wirksam. Der Übertragungsmechanismus zum individuellen Anordnen von kleinkörnigen Agrarprodukten hat in der Regel einen komplizierten mechanischen Aufbau, und seine Laufgeschwindigkeit sollte nicht zu hoch sein, was leicht zu schlechter Stabilität und einem geringen Wirkungsgrad führt. Um die Komplexität der Farbsortiervorrichtung für kleinkörnige Materialien zu reduzieren und die Farbsortiereffizienz der Farbsortiervorrichtung sicherzustellen, werden bei vorhandenen Farbsortiervorrichtungen die kleinkörnigen Agrarprodukte nicht mehr individuell aufgereiht und übertragen, wohingegen die Materialien einen einlagigen Wasserfall ausbilden und in einen Zustand mit hoher Fallgeschwindigkeit gesetzt sind, wobei das Bilderfassungssystem und der Sortiermechanismus die Agrarprodukte, die sich in dem Wasserfall befinden und mit hoher Geschwindigkeit fallen, identifizieren, positionieren und entfernen, wie aus dem Patent
CN202021697039.0 bekannt ist.
-
Bei den vorhandenen Farbsortiervorrichtungen für kleinkörnige Agrarprodukte erfolgt zur Anpassung an dem Hochgeschwindigkeits-Fallprozess der Materialien das Ermitteln von Bildinformationen in der Regel mittels einer Line-Array-Kamera, wobei die Identifizierung der Qualitätsstufe oft aufgrund eines Single-Line-Array-Signals der Agrarprodukte durchgeführt ist. Obwohl das Erfassen sowie das Verarbeiten des Single-Line-Array-Signals perfekt an dem Hochgeschwindigkeits-Fallprozess der Materialien angepasst werden können, kann das Single-Line-Array-Signal im Vergleich zu statischen Flächenarraybildern nur einen sehr kleinen Bereich von körnigen Materialien der Agrarprodukte abdecken und ist nicht in der Lage, die Flächenarray-Merkmale defekter Produkte zu identifizieren, so dass es unmöglich ist, die Genauigkeit der Identifizierung von Produktqualitätsstufen zu garantieren.
-
In Anbetracht dessen schlägt das vorliegende Gebrauchsmuster zur Beseitigung der Mängel der bestehenden Ausgestaltungen eine Farbsortiervorrichtung für kleinkörnige Agrarprodukte basierend auf Merkmalen eines Flächenarraybildes vor, ohne die vorhandene Farbsortiergeschwindigkeit der kleinkörnigen Materialien zu reduzieren.
-
INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
-
Um die obige Aufgabe zu lösen, schlägt das vorliegende Gebrauchsmuster eine Farbsortiervorrichtung für kleinkörnige Agrarprodukte basierend auf Merkmalen eines Flächenarraybildes vor, wobei diese Farbsortiervorrichtung eine höhere Klassifizierungsgenauigkeit bereitstellen, eine Online-Erfassung und -Klassifizierung basierend auf den Oberflächeneigenschaftsinformationen und den Eigenschaften interner Komponenten der zu sortierenden Materialien ermöglichen kann.
-
Die Farbsortiervorrichtung für kleinkörnige Agrarprodukte basierend auf Merkmalen eines Flächenarraybildes umfasst eine Materialfördervorrichtung, eine Informationserfassungsvorrichtung, eine Fremdkörperentfernungsvorrichtung und eine Steuervorrichtung.
wobei die Steuervorrichtung elektrisch mit der Informationserfassungsvorrichtung und der Fremdkörperentfernungsvorrichtung verbunden ist, um eine Steuerfunktion zu realisieren, wobei die Informationserfassungsvorrichtung eine Kammer umfasst, die mit einem Eingang und einem Ausgang versehen ist, wobei am Ausgang der Kammer mit einem Kanal für normales Material und einem Kanal für anormales Material versehen ist,
wobei die Materialfördervorrichtung mit dem Eingang der Kammer gekoppelt ist und das Material ins Innere der Kammer befördert, wobei sowohl die Informationserfassungsvorrichtung als auch die Fremdkörperentfernungsvorrichtung innerhalb der Kammer angeordnet sind, wobei die Informationserfassungsvorrichtung zum Identifizieren eines anormalen Materials verwendet ist, wobei die Fremdkörperentfernungsvorrichtung verwendet ist, um eine Bewegungstrajektorie des anormalen Materials zu ändern, so dass es in den Kanal für anormales Material gelangt, wobei das normale Material in den Kanal für normales Material gelangt, wodurch eine effektive Siebung und Trennung von anormalen Materialien ermöglicht sind.
