一種制絲線菸葉自動化精選裝置製造方法
2023-05-29 20:39:56 2
一種制絲線菸葉自動化精選裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種制絲線菸葉自動化精選裝置，包括菸葉除團系統、煙梗檢測及剔除系統、青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統、雜物剔除系統及菸葉輸送機；原料菸葉從菸葉除團系統的入口進入，去除結團菸葉；非接團菸葉從煙梗檢測及剔除系統輸出，由煙梗檢測及剔除裝置檢測出的含有煙梗的帶雜菸葉；由青煙和黴變煙檢測及剔除系統分離出的含有青煙及黴變煙的帶雜菸葉，採用剔除機構將青煙和黴變煙剔除；完成青煙和黴變煙剔除後的菸葉進入雜物剔除系統，雜物剔除系統對菸葉進行加速，並將雜物剔除，完成雜物剔除後的菸葉由菸葉輸送機輸送至菸葉收集裝置，完成菸葉的精選。該制絲線菸葉自動化精選裝置易於實施，菸葉精選效率高，自動化程度高。
【專利說明】一種制絲線菸葉自動化精選裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於菸草加工領域，特別涉及一種制絲線菸葉自動化精選裝置。
【背景技術】
[0002]保持菸葉原料的純淨度，貫穿了菸葉收購、打葉復烤、制絲工序，一直是菸草加工工藝重點關注的內容之一。由於採摘環節控制不力、菸葉調製不好或儲存過程水分控制不佳等產生的青煙、黴煙等非等級菸葉，以及麻絲等非煙雜物，混入等級菸葉中，將嚴重影響捲菸產品的吸味品質。同時，由於打葉復烤環節打葉風分效率有限，導致部分含梗煙片進入捲菸原料，也會影響最終產品卷制的物理質量及感官質量。因此，青煙、黴煙、雜物、含梗煙片是提升菸葉純淨度需要控制的主要對象，而菸草制絲過程制葉片段是通過煙片精選保證後續捲菸原料純淨度的關鍵環節。
[0003]目前，菸草制絲線除雜系統主要包括風選除雜、光電除雜(含雷射除雜)等。風選方式主要藉助風力將懸浮速度與煙片差異較大的輕質雜物去除，對密度與菸草原料相近的雜物去除效果不理想。光電除雜主要通過顏色識別剔除煙片中存在的色差較大的雜質。對於青煙和黴煙的識別，尚沒有專門的設備。目前制絲線的光電除雜單元也能剔除一小部分青煙和黴煙，剔除比率低，不能滿足要求。對於含梗菸葉，除了人工方式和風選方式之外，目前尚沒有自動化的機械設備能夠識別含梗菸葉並精準剔除。
[0004]專利CN101502338A公開了一種菸草制絲線片煙精選系統及工藝。該實用新型提供了一種在制絲線上能夠動態送料、收料和靜態選葉，以剔除煙片中各種雜質的片煙精選系統。然而，該實用新型中選葉方式仍然採用人工剔除煙片中的黴變菸葉、煙梗、葉脈及其它雜質。人工逐片篩選，費時費力，效率低下，且煙片純淨度的均質化控制得不到長期穩定和可靠的保證，難以滿足制絲工藝精細化加工的需要。因此，從國內外的相關文獻報導來看，尚沒有一種自動化的設備具有能夠統一解決青煙、黴煙、雜物和含梗菸葉的檢測與剔除功能。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是解決現有技術存在的不足，一種制絲線菸葉自動化精選裝置，該裝置能統一解決煙片原料中青煙、黴煙、雜物和含梗菸葉的自動檢測與精準剔除，系統自動化程度高，可有效提升制絲線煙片的純淨度，提升捲菸品質。
[0006]一種制絲線菸葉自動化精選裝置，包括依次連接的菸葉除團系統、煙梗檢測及剔除系統、青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統、雜物剔除系統及菸葉輸送機；原料菸葉從菸葉除團系統的入口進入，去除結團後的菸葉從煙梗檢測及剔除系統輸出，由煙梗檢測及剔除裝置檢測出的含有煙梗的帶雜菸葉，利用煙梗檢測及剔除系統的剔除機構將煙梗剔除後的菸葉進入青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統；由青煙和黴變煙檢測及剔除系統分離出的含有青煙及黴變煙的帶雜菸葉，採用青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統的剔除機構將青煙和黴變煙剔除；完成青煙和黴變煙剔除後的菸葉進入雜物剔除系統，雜物剔除系統對菸葉進行加速，在加速過程中利用雜物剔除系統的剔除機構將雜物剔除，完成雜物剔除後的菸葉由菸葉輸送機輸送至菸葉收集裝置，完成菸葉的精選。
