烟叶分级筛选机的制作方法

[0001]
本实用新型属于机械设备领域，尤其涉及一种烟叶分级筛选机。


背景技术：

[0002]
烟叶复烤前的分级拣选一直是困扰行业的难题，近几年国内外研究此项技术的单位及大学，借助的技术主要以工业相机成像技术为主。
[0003]
但工业相机成像技术应用于烟叶复烤前的分级拣选时，若采用相机成像，由于烟叶的形状大小相差过大，相机成像的数据处理过于庞大，降低了烟叶的检测效率。若采用光谱仪，光谱仪检测面积过小，不能检测烟叶的完整性，极易造成检测失误。由于烟叶的正反面色差较大也增加了相机和光谱仪的检验误差，都难以满足行业的需求。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型针对上述现有分级拣选技术存在效率低、效果差的问题，提出一种高效且准确的烟叶分级筛选机。
[0005]
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
[0006]
一种烟叶分级筛选机，包括翻叶装置、分选装置和控制器；
[0007]
所述翻叶装置包括一级输送带、二级输送带和驱动电机；
[0008]
所述二级输送带的机壳上滑动安装有引导支架，所述引导支架两侧均设置有倾斜的引导面；
[0009]
所述一级输送带的后端位于二级输送带的上方，且两者之间设有能够使引导支架进入的运动空间；
[0010]
所述一级输送带的机壳上安装有能够使物料通过的第一暗箱，所述第一暗箱内安装有颜色识别器，颜色识别器与控制器电连接；
[0011]
所述驱动电机与控制器电连接，并通过机械传动机构与引导支架相连，用以驱动引导支架往复移动；
[0012]
所述分选装置包括第一输送带、第二输送带和第三输送带；
[0013]
所述第一输送带的前端与二级输送带的后端相连；
[0014]
所述第一输送带的机壳上安装有能够使物料通过的第二暗箱和第三暗箱；
[0015]
所述第二暗箱内安装有密集光束扫描器，所述密集光束扫描器与控制器电连接；
[0016]
所述第三暗箱内安装有色谱仪，所述色谱仪与控制器电连接；
[0017]
所述第一输送带和第二输送带的机架之间安装的固定支架上安装有第一机械手，用以将第一输送带上的物料转移到第二输送带上；
[0018]
所述第一输送带和第三输送带的机架之间安装的固定支架上安装有第二机械手，用以将第一输送带上的物料转移到第三输送带上；
[0019]
所述第二暗箱、第一机械手、第三暗箱和第二机械手自前向后依次设置，第一机械手和第二机械手均与控制器电连接。
[0020]
作为优选，所述翻叶装置进一步包括固定在地面上的固定座，所述固定座上铰接有摆杆；
[0021]
所述驱动电机固定在地面上，且其主轴上同轴安装有驱动盘，摆杆一端与驱动盘铰接，另一端铰接在引导支架水平设置的推拉杆上。
[0022]
作为优选，所述引导支架呈倒v形。
[0023]
作为优选，所述第一输送带、第二输送带和第三输送带并列设置，第二输送带和第三输送带分别位于第一输送带的两侧。
[0024]
作为优选，所述第一机械手和第二机械手均为并联机器人。
[0025]
作为优选，进一步包括转运装置，所述转运装置包括七轴机器人和料箱；
[0026]
所述料箱设置有三个，分别设置在第一输送带、第二输送带和第三输送带的后端下方；
[0027]
所述料箱包括主杆，所述主杆两端垂直连接有箱板，所述主杆两侧均设置有梳齿状排列的多根肋条，所述肋条外侧均向上弯折，以在料箱两侧构成梳齿状的箱壁；
[0028]
所述七轴机器人的抓手包括连接座和托爪；
[0029]
所述托爪相对设置有两个，一端与连接座相连，呈梳齿状，且齿距与相邻肋条的间距相同。
[0030]
作为优选，所述料箱上的箱板固接在对应输送带的机壳上，所述料箱的主杆与地面之间设有能够使托爪移入的运行空间。
[0031]
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：
[0032]
本实用新型的烟叶分级筛选机通过多级的在线扫描，能够快速高效的对烟叶进行分级和筛选，效率高，准确性高，能够满足行业的需求。设置的翻叶装置能够保证烟叶在线检测的一致性，从而提高了烟叶分级和筛选的准确性。分选装置通过平行输送技术以及并联机器人分选输送的烟叶，保证了输送和拣选的快速进行，提高了分级筛选的工作效率。
[0033]
翻叶装置中驱动电机通过曲柄连杆结构驱动引导支架往复移动，使引导支架的移动速度更快，并且往复移动的范围更加容易进行控制，保证引导支架运行位置的准确性，保证翻叶作业的顺畅进行。