-
Dabei umfasst die Materialfördervorrichtung einen Vibrationszuführer, eine Zuführrutsche und ein erstes Förderband,
wobei die Informationserfassungsvorrichtung einen photoelektrischen Sensor, eine Flächenarray-CCD-Kamera, eine Lichtquellenkammer und eine LED-Lichtquelle umfasst, wobei die Fremdkörperentfernungsvorrichtung ein zweites Förderband, ein Drucklufteinspritzventil, einen Luftkompressor, eine Rutsche für Fertigprodukte, einen Tank für Fertigprodukte, eine Rutsche für defekte Produkte und einen Tank für defekte Produkte umfasst, wobei die Rutsche für Fertigprodukte der Kanal für normales Material ist und die Rutsche für defekte Produkte der Kanal für anormales Material ist,
wobei die Steuervorrichtung eine Datenleitung, einen Industriecomputer, ein Einspritzventil-Steuerplatte für und einen SPS-Steuerschrank umfasst,
wobei der Vibrationszuführer aus einem Trichter, einer Vibrationsvorrichtung und einem Regelventil besteht, wobei das Regelventil an einer unteren Öffnung des Trichters angeordnet ist, um die Fließgeschwindigkeit von Partikeln zu steuern, wobei die Vibrationsvorrichtung unterhalb des Trichters angeordnet ist und einstückig mit der Zuführrutsche ausgebildet ist,
wobei ein unterer Ausgang der Zuführrutsche mit dem ersten Förderband gekoppelt ist, so dass die durch die Zuführrutsche ausströmenden Partikel nach unten auf das erste Förderband rutschen, wobei eine Seite des ersten Förderbands mit einem ersten Motor versehen ist, wobei eine Abtriebswelle des ersten Motors mit einem Übertragungsrad des ersten Förderbands verbunden ist, um das erste Förderband zum Bewegen anzutreiben,
wobei die Lichtquellenkammer eine isolierende Kammer ist, an deren Innenwand mehrere LED-Lichtquellen entlang der Umfangsrichtung eingelegt sind,
wobei die Lichtquellenkammer mit einem Materialeinlass und einem Materialauslass versehen ist,
wobei eine Seite des zweiten Förderbandes mit einem zweiten Motor versehen ist, wobei eine Abtriebswelle des zweiten Motors mit einem Übertragungsrad des zweiten Förderbandes verbunden ist, um das zweite Förderband zum Bewegen anzutreiben, wobei beide Enden des zweiten Förderbandes jeweils als C-Ende bzw. D-Ende bezeichnet ist, wobei das C-Ende des zweiten Förderbandes außerhalb der Lichtquellenkammer mit einem Endstück des ersten Förderbandes gekoppelt ist, wobei das D-Ende sich in die Lichtquellenkammer erstreckt, wobei der photoelektrische Sensor sich am Materialeinlass der Lichtquellenkammer befindet und über die Datenleitung mit dem Industriecomputer verbunden ist,
wobei die Rutsche für Fertigprodukte und die Rutsche für defekte Produkte am Materialauslass der Lichtquellenkammer vorgesehen sind, und ein Ende der Rutsche für Fertigprodukte und der Rutsche für defekte Produkte innerhalb der Lichtquellenkammer platziert ist, wobei das zweite Förderband die Rutsche für Fertigprodukte und die Rutsche für defekte Produkte nicht berührt, wobei in Abwesenheit einer äußeren Kraft die durch das zweite Förderband beförderten Partikeln frei auf die Rutsche für Fertigprodukte fallen, wobei ein Bereich, auf den die Partikeln aus der Lichtquellenkammer frei fallen, als Freifallstrecke bezeichnet ist, wobei beim Aufbringen einer äußeren Kraft die durch das zweite Förderband beförderten Partikel frei auf die Rutsche für defekte Produkte fallen, wobei sich die Rutsche für Fertigprodukte und die Rutsche für defekte Produkte nicht überlappen, wobei die Rutsche für Fertigprodukte und die Rutsche für defekte Produkte geneigt ausgebildet sind, wobei das andere Ende der Rutsche für Fertigprodukte und der Rutsche für defekte Produkte sich vom Materialauslass der Lichtquellenkammer zur Außenseite der Lichtquellenkammer erstreckt und jeweils mit dem Tank für Fertigprodukt und dem Tank für defekte Produkte gekoppelt ist,
wobei oberhalb und unterhalb der Freifallstrecke jeweils eine Flächenarray-CCD-Kamera angeordnet ist, wobei mittels der Flächenarray-CCD-Kamera Spektralinformationen und Bildinformationen der Partikel beim freien Fallen vom zweiten Förderband erfasst sind,
wobei der Industriecomputer über die Datenleitung mit der Flächenarray-CCD-Kamera verbunden ist und die erfassten Spektralinformationen und Bildinformationen von der Flächenarray-CCD-Kamera empfängt sowie verarbeitet,
