TWI812222B

TWI812222B - 識別羽材清洗品質的方法及裝置

Info

Publication number: TWI812222B
Application number: TW111118305A
Authority: TW
Inventors: 王瑞文; 林源富; 繆鈞浩; 藍偉倫; 簡哲瑋
Original assignee: 光隆實業股份有限公司
Priority date: 2022-05-13
Filing date: 2022-05-13
Publication date: 2023-08-11
Also published as: TW202345080A

Abstract

一種識別羽材清洗品質的方法及裝置，係應用於一羽材清洗設備，主要係藉由一取樣單元從排水取得適量水樣，經由一除雜模組濾除影響檢測識別度的雜毛與雜質，再以一雷射感測裝置測得該水樣靜止時一預定距離間的透度值，以供識別羽材完成清洗的清洗品質；藉此，能透過智能判斷達到標準的均一性，確保羽材清洗工序之效率與品質，減少相關成本支出等功效。

Description

識別羽材清洗品質的方法及裝置

本發明係有關羽材清洗的濁度判斷與品質鑑別，特別是一種利用智能判斷、能自動化且判斷效果均一之識別羽材清洗品質的方法及裝置。

羽材原料，可包含有羽絨、羽毛等材料，而水洗製程是羽材原料加工流程中最重要的製程之一，其主要是將篩選或分類後的羽材進行清洗作業。

目前業界在清洗程序所採行的手段，是仰賴經驗豐富的老師傅，或是利用實驗數據、既往統計之資料，來設定清洗程序相關的參數；然而每批進貨的種毛，所含油脂、含沙狀況未必是相近的，且不同批次的材料也充滿變數，以既有的經驗或參考資料庫來決定清洗程序相關參數，並非是良好穩定的方式，實務上，仍須耗費相當的人力資源與作業成本檢驗清洗品質，將可能不符合需求規格的部分再次重工清洗。

再者，目前業界多是以人為觀察的玻璃管濁度法，來評價羽材原料的潔淨程度；此種方法固然操作起來非常方便，但畢竟是依賴檢測員感官上的檢測方法，有著極大的主觀性與標準不一的問題。

有鑑於此，對於本領域的業者來說，當前並沒有一個良好的機制，來調控羽材的清潔程序與品質控管，作業上仍需耗費多餘的資源與成本，是當前急需改善的課題之一。

本發明之主要目的，係藉由特定的手段來達到智能判斷，排除人為判斷的主觀性，達到判斷羽材清洗品質的均一性。

進者，本發明能充分應用在羽材的清潔程序與品質的檢定、管理，達到自動化以及能根據出貨要求調控清潔程序，減少過多次數的清洗造成羽材損耗，同時能節水、節電，減少能源損耗、相關的費用支出，符合永續經營策略。

藉此，對於清潔羽材的相關業者而言，能讓產出羽材品質穩定，減少重工與客訴之情況，並能據以建立自動化生產、品檢之機制，大幅提高產量及作業效率。

為達成上述之功能目的，本發明提供有一種識別羽材清洗品質的方法，其係能應用於一羽材清洗設備，主要所採行的技術手段與特徵有以下步驟：(a)該羽材清洗設備完成對一羽材的清洗程序；(b)驅動一取樣單元從排水取得一適量的水樣，導向一水樣檢測區；(c)於該水樣集中至該水樣檢測區前，讓該水樣通過一除雜模組，濾除其中大小約1.2mm以上的雜毛與雜質；(d)驅動一設置於該水樣檢測區之雷射感測裝置，測得該水樣靜止於該水樣檢測區時一預定距離間的透度值，以供識別該羽材完成該次清洗程序的清洗品質。

此外，根據本發明之技術概念，本發明還提供有一種識別羽材清洗品質的裝置，其係能設置於一羽材清洗設備，所採行的技術手段與結構特徵包括有一取樣單元、一水樣檢測區、一除雜模組、一雷射感測裝置及一主控單元；其中，該取樣單元係設置於該羽材清洗設備之一排水管路，用以於排水時取得水樣；該水樣檢測區係具有能容納水樣的容積，並連接於該取樣單元，以容納該取樣單元取得的水樣；該除雜模組係設置於該取樣單元及該水樣檢測區之間，並包含至少一供水樣通過之篩網單元，以濾除水樣中大小約1.2mm以上的雜毛與雜質；該雷射感測裝置包含有以一預定距離間隔設置於該水樣檢測區之一射出單元及一接收單元，其分別用以射出與接收雷射，以感測該預定距離間水樣的透度值；該主控單元係電訊連接該取樣單元及該雷射感測裝置，用以驅動該取樣單元及該雷射感測裝置，使該取樣單元係能於該羽材清洗設備完成對一羽材的清洗程序時，從排水取得適量的水樣，而該雷射感測裝置係能於水樣靜止於該水樣檢測區時，測得該預定距離間水樣的透度值，以供識別該羽材完成該次清洗程序的清洗品質。

