茶鲜叶分选装置及方法与流程

本申请涉及一种分选装置及方法，尤其涉及一种茶鲜叶分选装置及方法。

背景技术：

现有的茶鲜叶色选机主要是对茶鲜叶成品进行色选，没有对茶鲜叶原料即茶鲜叶进行色选的设备，且现有的茶鲜叶分选设备，主要是对鲜叶中的杂质(如石块、树枝等)进行分选，无法对茶鲜叶中的单芽、单叶、一芽一叶、一芽二叶等进行分选，靠人工对不同种类的茶鲜叶鲜叶进行分选，需耗费大量人工，效率较低。

另外，现有色选装置中包括履带式色选机，其中识别装置和筛选装置在履带输送装置的末端，物料经输送装置抛出后，物料因惯性继续运动，飞行轨迹成抛物线，物料经识别装置的视点时，物料灯的灯光照射物料，背景装置为视镜提供背景，视镜拍摄物料图片，识别装置对拍摄到的图片进行识别，识别出来的坏物料经过喷嘴时，由喷嘴喷出的高压气体改变坏物料的运动轨迹，坏物料落入接料斗的坏料斗中；好物料经过喷嘴时，喷嘴不工作，好物料沿正常运动轨迹飞行落入接料斗的好料斗中。可考虑采用履带式色选机对茶鲜叶进行分选，但仍然存在一些问题。

技术实现要素：

本申请的发明人通过研究发现，现有履带式色选机拍摄图片和物料识别是在物料飞行过程中进行，当分选羽状或片状等较长、较大物料，如茶鲜叶时，拍摄图片的时间和识别物料的时间会比较长，物料飞行时间也较长，物料在运动中会受空气阻力等外界因素的影响，物料的运动轨迹会变的不稳定，物料经过喷嘴时，距离喷嘴的距离会有变化，距离差异增大后，对物料的剔除会增加困难，造成不能准确剔除坏物料；同时，也会增加接料困难，一些好物料会落入接料斗的坏料部分，影响色选机的分选效果。

为解决以上问题，本申请第一方面提供一种茶鲜叶分选装置，能够准确、有效地对茶鲜叶进行分选。

所述茶鲜叶分选装置包括透明输送带、进料装置、识别装置，以及剔除装置，其中进料装置位于透明输送带的上游，剔除装置位于透明输送带下游，识别装置用于对透明输送带上的茶鲜叶进行识别。其中上游指物料(茶鲜叶)来料的方向，下游指物料(茶鲜叶)出料的方向。所述上游可以指物料从透明传送带的一侧水平上料到透明传送带上，也可指物料从透明传送带的上方下落到透明传送带上；所述下游指物料从透明传送带上抛出后所运动的方向。

采用本申请第一方面的茶鲜叶分选装置，在输送装置上对茶鲜叶进行拍摄和识别，茶鲜叶在输送装置末端抛出时对茶鲜叶进行剔除。茶鲜叶在透明输送带上时，相对透明输送带是静止的，且受外界因素影响较小，物料运行轨迹稳定，在输送带上对茶鲜叶进行识别，能够提高识别效果，茶鲜叶从视点到喷嘴的时间由透明输送带的速度决定，因此，物料从视点到喷嘴的时间恒定，分选装置可以准确剔除不需要的物料，快速对不同种类茶鲜叶鲜叶进行分类分选，以此保证色选机色选效果，对不同种类型的茶鲜叶，特别是不同类型的茶鲜叶进行分选。

根据本申请第一方面的茶鲜叶分选装置，所述识别装置包括视镜、背景板和物料灯，所述视镜位于透明输送带的上方，所述背景板和物料灯位于透明输送带的下方。此时位于透明输送带下方的物料灯发出的光线能够透过透明输送带对茶鲜叶进行照明，因茶鲜叶为片状且较薄，所以光能够部分透过茶鲜叶叶片(可理解为透射光)，茶鲜叶能够在清晰成像，避免了在采用反射光成像的情况下，因表面凹凸不平造成的阴影。