wobei innerhalb der Lichtquellenkammer mehrere Drucklufteinspritzventile vorgesehen sind, wobei ein Luftauslass des Drucklufteinspritzventils einer Trajektorie von Partikeln im freien Fall zugewandt vorgesehen ist, wobei durch eine mittels des Drucklufteinspritzventils aufgebrachte äußere Kraft die Bewegungstrajektorie von unqualifizierten Partikeln geändert ist, so dass sie auf die Rutsche für defekte Produkte fallen, wodurch eine effektive Siebung und Trennung von defekten Produkten und Fertigprodukten ermöglicht sind,
wobei das Drucklufteinspritzventil mit einem Luftkompressor verbunden ist, wobei durch den Luftkompressor ein Hochdruckluftstrom bereitgestellt ist,
wobei innerhalb des SPS-Steuerschranks die Einspritzventil-Steuerplatte angeordnet ist, wobei die Einspritzventil-Steuerplatte elektrisch mit dem Industriecomputer und mehreren Druckluftspritzventilen verbunden ist. Die Einspritzventil-Steuerplatte steuert durch ein vom Industriecomputer rückgemeldetes Signal das Öffnen und Schließen der mehreren Druckluftspritzventil e.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass unterhalb des ersten Förderbands ferner ein Vibrator vorgesehen ist, wobei der Vibrator verwendet ist, um die Vibration des ersten Förderbands zu steuern, wobei die Vibrationsfrequenz des Vibrators einstellbar ist.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Innenwand der Lichtquellenkammer mit einer diffus reflektierende Beschichtung versehen ist, wobei die mehreren LED-Lichtquellen gleichmäßig in gleichen Abständen angeordnet sind, einen ringförmigen Lichtstreifen ausbilden und am größten Umfang der Lichtquellenkammer angeordnet sind, wobei die LED-Lichtquelle eine einstellbare Multiband-LED-Lichtquelle ist.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das zweite Förderband mit einer horizontalen Ebene einen spitzen Winkel von 0 bis 45° einschließt.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sich die Flächenarray-CCD-Kameras oben und unten in der Mitte der Lichtquellenkammer befinden und symmetrisch zur Freifallstrecke angeordnet sind, um die Spektralinformationen und Bildinformationen der Partikel unter Pixeln von M Zeilen × N Spalten zu erfassen, wobei die tatsächliche Breite, der die Pixeln der Spalten N entsprechen, gleich wie die Breite des zweiten Förderbandes ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der photoelektrische Sensor, die Flächenarray-CCD-Kamera und die Einspritzventil-Steuerplatte auch drahtlos mit dem Industriecomputer verbunden werden können, wobei im Industriecomputer ein konventionelles Bildverarbeitungsprogramm, eine Standarddatenbank und ein Verarbeitungsmodul integriert sind, die eine Datenverarbeitung der Spektralinformationen und Bildinformationen der Partikel durchführen können, anormale Materialien identifizieren, eine Materialklassifizierung vervollständigen und gleichzeitig eine Positionsinformation eines zu prüfenden Materials erhalten.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Druckluftspritzventil unterhalb der Freifallstrecke nach oben gerichtet angeordnet ist, wobei nun die Rutsche für defekte Produkte entsprechend oberhalb der Rutsche für Fertigprodukte angeordnet ist.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Einspritzventil-Steuerplatte durch ein vom Industriecomputer rückgemeldetes Signal das Öffnen und Schließen der mehreren Druckluftspritzventile steuert, wobei der Abstand sowie der Winkel zwischen den Druckluftspritzventilen einstellbar sind, wobei die Druckluftspritzventile mit einer horizontalen Ebene einen Winkel von 30° bis 90° einschließt.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Rutsche für Fertigprodukte bzw. die Rutsche für defekte Produkte mit der horizontalen Ebene einen Neigungswinkel von 5° bis 45° einschließt, wobei unterhalb der Rutsche für Fertigprodukte bzw. der Rutsche für defekte Produkte ferner ein erster Vibrator vorgesehen werden kann, um zu verhindern, dass die Partikel auf der Oberfläche der Rutsche verbleiben.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass an der Innenwand des Tanks für Fertigprodukt bzw. des Tanks für defekte Produkte ferner mehrere dämpfende Luftströmungsvorrichtungen angeordnet sind, und insbesondere an einem Viertel des Eingangs zu einer Tanköffnung angeordnet sind, wobei die mehreren dämpfenden Luftströmungsvorrichtungen asymmetrisch angeordnet sind.
