一种色选机多次下料控制系统及控制方法与流程

1.本发明属于物料分选领域，涉及色选机多次下料控制技术，具体是一种色选机多次下料控制系统及控制方法。


背景技术：

2.色选机基于物料光学特性差异，利用光电探测技术将颗粒物料中的异色颗粒自动分拣出来，即当图像传感器检测到异色颗粒时，通过喷气嘴或者空气枪将异色颗粒分离，实现物料分选的目的。
3.现有技术(公开号为cn110052400a的发明专利申请)公开了一种用于色选机的多层分选装置，基于ccd传感器、光源、背景板和开关装置设置多层物料分选结构，以提高色选精度。现有技术在物料分选过程中，通过开关装置来衔接多层分选装置，需要综合考虑多层分选装置的工作效率，容易造成物料堆积，导致物料分选效率降低；因此，亟须一种色选机多次下料控制系统及控制方法。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种色选机多次下料控制系统及控制方法，用于解决现有技术在物料分选过程中，通过开关装置来衔接多层分选装置，需要综合考虑多层分选装置的工作效率，容易造成物料堆积，导致物料分选效率降低的技术问题。
5.本发明设置了多级物料分选装置，并配置了智能控制模块，通过智能控制模块分析物料分选装置的分选状态，并协调各级物料分选装置之间的分选工作，在保证物料分选精度的同时，能够提高物料分选效率。
6.为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种色选机多次下料控制系统，包括若干级物料分选装置，以及用于控制若干级物料分选装置的智能控制模块，所述物料分选装置包括料仓、振动器、滑道、图像传感器和剔除装置，且若干级所述物料分选装置之间相互连接；
7.所述智能控制模块用于调节各级所述物料分选装置间的物料输送，包括：
8.通过所述振动器将所述料仓的原始物料均匀分配到若干所述滑道，并通过所述图像传感器和剔除装置的配合剔除异色物料，获取待评估物料；
9.根据所述图像传感器和所述剔除装置分析物料剔除效率；根据物料剔除效率判断是否将所述待评估物料输送至下一级所述物料分选装置；
10.当所述待评估物料输送至下一级所述物料分选装置时，对下一级所述物料分选装置对应的所述振动器进行延迟调节。
11.优选的，每级所述物料分选装置设置若干所述振动器，且每级所述物料分选装置中的振动器数量与滑道一致；
12.每条所述滑道均至少对应一个所述图像传感器，且每条所述滑道均对应设置有调
光装置；其中，所述调光装置包括光源和背景板。
13.优选的，所述滑道上下两侧对应设置有所述图像传感器和所述背景板，且所述光源和所述背景板结合保证所述图像传感器的采集环境。
14.优选的，若干级所述物料分选装置首尾相连，包括：
15.上一级所述物料分选装置将获取的所述待评估物料直接输送至下一级所述物料分选装置对应的料仓中；或者
16.上一级所述物料分选装置将获取的所述待评估物料中输送至衔接仓，再通过所述衔接仓将所述待评估物料输送至下一级所述物料分选装置的料仓中。
17.优选的，所述原始物料存储在一级所述物料分选装置的料仓中，且通过激光雷达对所述料仓中的原始物料进行识别分析，根据分析结果调节若干所述振动器的振动频率。
18.优选的，所述智能控制模块结合图像传感器和剔除装置获取物料剔除效率，包括：
19.获取设定周期；其中，所述设定周期包括1秒、10秒或者60秒；
20.通过所述图像传感器获取设定周期内异色物料总量，结合所述剔除装置的工作效率计算物料剔除效率；其中，所述剔除装置包括喷气嘴或者空气枪。
21.优选的，所述物料剔除效率不大于剔除效率阈值时，则将所述待评估物料输送至下一级所述物料分选装置；其中，所述剔除效率阈值根据经验设定；
22.同时根据设定周期内的原始物料总量或者上一级所述物料分选装置的振动器对下一级所述物料分选装置对应振动器的振动频率进行延迟调节。
23.本发明的第二方面提供了一种色选机多次下料控制方法，包括：
24.通过所述振动器将所述料仓的原始物料均匀分配到若干所述滑道，并通过所述图像传感器和剔除装置的配合剔除异色物料，获取待评估物料；
25.根据所述图像传感器和所述剔除装置分析物料剔除效率；根据物料剔除效率判断是否将所述待评估物料输送至下一级所述物料分选装置；
26.当所述待评估物料输送至下一级所述物料分选装置时，对下一级所述物料分选装置对应的所述振动器进行延迟调节。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