依上述結構，其中該除雜模組設有一供水樣由上而下通過之箱體，該篩網單元係設置於該箱體中，且該箱體呈上寬下窄，並於旁側開設至少一不低於該篩網單元之鏤空槽。

依上述結構，其中該水樣檢測區底側還設置有一水樣排放單元，該水樣排放單元電訊連接該主控單元，並能受控在測得透度值後排放水樣。

再者，依本發明前述之方法或裝置，在可行的實施例中，該雷射感測裝置係利用波長約660nm可穿透該水樣之可見光雷射為佳；該預定距離係配設在不超過300mm者為佳；而該除雜模組係設有至少二供該水樣通過的篩網單元，且各該篩網單元的網目數係配設在16目以上者為佳(相當於篩孔小於1.18mm)。

為使本發明的上述目的、功效及特徵可獲得更具體的瞭解，茲舉本發明較佳實施例配合附圖說明如下：

1:羽材清洗設備

10:清洗槽

11:入料機構

12:清洗機構

13:出料機構

14:排水機構

15:主控單元

16:操作介面

17:顯示介面

18:排水管路

20:取樣單元

30:除雜模組

31:篩網單元

32:箱體

33:鏤空槽

40:水樣檢測區

50:雷射感測裝置

51:射出單元

52:接收單元

60:水樣排放單元

S0~S5:步驟

圖1為本發明較佳實施例羽材清洗設備之清洗槽的示意圖。

圖2為本發明較佳實施例羽材清洗設備整體的方塊示意圖。

圖3為本發明較佳實施例裝置部分的示意圖。

圖4為本發明較佳實施例方法部分的示意圖。

圖5為本發明較佳實施例除雜模組的結構示意圖。

圖6為本發明較佳實施例除雜模組的另一結構示意圖。

圖7為本發明較佳實施例自動化清洗流程的示意圖。

請參圖1至圖4所示，本發明主要是一種能應用在羽材清洗設備1的清潔度檢定技術，藉由相關設計來實現智能判斷與自動化，進而達到判斷均一、確保產出良率、減少資源與能源浪費等諸多功效。

其中，如圖1所示，羽材清洗設備1至少具有提供羽材清洗之一清洗槽10，且該清洗槽10可連接有適當的入料機構11(諸如羽材入料槽，入水管路、藥劑入料槽等等)，以及一用以排水的排水管路18；於本發明中，主要係從清洗程序後的排水取樣與檢測，透過測得所取水樣的濁度，來判斷經過清洗後羽材的潔淨程度。

特別說明的是，在本產業中，羽材(羽絨、羽毛等)在清洗的過程中，除了會洗出髒汙等雜質外，每次的水洗都可能造成羽材的破損，形成破碎散出的雜毛(碎絨、散毛等)，因此本產業在清洗時難免會讓羽材原料形成一定比例的耗損，而水中往往充斥有雜毛、雜質等異物，因而無法適用一般水洗設備(如洗衣機)的濁度感測裝置，也因此在本產業的規範中，有關羽材水洗的濁度判斷，至今仍是透過人為觀察與檢測，如何達到智能判斷、標準均一、自動化，可說是本產業技術上的難點。

因此，本發明經過多種實驗的驗證與比對，提供有一種識別羽材清洗品質的方法及裝置，以改善上述之不足。

而在本實施例中，如圖2所示，羽材清洗設備1大體上還包含有入料機構11、清洗機構12、出料機構13、排水機構14、主控單元15、操作介面16、顯示介面17、取樣單元20、除雜模組30、水樣檢測區40、雷射感測裝置50及水樣排放單元60等部分。

其中，入料機構11、清洗機構12、出料機構13、排水機構14係分別連結或設置在該清洗槽10，並能受控於該主控單元15，藉以達到諸如羽材入料、入水、加入清洗藥劑、清洗、脫水排水、出料等自動化的機能。

該操作介面16及該顯示介面17分別用以提供使用者進行相關的操作設定與資訊顯示，讓該主控單元15能根據所設的參數進行自動化作業；而在可行的實施例中，該操作介面16及該顯示介面17亦可綜合形成一兼具兩者機能的觸控顯示單元，甚至是遠端連接的觸控顯示單元。

該取樣單元20、該除雜模組30、該水樣檢測區40、該雷射感測裝置50及該水樣排放單元60，係本實施例識別羽材清洗品質的主要關聯部分。其中，在有關裝置的部分，如圖3所示，該取樣單元20係可採分流水閥，設置於該羽材清洗設備1之一排水管路18，主要是用以於排水時取得檢測用的水樣；該除雜模組30係設置於該取樣單元20及該水樣檢測區40之間，主要包含有至少一供水樣通過之篩網單元31(如圖5及圖6所示)，用以濾除水樣中大小約1.2mm以上的雜毛與雜質；該水樣檢測區40具有能容納水樣的容積，主要是用以容納該取樣單元20取得的水樣；該雷射感測裝置50主要包含以一預定距離間隔設置於該水樣檢測區40之一射出單元51及一接收單元52，分別用以射出與接收雷射，以感測該預定距離間水樣的透度值；該水樣排放單元60係可採用截流的水閥，設置於該水樣檢測區40底側，主要是用以在測得透度值後排放水樣。

