专利名称：烟草除杂分离装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种烟草加工机械，具体是一种烟草的分离除杂机械。
背景技术：
烟草质量对生产出的卷烟质量起决定作用，直接影响烟厂经济效益。从目前情况看，对烟草等级的检验是采用人工抽样目测和抽样理化分析，等级分离只是在大致范围内进行，判断的精度和准确度受到限制；另外，对烟草中杂物的去除，也是由工人在运动的皮带机上目测捡拾，由于皮带机上的烟草流速度较快且是堆积的，很难将杂物完全捡拾干净；这些方面一直是烟草生产工艺中的薄弱环节。
“02257784X一种智能烟草异物剔除装置输送机”专利，公开了一种让烟叶以5米至7米/秒运行的同时，平整地平铺在高速皮带上的技术方案，但并没有涉及如何分离烟草中杂质内容。
实用新型内容本实用新型是一种烟草除杂分离装置，采用的是光、机、电一体化技术，在生产线中，从高速运动的烟草流中获取到烟草等级及杂物信息，并将其按不同等级分离开，同时将杂物完全、有效的剔除。
烟草除杂分离装置，其特征在于包括有左边的高速皮带输送机、右边的皮带输送机，左边高速皮带输送机的皮带位置高于右边皮带输送机的皮带位置，且相互间隔一定距离，二皮带输送机相邻处有一框架，在左边皮带输送机抛出的烟草流段，框架内安装有照明光源、高速摄像机，高速摄像机对准照明光源在烟草流上的照射部位；在烟草流段的上方框架内安装有一沿烟草流横截面方向排列的排气阀，排气阀的阀嘴向下正对烟草流，框架底部安装有分离料斗，位于排气阀下方，所述的左边的皮带输送机的皮带上方安装有空气下沉器，所述的空气下沉器是一个扁平的空气通道，空气通道的顶板上有挡风条，空气通道的底部为筛网。
所述的高速摄像机旁边，烟草流的上方的框架内安装有一沿烟草流的横截面方向旋转的多棱镜，多棱镜的一侧安装有激光器，激光器的激光出射口正对多棱镜的一侧。
在烟草流段的上下方，框架内均安装有照明光源、高速摄像机，高速摄像机对准照明光源在烟草流上的照射部位。
所述的排气阀为电磁阀。
本实用新型涉及光、机、电三部分，采用的技术有高速运动物料信息采集，高频稳定光源，空气力学，数据库技术和快速机械检除。
本实用新型可以识别不同等级烟草，本实用新型的左端高速皮带输送机与右端的皮带输送机之间的位置为烟草识别区域，当烟草流连续从左端的高速皮带机抛到右端的皮带机上时，通过该识别区域，该区域能提供最清晰、最真实的读烟草流环境。本实用新型在该烟草流的上下方多点均设置光源与高速摄像机，连续拍摄高速运动的烟草流进行高速动态图像处理，提供连续完整烟草流清晰图像，于提供的完整烟草流图像(上面和下面)按象素点与烟草等级软件数据库或杂质数据库比对，依照软件计算，按象素点或象素点集群模式分析，得到不同等级烟草之状态或杂质信息。在高速视频图像采集中，普通光源由于其频率低，存在频闪现象，采集的图像将会产生明显的亮度差异，使得后续图像处理极为困难。为准确读烟草流必须提供符合机器读取信息的亮度和色度环境，本实用新型光源由几只高色温灯管和高频高稳定性电源构成，高亮度、高色温和高稳定度，其光照区无阴影结构，满足高速图像采集所需的足够清晰、无闪烁和稳定的光源要求。
本实用新型在烟草流上方可以设置激光光源，利用不同激光束汇聚一点，连续扫描烟草流。其扫描速度很快，可将运动中的烟草流表面完整扫描到其光照区，形成烟草流全部信息，被设备中高灵敏度光电传感器接收后，形成完整的烟草流表面的对激光散射信息，充分获取烟草流状态和表面信息。
