异物剔除机的制作方法

本实用新型涉及烟草生产设备领域，尤其涉及一种异物剔除机。

背景技术：

ft431～438型异物剔除机是一种去除烟草中杂质的专用光机电气一体化设备，它采用了最新的计算机技术、实时控制技术、数字图像处理技术、人工智能技术以及先进的机械结构技术。ft431～438型异物剔除机主要应用于卷烟厂的制丝生产线或者打叶复烤生产线，以替代原来的人工杂质分拣方式。

在国外发达国家的烟草企业里，异物剔除机已经成为其生产线上一种不可缺少的重要设备。在国内，目前已有不少卷烟厂引进了这种设备。它对于提高产品质量，提高企业的市场竞争能力具有十分重要的意义。

目前制丝车间每天按照区域进行故障停机率的统计、汇总、分析，并将指标进行三级分解，发现叶片线光选设备的故障停机的次数较为频繁，经过维修人员的检查，发现主要是因为异物剔除机设备入口堵料原因造成的，导致后续的异物剔除机设备发生停机、断料等现象的发生。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种可以防止由于光电管检测单元误判导致停机的异物剔除机，以解决现有的异物剔除机设备容易发生停机、断料的问题。

本实用新型实施例提供的异物剔除机，包括：物料单层化处理机构、异物剔除机构、物料图像采集机构、光学机构以及物料照亮机构，所述物料照亮机构位于所述物料单层化处理机构的皮带的上方，所述光学机构位于所述物料照亮机构的上方，所述异物剔除机构的喷嘴体与所述物料单层化处理机构的皮带的下表面相接触，所述物料图像采集机构的摄像机与所述光学机构对应布置，所述物料图像采集机构与所述异物剔除机构连接，还包括安装于所述物料单层化处理机构的进料端的喷吹机构。

其中，所述喷吹机构包括供气单元、控制单元以及喷吹单元；

所述供气单元用于提供高压气体，所述供气单元通过所述控制单元与所述喷吹单元连接，所述喷吹单元设置于位于所述物料单层化处理机构的进料端的光电管检测单元的上方。

其中，所述供气单元包括压缩空气供气罐以及过滤器；所述压缩空气供气罐通过所述过滤器与所述控制单元连接。

其中，所述喷吹单元包括第一喷吹管和第二喷吹管；所述第一喷吹管和所述第二喷吹管均与所述控制单元连接，所述第一喷吹管的喷吹口朝向所述第二喷吹管的喷吹口布置，所述第一喷吹管与所述光电管检测单元的发射端同侧布置，所述第二喷吹管与所述光电管检测单元的接收端同侧布置。

其中，所述第一喷吹管和所述第二喷吹管的内部均设置有电阻加热丝。

其中，所述第一喷吹管和所述第二喷吹管均包括圆环形喷吹管本体以及设置在所述圆环形喷吹管本体上的多个所述喷吹口。

其中，多个所述喷吹口均匀设置在所述圆环形喷吹管本体上。

其中，所述物料单层化处理机构包括物料传送单元以及风压辅助物料稳定单元；

所述风压辅助物料稳定单元位于物料传送单元上方，用于提供下压气流使得物料贴合在所述物料传送单元的皮带上。

其中，所述物料传送单元的皮带的宽度为1.6～2.0m。

其中，所述物料传送单元的皮带的带速为5～7m/s。

本实用新型实施例提供的异物剔除机，喷吹机构安装于物料单层化处理机构的进料端，可以对将进入异物剔除机的物料进行吹散，以免出现堵料、遮挡光电管的现象，防止由于物料堵塞从而严重影响光电管检测单元对物料的检测效果，导致出现设备报警、停机等故障。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型异物剔除机的结构示意图；

图2为本实用新型异物剔除机中第一喷吹管的结构示意图。

附图标记说明:

1-人机图形交互界面；2-物料图像采集机构；3-物料单层化处理机构；4-第一摄像机；5-异物；6-皮带；7-物料；8-剔除阀；9-第二摄像机；10-照明光源；11-喷吹口；12-圆环形喷吹管本体。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

经调查，烟叶在尚未进入异物剔除机之前，在星辊除杂机的振动输送机上时，是层叠得比较厚的，约100mm左右。为了使烟叶异物剔除机的光电管检测单元能对所有的通过物料(烟叶与异物的混合物)都检测到，需要把物料由层叠状态变成单层状态。主要是这样来实现的：进入异物剔除机之前先经过星辊输送机、薄片结块剔除等装置把物料充分抖散，后续通过异物剔除机的物料单层化处理机构进行单层化处理。

由于烟叶等物料很轻，经过星辊输送机、薄片结块剔除设备后，即将进入异物剔除机时，会出现烟叶翻滚、跳动、跑斜等不稳定现象，严重影响光电管检测单元对物料的检测效果，导致出现堵料、遮挡光电管的现象，出现设备报警、停机等故障。

经过调查分析，主要是由于存在经过增温增湿后的烟叶，遮挡住光电管，造成堵料误报警的信号发生，导致出现设备故障停机率的提升。后续需要现场人员进行清理即可。

图1为本实用新型异物剔除机的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例提供的异物剔除机，包括：物料单层化处理机构3、异物剔除机构、物料图像采集机构2、光学机构以及物料照亮机构，物料照亮机构位于物料单层化处理机构3的皮带的上方，光学机构位于物料照亮机构的上方，异物剔除机构的喷嘴体与物料单层化处理机构3的皮带的下表面相接触，物料图像采集机构的摄像机与光学机构对应布置，物料图像采集机构2与异物剔除机构连接，还包括喷吹机构，喷吹机构安装于物料单层化处理机构3的进料端。