-
Im Vergleich zum Stand der Technik weist das vorliegende Gebrauchsmuster die folgenden Vorteile auf:
- Die Farbsortiervorrichtung für kleinkörnige Agrarprodukte basierend auf Merkmalen eines Flächenarraybildes gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster ist einfach aufgebaut und betrifft keine komplizierte Struktur. Dabei erfolgt die Extraktion der Merkmalsinformationen der zu sortierenden Materialien durch die Flächenarray-CCD-Kameras, wodurch umfassendere spektrale Merkmalsinformationen erhalten werden können. Darüber hinaus enthält die Standarddatenbank, die im Industriecomputer integriert ist, Antwortdaten mehrerer Arten von Stufungsstandards, wobei mit vollständigen Spektralinformationen und Bildinformationen, die durch die Flächenarray-CCD-Kamera erfasst sind, anhand der erforderlichen Stufungsstandard und den Antwortdaten der Standarddatenbank ein Modell zum Stufen und Erkennen erstellt ist, wobei das Modell entsprechend der tatsächlichen Situation in Echtzeit wiederholt trainiert und aktualisiert ist, um die Anpassungsfähigkeit der Vorrichtung sicherzustellen, so dass die Vorrichtung besser an die komplexe und veränderliche Außenumgebung anpassbar ist und gleichzeitig die Genauigkeit der Klassifizierung erhöht ist. Die vorliegende Vorrichtung kann Multimerkmalsinformationen der zu sortierenden Materialien extrahieren und kann problemlos einen Klassifizierungseffekt mit mehr Klassen erzielen. Gleichzeitig erfolgen eine Anpassung von Merkmalsinformationen und eine Anpassung von Standortinformationen, was hauptsächlich darauf abzielt, in der abschließenden Entfernung die Klassifizierungsgenauigkeit von kleinkörnigen Agrarprodukte weiter zu verbessern.
-
Figurenliste
-
- 1 zeigt eine schematische Ansicht der Struktur der Farbsortiervorrichtung im ersten Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters.
- 2 zeigt eine schematische dreidimensionale Ansicht des Vibrationszuführers im ersten Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters.
- 3 zeigt eine schematische Ansicht des Moduls zum Erfassen und Verarbeiten von Bildinformationen eines Flächenarrays im ersten Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters.
- 4 zeigt eine schematische Ansicht der Bewegungstrajektorie des Materials in der Lichtquellenkammer im ersten Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1.
- Trichter;
- 2.
- Vibrationsvorrichtung;
- 3.
- Regelventil;
- 4.
- Zuführrutsche;
- 5.
- erstes Förderband;
- 6.
- Vibrator;
- 7.
- photoelektrischer Sensor;
- 8.
- zweites Förderband;
- 9.
- Flächenarray-CCD-Kamera;
- 10.
- Drucklufteinspritzventil;
- 11.
- Luftkompressor;
- 12.
- Lichtquellenkammer;
- 13.
- LED-Lichtquelle;
- 14.
- Datenleitung;
- 15.
- Industriecomputer;
- 16.
- SPS-Steuerschrank;
- 17.
- Einspritzventil-Steuerplatte;
- 18.
- dämpfende Luftströmungsvorrichtung;
- 19.
- Rutsche für Fertigprodukte;
- 20.
- Tank für Fertigprodukte;
- 21.
- Rutsche für defekte Produkte;
- 22.
- Tank für defekte Produkte;
- a.
- Trajektorie im freien Fall;
- b.
