專利名稱：一種吸收特征差異增強的物料分選裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光電分選技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠增強透明、半透明物料光吸收特征差異的分選裝置。
背景技術(shù)：
光電分選裝置應(yīng)用于多種糧食、蔬菜、干果、茶葉等農(nóng)產(chǎn)品，海產(chǎn)品，多種塑料、工業(yè)品等物料優(yōu)劣品質(zhì)的分選，能夠快速有效的分辨并剔除出異物、分選不同品質(zhì)等級的物料。近年來，在國內(nèi)加大節(jié)能減排力度和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型政策的刺激下，塑料原料價格的大幅度上揚，廢舊塑料的回收利用行業(yè)逐漸興起。由于人力成本的逐年增加，塑料回收利用企業(yè)越來越多的考慮利用光電分選裝置進行塑料分選。其中不同顏色的塑料分選在塑料回收分選中占據(jù)很大比例?，F(xiàn)有的光電分選裝置在分選顏色或亮度差異較小的透明、半透明物料時識別能力不高，例如在分選淺藍色塑料和無色透明塑料時，極易發(fā)生誤判。另外對于其它一些透明、半透明物料分選時，也存在類似問題。例如分選蒸煮米時，不同等級的米之間亮度差異很小，分選難度大。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的“不能有效進行色差或亮度差異很小的透明、半透明物料分選”的難題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高顏色差異或亮度差異較小的透明、半透明物料分選效果的裝置。所述分選裝置能夠增強透明、半透明物料的吸收差異，有效實現(xiàn)小色差或小亮度差異透明、半透明物料的分選。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的能夠提高色差或亮度差異較小的透明、半透明物料分選效果的吸收特征差異增強的物料分選裝置，包括:喂料裝置、照明光源、光電傳感設(shè)備、控制系統(tǒng)、物料剔除裝置、反射背景板；其中，所述喂料裝置包含有設(shè)置在其后端的物料傳送裝置，所述喂料裝置將待分選物料經(jīng)由物料傳送裝置傳送到光電傳感設(shè)備的檢測區(qū)域，所述照明光源發(fā)出的光照射到待分選物料上，在其內(nèi)部發(fā)生一次吸收、散射，透過待分選的物料的光在反射背景板上發(fā)生反射，再次經(jīng)過同一待分選物料發(fā)生二次的吸收、散射，所述光電傳感設(shè)備探測從待分選物料散射回的光信號，所述控制系統(tǒng)根據(jù)光電傳感設(shè)備的信號判別物料是否應(yīng)剔除，進而控制物料剔除裝置，所述物料剔除裝置將需剔除的物料從物料流中剔除。所述反射背景板用于將物料透過的光立即反射再次經(jīng)過同一物料，提高透明、半透明物料的顏色或灰度差異，提聞其識別率。優(yōu)選地，所述喂料裝置的物料傳送裝置采用滑道，待分選物料經(jīng)喂料裝置的振動器振動后進入滑道，由于重力作用自然滑落到檢測區(qū)域。優(yōu)選地，采用所述滑道時，在滑道下端光電傳感設(shè)備檢測區(qū)域處附加所述反射背景板，該反射背景板可拆除。
