一种风送多通道光电识别选叶除杂系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种选叶除杂系统，尤其是一种风送多通道光电识别选叶除杂系统，属于烟叶处理技术领域。


背景技术：

2.烟叶选叶，也称为烟叶精选，是一种对烟叶进行纯净化加工及处理的过程，其目的是剔除青、霉、杂烟叶及非烟杂物，同时分选出不同等级的烟叶，以便进行后序的打叶配方，稳定产品质量、提高产品品质。目前，烟叶选叶主要采用人工摊位拣选或皮带输送机流水线拣选，操作过程都是人工将烟叶分散开，进行一片一片的等级分辨，将不同等级的烟叶区分、拣选出来。这种方式对产品质量的影响主要有以下几点：
3.1、拣选全部由人工完成，需要投入大量人力资源；
4.2、产品质量取决于人眼识别，主观决定因素较大，选错率高；
5.3、工人的劳动强度大，长时间疲劳工作更加大了选错率；
6.4、人员技术水平参差不齐，不同的人又会受心情、身体素质、主观感情等因素影响，造成分选准确率不稳定；
7.5、现场管理和监督人员受责任心等人为因素影响，也会给烟叶分选的合格率带来不稳定的风险。
8.另外现行的烟叶选叶存在季节性人员流动大、找人难、成本高，致使产品质量受人为因素影响，工作效率低，与整个烟草行业较高的机械化、自动化、智能化生产形成鲜明对比。因此，有必要对现有技术进行改进和创新。


技术实现要素：

9.为实现烟叶选叶过程的自动化和智能化生产，提高烟叶精选效率和品质，解决目前选叶过程存在的选叶成本高、质量难于控制等突出问题，本实用新型提供一种风送多通道光电识别选叶除杂系统。
10.本实用新型的第一个目的通过下列技术方案实现：一种风送多通道光电识别选叶除杂系统，包括：
11.第一烟叶输送机，用于输送烟叶；
12.烟叶摊薄输送机，其输入端与第一烟叶输送机输出端相接，且输送速度是第一烟叶输送机输送速度的1
‑
4倍，用于快速接收第一烟叶输送机送入的烟叶，使烟叶在该烟叶摊薄输送机上铺摊为3
‑
4层；
13.风力松散除杂机，包括其内带空腔的壳体，空腔顶部相互连通、底部通过隔板分为松散烟叶空腔、舒展烟叶空腔，松散烟叶空腔底部设有重质量杂质和结块烟叶排出口、侧部设有与烟叶摊薄输送机输出端相接的进料口，进料口下方设有与风机相连的进风口，舒展烟叶空腔底部设有烟叶排出口、中部设有烟叶舒展辊组、顶部设有挡板和排风口，用于对进入松散烟叶空腔中的烟叶进行风力松散，使重质量非烟杂物和结块烟叶下沉排出，烟叶随
风向上并在挡板作用下进入舒展烟叶空腔，并在自重作用下落在烟叶舒展辊组上，进行机械松散、舒展；
14.第二烟叶输送机，其输入端与风力松散除杂机的烟叶排出口相接，且运行速度是烟叶摊薄输送机运行速度的1
‑
3倍，用于输送风力松散除杂机烟叶排出口排出的烟叶，并将烟叶再次摊薄为单层；
15.风力调姿除杂机，包括其内带空腔的壳体，空腔底部设排杂口，空腔下部一侧设有与第二烟叶输送机输出端连通的入料口、顶部设出料出风口，入料口下方设有进风口，用于对烟叶进行风力调整为叶尖向上叶柄向下的姿态后，使烟叶随风向上排出、非烟杂质和/或结块烟叶下沉排出；
16.风送、识别、剔出装置，包括其输入端与风力调姿除杂机顶部的出料出风口相连风送管道，间隔设置在风送管道上的多个光电识别器，设置在对应光电识别器后方的多个喷吹剔除器，在每一个喷吹剔除器相对的管道壁上设剔除口，剔除口与负压落料仓连通；用于将随风送入管道中的物料，在经过对应光电识别器识别出的青烟、霉烟、杂质、非等级烟时，分别通过对应的喷吹剔除器吹入对应的负压落料仓中，完成不同级别烟叶的分级排出和杂质剔出；