[0007]所述菸葉除團系統包括星輥1、振槽2、攤薄輥4、接團菸葉皮帶3、差速攤薄皮帶5 ；
[0008]所述星輥的接入端與物料鬥出口相連，星輥為並排設置的多個，相鄰輥軸間距為20-50mm,星輥I位於所述振槽2的上方；星輥的後端設有所述的接團菸葉皮帶；所述振槽2後端接有攤薄輥4，所述差速攤薄皮帶5設置於攤薄輥後方。
[0009]所述煙梗檢測及剔除系統包括X射線光源、CXD成像單元、第一圖像處理單元及第一剔除單元；所述X射線光源位於差速攤薄皮帶5的上方，CXD成像單元位於差速攤薄皮帶5的下方，CXD成像單元將採集到的差速攤薄皮帶5上的菸葉圖像發送至第一圖像處理單元，第一剔除單元設置於差速攤薄皮帶5的尾端並受控於第一圖像處理單元，第一圖像處理單元輸出剔除信號控制剔除氣閥開關，當剔除氣閥打開時，高壓氣體噴出將煙梗剔除；
[0010]所述X射線光源為XYG-160型X射線發生器；
[0011 ] 所述第一圖像處理單元包括線掃描X光探測器、圖像採集卡及工控機，線掃描X光探測器接收穿過皮帶和菸葉的X光，圖像採集卡採集線掃描X光探測器輸出的圖像信號，輸入工控機進行圖像處理。
[0012]所述青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統，通過爬坡皮帶9與所述煙梗檢測及剔除系統相連，包括第二圖像處理單元、接煙通道、背景皮帶10、第一光學玻璃、第一 LED照明光源、第一相機和第二剔除單元；
[0013]所述第一光學玻璃設置在背景皮帶上方，第一 LED照明光源及第一相機位於背景皮帶上方；第一 LED照明光源輸出的光照射在背景皮帶上；第一相機將採集到的背景皮帶上的菸葉圖像發送給圖像處理系統；第二剔除單元及接煙通道均設置在背景皮帶的尾端，第二剔除單元受控於圖像處理系統；第二剔除單元動作時，將背景皮帶的尾端處的菸葉吹進接煙通道中，第二剔除單元未動作時，背景皮帶的尾端處的菸葉下落至正常菸葉通道中；
[0014]第一 LED照明光源米用兩條LED聚光光源,兩條LED聚光光源間隔IOcm距離分布在背景皮帶上方；
[0015]所述第一相機為3CCD彩色數字相機，所述3CCD彩色數字相機距離背景皮帶的高位為 460mm-500mm ；
[0016]所述第二圖像處理單元包括時鐘頻率為85MHZ的DALSA X-64CL iPro圖像採集卡及工控機，時鐘頻率為85MHZ的DALSA X-64CL iPro圖像採集卡採集第一相機拍攝的圖像並輸入工控機進行圖像處理。
[0017]所述雜物剔除系統包括雙皮帶加速系統、第三圖像處理單元、第二 LED照明光源、第二光學玻璃、第二相機及第三剔除單元；
[0018]所述第二 LED照明光源包括四條LED光源，第二 LED照明光源位於雙皮帶14的下方，其中，兩條LED光源間隔20mm安裝於菸葉運行通道上方，以75度角對菸葉上表面照明，另外兩條LED光源間隔20mm安裝於菸葉運行通道下方，以75度角對菸葉下表面進行照明；第二光學玻璃位於雙皮帶14的上方，第二相機將採集到的雙皮帶14上的菸葉圖像發送至第三圖像處理單元，第三剔除單元設置於雙皮帶14的尾端並受控於第三圖像處理單元，第三圖像處理單元輸出剔除信號控制剔除氣閥開關，當剔除氣閥打開時，高壓氣體噴出將非煙副除；
[0019]第三圖像處理單元採用FPGA集成電路。
[0020]所述青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統中的第一相機為N個，N為大於或等於I的整數；每一個相機的左右兩側各配置一個LED照明光源。