本实用新型的又一主要环节是将读出的连续烟草流(无遗漏和重叠)信息及时高速处理。该程序为具有“自适应”、“大数据量储存”和“连续运算”的特点。“自适应”为各用户可根据需要在选用一定测试用烟草流状态下自定义烟草等级数据库，并根据该数据库分析确定今后的烟草流状况。该程序“大数据量储存”包含有一些已知烟草等级资料备查，又可以由用户自定义建立所需数据库，以增补完善烟草等级数据库。确定好完整的烟草等级数据库后，就可以通过连续运算识别烟草流完整连续的资料，以象素点大小的概念确定任意区域的烟草流状况(例如1mm×1mm面积的烟草)。理论上可以按象素点范围识别。
在读出烟草流状况后，安装在烟草流上方的一排电磁排气阀在计算机指令下，实现开启，喷出气流，使得电磁阀下方的杂质或烟叶下沉到分离料斗，达到按程序将识别出的不同等级烟草分门别类进入相应等级状态的集料槽和输送皮带机上。
如果烟草堆积在高速皮带输送机上，则包裹在中间的烟草信息就无法获取。本实用新型为解决这一问题，左端的高速皮带机采取展宽皮带(例如从0.7米展宽至1.6米)，提高皮带机速度(例如从0.7米/秒提高到5米/秒)的方法，将烟叶完全摊薄开来，形成一片一片的单层，并以高速抛出到右端的皮带输送机上，使得烟叶信息的采集能做到完全无遗漏。
随着烟叶的完全摊薄，由于烟叶很轻，在左端高速运动的皮带机上将产生打滑、飘浮现象，造成堵塞，达不到设计速度的要求。为此，在高速皮带机上安装了空气下沉器，产生一个下压气流，将烟叶紧压在皮带上，使烟叶达到设计传输速度。
本实用新型显著特点是提供高稳定、高色温、近自然光光源，高速读取烟草流信息装置和快速识别软件及烟草等级数据库；随后的自动分离装置将不同等级的烟草分别送入各自料区；为保证无遗漏的读取烟草流信息，将烟草流完全摊薄；为防止烟草飘浮，使烟草达到设计速度，设计了空气下沉器，使烟叶紧贴在皮带上，达到设计速度。
通过本实用新型所获得的最大优点是，克服人工识别烟草等级过程的不确定性和误差及数量局限性(人工只可能抽样检查)，自动检测并剔除杂物，克服人工捡拾杂物的不完全性。可以提高烟草的利用率、烟草等级，保证烟草质量、提高烟草使用效益，大大提高生产效率，为烟草企业增加经济效益。
图1是本实用新型侧视结构图。
图2是本实用新型俯视结构图。
图3是激光扫描图象系统示意图。
具体实施方式
参见图1-图3。烟草除杂分离装置，包括有左边的高速皮带输送机1、右边的皮带输送机9，左边高速皮带输送机1的皮带位置高于右边皮带输送机9的皮带位置，且相互间隔一定距离，二皮带输送机相邻处有一框架2，在左边皮带输送机抛出的烟草流段10，框架2内安装有照明光源4、高速摄像机3(根据情况可以安装在烟草流段的上方、或下方或上、下方同时且错开安装)、挡料板7、激光扫描系统5，高速摄像机3对准照明光源在烟草流段10上的照射部位；在烟草流段10的上方框架2内安装有一沿烟草流横截面方向排列的电磁排气阀6，排气阀6的阀嘴向下正对烟草流，框架2底部安装有分离料斗11，位于排气阀6下方，所述的左边的皮带输送机1的皮带上方安装有空气下沉器14，所述的空气下沉器14是一个扁平的空气通道，空气通道的顶板上有弯折的挡风条12，空气通道的底部为筛网13。空气从空气下沉器的左边通道口进入，由于挡风条从左到右不断增大，基本上可以保证空气下沉器内的空气压力相近，由于空气下沉器底部为筛网，空气可以均匀的压向高速皮带机上的烟草，防止其漂浮。迫使烟草流紧贴皮带上形成均匀单层状况。在空气流和高速运转的皮带双重带动下，迅速形成均匀、单层的烟草流从高速皮带机1输出口抛出。为后面烟草流分检提供了有利条件。