[0034]
分选装置的输送带并列设置，使相邻输送带相互贴靠，间距最小化，从而降低了作为机械手的并联机器人的移动距离，使其能够快速的进行输送带之间物料的传送，保证分级筛选的速度。
[0035]
转运装置的料箱为梳齿料箱，能够使七轴机器人的抓手自下而上穿过料箱，同时将料箱内摆放的物料托起移出，保证烟叶在转运过程中保持层叠堆放，使经过转运的烟叶保持整齐。
附图说明
[0036]
图1为本实用新型烟叶分级筛选机的结构示意图；
[0037]
图2为本实用新型烟叶分级筛选机中翻叶装置的剖视结构图；
[0038]
图3为本实用新型烟叶分级筛选机中转运装置的结构示意图；
[0039]
以上各图中：1、翻叶装置；2、分选装置；11、一级输送带；12、二级输送带；13、驱动电机；14、引导支架；14a、引导面；15、运动空间；16、固定座；17、摆杆；18、驱动盘；19、推拉
杆；2、分选装置；21、第一输送带；22、第二输送带；23、第三输送带；31、第一暗箱；32、第二暗箱；33、第三暗箱；4、固定支架；51、第一机械手；52、第二机械手； 6、转运装置；61、七轴机器人；61a、连接座；61b、托爪；62、料箱；62a、主杆；62b、箱板；62c、肋条。
具体实施方式
[0040]
下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
[0041]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0042]
如图1、图2所示，本实用新型提供一种烟叶分级筛选机，包括翻叶装置1、分选装置2 和控制器。控制器为设备整体运行的控制终端，在附图中未示出。
[0043]
翻叶装置1包括一级输送带11、二级输送带12和驱动电机13。
[0044]
二级输送带12的机壳上滑动安装有引导支架14，引导支架14两侧均设置有倾斜的引导面14a，使烟叶能够沿着引导面14a下滑。
[0045]
一级输送带11的后端位于二级输送带12的上方，且两者之间设有能够使引导支架进入的运动空间15。
[0046]
一级输送带11的机壳上安装有第一暗箱31，第一暗箱31呈拱门结构，第一暗箱31内安装有颜色识别器，颜色识别器与控制器电连接。一级输送带11上移动的物料能够通过第一暗箱31形成的门洞，在门洞中被颜色识别器扫描。
[0047]
驱动电机13固定在地面上或固定架上，并与控制器电连接，通过机械传动机构与引导固定架14相连，用以驱动引导支架14往复移动。
[0048]
实现引导支架14的往复滑动，机械传动机构可采用齿轮齿条传动结构，齿条固装在引导支架上，并与引导支架14的移动方向平行，齿轮固装在驱动电机13的主轴上，齿轮与齿条啮合，通过驱动电机13的正转和翻转，通过齿轮与齿条的传动，驱动引导支架14滑动。
[0049]
接卸传动机构也可采用曲柄连杆结构，地面上固装有固定座16，固定座16上铰接有摆杆17。驱动电机13固定在地面上，且其主轴上同轴安装有驱动盘18。摆杆17底端与驱动盘 18铰接，顶端铰接在引导支架14水平设置的推拉杆19上。
[0050]
为了适应摆杆17顶端和底端的上下浮动，摆杆17顶端铰接在推拉杆19竖向设置的滑槽中，驱动盘18上的销轴铰接在摆杆17底端设置的滑槽中。驱动盘18在驱动电机13的驱动下旋转，带动摆杆17前后摆动，从而对推拉杆19进行往复的推拉，实现引导支架14的往复滑动。
[0051]
将烟叶平铺到一级输送带11的前端上，使其随着一级输送带11自前向后移动，移动的过程中通过第一暗箱31。
[0052]
烟叶在第一暗箱31内时，控制器通过颜色识别器对烟叶朝上的表面进行扫描，测得烟叶上表面的颜色深浅，从而确认烟叶目前朝上的表面是正面还是反面。由于烟叶的正
面颜色偏黄，反面颜色偏白，颜色识别器可采用色谱仪，通过测得的彩色色谱范围，确定烟叶上表面颜色，从而确定烟叶的正反面。
[0053]
当控制器测得通过的烟叶为正面朝上时，控制驱动电机13，驱动引导支架14移入到运动空间15内，使引导支架14后侧的引导面14a对准一级输送带11的后端。烟叶离开一级输送带11后，落到引导支架14后侧的引导面14a上，并在其引导下下滑到二级输送带12 上。由于后侧的引导面14a自前向后高度逐渐降低，从而使烟叶离开一级输送带11后，烟叶的反面先接触到后侧的引导面14a，烟叶沿着后侧引导面14a下滑到二级输送带12的过程中，烟叶始终保持正面朝上。烟叶通过引导支架14落到二级输送带12的过程中，二级输送带12可持续运行。
[0054]
