具有颗粒在线图像分析控制的平模生物质制粒装备的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种平模生物质制粒装备，特别涉及一种具有颗粒在线图像分析控制 的平模生物质制粒装备，属于生物质机械装备技术领域。
【背景技术】
[0002] 生物质制粒装备的生产中的性能及工艺，与其产出颗粒的品相，也即外观质量，有 着直接的关系。外观质量好的颗粒，不仅市场接受度高，而且与颗粒内在质量和颗粒的耐久 性指数正相关，外观好的颗粒抵抗碰撞挤压能力更好些，对应的颗粒内在也质量更好。由 于制粒过程是连续进行的，颗粒不断从出料口流出，不能直接对颗粒的外观进行观察判定。 一般颗粒的外观检验是人工进行操作，先行手工抽取样品，等样品冷却后再行肉眼观察判 断。这种方法受操作者的主观影响较大，容易产生误读误判，而且整个判断过程耗时长，效 率低，不能实时在线进行，不利于制粒产品质量的保证。如能在较短的时间内对制粒装备刚 制出的颗粒进行客观快速的外观评定，就可能及时的调整制粒的工艺参数，减少避免返工 和浪费。影响颗粒外观质量的工艺参数主要有：温度、湿度、压制速度、压制强度、模具参数、 原料等，对于特定的原料来说，这一参数不可改变，而模具参数也是对应原料进行了选择确 定的，对于温度、湿度、压制速度、压制强度等过程工艺参数进行在线控制调整，快速改善颗 粒的外观品相，从而保障了颗粒内在质量，实时颗粒外观质量判定也是对制粒过程的一种 过程监控，是探索颗粒成型因素的必要方法，对改良制粒工艺及装备有着较大的促进作用。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服目前的生物质制粒设备对产品外观检验中上述问题以及 其对生产和产品的负面影响，提供一种具有颗粒在线图像分析控制的平模生物质制粒装 备。
[0004] 为实现本发明的目的，采用了下述的技术方案：具有颗粒在线图像分析控制的平 模生物质制粒装备，包括原料输送系统、制粒部分，在制粒部分的出料口上设置有自动采样 装置，自动采样装置采样后送入图像采集分析系统，所述的图像采集分析系统包括与自动 采样装置配合设置的图像采集室，图像采集室外设置有图像采集装置，图像采集装置连接 有图像分析系统，图像分析系统连接有控制系统，在原料输送系统上设置有物料物性调节 系统，物料物性调节装置连接控制系统，所述的自动采样装置为真空吸入采样装置，该采样 装置包括设置在出料口上的采样管，采样管连接有真空发生装置，采样管后部连接有下料 溜管，下料溜管下设置有图像采集室，所述的图像采集室全部为透明体或部分为透明体，图 像采集室外设置有摄像头，摄像头连接至计算机，计算机中设置有图像分析系统，计算机连 接至控制系统，进一步的，所述的图像采集室全部为透明体，为采用钢化玻璃制作的透明 体，图像采集室外设置有灯光补偿装置，进一步的，所述的图像采集室部分为透明体，透明 体部位采用钢化玻璃制作，所述的透明体部位与摄像头位置相适应，图像采集室外设置有 灯光补偿装置，进一步的，所述的图像采集室内设置有样品清理装置，样品清理装置包括清 理电机，清理电机的输出上连接有清扫臂，图像采集室上设置有样品出口，进一步的，所述 清理电机设置在图像采集室的外部下方，所述的清扫臂为一刚性杆，刚性杆上连接有柔性 清扫刷，所述的样品出口设置在图像采集室下料处相对的一端，样品出口通过样品清理滑 道连接有样品收集盒，进一步的，原料输送系统的物料物性调节系统包括：自动调温装置， 所述的自动调温装置包括温度检测装置和加热装置；自动调湿装置，所述的自动调湿装置 包括湿度检测装置、加湿装置、排湿装置；原料输送系统上还设置有速度调节装置，所述的 速度调节装置为连接在送料电机上的变频器，进一步的，所述的真空发生装置为风机，采样 管后部连接的下料溜管为弧形向下，下料溜管远离取样口的壁上连接设置有弧形筛网，弧 形筛网的下端固定连接在下料溜管壁上，弧形筛网的上端固定连接在采样管内壁顶上，进 一步的，所述的风机后连接有除尘装置。