或者，采用所述滑道時，滑道下端延伸至光電傳感設(shè)備檢測區(qū)域作為反射背景板，即該反射背景板不可拆除。可將整個滑道制成白色或其它合適顏色或?qū)⒒老露酥瞥砂咨蚱渌线m顏色。上述喂料裝置的物料傳送裝置采用滑道時，還可保留其普通色選的額外元件，以保證其多功能色選用途。優(yōu)選地，所述反射背景板為白色反射背景板?；蛘撸龇瓷浔尘鞍鍨榕c照明光源相同顏色的反射背景板。優(yōu)選地,所述光電傳感設(shè)備包括成像鏡頭和光電傳感設(shè)備。優(yōu)選地,所述光電傳感設(shè)備為彩色三線陣光電傳感設(shè)備或3CCD光電傳感設(shè)備或單線陣灰度光電傳感設(shè)備或高光譜、多光譜的傳感設(shè)備。根據(jù)不同需求和識別精度選擇不同的光電傳感設(shè)備。優(yōu)選地，反射背景板采用表面烤漆工藝制作或整體的有色材料制作。優(yōu)選地，為保證反射背景板不被劃傷，可在其表面添加薄的鋼化玻璃板，或其它耐磨透明材料。優(yōu)選地，所述吸收特征差異增強的物料分選裝置還包括除塵裝置，所述除塵裝置緊挨反射背景板表面設(shè)置，用于去除沾粘在反射背景板上的灰塵、污潰。優(yōu)選地，上述喂料裝置的物料傳送裝置采用滑道時，所述除塵裝置采用氣動清灰刷。由于物料劃過反射背景板表面，污物極易沾粘在反射背景板上，采用氣動清灰刷定時去除反射背景板表面污潰。本發(fā)明的優(yōu)點在于:由于反射背景板緊貼待分選物料，透射過待分選物料的光被反射再次經(jīng)過同一物料，有效地增加了吸收、散射光程，提高了透明、半透明物料的顏色或売度差異，進而提聞識別率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明提供的一種滑道式的吸收特征差異增強的物料分選裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明提供的圖1中物料分選裝置的反射板部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明提供的另一種滑道式的吸收特征差異增強的物料分選裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
圖1示出了本發(fā)明提供的一種滑道式的吸收特征差異增強的物料分選裝置實施例示意圖。其中I為喂料振動器，待分選物料經(jīng)由喂料振動器I后進入滑道2，由于重力作用形成單層物料流經(jīng)過光電傳感設(shè)備4的檢測區(qū)域。反射背景板7通過機械方式連接到滑道2的下端。光電傳感設(shè)備4包括成像鏡頭和光電傳感設(shè)備，前者用于成像，后者用于將光信號轉(zhuǎn)為電信號。其中光電傳感設(shè)備可為彩色三線陣光電傳感設(shè)備或3CCD光電傳感設(shè)備或高光譜、多光譜的傳感設(shè)備，根據(jù)不同需求和識別精度選擇不同的光電傳感設(shè)備。反射背景板7面向光電傳感設(shè)備4的表面與滑道2的表面可在同一平面上，也可保持較小的距離，但不宜過遠，反射背景板7面向光電傳感設(shè)備4的表面與滑道2的表面之間的距離在0-5cm均能起到吸收特性差異增強作用，優(yōu)選的距離是0-lcm。反射背景板7優(yōu)選地采用白色高反射背景板，以保證透過物料照射到反射背景板7上的光基本都被反射再次經(jīng)過同一物料，也可采用其它特殊顏色的反射背景板，視具體物料以及使用的照明光源3的顏色而定。照明光源3用于照亮流經(jīng)待檢測區(qū)域的物料，照明光源3可為各種顏色的熒光燈管、LED或鹵素燈等，其具體的選擇根據(jù)物料散射光的光譜特性而定，選擇最能區(qū)分需分選物料的光源，即包含吸收光譜差異最大波長光的光源，反射背景板7除可選擇白色反射背景板以外，還可選擇與照明光源3的顏色一致的反射背景板。8為除塵裝置，優(yōu)選地采用氣動清灰刷。由于物料劃過反射背景板7表面，污物極易沾粘在反射背景板7上，采用氣動清灰刷定時去除反射背景板表面污潰，以保證分選精度。在圖1中不同的物料9和10經(jīng)光電傳感設(shè)備4的檢測區(qū)域后，光電傳感設(shè)備4采集其圖像，控制系統(tǒng)5記錄保存其圖像，對其中單行或多行圖像采用一定的算法進行判別，如其為需保留物料，則控制裝置5不向剔除裝置6發(fā)出剔除指令；否則通知剔除裝置6對需剔除物料進行剔除。