[0021]所述青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統中第一 LED照明光源採用LED稜鏡聚光光源，相機採用三CCD線掃描相機，背景皮帶選擇藍色或者品紅色。
[0022]制絲線菸葉自動化精選裝置的工作過程如下:
[0023]使菸葉從餵料機進入菸葉除團系統，菸葉隨著星輥的滾動前進，成團的菸葉進入接團菸葉皮帶並經接團通道排出，完成接團菸葉的去除；非成團的菸葉掉落在振槽上，且菸葉隨振槽的抖動向後運動並進入差速攤薄皮帶；
[0024]差速攤薄皮帶將菸葉輸送至煙梗檢測及剔除系統，X射線光源位於差速攤薄皮帶5的下方，CXD成像單元位於差速攤薄皮帶5的上方，C⑶成像單元將採集到的差速攤薄皮帶5上的菸葉圖像發送至第一圖像處理單元，第一剔除單元設置於差速攤薄皮帶5的尾端並受控於第一圖像處理單元，第一圖像處理單元輸出剔除信號控制剔除氣閥開關，當剔除氣閥打開時，高壓氣體噴出將煙梗剔除；
[0025]第一 LED照明光源輸出的光照射在背景皮帶上；第一相機將採集到的背景皮帶上的菸葉圖像發送給圖像處理系統；第二剔除單元及接煙通道均設置在背景皮帶的尾端，第二剔除單元受控於圖像處理系統；第二剔除單元動作時，將背景皮帶的尾端處的菸葉吹進接煙通道中，第二剔除單元未動作時，背景皮帶的尾端處的菸葉下落至正常菸葉通道中；
[0026]進入正常菸葉通道中的菸葉隨雙層皮帶進入雜物剔除系統，菸葉隨著高速運轉的雙層皮帶拋落，第二 LED照明光源輸出的光照射在雙層皮帶上，第二相機將採集到的雙皮帶14上的菸葉圖像發送至第三圖像處理單元，第三剔除單元設置於雙皮帶14的尾端並受控於第三圖像處理單元，第三圖像處理單元輸出剔除信號控制剔除氣閥開關，當剔除氣閥打開時，高壓氣體噴出將非煙剔除，正常的菸葉隨菸葉輸送機輸入至菸葉收集裝置。
[0027]所述第二圖像處理單元根據菸葉圖像的表示圖像色調的H分量識別青煙和黴變煙；如果當前菸葉圖像的H分量小於或等於60，則判定當前菸葉圖像對應的菸葉中不存在青煙和黴變煙；否則如果當前菸葉圖像的H分量大於60，則判定當前菸葉圖像對應的菸葉中存在青煙和黴變煙。
[0028]所述第二圖像處理單元根據菸葉圖像的表示圖像色調的H分量識別青煙和黴變煙；如果當前菸葉圖像的H分量處於60-240之間，則判定當前菸葉圖像對應的菸葉中存在青煙和黴變煙，如果當前菸葉圖像的H分量不處於60-240之間，則判定當前菸葉圖像對應的菸葉為合格菸葉。
[0029]有益效果
[0030]本實用新型所述的制絲線菸葉自動化精選裝置，包括菸葉除團系統、煙梗檢測及剔除系統、青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統、雜物剔除系統及菸葉輸送機；針對現有設備不能統一解決煙片原料中青煙、黴煙、雜物和含梗菸葉的自動檢測與精準剔除問題，提供了一種能完成菸葉精選過程，並且實現青煙、黴煙、雜物和含梗菸葉的自動檢測，控制剔除機構進行非正常菸葉的剔除，該精選裝置自動化程度高，可有效提升制絲線煙片的純淨度，提升捲菸品質。
[0031]本實用新型與現有技術相比具有以下優點和效果:
[0032]I)可統一解決制絲線煙片原料中結團菸葉、青煙、黴煙、雜物和含梗煙片的檢測和副除，提聞了菸葉的精選效率；
[0033]2)實現了煙片的自動化精選，降低了人工選葉費用，提高了選葉效率，並有利於煙片純淨度的均質化控制，由機械操作代替人工操作，不僅避免了人工失誤帶來的損失，而且降低了事故發生率；
[0034]3)對青煙、黴煙、雜物和含梗煙片的有效識別率高，剔除精準，可顯著提升捲菸原料純淨度，提高捲菸品質。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]圖1為實用新型所述裝置的結構示意圖；
[0036]圖2為煙梗檢測及剔除系統中的光源布置示意圖；