当控制器测得通过的烟叶为反面朝上时，控制驱动电机13，驱动引导支架14移出运动空间15，使引导支架14前侧的引导面14a对准一级输送带11的后端。由于前侧的引导面 14a自前向后高度逐渐增加，使烟叶离开一级输送带11后，烟叶背面先接触到前侧引导面 14a，并延之下滑到二级输送带12上，从而使落到二级输送带12上的烟叶正面朝上。烟叶通过引导支架14的引导下完全落到二级输送带12上后，二级输送带12再启动运动，使烟叶向前移动。为了保证将烟叶迅速翻叶，可配合一级输送带的速度，使控制器获知烟叶落到引导支架14上的时间，从而在烟叶在引导支架14上时，控制驱动电机13，使引导支架14向后移动，加快烟叶落到二级输送带12上的速度。
[0055]
分选装置2包括第一输送带21、第二输送带22和第三输送带23。
[0056]
第一输送带21的前端与二级输送带12的后端相连，使经过翻叶装置1处理正面朝上的烟叶移动到分选装置2。
[0057]
第一输送带21的机壳上安装有第二暗箱32和第三暗箱33。
[0058]
第二暗箱32内安装有密集光束扫描器，密集光束扫描器与控制器电连接。
[0059]
第三暗箱33内安装有色谱仪，色谱仪与控制器电连接。
[0060]
第一输送带21和第二输送带22的机架之间安装的固定支架4上安装有第一机械手51。
[0061]
第一输送带21和第三输送带23的机架之间安装的固定支架4上安装有第二机械手52。
[0062]
第二暗箱32、第一机械手51、第三暗箱33和第二机械手52自前向后依次设置，第一机械手51和第二机械手52均与控制器电连接。
[0063]
烟叶沿着第一输送带21自前向后移动，先通过第二暗箱32，控制器通过密集光束扫描器扫描通过第二暗箱32的烟叶。密集光束扫描器发射密集的光束，当烟叶经过时，会对光束造成遮挡，从而能够获得完整的烟叶外形轮廓，使控制器确定烟叶是否存在破损。密集光束扫描器获得被扫描物体外形轮廓，从而根据外形轮廓确定是否破损，为现有技术，并非本申请发明点。
[0064]
当控制器获知通过第二暗箱32的烟叶有破损时，控制第一机械手51，将该烟叶抓取并送到第二输送带22上。
[0065]
无破损的烟叶继续沿着第一输送带21向后移动，通过第三暗箱33，控制器通过色谱仪扫描通过第三暗箱33的烟叶。控制器测得烟叶正面颜色的波长，并根据设定的波长范围，确定烟叶的等级。控制器确定烟叶的等级后，若当前烟叶符合第一输送带21设定的烟叶
等级，则不对第二机械手52进行控制；若当前烟叶不符合第一输送带21设定的烟叶等级，控制器控制第二机械手52将烟叶抓取和移送到第三输送带23上。
[0066]
分选装置2按照上述方式进行分选后，破损烟叶由第二输送带22送出，两种等级的完整烟叶分别由第一输送带21和第三输送带23送出，实现烟叶的分级拣选。
[0067]
为了更加容易形成前后两侧的引导面，引导支架14呈倒v形。
[0068]
为了缩短分选装置2上机械手的输送距离，第一输送带21、第二输送带22和第三输送带23并列设置，第二输送带22和第三输送带23分别位于第一输送带21的两侧，且输送带之间相互贴靠。
[0069]
第一机械手51和第二机械手52均为并联机器人，吊装在固定支架4上，固定支架4不仅能够固定在输送带的机架上，也可单独固定在地面上。
[0070]
为了将分级拣选出的烟叶进行转运，烟叶分级筛选机还具有转运装置6。
[0071]
转运装置包括七轴机器人61和料箱62。
[0072]
料箱62设置有三个，分别设置在第一输送带21、第二输送带22和第三输送带23的后端下方，即每个输送带21送出的烟叶都能够落入到对应的料箱62中，并层叠排放。
[0073]
料箱62为梳齿料箱，包括主杆62a，主杆62a两端垂直连接有箱板62b，主杆62a两侧均设置有梳齿状排列的多根肋条62c，肋条62c外侧均向上弯折，以在料箱62两侧构成梳齿状的箱壁。
[0074]
七轴机器人61的抓手包括连接座61a和托爪61b。
[0075]
托爪61b相对设置有两个，一端与连接座61a相连，呈梳齿状，且齿距与相邻肋条62c 的间距相同。
[0076]
七轴机器人61的抓手移动到料箱62的下方，然后竖直向上移动，使托爪61b的爪齿穿过料箱62上肋条62c之间的间隔，从而进入到料箱62内，将料箱62中的烟叶托举而出，同时保持烟叶层叠排放的状态。
[0077]
为了使七轴机器人61的抓手能够移动到料箱62的下方，料箱62上的箱板62b固接在对应输送带的机壳上，料箱62的主杆62a与地面之间设有能够使托爪61b移入的运行空间。