物料单层化处理机构3用于把物料由层叠状态变成单层状态，物料照亮机构用于为单层状态的物料提供照明，光学机构用于把单层状态的物料表面的反射光线传送至物料图像采集机构2，物料图像采集机构2用于根据物料表面的反射光线信息获取数字图像信号，进而得到物料特征参数，异物剔除机构用于根据物料图像采集机构2发送的异物剔除指令把异物从单层状态的物料中分离出去，

需要说明的是，为了获得高质量的图像信号，对物料7的充分照明是必备条件之一。对物料照亮机构的要求是：显色性好、照度足够、且稳定性好、光线柔和、寿命长，照明光源10可选用直流荧光灯管，这样可避免交流灯的电源频率对图像的干扰。

为了满足第一摄像机4和第二摄像机9的镜头的物距、焦距等参数的要求，再加上摄像机防层等工作环境的考虑，光学结构采用了两块平面反光镜，把物料的图像分别送到第一摄像机4、第二摄像机9中。

物料图像采集机构2通过第一摄像机4、第二摄像机9获得物料的图像(物料表面的反射光线)信息，并通过a/d转换，将模拟图像信号变成计算机能够接受和处理的数字图像信号，对采集到的数字图像信号迸行必要的运算和处理，提取出特征参数，根据预设的判别准则输出判断结果，并据此生成异物剔除机构的异物剔除指令，物料图像采集机构2还包括图像采集卡。

首先根据物料颜色来判别。通常烟叶呈黄色，霉变烟叶带有黑褐色斑块，麻绳呈灰白色，纸片呈白色。摄像机对颜色的分别率极高，它有rgb三色输出，每种颜色转化为数字量是8位，故摄像机可分辨的颜色为1.68×10⁷种。通过人机图形交互界面1设置烟叶覆盖的颜色范围，将凡是不在此范围的物料都视为异物5予以剔除。

异物剔除机构是实现合格烟叶和异物分离的执行机构，包括多个剔除阀8组成的剔除阀组、喷嘴体以及信号的功率放大电路板。剔除阀组分布在1.8m的皮带宽度上，当识别出异物以及其在皮带宽度上的相应坐标时，发出异物剔除指令使对应的剔除阀动作，从对应的喷嘴体喷出的高压空气将异物5击落，掉进异物槽中，从而实现异物5的剔除。

喷吹机构安装于物料单层化处理机构的进料端，可以对将进入异物剔除机的物料进行吹散，以免出现堵料、遮挡光电管的现象，防止由于物料堵塞从而严重影响光电管检测单元对物料的检测效果，导致出现设备报警、停机等故障。

在上述实施例的基础上，喷吹机构包括供气单元、控制单元以及喷吹单元；

供气单元用于提供高压气体，供气单元通过控制单元与喷吹单元连接，喷吹单元设置于位于物料单层化处理机构的进料端的光电管检测单元的上方。

在本实用新型实施例中，控制单元可以为电磁阀门，通过电磁阀门的开闭程度控制供气单元的供气量，喷吹单元设置于位于物料单层化处理机构的进料端的光电管检测单元的上方可以防止出现堵料、遮挡光电管的现象，防止物料严重影响光电管检测单元对物料的检测效果，出现设备报警、停机等故障。

在上述实施例的基础上，供气单元包括压缩空气供气罐以及过滤器；压缩空气供气罐通过过滤器与控制单元连接。

在本实用新型实施例中，通过设置过滤器可以防止压缩空气供气罐提供的高压气体中含有的杂质影响物料的品质。

在上述实施例的基础上，喷吹单元包括第一喷吹管和第二喷吹管；第一喷吹管和第二喷吹管均与控制单元连接，第一喷吹管的喷吹口朝向第二喷吹管的喷吹口布置，第一喷吹管与光电管检测单元的发射端同侧布置，第二喷吹管与光电管检测单元的接收端同侧布置。

在本实用新型实施例中，通过将第一喷吹管的喷吹口朝向第二喷吹管的喷吹口布置，可以提高高压气体的喷吹效果，加强高压气体的气流强度。

在上述实施例的基础上，第一喷吹管和第二喷吹管的内部均设置有电阻加热丝。

在本实用新型实施例中，由于在进入异物剔除机之前的是经过增温增湿后的烟叶，通过在第一喷吹管和第二喷吹管的内部均设置有电阻加热丝，可以加热高压气体，能够让湿烟叶转变为干烟叶。

在上述实施例的基础上，如图2所示，第一喷吹管和第二喷吹管均包括圆环形喷吹管本体12以及设置在圆环形喷吹管本体12上的多个喷吹口11。

在上述实施例的基础上，压缩空气供气罐内的高压气体通过阀门的调节后进入圆环形喷吹管本体12内部，再通过喷吹口11喷出，通过圆环形喷吹管本体12可以实现高压气体的再一次加压。多个喷吹口均匀设置在圆环形喷吹管本体上。

在上述实施例的基础上，物料单层化处理机构3包括物料传送单元以及风压辅助物料稳定单元；

风压辅助物料稳定单元位于物料传送单元上方，用于提供下压气流使得物料贴合在物料传送单元的皮带6上。

在上述实施例的基础上，物料传送单元的皮带的宽度为1.6～2.0m。物料传送单元的皮带的带速为5～7m/s。

喷吹单元所需的高压气体除了通过外界提供的压缩空气供气罐外，还可以来自异物剔除机本身保养所需的空压气，运用精益理念，在原有的基础上，成本、改造难度大大降低，确保能源的正常使用。

随着每日叶组生产量的提升，在更换本实用新型实施例提供的异物剔除机后，未出现入口处再次堵料的现象。

本实用新型实施例提供的异物剔除机可以用于叶片线、膨胀线以及白肋线。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。