[0037]圖3為雜物剔除系統中的光源布置示意圖；
[0038]圖4為應用本實用新型所述裝置進行煙梗剔除的結果圖；
[0039]圖5為逐條放入青黴煙時，應用本實用新型所述裝置進行青黴煙檢測及剔除結果圖；
[0040]圖6為在500kg/h的菸葉流中放入青黴煙，應用本實用新型所述裝置進行青黴煙檢測及剔除結果圖；
[0041]圖7為在1000kg/h的菸葉流中放入青黴煙，應用本實用新型所述裝置進行青黴煙檢測及剔除結果圖；
[0042]圖8為應用本實用新型所述裝置進行雜物剔除的結果圖；
[0043]標號說明:1一星棍；2—振槽；3—接煙團皮帶；4一攤薄棍；5—差速攤薄皮帶；6一煙梗檢測裝置；7—煙梗剔除閥；8—剔除煙梗皮帶；9一爬坡皮帶；10—背景皮帶；11一青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統；12—青、黴煙剔除閥；13—剔除青、黴皮帶；14一雙皮帶；15—雜物檢測裝置；16—雜物剔除閥裝置；17—剔除非煙雜物皮帶；18—菸葉輸送機。
【具體實施方式】
[0044]下面將結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0045]如圖1所示，一種制絲線菸葉自動化精選裝置，包括依次連接的菸葉除團系統、煙梗檢測及剔除系統、青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統、雜物剔除系統及菸葉輸送機；原料菸葉從菸葉除團系統的入口進入，去除結團後的菸葉從煙梗檢測及剔除系統輸出，由煙梗檢測及剔除裝置檢測出的含有煙梗的帶雜菸葉，利用煙梗檢測及剔除系統的剔除機構將煙梗剔除後的菸葉進入青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統；由青煙和黴變煙檢測及剔除系統分離出的含有青煙及黴變煙的帶雜菸葉，採用青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統的剔除機構將青煙和黴變煙剔除；完成青煙和黴變煙剔除後的菸葉進入雜物剔除系統，雜物剔除系統對菸葉進行加速，在加速過程中利用雜物剔除系統的剔除機構將雜物剔除，完成雜物剔除後的菸葉由菸葉輸送機輸送至菸葉收集裝置，完成菸葉的精選。
[0046]所述菸葉除團系統包括星輥1、振槽2、攤薄輥4、接團菸葉皮帶3、差速攤薄皮帶5 ；
[0047]所述星輥的接入端與物料鬥出口相連，星輥為並排設置的多個，相鄰輥軸間距為20-50mm,星輥I位於所述振槽2的上方；星輥的後端設有所述的接團菸葉皮帶；所述振槽2後端接有攤薄輥4，所述差速攤薄皮帶5設置於攤薄輥後方。
[0048]所述煙梗檢測及剔除系統包括X射線光源、CXD成像單元、第一圖像處理單元及第一剔除單元；所述X射線光源位於差速攤薄皮帶5的上方，CXD成像單元位於差速攤薄皮帶5的下方，CXD成像單元將採集到的差速攤薄皮帶5上的菸葉圖像發送至第一圖像處理單元，第一剔除單元設置於差速攤薄皮帶5的尾端並受控於第一圖像處理單元，第一圖像處理單元輸出剔除信號控制剔除氣閥開關，當剔除氣閥打開時，高壓氣體噴出將煙梗剔除；
[0049]所述X射線光源為XYG-160型X射線發生器。
[0050]所述第一圖像處理單元包括線掃描X光探測器、圖像採集卡及工控機，線掃描X光探測器接收穿過皮帶和菸葉的X光，圖像採集卡採集線掃描X光探測器輸出的圖像信號，輸入工控機進行圖像處理。
[0051]所述青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統，通過爬坡皮帶9與所述煙梗檢測及剔除系統相連，包括第二圖像處理單元、接煙通道、背景皮帶10、第一光學玻璃、第一 LED照明光源、第一相機和第二剔除單元；
