一种基于机器视觉的板框式压滤机智能识别控制系统的制作方法

本实用新型涉及化工设备技术领域，具体领域为一种基于机器视觉的板框式压滤机智能识别控制系统。

背景技术：

板框式压滤机广泛地应用于化工、冶金、污水处理等领域，其原理为对物料施加一定的压力，利用液体可以通过但阻止固体通过的滤布，使物料中的液体成分被滤除，而固体成分被保留，并在滤室中形成滤饼。传统板框式压滤机，滤饼经常粘连在滤布上，需要人工操作对滤饼进行处理；同时，滤布在长时间使用后，会有破损的情况发生，极大的降低压滤机的效率。这极大的浪费了人力物力，降低了压滤的效率。并且人为因素及偶然情况，对自动化工业生产极为不利。

近些年来，由于人工智能和机器视觉的兴起，对传统工业产生了十分重大的影响。机器视觉相对人工操作，具有可靠性高、速度快、效率高等优点，并且可以全天运行，将会极大的提高生产效率。

随着深度学习理论与技术的不断完善，社会各行各业的智能化发展进程得到了大力推动。其中，深度检测网络与深度卷积神经网络作为深度学习的重要部分，已成功应用在人脸识别、智能安防、无人驾驶等诸多领域，并取得了显著的效果，然而未见该方法在传统工业特别是传统化工设备技术领域的应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于机器视觉的板框式压滤机智能识别控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于机器视觉的板框式压滤机智能识别控制系统，包括板框式压滤机本体和智能识别控制系统，所述板框式压滤机本体的下表面与支座的上表面固定连接，两个所述支座之间固定安装设有收集槽，且收集槽位于板框式压滤机本体的下方，所述收集槽的上侧固定设有压滤板，所述压滤板的两侧固定设有支座的横梁，所述压滤板的两端均依次设有压紧板和止推板，一侧的所述止推板与进料口的一侧固定连接，所述止推板底部与透明的排液口连接，所述排液口与压滤板的通孔相连且夹于排液口的上方，所述横梁上设有自动拉板装置，所述智能识别控制系统包括滤饼识别刮铲模块、滤液识别报警模块及智能控制模块，所述滤饼识别刮铲模块设置于压滤板的上方，所述滤液识别报警模块设置于排液口和压滤板的下方，所述智能控制模块与滤液识别报警模块和滤饼识别刮铲模块分别电性相连。

优选的，所述智能控制模块具体为工业计算机。

优选的，所述支座包括底板和支撑杆，所述底板的上表面与支撑杆的一侧固定连接。

优选的，所述进料口的上侧固定设有滤室压力表。

优选的，所述横梁平行于支座。

优选的，所述的滤液识别报警模块包括相机、警报器、透明排液管和灯光补偿设备，所述排液口的上方设有相机，所述相机上设有报警器和灯光补偿设备，所述排液口与透明排液管相连接。

优选的，所述的滤饼识别刮铲模块包括电缸、刮铲、相机和相机导轨，所述压滤板4的上方固定设有相机导轨，所述相机导轨内侧的两端设有刮铲，所述刮铲与电缸的一侧固定连接，所述相机导轨上设有相机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本使用新型的智能控制模块，对整个系统起控制作用，对压滤作业进行自动控制，对工业相机采集图像进行处理和分析，对每次压滤采集到的结果及参数进行智能分析，不断优化每次压滤的效果；所述压滤作业控制模式，包涵但不限于就地控制、手动控制、自动控制和远程控制等模式；所述智能控制模块，包涵但不仅限于使用工业计算机、plc等工业控制领域的装置，作为整个模块的上位控制设备，该系统采用机器视觉辅助控制板框式压滤机，可实现无人值守情况下的压滤作业，大大提高了工作效率，降低了人工，该系统结构设计简洁，可在传统板框式压滤机上进行改造。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1-板框式压滤机本体、2-支座、3-收集槽、4-压滤板、5-横梁、6-压紧板、7-止推板、8-进料口、9-自动拉板装置、10-滤饼识别刮铲模块、101-刮铲、102-相机导轨、11-滤液识别报警模块、12-排液口、13-灯光补偿设备、14-滤室压力表。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种基于机器视觉的板框式压滤机智能识别控制系统，包括板框式压滤机本体1和智能识别控制系统，所述板框式压滤机本体1的下表面与支座2的上表面固定连接，两个所述支座2之间固定安装设有收集槽3，且收集槽位于板框式压滤机本体1的下方，所述压滤板4的两侧固定设有支座2的横梁5，所述压滤板4的两端均依次设有压紧板6和止推板7，一侧的所述止推板7与进料口8的一侧固定连接，所述止推板7底部与透明的所述排液口12固定连接，所述板框式压滤机本体1的排液口12包括但不限于使用透明管进行排液，排液管为透明管道，可透过管道采集到清晰的滤液图像，将采集的图像传输到工业计算机，使用机器视觉模型对滤液进行识别，若滤液浊度过高，说明滤布可能破损，由智能控制模块发出滤布破损的报警信号，所述排液口12与压滤板4的通孔相连且夹于排液口12的上方，所述横梁5上设有自动拉板装置9，所述智能识别控制系统包括滤饼识别刮铲模块10、滤液识别报警模块11及智能控制模块，所述滤饼识别刮铲模块10设置于压滤板4的上方，所述滤液识别报警模块11设置于排液口12和滤板的下方，所述智能控制模块与滤液识别报警模块11和滤饼识别刮铲模块10分别电性相连，所述板框式压滤机本体1的智能识别系统是基于传统板框式压滤机的基础上进行智能识别及控制，板框式压滤机应具有传统板框式压滤机的基本模块，完成压滤过程后，由智能控制模块拉板小车拉开压滤板4，使用所述相机采集滤板拉开之后的图像，将采集到的图像传输到工业计算机，使用机器视觉模型对图像进行识别，若识别到压滤板4上黏连的残留滤饼，由智能控制模块控制电缸，驱动刮铲101机构，将残留的滤饼刮下，滤饼被刮下或者自动掉落，落入收集槽3中。