17.叶气分离器，包括其上带物料进口、出口以及出风口，其内带空腔的壳体，设于壳体空腔内并与出风口相连的其上带网孔的辊筒，物料进口与风送、识别、剔出装置的风送管道输出端相连，用于对随风进入的等级烟进行分离后，等级烟靠自重下沉排出，风经其上带网孔的辊筒、出风口排出，完成叶气分离。
18.所述第一烟叶输送机、烟叶摊薄输送机、第二烟叶输送机为常规的皮带输送机。
19.所述风力松散除杂机的：
20.隔板设为竖直板，隔板的下端通过水平铰轴铰接在壳体上，水平铰轴两端分别通过轴承固定在壳体壁上，水平铰轴的其中一端向外延伸后与手柄相连，通过手柄调节隔板的倾斜角底；或者水平铰轴的其中一端向外延伸后与动力机相连，通过动力机调节隔板的倾斜角底；使松散烟叶空腔形成异形烟叶通道，并通过隔板倾斜角度的调整，实现风速调整，完成烟叶的松散；
21.挡板设为竖直板，挡板的上端固定在壳体顶壁上、下端悬空，以便进入松散烟叶空腔顶部的烟叶在挡板的阻挡作用下失速、改向后，在自身重力作用下顺利进入舒展烟叶空腔中，再在自重作用下落入烟叶舒展辊组上，进行烟叶舒展。
22.所述风力松散除杂机的：
23.舒展烟叶空腔一侧设有通孔，通孔上设置干燥器，所述干燥器包括固定在通孔上的电加热元件，固定在通孔外侧的风管，风管外端与鼓风机相连，以便通过鼓风机送风至电加热元件加热成热风后送入舒展烟叶空腔中，用于对烟叶进行干燥，降低烟叶中的水分；
24.排风口内侧设有其上带网孔的滚筒，滚筒一侧设有毛刷辊，毛刷辊下方设有收集槽，滚筒的筒轴一端连接有转动轮，该转动轮通过转动带与电机主轴上的主动轮相连，以便在电机带动下通过主动轮、传动带、转动轮使滚筒转动，从而使随风带入的麻丝等轻质杂物被网孔挂住后，经毛刷辊带离滚筒的网孔进入下部的收集槽中；
25.排风口外侧连接有回风管，该回风管外端与风机入风口相连，风机出风口通过短管或直接与松散烟叶空腔上的进风口相连，以形成循环供风。
26.所述风力调姿除杂机的：
27.位于入料口下方的进风口至少设为三个，分为中部的主进风口和两侧的辅进风口，并在主进风口内侧的空腔中设置其上带网孔的筒罩或板，使位于进风口内侧空腔的横截面上的风量均匀；
28.空腔顶部间隔设有二块竖隔板，每一块竖隔板的上端固定在壳体空腔顶部、下端悬于空腔中，使出料出风口分为下部相互联通、上部分开的三个，每个竖隔板下方均设有无动力辊筒，用于防止烟叶被挡在隔板下端；
29.壳体顶部两侧分别设有补风口，每个补风口与外部对应的补风管相连，补风管与风机相连，通过补风口、补风管、风机提供的风力，一是使烟叶在壳体空腔顶部实现第三次摊薄，即在空腔顶部的横截面上摊薄成有间距、且叶柄向下叶尖朝上的状态送出，烟叶中还遗留的结块及部分非烟杂物靠自重下沉排出，二是向后序的风送异形管道提供风力。
30.所述风送、识别、剔出装置的：
31.风送管道由若干向上凸和向下凹的s形方管段构成，方管内间隔设置两块与方管内径相适应的s形纵隔板，将方管内部分成等宽的中部一个、两侧各一个共三个通道，三个通道输入端分别与风力调姿除杂机对应的三个出料出风口连通，输出端与叶气分离器输入端相连，以借助中部通道的主风力、两侧通道的补充风力输送烟叶的同时，防止烟叶跑偏而造成误剔除；
32.在风送管道上位于由凸向凹过渡的位置上、下侧设置光电识别器，在其后的由凹向凸过渡的位置上侧设置喷吹剔除器、下侧设置剔除口，剔除口与下方对应的负压落料仓连通，随风送入的烟叶在经过由凸向凹过渡的管道时，受离心力作用抛向管壁上表面后沿管道空腔有序、分散地分布，以便光电识别器能够准确识别出混杂在烟叶中的青烟、霉烟、杂物、非等级烟，并在经过由凹向凸过渡的管道时，受离心力作用抛向管壁下表面时被喷吹剔除器吹入剔除口落入负压落料仓中，实现烟叶中的青烟、霉烟及杂物的剔除。