- Trajektorie von anormalen Materialien.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Im Folgenden wird das vorliegende Gebrauchsmuster in Kombination mit Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben. Aber das vorliegende Gebrauchsmuster ist nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
-
In der Beschreibung des vorliegenden Gebrauchsmusters soll verstanden werden, dass die Ausrichtungs- bzw. Positionsbeziehung, die durch die Begriffe wie „Mitte“, „longitudinal“, „transversal“, „Länge“, „Breite“, „ober“, „unter“, „axial“, „radial“, „vertikal“, „horizontal“, „innen“, „außen“ usw. angedeutet ist, nur auf der in den Zeichnungen gezeigten Ausrichtungs- bzw. Positionsbeziehung basiert und lediglich zum Erleichtern sowie Vereinfachen der Beschreibung des vorliegenden Gebrauchsmusters dient, aber nicht darauf hinweist bzw. impliziert, dass das bezeichnete Gerät oder Element eine bestimmte Ausrichtung aufweisen oder in einer bestimmten Ausrichtung ausgebildet sowie betrieben werden muss, weswegen die genannten Begriffe nicht als Einschränkungen des vorliegenden Gebrauchsmusters verstanden werden können. Ferner dienen die Begriffe „erst“ und „zweit“ nur zur Beschreibung und können nicht so verstanden werden, dass sie eine relative Wichtigkeit oder die Anzahl der angegebenen technischen Merkmale angibt bzw. impliziert. Somit können die mit „erst“ und „zweit“ definierten Merkmale explizit oder implizit eins oder mehrere dieser Merkmale enthalten. In der Beschreibung des vorliegenden Gebrauchsmusters wird unter „mehrere“ zwei oder mehr als zwei verstanden, sofern nicht anders ausdrücklich definiert.
-
Im vorliegenden Gebrauchsmuster sollten, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben und definiert, die Begriffe „montieren“, „verbinden“, „anschließen“, „fixieren“ usw. im weiteren Sinne verstanden werden, wobei beispielsweise es sich um eine feste, lösbare oder einstückige Verbindung, oder eine mechanische oder elektrische Verbindung, oder eine unmittelbare Verbindung oder eine mittelbare Verbindung über ein Zwischenmedium oder eine interne Kommunikation zweier Elemente handeln kann.
-
Im vorliegenden Gebrauchsmuster bezieht sich „kleinkörnig“ auf Partikeln mit einer Partikeldurchmesser bzw. einem Längenbereich von 0,5 mm bis 30 mm. Für den Durchschnittsfachmann kann die spezifische Bedeutung der oben genannten Begriffe im vorliegenden Gebrauchsmuster abhängig von spezifischen Situationen verstanden werden. Wie in 1 bis 4 gezeigt, ist eine Farbsortiervorrichtung für kleinkörnige Agrarprodukte basierend auf Merkmalen eines Flächenarraybildes bereitgestellt, wobei die Farbsortiervorrichtung einen Vibrationszuführer, eine Zuführrutsche 4, ein erstes Förderband 5, einen Vibrator 6, einen photoelektrischen Sensor 7, ein zweites Förderband 8, eine Flächenarray-CCD-Kamera 9, eine Lichtquellenkammer 12, eine einstellbare Multiband-LED-Lichtquelle 13, eine Datenleitung 14, einen Industriecomputer 15, ein Drucklufteinspritzventil 10, einen Luftkompressor 11, eine Einspritzventil-Steuerplatte 17, eine SPS-Steuerschrank 16, eine Rutsche 19 für Fertigprodukte, einen Tank 20 für Fertigprodukte, eine Rutsche 21 für defekte Produkte und einen Tank 22 für defekte Produkte umfasst,
wobei der Vibrationszuführer aus einem Trichter 1, einer Vibrationsvorrichtung 2 und einem Regelventil 3 besteht, wobei das Regelventil 3 an einer unteren Öffnung des Trichters 1 angeordnet ist, um die Fließgeschwindigkeit von Partikeln zu steuern, wobei in der Vibrationsvorrichtung 2 mehrere Vibrationsmodule vorgesehen sind, wobei die Vibrationsvorrichtung 2 unterhalb des Trichters 1 angeordnet ist und einstückig mit der Zuführrutsche 4 ausgebildet ist, wobei in der Vibrationsvorrichtung 2 mehrere Vibrationsmodule vorgesehen sind, so dass die Partikel in einem vibrierenden Zustand zur Zuführrutsche 4 befördert werden,
wobei ein unterer Ausgang der Zuführrutsche 4 mit dem ersten Förderband 5 gekoppelt ist, so dass die durch die Zuführrutsche 4 ausströmenden Partikel nach unten auf das erste Förderband 5 rutschen, wobei eine Seite des ersten Förderbands 5 mit einem ersten Motor versehen ist, wobei eine Abtriebswelle des ersten Motors mit einem Übertragungsrad des ersten Förderbands 5 verbunden ist, um das erste Förderband 5 zum Bewegen anzutreiben, wobei unterhalb des ersten Förderband 5 ferner ein Vibrator 6 vorgesehen ist, wobei der Vibrator 6 verwendet ist, um die Vibration des ersten Förderbands 5 zu steuern, wobei die Vibrationsfrequenz des Vibrators 6 nach Bedarf eingestellt werden kann.