[0052]所述第一光學玻璃設置在背景皮帶上方，第一 LED照明光源及第一相機位於背景皮帶上方；第一 LED照明光源輸出的光照射在背景皮帶上；第一相機將採集到的背景皮帶上的菸葉圖像發送給 圖像處理系統；第二剔除單元及接煙通道均設置在背景皮帶的尾端，第二剔除單元受控於圖像處理系統；第二剔除單元動作時，將背景皮帶的尾端處的菸葉吹進接煙通道中，第二剔除單元未動作時，背景皮帶的尾端處的菸葉下落至正常菸葉通道中；
[0053]第一 LED照明光源米用兩條LED聚光光源,兩條LED聚光光源間隔IOcm距離分布在背景皮帶上方；
[0054]所述第一相機為3CCD彩色數字相機，所述3CCD彩色數字相機距離背景皮帶的高位為 460mm-500mm ；
[0055]所述第二圖像處理單元包括時鐘頻率為85MHZ的DALSA X-64CL iPro圖像採集卡及工控機，時鐘頻率為85MHZ的DALSA X-64CL iPro圖像採集卡採集第一相機拍攝的圖像並輸入工控機進行圖像處理。
[0056]所述雜物剔除系統包括雙皮帶加速系統、第三圖像處理單元、第二 LED照明光源、第二光學玻璃、第二相機及第三剔除單元；
[0057]所述第二 LED照明光源包括四條LED光源，第二 LED照明光源位於雙皮帶14的下方，其中，兩條LED光源間隔20mm安裝於菸葉運行通道上方，以75度角對菸葉上表面照明，另外兩條LED光源間隔20mm安裝於菸葉運行通道下方，以75度角對菸葉下表面進行照明；第二光學玻璃位於雙皮帶14的上方，第二相機將採集到的雙皮帶14上的菸葉圖像發送至第三圖像處理單元，第三剔除單元設置於雙皮帶14的尾端並受控於第三圖像處理單元，第三圖像處理單元輸出剔除信號控制剔除氣閥開關，當剔除氣閥打開時，高壓氣體噴出將非煙副除；
[0058]第三圖像處理單元採用FPGA集成電路。[0059]所述青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統中的第一相機為N個，N為大於或等於I的整數；每一個相機的左右兩側各配置一個LED照明光源。
[0060]所述青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統中第一 LED照明光源採用LED稜鏡聚光光源，相機採用三CCD線掃描相機，背景皮帶選擇藍色或者品紅色。
[0061]一種制絲線菸葉自動化精選方法，採用所述的制絲線菸葉自動化精選裝置；
[0062]所述精選方法為:
[0063]使菸葉從餵料機進入菸葉除團系統，菸葉隨著星輥的滾動前進，成團的菸葉進入接團菸葉皮帶並經接團通道排出，完成接團菸葉的去除；非成團的菸葉掉落在振槽上，且菸葉隨振槽的抖動向後運動並進入差速攤薄皮帶；
[0064]差速攤薄皮帶將菸葉輸送至煙梗檢測及剔除系統，X射線光源位於差速攤薄皮帶5的下方，CXD成像單元位於差速攤薄皮帶5的上方，CXD成像單元將採集到的差速攤薄皮帶5上的菸葉圖像發送至第一圖像處理單元，第一剔除單元設置於差速攤薄皮帶5的尾端並受控於第一圖像處理單元，第一圖像處理單元輸出剔除信號控制剔除氣閥開關，當剔除氣閥打開時，高壓氣體噴出將煙梗剔除；
[0065]第一 LED照明光源輸出的光照射在背景皮帶上；第一相機將採集到的背景皮帶上的菸葉圖像發送給圖像處理系統；第二剔除單元及接煙通道均設置在背景皮帶的尾端，第二剔除單元受控於圖像處理系統；第二剔除單元動作時，將背景皮帶的尾端處的菸葉吹進接煙通道中，第二剔除單元未動作時，背景皮帶的尾端處的菸葉下落至正常菸葉通道中；
[0066]進入正常菸葉通道中的菸葉隨雙層皮帶進入雜物剔除系統，菸葉隨著高速運轉的雙層皮帶拋落，第二 LED照明光源輸出的光照射在雙層皮帶上，第二相機將採集到的雙皮帶14上的菸葉圖像發送至第三圖像處理單元，第三剔除單元設置於雙皮帶14的尾端並受控於第三圖像處理單元，第三圖像處理單元輸出剔除信號控制剔除氣閥開關，當剔除氣閥打開時，高壓氣體噴出將非煙剔除，正常的菸葉隨菸葉輸送機輸入至菸葉收集裝置。