33.所述风送、识别、剔出装置的s形方管段设为三段，位于输入端的一段呈纵s形方管段，与该纵s形方管段剔除口连通的负压落料仓为青烟、霉烟、杂物、非等级烟仓，完成青烟、霉烟及非烟杂物的识别、剔除；位于中部的一段呈横s形方管段，与该横s形方管段剔除口连通的负压落料仓为第一非等级烟仓，完成非等级烟的一次识别、剔除；位于输出端的一段呈横s形方管段，与该横s形方管段剔除口连通的负压落料仓为第二非等级烟仓，完成非等级烟的二次识别、剔除。
34.所述风送、识别、剔出装置的：
35.光电识别器由高速ccd相机、高速近红外相机、与相机配套的光源和视觉识别算法程序组成，为常规设备，依据识别算法程序的不同设置，完成不同种类烟叶的识别；
36.所述与相机配套的光源由水泵、水循环管路组成的冷却系统对其进行温度调控，防止光源过热损坏；
37.所述喷吹剔除器为常规设备，包括喷嘴、高速电磁控制阀，其中喷嘴安装在电磁控制阀上，电磁控制阀安装在阀座上，通过气管与压缩空气储气罐相连，用于提供喷吹用的压缩空气；
38.负压落料仓为中空箱体，在箱体上部设置与风送管道上的剔除口对接的入料口，箱体下部设有抽风口，该抽风口通过其上设调节阀并安装在箱体外的抽风管相连，抽风管
与抽风机相连，箱体底部设有带翻板式气锁的出料口，用于将箱体中的空气抽出，使落料仓形成负压，通过调节阀门调节抽出的风量，便于物料下落，并在保证箱体气密性的同时使青烟、非等级烟、非烟杂物等通过各自对应的负压落料仓排出，完成烟叶的分级选叶。
39.所述叶气分离器的物料进口设置在空腔顶部一侧、物料出口设置在空腔底部，出风口设为二个，对称设置在空腔顶部另一侧，物料出口上方的空腔内装有旋转式气锁，出风口内侧的空腔内设有其上带网孔的辊筒，该辊筒的两端固定在壳体上，二个出风口分别与对应风机入口相连，风机出口与回风管一端相连，回风管另一端与风力调姿除杂机进风口相连，使进入空腔的等级烟随风速、风量的降低，阻隔在其上带网孔的辊筒外的空腔中，并在自重作用下沉降至底部的出口经旋转式气锁排出，风在风机作用进入其上带网孔的辊筒后经两端的出风口、风机、回风管送入风力调姿除杂机中，形成循环供风。
40.本实用新型具有下列优点和效果；采用上述方案，实现了多级、高效、高质时地自动化剔除青烟、霉烟及非烟杂物，自动化选出等级烟和非等级烟，完成烟草加工中的自动化烟叶选叶，自动化水平高，可模块化进行组配，并且其结构简单、紧凑，布局合理，工作效率高，可靠性、安全性好。本实用新型以光电识别及风送多通道的全自动方式代替人工选叶，实现烟草行业中选叶过程的自动化、智能化，大大提升了技术水平，提高了烟叶分级的高效率和高品质，解决了烟草行业目前在选叶过程中存在的选叶成本高、质量控制难及效率低等方面的突出矛盾，为烟草行业提质增效和智能化加工提供了新工艺及新设备。
附图说明
41.图1为本实用新型系统结构示意图；
42.图2为图1的俯视图；
43.图3为风力松散除杂机结构示意图；
44.图4为风力调姿除杂机结构示意图
45.图5为图4的左视图；
46.图6为图4的俯视图；
47.图7为风送、识别、剔出装置局部放大图；
48.图8为本实用新型工艺流程图。
具体实施方式
49.下面结合附图对本实用新型做进一步描述。
50.本实用新型提供的风送多通道光电识别选叶除杂系统，包括：
51.第一烟叶输送机1，为常规皮带输送机，用于输送烟叶；
52.烟叶摊薄输送机2，其输入端与第一烟叶输送机1输出端相接，且输送速度是第一烟叶输送机1输送速度的1
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4倍，用于快速接收第一烟叶输送机1送入的烟叶，使烟叶在该烟叶摊薄输送机上铺摊为3
‑
4层；
53.风力松散除杂机3，包括其内带空腔的壳体31，空腔顶部相互连通、底部通过隔板33分为松散烟叶空腔34、舒展烟叶空腔32，松散烟叶空腔34底部设有重质量杂质和结块烟叶排出口341、侧部设有与烟叶摊薄输送机2输出端相接的进料口35，进料口35下方设有与风机39相连的进风口36，舒展烟叶空腔32底部设有烟叶排出口321、中部设有烟叶舒展辊组