-
Die Lichtquellenkammer 12 ist eine isolierende Kammer, an deren Innenwand mehrere einstellbare Mehrband-LED-Lichtquellen 13 entlang der Umfangsrichtung eingelegt sind. Die Innenwand der Lichtquellenkammer 12 ist mit einer diffus reflektierenden Beschichtung versehen. Die einstellbare Mehrband-LED-Lichtquellen 13 sind gleichmäßig in gleichen Abständen angeordnet, bilden einen ringförmigen Lichtstreifenaus und sind am größten Umfang der Lichtquellenkammer 12 angeordnet.
-
Ferner ist die Lichtquellenkammer 12 mit einem Materialeinlass und einem Materialauslass versehen,
wobei eine Seite des zweiten Förderbandes 8 mit einem zweiten Motor versehen ist, wobei eine Abtriebswelle des zweiten Motors mit einem Übertragungsrad des zweiten Förderbandes 8 verbunden ist, um das zweite Förderband 8 zum Bewegen anzutreiben, wobei beide Enden des zweiten Förderbandes 8 jeweils als C-Ende bzw. D-Ende bezeichnet ist, wobei das C-Ende des zweiten Förderbandes 8 außerhalb der Lichtquellenkammer 12 mit einem Endstück des ersten Förderbandes 5 gekoppelt ist, wobei das D-Ende sich in die Lichtquellenkammer 12 erstreckt, wobei das zweite Förderband 8 mit der horizontalen Ebene einen spitzen Winkel von 30° einschließt.
-
Der photoelektrische Sensor 7 befindet sich am Materialeinlass der Lichtquellenkammer 12 und ist über die Datenleitung 14 mit dem Industriecomputer 15 verbunden,
wobei die Rutsche 19 für Fertigprodukte und die Rutsche 21 für defekte Produkte am Materialauslass der Lichtquellenkammer 12 vorgesehen sind, und ein Ende der Rutsche 19 für Fertigprodukte und der Rutsche 21 für defekte Produkte innerhalb der Lichtquellenkammer 12 platziert ist, wobei das zweite Förderband 8 die Rutsche 19 für Fertigprodukte und die Rutsche 21 für defekte Produkte nicht berührt, wobei in Abwesenheit einer äußeren Kraft die durch das zweite Förderband 8 beförderten Partikeln frei auf die Rutsche 19 für Fertigprodukte fallen, wobei ein Bereich, auf den die Partikeln aus der Lichtquellenkammer 12 frei fallen, als Freifallstrecke bezeichnet ist, wobei beim Aufbringen einer äußeren Kraft die durch das zweite Förderband 8 beförderten Partikel frei auf die Rutsche 21 für defekte Produkte fallen, wobei sich die Rutsche 19 für Fertigprodukte und die Rutsche 21 für defekte Produkte nicht überlappen, wobei das andere Ende der Rutsche 19 für Fertigprodukte und der Rutsche 21 für defekte Produkte jeweils mit dem Tank 20 für Fertigprodukt bzw. dem Tank 22 für defekte Produkte gekoppelt ist, wobei die Rutsche 19 für Fertigprodukte bzw. die Rutsche 21 für defekte Produkte mit der horizontalen Ebene einen spitzen Winkel von 45° einschließt.
-
Die Flächenarray-CCD-Kamera 9 ist jeweils oberhalb und unterhalb der Freifallstrecke angeordnet, wobei mittels der Flächenarray-CCD-Kamera 9 Spektralinformationen und Bildinformationen der Partikel beim freien Fallen vom zweiten Förderband 8 erfasst sind, wobei sich die Flächenarray-CCD-Kameras 9 oben und unten in der Mitte der Lichtquellenkammer 12 befinden und symmetrisch zur Freifallstrecke angeordnet sind, um die Spektralinformationen und Bildinformationen der Partikel unter Pixeln von M Zeilen × N Spalten zu erfassen, wobei die tatsächliche Breite, der die Pixeln der Spalten N entsprechen, gleich wie die Breite des zweiten Förderbandes 8 ist.
-
Der Industriecomputer 15 ist über die Datenleitung 14 mit der Flächenarray-CCD-Kamera 9 verbunden und empfängt sowie verarbeitet die erfassten Spektralinformationen und Bildinformationen von der Flächenarray-CCD-Kamera 9. Im Industriecomputer 15 sind ein konventionelles Bildverarbeitungsprogramm, eine Standarddatenbank und ein Verarbeitungsmodul integriert, die eine Datenverarbeitung der Spektralinformationen und Bildinformationen der Partikel durchführen können, anormale Materialien identifizieren, eine Materialklassifizierung vervollständigen und gleichzeitig eine Positionsinformation eines zu prüfenden Materials erhalten.