[0005] 本装备利用抽吸式自动样品采集系统，对制粒装备出料口处流动的颗粒进行样品 采集，并平滑导入到图像采集分析系统，采入的同时对样品进行了强制的对流冷却；图像采 集分析系统随之进行自动图像采集，通过对采集的数据与特征点进行分析处理，处理数据 传送至控制系统，由控制系统发讯，对原料温度、湿度、上料速度、压制力等参数进行控制调 节，从而在短时间内快速改善了颗粒的质量，提高了颗粒品质，避免减少了返工浪费。由于 本设备通过抽吸式采样系统、图像采集分析系统和控制系统对颗粒的品相进行了在线实时 控制，能够最短时间内发现问题，保证了制粒装备产出颗粒质量的持续合格，实现了该装备 的长期稳定可靠工作，本装备还可以有效的降低人力成本。
【附图说明】
[0006] 图1是本发明的整体示意图。
[0007]图2是本发明采样装置和图像采集分析系统的示意图。
[0008]图3是本发明中采集到的部分产品外观图像例。
【具体实施方式】
[0009] 为了更充分的解释本发明的实施，提供本发明的实施实例，这些实施实例仅仅是 对本发明的阐述，不限制本发明的范围。
[0010] 结合附图对本发明进行进一步详细的说明，附图中各标记为：1 :控制部分；2 :图 像采集分析系统；21 :图像采集室；22 :灯光补偿装置；23 :摄像头；24 :计算机；25 :样品收 集盒；26 :清理电机；27 :清扫臂；28 :样品清理滑道；29 :图像米集窗口；3 :米样装置；31 : 采样管；32 :弧形筛网；33 :风机；34 :真空发生电机；35 :除尘装置；36 :下料溜管；4 :制粒 部分；41 :出料口；5 :动力部分；6 :主轴部分；7 :周向布料器；8 :润滑部分；9 :压制力调整 系统；10.物料物性调节系统；101 :送料电机；102 :自动调温装置；103 :加湿装置；104 :排 湿风机。如附图所示，具有颗粒在线图像分析控制的平模生物质制粒装备，该装备包括动力 部分5,动力部分5带动竖直方向的主轴部分6旋转，在主轴上上下滑动设置有压辊架，压 辊架上设置有水平方向的压辊轴，压辊通过轴承转动设置在压辊轴上，压辊下设置有模盘， 模盘上下浮动连接在顶升装置上，顶升装置连接顶升力发生装置，构成压制力调制系统9， 制粒装备工作时，动力部分5通过减速带动主轴部分6,将动力传递到制粒部分4,驱动制粒 部分4中的压辊公转并自转，这种旋转运动形成对压制力调整系统9内的模盘物料攫取和 压制作用，压制力调整系统9可在控制部分1信号下实现微量的上下运动，以实时调节制粒 过程的压力；周向布料器7固定在主轴部分6的主轴上，与主轴同步旋转，将物料均匀分布 于模盘圆周上，润滑系统8对整个装备在工作过程中进行润滑。以上是对装备整体的简介。 装备中在制粒部分4的出料口 41上设置有自动采样装置3,所述的自动采样装置3为真空 吸入采样装置，该采样装置包括设置在出料口上的采样管31，采样管31连接有真空发生装 置，所述的真空发生装置为风机33,风机33由真空发生电机34驱动，风机33后连接有除尘 装置35,采样管31后部连接的下料溜管36为弧形向下，下料溜管36远离取样口的壁上连 接设置有弧形筛网32,弧形筛网32的下端固定连接在下料溜管壁上，弧形筛网的上端固定 连接在采样管3内壁顶上下料溜管下设置有图像采集室自动采样装置3采样后送入图像采 集分析系统2,图像采集分析系统2包括与自动采样装置3配合设置的图像采集室21，图像 采集室21上有图像采集窗口 29,图像采集室21外设置有图像采集装置，图像采集室全部为 透明体或部分为透明体，图像采集室外设置有摄像头23,摄像头23即为图像采集