而該主控單元15係能電訊連接該取樣單元20、該雷射感測裝置50及該水樣排放單元60，用以適時驅動該取樣單元20、該雷射感測裝置50及該水樣排放單元60；其中，使該取樣單元20係能於該羽材清洗設備1完成對一羽材的清洗程序時，從排水取得適量的水樣；該雷射感測裝置50係能於水樣靜止於該水樣檢測區40時，測得該預定距離間水樣的透度值，以供識別該羽材完成該次清洗程序的清洗品質；而該水樣排放單元60係能受控在測得透度值後排放水樣。

根據前述，再如圖4所示，本實施例識別羽材清洗品質的主要流程，是在該羽材清洗設備1完成對一羽材的清洗程序(步驟S0)後，該羽材清洗設備1進行排水時，驅動取樣單元20從排水中取得一適量的水樣(步驟S1)，並讓其導向水樣檢測區40；該水樣在集中至該水樣檢測區40前，會經過一除雜程序(步驟S2)，此時該水樣通過除雜模組30，藉由該除雜模組30濾除其中大小約1.2mm以上的雜毛與雜質；而後，該水樣集中於該水樣檢測區40，此時能驅動雷射感測裝置50進行檢測(步驟S3)，測得該水樣靜止於該水樣檢測區40時一預定距離間的透度值，而此透度值即可作為識別該羽材完成該次清洗程序的清洗品質的判斷依據。

於本實施例中，該雷射感測裝置50主要係採用Keyence IB-05-光透型雷射偵測感測器，利用波長約660nm的可見光雷射，感測不超過300mm距離的水樣，能得出穩定且準確的透度值，而透過交叉比對與偏差值的設定與調整，讓該雷射感測裝置50測出的透度值能與實際的濁度值相呼應，形成精準可供識別的依據；再者，本發明藉由該雷射感測裝置50，經實際測試，除非以強光(探照燈)直射該接收單元52，皆不會對水樣的感測造成影響，因此，該水樣檢測區40無須進行額外的遮光結構設計，讓本發明能穩定的適用於一般光照環境中。

再者，如圖5及圖6所示，本實施例之該除雜模組30，係設計成一概呈上寬下窄的箱體32結構，其中配置有雙層供該水樣通過的篩網單元31，各該篩網單元31係配置為具有16目以上的網目數(相當於篩孔小於1.18mm)，而能確實地濾除影響雷射感測裝置50感測的雜質與雜毛，確保感測結果的精準性；此外，該箱體32係配置為供水樣由上而下通過的形式，並兩旁側分別在略高於各該篩網單元31的位置開設有一鏤空槽33，藉以方便清理或更換各該篩網單元31，甚至可進一步回收濾除的雜毛，降低羽材水洗時的耗損(通常是針對羽絨)。

本發明實際應用於羽材清洗設備1時，係能形成自動化、智能均一判斷、節約成本等功效；概如圖7所示，使用者係能先設定相關參數及需求的標準值(需求的清潔參數)，於啟動後，主控單元15能依設定的參數進行入料，驅動入料機構11將預設份量的羽材送入清洗槽10；隨後進行清洗步驟S0，可再驅動入料機構11將預設比例的水、藥劑注入清洗槽10，以及驅動清洗機構12進行清洗；當清洗完成後，能驅動排水機構14進行脫水與排水，並在排水過程中，驅動取樣單元20進行取樣步驟S1，從排水取得適量的水樣；取得的水樣隨後經過除雜模組30，進行除雜步驟S2，其係利用該除雜模組30濾除水樣中大小約1.2mm以上的雜毛與雜質；隨後，經過濾的水樣集中至水樣檢測區40，進行檢測步驟S3，在此步驟中，主控單元15可在驅動取樣單元20動作後的一定時間再驅動該雷射感測裝置50運行(亦可於水樣檢測區40設置有適當的感測器，以供作為相關構件的動作依據)，測得該水樣靜止狀態時的透度值(若水樣未呈靜止，感測數值呈浮動狀態，透過內建編程能辨識數值穩定時為靜止狀態)；於測得透度值後，主控單元15能將其與最初設定的標準值進行比對(步驟S4)，同時驅動水樣排放單元60排放水樣；若能達到標準值，代表本次清洗的羽材清潔度達到標準，即可進入步驟S5，判斷羽材的清洗完成，驅動出料機構13輸出羽材，而若未達到標準值，代表本次清洗的羽材清潔度沒有達到標準，故可回到清洗步驟S0，重複驅動相關機構進行清洗，直到檢測達到標準值為止。

藉此，本發明能形成自動化的羽材清洗與精確的品管，減少非必要之清洗流程，達到節水、節電暨減少原料損耗等諸多優點，實為滿足要件及改善產業技術難點之發明。惟以上所述僅為本發明較佳之實施例說明，舉凡依本發明技術手段所作之延伸、修飾、簡單改變或等效置換者，亦皆應落入本發明專利申請範圍。