-
Innerhalb der Lichtquellenkammer 12 sind mehrere Drucklufteinspritzventile 10 vorgesehen, wobei ein Luftauslass des Drucklufteinspritzventils 10 einer Trajektorie von Partikeln im freien Fall zugewandt vorgesehen ist, wobei durch eine mittels des Drucklufteinspritzventils 10 aufgebrachte äußere Kraft die Bewegungstrajektorie von unqualifizierten Partikeln geändert ist, so dass sie auf die Rutsche 21 für defekte Produkte fallen, wodurch eine effektive Siebung und Trennung von defekten Produkten und Fertigprodukten ermöglicht sind,
wobei das Drucklufteinspritzventil 10 mit einem Luftkompressor 11 verbunden ist, wobei durch den Luftkompressor 11 ein Hochdruckluftstrom bereitgestellt ist, Spezifisch ist vorgesehen, dass das Druckluftspritzventil 10 unterhalb der Freifallstrecke nach oben gerichtet angeordnet ist, wobei nun die Rutsche 21 für defekte Produkte entsprechend oberhalb der Rutsche 19 für Fertigprodukte angeordnet ist. Und der Abstand sowie der Winkel zwischen den Druckluftspritzventilen 10 sind einstellbar.
wobei innerhalb der SPS-Steuerschrank 16 die Einspritzventil-Steuerplatte 17 angeordnet ist, wobei die Einspritzventil-Steuerplatte 17 elektrisch mit dem Industriecomputer 15 und mehreren Druckluftspritzventilen 10 verbunden ist, wobei die Einspritzventil-Steuerplatte 17 durch ein vom Industriecomputer 15 rückgemeldetes Signal das Öffnen und Schließen der mehreren Druckluftspritzventile 10 steuert.
-
Unterhalb der Rutsche 19 für Fertigprodukte bzw. der Rutsche 21 für defekte Produkte kann ferner ein erster Vibrator vorgesehen werden, um die Rutsche 19 für Fertigprodukte bzw. die Rutsche 21 für defekte Produkte zu vibrieren und zu verhindern, dass die Partikel auf der Oberfläche der Rutsche verbleiben. Das andere Ende der Rutsche 19 für Fertigprodukte bzw. der Rutsche 21 für defekte Produkte ist am Materialauslass vorgesehen und ist jeweils mit dem Tank 20 für Fertigprodukt bzw. dem Tank 22 für defekte Produkte gekoppelt, so dass die Partikel in den Tank fallen können.
-
An der Innenwand des Tanks 20 für Fertigprodukt bzw. des Tanks 22 für defekte Produkte sind ferner zwei dämpfende Luftströmungsvorrichtungen 18 angeordnet sind, und insbesondere an einem Viertel des Eingangs zu einer Tanköffnung angeordnet sind, wobei die beiden dämpfenden Luftströmungsvorrichtungen 18 asymmetrisch angeordnet sind.
-
Der Betriebsablauf der Farbsortiervorrichtung des vorliegenden Gebrauchsmusters ist wie folgt:
- Der Trichter 1 ist zur Aufnahme und Lagerung des zu prüfenden Materials verwendet, wobei das Fallen des zu prüfenden Materials durch das Regelventil 3 gesteuert ist, um eine einlagige Ausgabe des zu prüfenden Materials sicherzustellen, das an die Vibrationsvorrichtung 2 ausgegeben ist und dann über die Vibrationsvorrichtung 2 vibrierend befördert ist, wobei das zu prüfende Material zur Zuführrutsche 4 befördert ist, wobei aufgrund der geneigten Ausbildung der Zuführrutsche 4 das zu prüfende Material auf das erste Förderband 5 fällt, wobei die Abtriebswelle des ersten Motors aktiviert ist, so dass sie mit dem Übertragungsrad des ersten Förderbandes 5 verbunden ist und das erste Förderband 5 zum Bewegen antreibt, wobei gleichzeitig der Vibrator 6 unterhalb des ersten Förderbandes 5 aktiviert ist, um die Vibration des ersten Förderbandes 5 zu steuern und um sicherzustellen, dass das zu prüfende Material beim Übertragen auf dem ersten Förderband 5 eine gleichmäßige Vibration und eine konstante Anfangsgeschwindigkeit beibehält. Schließlich wird es von ersten Förderband 5 zu zweiten Förderband 8 befördert, wobei die Abtriebswelle des zweiten Motors aktiviert ist, so dass sie mit dem Übertragungsrad des zweiten Förderbandes 8 verbunden ist und das zweite Förderband 8 zum Bewegen antreibt, um das zu prüfende Material ins Innere der Lichtquellenkammer 12 einzugeben.