28.1、本发明中设置了多级物料分选装置，通过所述振动器将所述料仓的原始物料均匀分配到若干所述滑道，对滑道上的异色物料进行剔除，获取物料剔除效率，结合物料剔除效率协调各级物料分选装置之间的分选工作，在保证物料分选精度的同时，能够提高物料分选效率。
29.2、本发明中各级物料分选装置灵活连接，并通过设置的智能控制模块分析前一级物料分选装置的工作状态来协调后一级物料分选装置的分选工作，能够提高分选效率，保证物料分选的连贯性。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
31.图1为本发明的工作步骤示意图；
32.图2为本发明的物料分选装置的主要部件连接示意图；
33.图3为本发明的两级物料分选装置首尾连接示意图。
具体实施方式
34.下面将结合实施例对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
35.现有技术在物料分选过程中，通过开关装置来衔接多层分选装置，且多层分选装置之间机械连接，因此需要综合考虑多层分选装置的工作效率，容易造成物料堆积，进而导致物料分选效率降低。
36.本发明中各级物料分选装置灵活连接，并通过设置的智能控制模块分析前一级物料分选装置的工作状态来协调后一级物料分选装置的分选工作，能够提高分选效率，且灵活协调各级物料分选装置的分选工作可以保证物料分选精度。
37.请参阅图1-图2，本发明第一方面实施例提供了一种色选机多次下料控制系统，包括若干级物料分选装置，以及用于控制若干级物料分选装置的智能控制模块，物料分选装置包括料仓、振动器、滑道、图像传感器和剔除装置，且若干级物料分选装置之间相互连接；
38.智能控制模块用于调节各级物料分选装置间的物料输送，包括：
39.通过振动器将料仓的原始物料均匀分配到若干滑道，并通过图像传感器和剔除装置的配合剔除异色物料，获取待评估物料；
40.根据图像传感器和剔除装置分析物料剔除效率；根据物料剔除效率判断是否将待评估物料输送至下一级物料分选装置；
41.当待评估物料输送至下一级物料分选装置时，对下一级物料分选装置对应的振动器进行延迟调节。
42.本发明申请的智能控制模块相当于服务器，采集若干级物料分选装置的相关数据进而协调控制若干级物料分选装置，同时智能控制模块还能够将物料分选装置的工作状态实时展示给用户，用户也可以通过智能控制模块对物料分选装置的工作参数进行手动调节。
43.物料分选装置实质就是一个色选机，本发明申请中的物料分选装置从上到下依次包括料仓、振动器、滑道、图像传感器和剔除装置。图像传感器和剔除装置主要依附于滑道设置，图像传感器主要包括ccd传感器，剔除装置则是在识别到异色物料之后，对异色物料进行剔除，剔除装置主要包括喷气嘴或者吹气枪。
44.本发明申请中每级物料分选装置设置若干振动器，且每级物料分选装置中的振动器数量与滑道一致；每条滑道均至少对应一个图像传感器，且每条滑道均对应设置有调光装置。物料分选装置中有一个料仓、若干振动器和若干滑道，每条滑道上设置有图像传感器和剔除装置，可知滑道数量越多，物料分选效率越高。
45.物料分选装置对应的料仓中的原始物料通过振动器均匀分配至对应滑道中，可以在料仓一侧(一般是下侧)设置若干管道，每个振动器负责一个管道，通过控制振动器的振
动频率将原始物料从管道中释放并输送至对应滑道；当然，也可以通过其他方式将料仓中的原始物料通过振动器均匀分配至对应滑道。
46.需要注意的是，为了保证原始物料能够被均匀分配到若干滑道中，各振动器的振动频率应该独立调节，即原始物料被均匀分配到各滑道时，各振动器的振动频率不一致。若干振动器对应振动频率的调节应该综合考虑各滑道之间的位置关系以及料仓中原始物料总量。
47.本发明申请中滑道上下两侧对应设置有图像传感器和背景板，且光源和背景板结合保证图像传感器的采集环境。在另外一些优选的实施例中，还可以将图像传感器和背景板设置在滑道的前后两侧，不同物料分选装置的图像传感器和背景板是相同的。
48.每条滑道均对应设置调光装置，通过调光装置中的光源和背景板相结合为图像传感器采集数据提供良好的环境。将滑道上侧设置有图像传感器，下侧设置有光源和背景板，光源发出的光经过背景板反射或者过滤后传输照射到滑道上，进而保证图像传感器采集数据的光线。
49.可以理解的是，若通过背景板反射光线时，则背景板为反光镜，若通过背景板过滤光线时，则背景板为滤光片，背景板根据实际情况进行设置。同时，为了保证图像采集装置采集的数据质量，滑道需要能够透光，如通过塑料制造滑道。
50.请参阅图3，本发明申请中若干级物料分选装置首尾相连，包括：