在圖1中保留了一些額外的元件，包括:照明光源3’，光電傳感設(shè)備4’，背景裝置11’。由于色選機的用途廣泛，一臺色選設(shè)備購買后可能有多個方面的應(yīng)用需求，例如不少物料需同時進行前后雙面的檢測。在圖1所示實施例中，拆除反射背景板7后就可進行普通色選功能。背景裝置11’的選取需能夠識別需剔除物料的邊緣，以確保無物料經(jīng)過待檢測區(qū)域時，剔除裝置不會啟動而帶出需保留物料。

圖2示出了本發(fā)明提供的圖1中滑道式分選裝置反射背景板部分結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合該圖說明該裝置能夠增強透明、半透明物料光吸收特征差異的原理。物料之所以呈現(xiàn)出不同的顏色、亮度，是由于不同的物料對不同波長的光吸收、反射存在差異。對于透明、半透明的塑料和米吸收差異造成的顏色、亮度差異占主要作用。例如透明無色的塑料對可見光波段的光吸收基本相同且都很?。粶\藍色的透明塑料對紅、綠光吸收較多，光進入淺藍塑料后越來越多的紅綠光被吸收，殘留的藍光在其內(nèi)部發(fā)生體散射，因而眼睛觀察到塑料通體呈藍色。物質(zhì)對光的吸收服從朗伯-比爾定律:It = I^ldc其中ItS出射光強度，Itl為入射光強度。K為物質(zhì)吸收系數(shù)，其大小和光波長相關(guān)。I為物質(zhì)厚度，C為物質(zhì)濃度，e是自然對數(shù)。不同顏色、亮度的物料在整個可見光波段內(nèi)不同的波長處K是不同的，因而對不同波長的光吸收不同，殘余的光在透明、半透物料中發(fā)生體散射，因而我們會看到整個物料呈現(xiàn)某種顏色。由朗伯-比爾定律可以看到物料越厚光吸收越多，同時更多殘余光發(fā)生體散射。因而將兩片淺藍塑料片疊加時會觀察到顏色變深的現(xiàn)象。在圖2中，照明光源3發(fā)出的光照射到物料9上，在其內(nèi)部發(fā)生一次吸收、散射。透過的光照射到反射背景板7上發(fā)生反射，再次經(jīng)過同一物料9發(fā)生二次的吸收、散射，其顏色或亮度特征得到了增強。對于蒸煮米或較薄的塑料，一次吸收、散射引起的亮度差異或色差較小，色選極易誤判，通過在其背面添加反射背景板，造成二次吸收、反射，等效于增加了物料的厚度，從而增強其由于吸收造成的特征差異。圖3示處了本發(fā)明提供的另一種滑道式的吸收差異增強的物料分選裝置實施例示意圖。在該實施例中，僅保留了用于吸收差異增強的檢測元件，裝置的結(jié)構(gòu)更加簡單，其元件功能和圖1中對應(yīng)元件相同。其另一不同之處在于，該實施例中，是將整個滑道2的表面制成白色或其它合適顏色，或?qū)⒒?的下端制成白色或其它合適顏色，并將其延伸到光電傳感設(shè)備檢測區(qū)域作為反射背景板，而不是圖1中反射背景板7和滑道2分開的結(jié)構(gòu)。也就是說，反射背景板和滑道的結(jié)構(gòu)既可以采用圖1中所示結(jié)構(gòu)，也可采用圖3中所示結(jié)構(gòu)。圖1中的反射背景板7和圖3中的滑道2下端或整體可采用表面烤漆工藝制作或通體的有色材料制作。為保證反射背景板不被劃傷，可在其表面添加薄的鋼化玻璃板，或其它耐磨透明材料。反射背景板的顏色選取需綜合考慮透過光的反射和背景的識別。需保證吸收特征被增強的同時能夠識別需剔除物料的邊緣。例如對于透明無色塑料和透明淺藍塑料的分選，反射背景板可采用白色高反背景板，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)吸收特征增強的同時也能識別淺藍塑料的邊緣。