根据本申请第一方面的茶鲜叶分选装置，所述视镜、识别装置识别物料时物料所在的位置以及背景板位于一条直线上，所述物料灯为两个，对称分布在背景板两侧。这样背景板能够为视镜提供成像背景，同时物料灯分布在背景板的两侧，能够使透过透明皮带及茶鲜叶的光分布更均匀，不容易产生阴影，从而保证成像的清晰度。

根据本申请第一方面的茶鲜叶分选装置，所述剔除装置包括喷嘴，喷嘴垂直于输送带设置。即一般情况下喷嘴具有一定长度，喷嘴长度延伸方向与输送带所在平面垂直。

根据本申请第一方面的茶鲜叶分选装置，所述喷嘴的延长线与输送带的辊轮外侧切面平行，所述喷嘴延长线距离输送带的辊轮外侧切面的距离<100mm，优选的，喷嘴的延长线距离输送带的辊轮外侧切面的距离<50mm。具体的，在检测叶片较小的茶鲜叶时，喷嘴的延长线可与输送带的辊轮外侧相切，也即喷嘴的长度方向的延长线与输送带辊轮外侧相切。通过此方面的改进，这样能够保证喷嘴尽可能的靠近输送带的出料口，使得茶鲜叶从输送带上抛出后，能对被识别为坏料的茶鲜叶及时进行剔除，以免茶鲜叶因叶片较大且轻，在抛出过程中运动路径可控度较低，造成误剔除。同时，因喷嘴与输送带的辊轮相切，保证了被剔除的茶鲜叶不会掉落到辊轮上。此处对外侧与内侧进行简要说明，内侧是指与另外一个辊轮(皮带的输送需要两个辊轮)相对的一侧，外侧是与内侧相反的一侧，即与内侧相背且与透明输送带接触的一侧。所述辊轮外侧切面即为辊轮外侧面的切面。

根据本申请第一方面的茶鲜叶分选装置，所述识别装置对物料进行识别时物料所在的位置距离剔除装置剔除物料时物料所在的位置大于识别装置识别物料好坏所需要的时间与输送带运输速度的乘积。因茶鲜叶面积较大，识别过程较长，这样能够避免因识别延迟导致的剔除不准的问题。

本申请第二方面提供了一种茶鲜叶分选方法，能够准确、有效地对茶鲜叶，特别是茶鲜叶进行分选。

所述茶鲜叶分选方法，包括：将茶鲜叶置于透明输送带上；对透明输送带上的茶鲜叶进行识别；在茶鲜叶脱离输送带后，根据识别结果对茶鲜叶进行分选。

通过在透明皮带上对茶鲜叶进行识别，在茶鲜叶从透明皮带抛出后再进行筛选，能够避免现有技术中因识别过程而导致的延迟，同时能够保证在识别过程中茶鲜叶的运行轨迹稳定，不受外界影响，精确识别。另外茶鲜叶从识别位置到剔除位置的时间基本由透明输送带的速度决定，因此分选装置可以准确剔除不需要的物料，快速对不同种类茶鲜叶鲜叶进行分类分选，以此保证色选机色选效果，对不同种类型的茶鲜叶，特别是不同类型的茶鲜叶进行分选。

根据本申请第二方面的茶鲜叶分选方法，将茶鲜叶置于透明输送带上后，将茶鲜叶在输送带上运输一段时间，再对茶鲜叶进行识别。如此，茶鲜叶在透明输送带上运行一段时间后，茶鲜叶状态能够基本稳定，此时在对茶鲜叶进行识别，识别效果更佳可靠。

根据本申请第二方面的茶鲜叶分选方法，所述识别包括图像采集过程和对图像的分析过程，所述图像采集的结束时间到对茶鲜叶进行分选的开始时间大于对图像的分析过程所用的时间。这样能够保证对茶鲜叶进行识别后，茶鲜叶有足够的时间传输到筛选装置处进行筛选。