[0067]所述第二圖像處理單元根據菸葉圖像的表示圖像色調的H分量識別青煙和黴變煙；如果當前菸葉圖像的H分量小於或等於60，則判定當前菸葉圖像對應的菸葉中不存在青煙和黴變煙；否則如果當前菸葉圖像的H分量大於60，則判定當前菸葉圖像對應的菸葉中存在青煙和黴變煙。
[0068]所述第二圖像處理單元根據菸葉圖像的表示圖像色調的H分量識別青煙和黴變煙；如果當前菸葉圖像的H分量處於60-240之間，則判定當前菸葉圖像對應的菸葉中存在青煙和黴變煙，如果當前菸葉圖像的H分量不處於60-240之間，則判定當前菸葉圖像對應的菸葉為合格菸葉。
[0069]實施例1:
[0070]應用本實用新型所述的裝置進行菸葉精選，其過程如下:
[0071]I).菸葉隨菸葉流流到星輥I上，因為星輥有間距，所以不結團的菸葉就會掉落到下面的振槽2，結團的煙塊就會留在星輥I上，然後流向結團菸葉皮帶3 ;
[0072]2 ).落下的菸葉被振槽2攤薄，繼續流向攤薄輥4 ；
[0073]3).菸葉在攤薄輥4處被繼續攤薄，然後落向差速攤薄皮帶5 ；
[0074]4).因為差速皮帶速度更快，所以菸葉之間的距離被進一步拉開。此處形成薄薄一層的、互不重疊的菸葉流，流向煙梗檢測裝置6 ；[0075]5).在煙梗檢測裝置6處，含有煙梗的菸葉拍照後，被煙梗剔除閥7剔除。剔除的含煙梗的菸葉流向剔除煙梗皮帶，餘下菸葉流向爬坡皮帶9 ；
[0076]6).菸葉由爬坡皮帶9流向青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統11 ；
[0077]7).在青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統8處，青煙、黴變菸葉拍照後，被青、黴煙剔除閥12剔除，青煙、黴煙流向剔除青、黴煙皮帶13，餘下菸葉流向雜物剔除閥裝置16。
[0078]8).在雜物剔除閥裝置16處，非煙雜物拍照後，被非煙剔除閥剔除，非煙雜物流向剔除非煙雜物皮帶17 ;餘下的菸葉就是合格菸葉，繼續流向菸葉輸送機18。
[0079]考慮到不同粗梗和細梗對X射線透射衰減程度差異較大，在煙梗檢測及剔除系統中的X射線光源選擇上要求射線穿透性具有一定可調節範圍，即電壓電流可在較寬範圍內調節。考慮到這一點，選擇了丹東奧龍公司XYG-160型X射線發生器作為系統光源，該光源配置了雙焦點的X射線管和高頻高壓發生器。其主要性能參數見表1所示:
[0080]表1X射線光源關鍵參數
【權利要求】
1.一種制絲線菸葉自動化精選裝置，其特徵在於，包括依次連接的菸葉除團系統、煙梗檢測及剔除系統、青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統、雜物剔除系統及菸葉輸送機；原料菸葉從菸葉除團系統的入口進入，去除結團後的菸葉從煙梗檢測及剔除系統輸出，由煙梗檢測及剔除裝置檢測出的含有煙梗的帶雜菸葉，利用煙梗檢測及剔除系統的剔除機構將煙梗剔除後的菸葉進入青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統；由青煙和黴變煙檢測及剔除系統分離出的含有青煙及黴變煙的帶雜菸葉，採用青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統的剔除機構將青煙和黴變煙剔除；完成青煙和黴變煙剔除後的菸葉進入雜物剔除系統，雜物剔除系統對菸葉進行加速，在加速過程中利用雜物剔除系統的剔除機構將雜物剔除，完成雜物剔除後的菸葉由菸葉輸送機輸送至菸葉收集裝置，完成菸葉的精選。
2.根據權利要求1所述的制絲線菸葉自動化精選裝置，其特徵在於，所述菸葉除團系統包括星輥(I)、振槽(2)、攤薄輥(4)、接團菸葉皮帶(3)、差速攤薄皮帶(5)； 所述星輥的接入端與物料鬥出口相連，星輥為並排設置的多個，相鄰輥軸間距為20-50mm，星輥(I)位於所述振槽(2)的上方；星輥的後端設有所述的接團菸葉皮帶；所述振槽(2)後端接有攤薄輥(4)，所述差速攤薄皮帶(5)設置於攤薄輥後方。