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種吸收特征差異增強的物料分選裝置，包括:喂料裝置、照明光源、光電傳感設(shè)備、控制系統(tǒng)、物料剔除裝置，所述喂料裝置包含有設(shè)置在其后端的物料傳送裝置，所述喂料裝置將待分選物料經(jīng)由物料傳送裝置傳送到光電傳感設(shè)備的檢測區(qū)域，所述控制系統(tǒng)根據(jù)光電傳感設(shè)備的信號判別物料是否應(yīng)剔除，進而控制物料剔除裝置，其特征在于:所述物料分選裝置還包括反射背景板，所述照明光源發(fā)出的光照射到待分選物料上，在其內(nèi)部發(fā)生一次吸收、散射，透過待分選的物料的光在反射背景板上發(fā)生反射，再次經(jīng)過同一待分選物料發(fā)生二次的吸收、散射，所述光電傳感設(shè)備探測從待分選物料散射回的光信號。
2.如權(quán)利要求1所述的一種吸收特征差異增強的物料分選裝置，其特征在于:所述喂料裝置的物料傳送裝置采用滑道，待分選物料經(jīng)喂料裝置的振動器振動后進入滑道，由于重力作用自然滑落到檢測區(qū)域。
3.如權(quán)利要求2所述的一種吸收特征差異增強的物料分選裝置，其特征在于:在所述滑道下端光電傳感設(shè)備檢測區(qū)域處附加所述反射背景板。
4.如權(quán)利要求2所述的一種吸收特征差異增強的物料分選裝置，其特征在于:所述滑道的下端延伸至光電傳感設(shè)備檢測區(qū)域作為反射背景板。
5.如權(quán)利要求1至4任一項所述的一種吸收特征差異增強的物料分選裝置，其特征在于:所述反射背景板為白色反射背景板或與照明光源相同顏色的反射背景板。
6.如權(quán)利要求1至4任一項所述的一種吸收特征差異增強的物料分選裝置，其特征在于:所述反射背景板采用表面烤漆工藝制作或整體的有色材料制作。
7.如權(quán)利要求1至4任一項所述的一種吸收特征差異增強的物料分選裝置，其特征在于:所述反射背景板的表面添加薄的鋼化玻璃板或其它耐磨透明材料。
8.如權(quán)利要求1所述的一種吸收特征差異增強的物料分選裝置，其特征在于:所述光電傳感設(shè)備為彩色三線陣光電傳感設(shè)備或3CCD光電傳感設(shè)備或單線陣灰度光電傳感設(shè)備或高光譜、多光譜的傳感設(shè)備。
9.如權(quán)利要求1所述的一種吸收特征差異增強的物料分選裝置，其特征在于:所述物料分選裝置還包括除塵裝置，所述除塵裝置緊挨反射背景板表面設(shè)置。
10.如權(quán)利要求9所述的一種吸收特征差異增強的物料分選裝置，其特征在于:所述除塵裝置采用氣動清灰刷。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種吸收特征差異增強的物料分選裝置，喂料裝置將待分選物料經(jīng)由物料傳送裝置傳送到光電傳感設(shè)備的檢測區(qū)域，控制系統(tǒng)根據(jù)光電傳感設(shè)備的信號判別物料是否應(yīng)剔除，進而控制物料剔除裝置，該分選裝置還包括反射背景板，照明光源發(fā)出的光照射到待分選物料上，在其內(nèi)部發(fā)生一次吸收、散射，透過待分選的物料的光在反射背景板上發(fā)生反射，再次經(jīng)過同一待分選物料發(fā)生二次的吸收、散射，光電傳感設(shè)備探測從待分選物料散射回的光信號。本發(fā)明的優(yōu)點在于透射過待分選物料的光被反射再次經(jīng)過同一物料，有效地增加了吸收、散射光程，提高了透明、半透明物料的顏色或亮度差異，進而提高識別率。
文檔編號B07C5/342GK103170462SQ20131007396
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月8日
發(fā)明者王斌, 常宏, 郭曉軍, 袁苑, 程陣 申請人:合肥美亞光電技術(shù)股份有限公司