根据本申请第二方面的茶鲜叶分选方法，所述识别包括对茶鲜叶的形状进行识别，或所述识别包括对茶鲜叶的颜色进行识别。对茶鲜叶形状的识别包括对单芽、单叶、一芽一叶、一芽二叶等形状的识别，也即通过形状特征对茶鲜叶进行筛选，对茶鲜叶颜色进行识别，包括对老叶和新叶的识别，也可对好叶和带有病斑的鲜叶进行识别，因为老叶和嫩叶的颜色深浅不一样，而带有病斑的鲜叶，在病斑处颜色与其周围颜色也不相同，在光线透过茶鲜叶时，茶鲜叶的形状、颜色以及块斑都能清楚的显示出来。

附图说明

图1是根据本申请实施例1的茶鲜叶分选设备的示意图；

图2是根据本申请实施里2的茶鲜叶分选方法的示意图。

其中：

01、视镜，02、透明输送带，03、主动辊，04、物料灯，05、背景装置，06、从动辊，07、喷嘴，08、接料斗。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，需要说明的是，通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

实施例1

在此通过实施例1对本申请的茶鲜叶分选装置进行说明。如图1所示，本申请的茶鲜叶分选装置包括透明输送带02，识别装置和剔除装置，所述透明输送带02固定在主动辊03和从动辊06上，所述识别装置能够对透明输送带02上的茶鲜叶进行识别，所述剔除装置位于透明输送带的下游，用于对透明输送带02抛出的茶鲜叶进行筛选。具体的，所述识别装置包括视镜01、物料灯04和背景装置05，所述剔除装置包括喷嘴07。进一步的，所述茶鲜叶分选装置还包括用于接料的接料斗08，接料斗08包括坏料接料斗和好料接料斗，其中坏料接料斗位于好料接料斗的下侧。

在现有技术中，通常采用反射光对物料进行分选，也即通过物料表面对光的反射，采集物料的图像特征，对物料的好坏进行辨别。由于茶鲜叶自身特征，材料本身比较柔软，且比较轻薄，形状不规则，如采用一般的反射光，容易产生阴影，所采集的图像中对茶鲜叶的颜色或形状显示都比较模糊不清。因此作为实施1的一种改进，视镜1可设置在透明输送带02的上方，物料灯04和背景装置05设置在透明输送带02下方。如此，物料灯04发出的光能够透过茶鲜叶，而将茶鲜叶的形状和颜色清晰的显示出来，所采集的图像中各部分的轮廓也更明确。具体的，视镜、视点和背景板位于一条直线上，这里的视点是指视镜对物料进行信息采集时物料所在的位置。此时，背景板能够为视镜进行图像采集提供背景，以使图像更清晰。物料灯可依据需求进行设置，如物料灯本身光强较强，可仅设置为1个，反之，可设置为多个。在一种具体情况下，物料灯可设置为两个，并对称分布在背景板两侧，这样照射到茶鲜叶上的光能够分布的更加均匀，有效防止阴影的出现。具体的，物料灯04可为led灯、卤素灯等。

作为实施例1的一种改进，喷嘴可垂直于透明输送带设置，这是由于茶鲜叶较轻，若喷嘴倾斜设置，气体吹到茶鲜叶上时，茶鲜叶可能会旋转并飞起，而盘旋在接料斗上方，甚至飞出接料斗，喷嘴垂直设置，能够保证茶鲜叶直接被吹进料斗。进一步的，喷嘴的延长线与输送带的从动辊轮06外侧切面平行，且喷嘴延长线距离输送带的辊轮外侧切面的距离<100mm，再进一步优选的，喷嘴的延长线距离输送带的辊轮外侧切面的距离<50mm。因由于茶鲜叶本身的特性，其运动轨迹容易收到外界影响，在从透明输送带中抛出后，最好能够尽快对坏茶鲜叶进行剔除。通过缩短坏物料从输送带抛出后至被剔除的运行时间，能够防止茶鲜叶运行轨迹的改变，提高剔除的准确率。限定喷嘴的延长线与输送带的从动辊06外侧切面的距离，既能缩短茶鲜叶从输送带抛出后至被踢除的运行时间，又能够保证茶鲜叶不会撞到输送带的辊轮上。