具体而言，所述智能控制模块具体为工业计算机，便于控制整个系统的运行。

具体而言，所述支座2包括底板和支撑杆，所述底板的上表面与支撑杆的一侧固定连接，起到装置支撑的作用。

具体而言，所述进料口8的上侧固定设有滤室压力表14，便于观察滤室内的气压。

具体而言，所述横梁5平行于支座2，便于固定装置。

具体而言，所述的滤液识别报警模块11包括相机、警报器、透明排液管和灯光补偿设备13，所述排液口12的上方设有相机，所述相机上设有报警器和灯光补偿设备13，所述排液口12与透明排液管相连接，便于装置的运行。

具体而言，所述的滤饼识别刮铲模块10包括电缸、刮铲101、相机、相机导轨102，所述压滤板4的上方固定设有相机导轨102，所述相机导轨102内侧的两端设有刮铲101，刮铲101可使用电缸驱动机械臂或者气缸鼓吹的方式，所述刮铲101与电缸的一侧固定连接，所述相机导轨102上设有相机，所述进料口8的上侧固定设有滤室压力表14，所述相机包括但不仅限于使用工业相机对滤饼进行图像采集，所述滤饼图像包括但不仅限于使用工业计算机对滤饼图像进行处理及识别，当检测到滤室图像中的滤饼残留时，由智能控制模块启动电缸，通过电缸控制刮铲101结构，将粘连在滤布上的滤饼铲下。

工作原理：本实用新型的智能控制模块，对整个系统起控制作用，对压滤作业进行自动控制，对工业相机采集图像进行处理和分析，对每次压滤采集到的结果及参数进行智能分析，不断优化每次压滤的效果；所述压滤作业控制模式包涵但不限于就地控制、手动控制、自动控制和远程控制等模式；所述智能控制模块包涵但不仅限于使用工业计算机、plc等工业控制领域的装置，作为整个模块的上位控制设备，本实用新型开始压滤前，由操作人员或者系统自动设置压滤过程以及物料的参数，由智能控制模块控制压紧板6压紧压滤板4形成滤室、泵入物料以及排出滤液，所述压力传感器安装在压滤机滤室内，压滤作业时可检测滤室内压力，随着压滤过程的进行，滤饼体积不断增大，滤室压力不断增加，当物料在滤室中的压力达到预设值，智能控制模块控制停止入料，同时控制拉板小车拉开压滤板4，排去滤饼，压滤结束后，智能控制模块记录本次压滤所设置的参数及压滤效果，在进行多次压滤后对记录的数据通过机器学习算法进行分析建模，优化不同物料时压滤参数的设置，采集的图像传输到工业计算机，使用机器视觉模型对滤液进行识别，若滤液浊度过高，说明滤布可能破损，由智能控制模块发出滤布破损的报警信号，所述压滤过程中，设有滤饼识别刮铲模块10对拉板过程进行监控及控制，所述滤饼识别模块主体由工业相机和刮铲101机构组成，完成压滤过程后，由智能控制模块拉板小车拉开滤板，使用所述工业相机采集压滤板4拉开之后的图像，将采集到的图像传输到工业计算机，使用机器视觉模型对图像进行识别，若识别到压滤板4上黏连的残留滤饼，由智能控制模块控制电缸，驱动刮铲101机构，将残留的滤饼刮下，滤饼被刮下或者自动掉落，落入收集槽3中。

其单次压滤作业流程为，压滤作业开始前，输入预设的压力参数等，智能控制系统首先打开入料阀通过进料口8向滤室注入物料，开始压滤作业，当压滤时间与滤室压力达到预设值时停止物料注入，进行加压过程，压力再次达到预设，开始自动拉板作业，整个进料与加压过程，滤液从透明排液口12流出，由滤液识别报警模块11采集滤液图像并识别，若滤液图像及滤室压力异常，则表明滤布破损，停止压滤作业，启动滤布破损报警装置，等待操作人员更换滤布，拉板时，自动拉板模块拉开滤板，由滤饼识别刮铲模块10延导轨逐一对滤室内滤饼进行图像采集和识别，检测到滤室内滤饼残留时，由智能控制模块启动电缸，推动刮铲101，刮下粘连的滤饼，当所有压滤板4被拉开，且滤饼全部刮下，完成整个压滤作业。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。