51.上一级物料分选装置将获取的待评估物料直接输送至下一级物料分选装置对应的料仓中；或者上一级物料分选装置将获取的待评估物料中输送至衔接仓，再通过衔接仓将待评估物料输送至下一级物料分选装置的料仓中。
52.上下两级物料分选装置灵活连接，上一级物料分选装置分选出的物料既可以直接输送至下一级物料分选装置的料仓中，又可以通过衔接仓临时存储，再输送至物料分选装置。灵活连接可以提高各物料分选装置设置的灵活性，避免占用过多空间。
53.可以理解的是，本发明申请中的上一级、下一级、上下两级以及前后级等仅表示各物料分选装置之间的物料输送关系，并不代表各物料分选装置的实际位置关系。
54.本发明申请中原始物料存储在一级物料分选装置的料仓中，且通过激光雷达对料仓中的原始物料进行识别分析，根据分析结果调节若干振动器的振动频率。
55.原始物料是需要通过若干级物料分选装置进行分选，因此原始物料输送至第一级物料分选装置的料仓，该料仓中设置有激光雷达，可以通过激光雷达判断原始物料总量，进而调节各振动器，以便把原始物料高效输送至各滑道。可以理解的是，一级物料分选装置的料仓设置激光雷达即可，之后的各级物料分选装置可以不设置激光雷达。
56.本发明申请中智能控制模块结合图像传感器和剔除装置获取物料剔除效率，包括：
57.获取设定周期；通过图像传感器获取设定周期内异色物料总量，结合剔除装置的工作效率计算物料剔除效率。
58.是否将待评估物料输送至下一级物料分选装置，取决于待评估物料中异色物料是否满足质量要求，如果满足质量要求则不需要输送至下一级物料分选装置。本发明申请通过图像传感器采集的数据获取设定周期内的异色物料总量，再结合剔除装置的工作效率计算出物料剔除效率，若物料剔除效率过低，则说明异色物料的剔除无法达到质量要求，则需
要进一步分选。
59.举例说明物料剔除效率的获取方法：
60.假设设定周期内原始物料中共有异色物料100，剔除装置在设定周期内可以剔除50异色物料，则剔除效率为0.5，显然没有达到质量要求，即需要进一步分选，则将待评估物料输送至下一级物料分选装置中。
61.需要理解的是，也可以通过其他方式来评估待评估物料，比如在剔除装置操作完之后，识别待评估物料中异色物料的比例，如果比例多大，则进行下一步分选。
62.本发明申请中物料剔除效率不大于剔除效率阈值时，则将待评估物料输送至下一级物料分选装置；同时根据设定周期内的原始物料总量或者上一级物料分选装置的振动器对下一级物料分选装置对应振动器的振动频率进行延迟调节。
63.协调各物料分选装置的关键在于振动器振动频率的调节，各振动器之间应该处于联动模式，即上一级振动器影响着下一级振动器。下面给出几种振动器对应振动频率延迟调节的方式：
64.1).可以统计设定周期内原始物料总量，结合该设定周期的物料剔除效率获取待评估物料总量，再结合待评估物料输送至下一级物料分选装置的时间，结合该时间设定振动器的振动频率，进而实现下一级振动器的延迟调节。
65.2).还可以统计上一级振动器振动频率的变化情况，将该变化情况与原始物料输送至下一级物料分选装置的时间设定振动器的频率，进而实现下一级振动器的延迟调节。举例说明：
66.假设上一级振动器的频率增加了10，原始物料从该振动器输送至下一级振动器的时间为5秒；
67.则将下一级振动器的振动频率设置为10α，并在5秒后将下一级振动器的振动频率调节为10α；α为大于0的比例系数，α的设置主要是考虑到了剔除的异色物料，即输送到下一级物料分选装置的物料总量小于原始物料总量，所以下一级振动器的振动频率不一定和上一级振动器振动频率的增加量一致；如果上一级振动器的振动频率减少，参考上述理论设置α。
68.本发明第二方面实施例提供了一种色选机多次下料控制方法，包括：
69.通过振动器将料仓的原始物料均匀分配到若干滑道，并通过图像传感器和剔除装置的配合剔除异色物料，获取待评估物料；
70.根据图像传感器和剔除装置分析物料剔除效率；根据物料剔除效率判断是否将待评估物料输送至下一级物料分选装置；
71.当待评估物料输送至下一级物料分选装置时，对下一级物料分选装置对应的振动器进行延迟调节。
72.本发明的工作原理：
73.通过振动器将料仓的原始物料均匀分配到若干滑道，并通过图像传感器和剔除装置的配合剔除异色物料，获取待评估物料。
74.根据图像传感器和剔除装置分析物料剔除效率；根据物料剔除效率判断是否将待评估物料输送至下一级物料分选装置。
75.当待评估物料输送至下一级物料分选装置时，对下一级物料分选装置对应的振动
器进行延迟调节。
76.以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。