3.根據權利要求2所述的制絲線菸葉自動化精選裝置，其特徵在於，所述煙梗檢測及剔除系統包括X射線光源、CXD成像單元、第一圖像處理單元及第一剔除單元；所述X射線光源位於差速攤薄皮帶(5)的上方，CXD成像單元位於差速攤薄皮帶(5)的下方，CXD成像單元將採集到的差速攤薄皮帶(5)上的菸葉圖像發送至第一圖像處理單元，第一剔除單元設置於差速攤薄皮帶(5)的尾端並受控於第一圖像處理單元，第一圖像處理單元輸出剔除信號控制剔除氣閥開關，當剔除氣閥打開時，高壓氣體噴出將煙梗剔除； 所述X射線光源為XYG-160型X射線發生器； 所述第一圖像處理單元包括線掃描X光探測器、圖像採集卡及工控機，線掃描X光探測器接收穿過皮帶和菸葉的X光，圖像採集卡採集線掃描X光探測器輸出的圖像信號，輸入工控機進行圖像處理。
4.根據權利要求3所述的制絲線菸葉自動化精選裝置，其特徵在於，所述青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統，通過爬坡皮帶(9)與所述煙梗檢測及剔除系統相連，包括第二圖像處理單元、接煙通道、背景皮帶(10)、第一光學玻璃、第一 LED照明光源、第一相機和第二剔除單元； 所述第一光學玻璃設置在背景皮帶上方，第一 LED照明光源及第一相機位於背景皮帶上方；第一 LED照明光源輸出的光照射在背景皮帶上；第一相機將採集到的背景皮帶上的菸葉圖像發送給圖像處理系統；第二剔除單元及接煙通道均設置在背景皮帶的尾端，第二剔除單元受控於圖像處理系統；第二剔除單元動作時，將背景皮帶的尾端處的菸葉吹進接煙通道中，第二剔除單元未動作時，背景皮帶的尾端處的菸葉下落至正常菸葉通道中； 第一 LED照明光源米用兩條LED聚光光源,兩條LED聚光光源間隔IOcm距離分布在背景皮帶上方； 所述第一相機為3CCD彩色數字相機，所述3CCD彩色數字相機距離背景皮帶的高位為460mm-500mm ； 所述第二圖像處理單元包括時鐘頻率為85MHZ的DALSA X-64CL iPro圖像採集卡及工控機，時鐘頻率為85MHZ的DALSA X-64CL iPro圖像採集卡採集第一相機拍攝的圖像並輸入工控機進行圖像處理。
5.根據權利要求4所述的制絲線菸葉自動化精選裝置，其特徵在於，所述雜物剔除系統包括雙皮帶加速系統、第三圖像處理單元、第二 LED照明光源、第二光學玻璃、第二相機及第三剔除單元； 所述第二 LED照明光源包括四條LED光源，第二 LED照明光源位於雙皮帶(14)的下方，其中，兩條LED光源間隔20mm安裝於菸葉運行通道上方，以75度角對菸葉上表面照明，另外兩條LED光源間隔20mm安裝於菸葉運行通道下方，以75度角對菸葉下表面進行照明；第二光學玻璃位 於雙皮帶(14)的上方，第二相機將採集到的雙皮帶(14)上的菸葉圖像發送至第三圖像處理單元，第三剔除單元設置於雙皮帶(14)的尾端並受控於第三圖像處理單元，第三圖像處理單元輸出剔除信號控制剔除氣閥開關，當剔除氣閥打開時，高壓氣體噴出將非煙剔除； 第三圖像處理單元採用FPGA集成電路。
6.根據權利要求4所述的制絲線菸葉自動化精選裝置，其特徵在於，所述青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統中的第一相機為N個，N為大於或等於I的整數；每一個相機的左右兩側各配置一個LED照明光源。
7.根據權利要求5所述的制絲線菸葉自動化精選裝置，其特徵在於，所述青煙和黴變菸葉的檢測及剔除系統中第一 LED照明光源採用LED稜鏡聚光光源，相機採用三CCD線掃描相機，背景皮帶選擇藍色或者品紅色。
【文檔編號】B07C5/34GK203750849SQ201420048335
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月25日 優先權日:2014年1月25日
【發明者】劉斌, 鍾科軍, 席建平, 朱文魁, 王勇, 毛偉俊, 譚新良, 張輝, 王藝斌, 黃崗 申請人:湖南中煙工業有限責任公司