324、顶部设有挡板328和排风口37，所述风力松散除杂机3的：隔板33设为竖直板，隔板33的下端通过水平铰轴铰接在壳体31上，水平铰轴两端分别通过轴承固定在壳体31壁上，水平铰轴的其中一端向外延伸后与手柄相连，通过手柄调节隔板33的倾斜角底；或者水平铰轴的其中一端向外延伸后与动力机相连，通过动力机调节隔板33的倾斜角底；使松散烟叶空腔34形成异形烟叶通道，并通过隔板33倾斜角度的调整，实现风速调整，完成烟叶的松散；挡板328设为竖直板，挡板328的上端固定在壳体31顶壁上、下端悬空，以便进入松散烟叶空腔32顶部的烟叶在挡板328的阻挡作用下失速、改向后，在自身重力作用下顺利进入舒展烟叶空腔32中，再在自重作用下落入烟叶舒展辊组324上，进行烟叶舒展；舒展烟叶空腔32一侧设有通孔，通孔上设置干燥器，所述干燥器包括固定在通孔上的电加热元件323，固定在通孔外侧的风管322，风管322外端与鼓风机相连，以便通过鼓风机送风至电加热元件323加热成热风后送入舒展烟叶空腔32中，用于对烟叶进行干燥，降低烟叶中的水分；排风口37内侧设有其上带网孔的滚筒327，滚筒327一侧设有毛刷辊326，毛刷辊326下方设有收集槽325，滚筒327的筒轴一端连接有转动轮，该转动轮通过转动带与电机主轴上的主动轮相连，以便在电机带动下通过主动轮、传动带、转动轮使滚筒327转动，从而使随风带入的麻丝等轻质杂物被网孔挂住后，经毛刷辊326带离滚筒327的网孔进入下部的收集槽325中；排风口37外侧连接有回风管38，该回风管38外端与风机39入风口相连，风机39出风口直接与松散烟叶空腔34上的进风口36相连，以形成循环供风；
54.第二烟叶输送机4，其输入端与风力松散除杂机3的烟叶排出口321相接，且运行速度是烟叶摊薄输送机2运行速度的1
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3倍，用于输送风力松散除杂机3烟叶排出口321排出的烟叶，并将烟叶再次摊薄为单层；
55.风力调姿除杂机5，包括其内带空腔52的壳体51，空腔52底部设排杂口521，空腔52下部一侧设有与第二烟叶输送机2输出端连通的入料口522、顶部设出料出风口526，入料口522下方设有进风口523、524，用于对烟叶进行风力调整为叶尖向上叶柄向下的姿态后，使烟叶随风向上排出、非烟杂质和/或结块烟叶下沉排出；所述风力调姿除杂机5的：位于入料口522下方的进风口至少设为三个，分为中部的主进风口523和两侧的辅进风口524，并在主进风口523内侧的空腔中设置其上带网孔的筒罩或板55，使位于进风口内侧空腔的横截面上的风量均匀；空腔52顶部间隔设有二块竖隔板53，每一块竖隔板53的上端固定在壳体空腔52顶部、下端悬于空腔52中，使出料出风口526分为下部相互联通、上部分开的三个，每个竖隔板53下方均设有无动力辊筒54，用于防止烟叶被挡在竖隔板53下端；壳体51顶部两侧分别设有补风口525，每个补风口525与外部对应的补风管相连，补风管与风机相连，通过补风口525、补风管、风机提供的风力，一是使烟叶在壳体51空腔52顶部实现第三次摊薄，即在空腔52顶部的横截面上摊薄成有间距、且叶柄向下叶尖朝上的姿态送出，烟叶中仍然遗留的结块及部分非烟杂物靠自重下沉排出，二是向后序的风送管道提供风力；