高速摄像机拍摄连续烟草流的表面图象，激光扫描和视频图象采集在平行的两条线上，互不干扰，激光扫描图象信息经光电转换放大送入软件及数据库分析，视频图象信息经A/D变换后送入软件及数据库分析比较。各自分析后，识别烟草流一场一场图象中任何一象素点的实际烟草等级和是否为杂质，通过同步定位处理并送执行程序控制电磁排气阀，当某个电磁排气阀动作时，即压迫其下方的烟草流中的杂质掉下到分离料斗中。无论是由激光扫描或视频图像采集、分析判断出的烟草等级，在进入数据库中，其各自信息除具有独立分析和判断能力，并能并行处理同一区域和同一点的信息。
同样原理，排气阀也可以用于分离出不同等级烟草。
图3显示激光扫描系统5的结构，由多种激光器15、16、17发出的光束通过透镜18、19、20、22汇聚成一束后，通过机械高速扫描机构21(高速转动的多棱镜)在烟草流上形成连续点扫描，其扫描速度达到覆盖全部烟草流表面，光学系统15-22将被扫描到烟草表面信息感应到并通过光电转换器8接收下来，形成烟草流表面的整个图像资料，将这种资料与本实用新型的烟草等级数据库比较，通过分析软件，给出烟草流中每点的烟草状态。可作为不同等级烟草分离之用，当然发现杂质时亦可作为除杂之用，送入后面分离之用。
权利要求1.烟草除杂分离装置，其特征在于包括有左边的高速皮带输送机、右边的皮带输送机，左边高速皮带输送机的皮带位置高于右边皮带输送机的皮带位置，且相互间隔一定距离，二皮带输送机相邻处有一框架，在左边皮带输送机抛出的烟草流段，框架内安装有照明光源、高速摄像机，高速摄像机对准照明光源在烟草流上的照射部位；在烟草流段的上方框架内安装有一沿烟草流横截面方向排列的排气阀，排气阀的阀嘴向下正对烟草流，框架底部安装有分离料斗，位于排气阀下方，所述的左边的皮带输送机的皮带上方安装有空气下沉器，所述的空气下沉器是一个扁平的空气通道，空气通道的顶板上有挡风条，空气通道的底部为筛网。
2.根据权利要求1所述的烟草除杂分离装置，其特征在于所述的高速摄像机旁边，烟草流的上方的框架内安装有一沿烟草流的横截面方向旋转的多棱镜，多棱镜的一侧安装有激光器，激光器的激光出射口正对多棱镜的一侧。
3.根据权利要求1所述的烟草除杂分离装置，其特征在于在烟草流段的上下方，框架内均安装有照明光源、高速摄像机，高速摄像机对准照明光源在烟草流上的照射部位。
4.根据权利要求1所述的烟草除杂分离装置，其特征在于所述的排气阀为电磁阀。
专利摘要本实用新型公开了一种烟草除杂分离装置，是在高低配置的左边高速皮带输送机的皮带与右边皮带输送机的皮带之间，有一框架，在左边皮带输送机抛出的烟草流段，框架内安装有照明光源、高速摄像机，高速摄像机对准照明光源在烟草流上的照射部位；在烟草流段的上方框架内安装有一沿烟草流横截面方向排列的排气阀，排气阀的阀嘴向下正对烟草流，当高速摄像机检测到的烟草杂质信息后，计算机控制排气阀动作，吹气使得杂质从烟草流中分离。经过分离的烟草经过空气下沉器运输到下道工序。本实用新型对烟草除杂准确、效率高。
文档编号A24B1/00GK2912277SQ200620071789
公开日2007年6月20日 申请日期2006年5月21日 优先权日2006年5月21日
发明者明军, 吴先良, 许先璠, 王小兵, 王新, 李民权, 杨勇, 王爱国 申请人:合肥安大电子检测设备厂