一種紅外物料分選設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種紅外物料分選設(shè)備，包括照明燈與相機(jī)，照明燈為紅外光源；相機(jī)為紅外相機(jī)，紅外相機(jī)前設(shè)有紅外濾光片；紅外濾光片與對(duì)應(yīng)光譜的特征峰相適配。其中，紅外光源為紅外LED或鹵素?zé)?；紅外相機(jī)為復(fù)數(shù)個(gè)紅外相機(jī)，各紅外相機(jī)前設(shè)有與不同對(duì)應(yīng)光譜的特征峰相適配的紅外濾光片。本實(shí)用新型以紅外光譜作為分選物料的識(shí)別依據(jù)，拓展了檢測(cè)物體的向量維度。
【專利說(shuō)明】一種紅外物料分選設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種物料分選設(shè)備，尤其涉及一種利用近紅外線作為識(shí)別依據(jù)的物料分選設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]物料分選設(shè)備的分選方案有很多種，比如有風(fēng)力分選,靜電分選,光電分選等。其中，光電物料分選設(shè)備的工作原理是:根據(jù)物料光學(xué)特性的差異，探測(cè)器感應(yīng)到的信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)變化，分析處理探測(cè)器的信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，把不符合要求的物料吹出，達(dá)到物料分選的效果。
[0003]傳統(tǒng)的光電物料分選設(shè)備采用可見光光源和探測(cè)器，獲取待選物料在可見光波段的光譜信息，實(shí)現(xiàn)了大量物料的分選，例如農(nóng)產(chǎn)品、海產(chǎn)品、塑料和礦石等。但是在很多情況下，許多材質(zhì)不同的待分選物體具有相同或相近的可見光光譜特性，也就是具有相同或相似的顏色和亮度，使得傳統(tǒng)的光電物料分選設(shè)備難以進(jìn)行分選。但在近紅外光的照射下，這些顏色相同或類似，材質(zhì)不同的物料常常會(huì)具有復(fù)雜的近紅外光譜結(jié)構(gòu)，因此近紅外探測(cè)器的信號(hào)大多會(huì)出現(xiàn)較大的差異，根據(jù)這些差異，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)把不同材質(zhì)的物料分開。如圖1所示，兩種石子在HOOnm左右的反射率差別比其他波段要明顯大很多，因此，如果選用1400nm波段左右的LED，則可以較好的分開這兩種物質(zhì)。
[0004]因此，用近紅外線作為光源的物料分選設(shè)備對(duì)于此類物料體現(xiàn)了以往物料分選設(shè)備所沒有的強(qiáng)大的分選能力。可以廣泛應(yīng)用到農(nóng)副產(chǎn)品和工業(yè)品等生產(chǎn)領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠識(shí)別更多物料的多功能物料分選設(shè)備，特別是顏色相近的物料，是現(xiàn)有光電物料分選設(shè)備的有益補(bǔ)充。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種紅外物料分選設(shè)備，包括照明燈與相機(jī)，照明燈為紅外光源；相機(jī)為紅外相機(jī)，紅外相機(jī)前設(shè)有紅外濾光片；紅外濾光片與對(duì)應(yīng)光譜的特征峰相適配。
[0007]作為優(yōu)選，紅外光源為紅外LED。
[0008]作為優(yōu)選，紅外光源為鹵素?zé)簟?br> [0009]作為優(yōu)選，紅外相機(jī)為復(fù)數(shù)個(gè)紅外相機(jī)，各紅外相機(jī)前設(shè)有與不同對(duì)應(yīng)光譜的特征峰相適配的紅外濾光片。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]以紅外光譜作為分選物料的識(shí)別依據(jù)，拓展了檢測(cè)物體的向量維度，使得以前不可能被識(shí)別物體可以被輕松識(shí)別。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。[0013]圖1是本實(shí)用新型紅外物料分選設(shè)備實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是兩種石子在近紅外波段的反射率譜。
[0015]圖1中，1-振動(dòng)給料器，2-料槽，3-紅外相機(jī)，4-紅外光源，5-噴嘴，6-副品分料室，7-正品分料室。
【具體實(shí)施方式】
[0016]一種紅外物料分選設(shè)備，其照明燈與相機(jī)分別由紅外光源4和紅外相機(jī)3組成。
[0017]紅外光源采用紅外LED或鹵素?zé)簟?br> [0018]如圖1所示的紅外物料分選設(shè)備，物料在振動(dòng)給料器I的作用下，沿著料槽2往下滑落。到了分選箱中，照明系統(tǒng)和成像系統(tǒng)開始工作，紅外光源4是紅外的LED (或者是鹵素?zé)?，發(fā)出的光照射在物料上，經(jīng)反射或透射被紅外相機(jī)3接收，紅外相機(jī)3前面加有紅外濾光片，只讓有效的光透過(guò)，濾除其他光信號(hào)的干擾。紅外相機(jī)3采集到圖像以后，信號(hào)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)開始工作，根據(jù)物料的光學(xué)性能的差異，圖像信息也有相應(yīng)的差別，系統(tǒng)判斷信息是否符合預(yù)設(shè)分選條件，如果是，則輸出執(zhí)行信號(hào)。到了分料口的位置，電磁閥驅(qū)動(dòng)噴嘴5開始工作，良品直接落入正品分料室7中，次品則被嗔嘴5吹到副品分料室6中，從而實(shí)現(xiàn)物料分選。