-
Wenn der photoelektrische Sensor 7 detektiert, dass das Material in die Lichtquellenkammer 12 gelangt, übermittelt er ein Signal an den Industriecomputer 15. Danach gibt der Industriecomputer 15 ein Signal zum Steuern und Aktivieren der Aufnahmefunktion der Flächenarray-CCD-Kamera 9 aus.
-
Nachdem das zu prüfende Material in die Lichtquellenkammer 12 gelangen ist, fällt er in Abwesenheit einer äußeren Kraft frei auf die Rutsche 19 für Fertigprodukte, wie durch die Trajektorie a in 4 gezeigt. Mittels der Flächenarray-CCD-Kamera 9 sind Spektralinformationen und Bildinformationen der Partikel beim freien Fallen vom zweiten Förderband 8 erfasst.
-
Die Spektralinformationen und Bildinformationen sind über die Datenleitung 14 an den Industriecomputer 15 übertragen, wobei durch die Bildverarbeitungssoftware, die im Industriecomputer 15 integriert ist, eine Datenverarbeitung der erfassten Spektralinformationen und Bildinformationen erfolgt, wobei beim Beenden der Beurteilung, ob das Material qualifiziert ist oder nicht, gleichzeitig die Positionsinformationen des zu prüfenden Materials erhalten sind.
-
Wenn der Industriecomputer 15 beurteilt, dass die Partikel in einem bestimmten Bereich anormale Materialien sind, werden die Positionsinformationen der anormalen Materialien an die SPS-Steuerschrank 16 zurückgemeldet, wobei die SPS-Steuerschrank 16 eine entsprechende Anweisung an die Einspritzventil-Steuerplatte 17 überträgt, wobei durch die Einspritzventil-Steuerplatte 17 das jeweilige Drucklufteinspritzventil 10 gesteuert ist, wobei das Drucklufteinspritzventil 10 ein Lufteinspritzventil vom Nadellochtyp ist, das einen sehr kleinen Einspritzbereich des Luftstroms aufweist und einen quantitativen Hochdruck-Luftstrom erzeugt, der die anormalen Materialien genau auf die Rutsche 21 für defekte Produkte blasen kann, wie die Trajektorie b in 4 gezeigt, wobei die anormalen Materialien schließlich durch die Rutsche 21 für defekte Produkte zum Tank 22 für defekte Produkte befördert sind. Außerdem kann unterhalb der Rutsche 19 für Fertigprodukte bzw. der Rutsche 21 für defekte Produkte noch ein erster Vibrator vorgesehen werden, um die Rutsche 19 für Fertigprodukte bzw. die Rutsche 21 für defekte Produkte zu vibrieren, das Abwärtsgleiten von Partikeln zu fördern und gleichzeitig zu verhindern, dass die Partikel auf der Oberfläche der Rutsche verbleiben. Gleichzeitig sind sowohl im Tank 20 für Fertigprodukt als auch im Tank 22 für defekte Produkte eine dämpfende Luftströmungsvorrichtung 18 vorgesehen, die an einem Viertel des Eingangs zu einer Tanköffnung angeordnet ist, wodurch effektiv verhindert werden kann, dass die Materialien mit zerbrechlichen Außenflächen durch das Quetschen und Kollidieren der Materialien während des Fallprozesses verformt oder beschädigt sind.
-
Es ist anzugeben, dass die obigen Ausführungsbeispiele nur zur Erläuterung des vorliegenden Gebrauchsmusters und nicht zur Einschränkung der im vorliegenden Gebrauchsmuster beschriebenen technischen Ausgestaltungen dienen. Obwohl in der Beschreibung das vorliegende Gebrauchsmuster unter Bezugnahme auf die einzelnen Ausführungsbeispiele ausführlich beschrieben wurde, soll ein Durchschnittsfachmann verstehen, dass die technischen Ausgestaltungen des vorliegenden Gebrauchsmusters modifiziert oder gleichwertig ersetzt werden können. Alle technischen Ausgestaltungen und ihre Verbesserungen, die nicht vom Geist und Umfang des vorliegenden Gebrauchsmusters abweichen, sollen in den Umfang der Ansprüche des vorliegenden Gebrauchsmusters einbezogen werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- CN 201821389635 [0002]
- CN 202021697039 [0002]