56.风送、识别、剔出装置6，包括其输入端与风力调姿除杂机5顶部的出料出风口526相连的风送管道61，间隔设置在风送管道61上的三个光电识别器62，设置在每一个光电识别器62后方的喷吹剔除器63，在每一个喷吹剔除器63相对的管道壁上设剔除口，剔除口与负压落料仓连通；用于将随风送入管道中的物料，在经过对应光电识别器62识别出的青烟、霉烟、杂质、非等级烟时，分别通过对应的喷吹剔除器63吹入对应的负压落料仓中，完成不同级别烟叶的分级排出和杂质剔出；所述风送、识别、剔出装置的：风送管道61由三段向上
凸和向下凹的s形方管段构成，方管内间隔设置两块与方管内径相适应的s形纵隔板，将方管内部分成等宽的中部一个、两侧各一个共三个通道，三个通道输入端分别与风力调姿除杂机5对应的三个出料出风口526连通，输出端与叶气分离器7输入端相连，以借助中部通道的主风力、两侧通道的补充风力输送烟叶的同时，防止烟叶跑偏而造成误剔除；在风送管道61上位于由凸向凹过渡的位置上、下侧设置光电识别器62，在其后的由凹向凸过渡的位置上侧设置喷吹剔除器63、下侧设置剔除口，剔除口与下方对应的负压落料仓连通，随风送入的烟叶在经过由凸向凹过渡的管道时，受离心力作用抛向管壁上表面后沿管道空腔有序、分散地分布，以便光电识别器62能够准确识别出混杂在烟叶中的青烟、霉烟、杂物、非等级烟，并在经过由凹向凸过渡的管道时，受离心力作用抛向管壁下表面时被喷吹剔除器63吹入剔除口落入负压落料仓中，实现烟叶中的青烟、霉烟及杂物的剔除；与位于输入端的一段呈纵s形的方管段剔除口连通的负压落料仓为青烟、霉烟、杂物、非等级烟仓64，完成青烟、霉烟及非烟杂物的识别、剔除；与位于中部的一段呈横s形的方管段剔除口连通的负压落料仓为第一非等级烟仓65，完成非等级烟的一次识别、剔除；与位于输出端的一段呈横s形的方管段剔除口连通的负压落料仓为第二非等级烟仓66，完成非等级烟的二次识别、剔除；所述风送、识别、剔出装置的：光电识别器62由高速ccd相机、高速近红外相机、与相机配套的光源和视觉识别算法程序组成，为常规设备，依据识别算法程序的不同设置，完成不同种类烟叶的识别；与相机配套的光源由水泵、水循环管路组成的冷却系统对其进行温度调控，防止光源过热损坏；所述喷吹剔除器63为常规设备，包括喷嘴、高速电磁控制阀，其中喷嘴安装在电磁控制阀上，电磁控制阀安装在阀座上，通过气管与压缩空气储气罐67相连，用于提供喷吹用的压缩空气；负压落料仓为中空箱体，在箱体上部设置与风送管道61上的剔除口对接的入料口，箱体下部设有抽风口68，该抽风口68通过其上设调节阀并安装在箱体外的抽风管8相连，抽风管8与抽风机9相连，箱体底部设有带翻板式气锁69的出料口，用于将箱体中的空气抽出，使落料仓64、65、66形成负压，通过调节阀调节抽出的风量，便于物料下落，并在保证箱体气密性的同时使青烟、非等级烟、非烟杂物等通过各自对应的负压落料仓排出，完成烟叶的分级选叶；
57.叶气分离器7，包括其上带物料进口、出口以及出风口，其内带空腔的壳体71，设于壳体71空腔内并与出风口相连的其上带网孔的辊筒72，物料进口73与风送、识别、剔出装置6的风送管道61输出端相连，用于对随风进入的等级烟进行分离后，等级烟靠自重下沉排出，风经其上带网孔的辊筒、出风口排出，完成叶气分离；所述叶气分离器7的物料进口73设置在空腔顶部右侧、物料出口74设置在空腔底部，出风口设为二个，对称设置在空腔顶部前、后侧，物料出口上方的空腔内装有旋转式气锁75，出风口内侧的空腔内设有其上带网孔的辊筒72，该辊筒72的两端固定在壳体71上，二个出风口分别与对应风机76入口相连，风机76出口与回风管77一端相连，回风管77另一端与风力调姿除杂机5进风口相连，使进入空腔的等级烟随风速、风量的降低，阻隔在其上带网孔的辊筒72外的空腔中，并在自重作用下沉降至底部的物料出口74经旋转式气锁75排出，风在风机76作用下进入其上带网孔的辊筒72后经两端的出风口、风机76、回风管77送入风力调姿除杂机5中，形成循环供风。