[0019]整個(gè)分選系統(tǒng)通過(guò)人機(jī)交互界面由操作人員通過(guò)觸摸屏進(jìn)行操作實(shí)現(xiàn)。
[0020]本實(shí)施例利用近紅外光作為光源，可以選擇紅外LED燈或者鹵素?zé)?，其中LED燈單色性較好，光源穩(wěn)定，亮度可調(diào)，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。而鹵素?zé)舻墓庾V范圍很寬，而且產(chǎn)品成熟，可供選擇的余地大，價(jià)格低。
[0021]本實(shí)施例使用了紅外相機(jī)，可以將近紅外光信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)。
[0022]根據(jù)上述兩種不同的光源選擇，本實(shí)施例有兩種構(gòu)建模式，一種是采用LED光源和紅外相機(jī)的搭配，另一種是采用鹵素?zé)艉图t外相機(jī)搭配。
[0023]對(duì)于第一種情況，由于LED的光譜寬度常常只具有幾十納米，因此能量比較集中，適合處理兩種物料在某個(gè)小的光譜范圍內(nèi)具有明顯差異的情況，如圖2所示，兩種石子在1400nm左右的反射率差別比其他波段要明顯大很多，因此，如果選用1400nm波段左右的LED，則可以較好的分開這兩種物質(zhì)。由于這種模式下，光源能量能得到充分的利用，因此帶來(lái)了能耗低，熱量小等優(yōu)勢(shì)，此外，還具有LED特有的壽命長(zhǎng)，亮度可調(diào)，亮度穩(wěn)定等等優(yōu)勢(shì)。但是這種模式也受到了限制，主要是LED產(chǎn)品的波長(zhǎng)并不是在整個(gè)紅外波段都有，現(xiàn)有的產(chǎn)品主要集中在一些分離的波段上。這就導(dǎo)致了許多物料的分選無(wú)法找到與之匹配的光源。因此，我們同時(shí)設(shè)計(jì)了采用鹵素?zé)舻哪Ｊ健?br> [0024]鹵素?zé)粲捎谄涔庾V可以輕松覆蓋紅外很寬的范圍，因此，只要物料的紅外特征峰落入該范圍內(nèi)，則鹵素?zé)艟褪怯行У恼彰鞴庠?，為了提高信噪比，降低特征峰外光能量的影響，這時(shí)，紅外相機(jī)的鏡頭前裝有紅外濾光片，只讓需要的有效光(對(duì)應(yīng)光譜的特征峰)透過(guò)，避免了其他光對(duì)信號(hào)的干擾；濾光片的安裝是用了拆卸方便的卡圈，可以更換不同種類的濾光片；紅外相機(jī)使用InGaAs、PbS等探測(cè)器。采用鹵素?zé)舻牟蛔阒幵谟诠獾哪芰糠植紡V，有用的常常只有十分之一甚至更少，為了獲得足夠強(qiáng)的信號(hào)，需要較高的功率，導(dǎo)致發(fā)熱量高，效率低等問題。
[0025]當(dāng)物料成份復(fù)雜時(shí)，可以采用多個(gè)紅外相機(jī)，每個(gè)相機(jī)配不同帶通濾光片的形式，來(lái)探測(cè)出物料的多個(gè)不同的特征峰，然后再通過(guò)這些特征峰的組合，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜物料的探測(cè)。
[0026]無(wú)論是采用LED的工作模式還是鹵素?zé)舻墓ぷ髂Ｊ?，都可以通過(guò)電流調(diào)節(jié)背景和前景燈的亮度，使用方便，控制準(zhǔn)確。也可以采用別的方式來(lái)調(diào)整背景光的強(qiáng)度，例如采用旋轉(zhuǎn)的背景板反射背景燈的信號(hào)，通過(guò)不同的反射角度來(lái)調(diào)整反射光的強(qiáng)度，由此實(shí)現(xiàn)相機(jī)背景信號(hào)強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。
[0027]以上所述的本實(shí)用新型實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。任何在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種紅外物料分選設(shè)備，包括照明燈與相機(jī)，其特征在于:所述照明燈為紅外光源；所述相機(jī)為紅外相機(jī)，所述紅外相機(jī)前設(shè)有紅外濾光片；所述紅外濾光片與對(duì)應(yīng)光譜的特征峰相適配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外物料分選設(shè)備，其特征在于:所述紅外光源為紅外LED。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外物料分選設(shè)備，其特征在于:所述紅外光源為鹵素?zé)簟?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外物料分選設(shè)備，其特征在于:所述紅外相機(jī)為復(fù)數(shù)個(gè)紅外相機(jī)，各紅外相機(jī)前設(shè)有與不同對(duì)應(yīng)光譜的特征峰相適配的紅外濾光片。
【文檔編號(hào)】B07C5/342GK203470362SQ201320501452
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月16日
【發(fā)明者】朱守明, 唐麟, 董中飛 申請(qǐng)人:合肥泰禾光電科技股份有限公司