作为实施例1的一种改进，识别装置对物料进行识别时物料所在的位置(也即视镜在透明输送带上的投影位置)距离剔除装置剔除物料时物料所在的位置(即剔除点的位置)大于识别装置识别物料好坏所需要的时间与输送带运输速度的乘积。这样能够避免因识别延迟导致的剔除不准的问题。

实施例2

在此通过实施里2对本申请的茶鲜叶分选方法进行说明。如图2所示，本申请的茶鲜叶分选方法的一实施方式包括，第一步：将茶鲜叶置于透明输送带上；第二步：对透明输送带上的茶鲜叶进行识别；第三步：在茶鲜叶脱离输送带后，根据识别结果对茶鲜叶进行分选。

下面以图1中所示的茶鲜叶分选装置对本申请的茶鲜叶分选方法做进一步说明，首先物料(茶鲜叶)由进料装置输送到透明输送带02上；然后物料在经过视点(即识别装置对物料进行识别时，物料所处的位置)时，识别装置对拍摄到的图片进行识别，具体的，位于透明输送带02下侧的物料灯05的灯光透射过透明输送带以及茶鲜叶，背景装置05为视镜01提供背景，视镜01对茶鲜叶进行图像采集，通过采集到的图像特征，判断茶鲜叶是好茶鲜叶还是坏茶鲜叶，对茶鲜叶进行分级；茶鲜叶在经透明输送带被抛出后，被识别装置识别为坏料的茶鲜叶，在经过喷嘴07处时，喷嘴07喷出高压气体，改变坏物料的运动轨迹，坏物料落入接料斗08的坏料接料斗中，被识别装置识别为好料的物料，喷嘴07不动作，物料沿原轨迹飞行，落入接料斗08的好料接料斗中，以此实现对茶鲜叶的分选。

作为实施例2的一种改进，将茶鲜叶置于透明输送带上后，可先将茶鲜叶输送一段时间，待茶鲜叶所处状态稳定后再对茶鲜叶进行识别，这样能保证茶鲜叶已经稳定附着在输送带上，在对茶鲜叶进行图像采集时，茶鲜叶的图像更清楚，使识别过程更加准确、清晰。

作为实施例2的一种改进，识别过程具体的包括图像采集过程和对图像的分析过程，其中从图像采集完成到对茶鲜叶开始进行分选的这段时间，应大于对图像的分析过程所用的时间，这样能保证对茶鲜叶进行分析完成后再根据分析结果进行筛选。

作为实施例2的一种改进，对茶鲜叶进行识别过程包括对茶鲜叶的形状进行识别，因茶鲜叶根据不同的结构或形状，属于不同品级，通常茶鲜叶具有单芽、单叶、一芽一叶、一芽二叶等几种形状，在茶鲜叶经透射光照射时，茶鲜叶的形态清晰的呈现在视镜中，通过对茶鲜叶图像的分析，可识别不同形状的茶鲜叶，从而对茶鲜叶进行筛选。另外，因茶鲜叶存在老叶和嫩叶，也属于不同的品级，而老叶和嫩叶在投射光照射时，所呈现的颜色深浅不一样，除此之外，对于一些有色斑的茶鲜叶，也需要进行识别，色斑的透光性与茶鲜叶自身的透光性不同，在图像采集时所显示的颜色也不同，因此，在茶鲜叶识别过程中，还可对茶鲜叶的颜色进行识别。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。