[實(shí)用新型]基于激光透射的物料分選裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220736411.3
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN202984138U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田明;林茂先;江東;常宏;劉寶瑩;陳原;金鵬;李凱;胡修穩(wěn);何吉柱
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥美亞光電技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): B07C5/342
• 分類號(hào): B07C5/342
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務(wù)所 34116
• 代理人: 丁瑞瑞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光電分選技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于激光透射技術(shù)的物料分選裝置。

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(jí)的物料。

目前主要的光電分選裝置為光電色選裝置。利用光電色選裝置進(jìn)行物料的分選時(shí)，主要是基于不同的物料對(duì)于某一波段的光吸收及反射差異而進(jìn)行物料的區(qū)分識(shí)別，采用的光源通常為各種顏色的熒光燈管、LED線光源。該種裝置在分選不同顏色的物料時(shí)存在優(yōu)勢，具有較高的顏色分辨率和空間分辨率。但是，因?yàn)楣怆娚x主要是依據(jù)物料顏色差異進(jìn)行分選的，因此，光電色選無法對(duì)物料中含有的顏色相近或相同的異物進(jìn)行分選。

用激光作為光源的分選裝置則在物料的內(nèi)部組織、成份分選上存在優(yōu)勢。由于激光具有高準(zhǔn)直性、偏振性、單色性等優(yōu)點(diǎn)，利用其作為光源，因物料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和成分不同，信號(hào)光的散射、透射、偏振等特性存在差異，從而實(shí)現(xiàn)色選無法實(shí)現(xiàn)的物料分選功能（例如：殼、仁、桿、石子等顏色相同或相近，但組織結(jié)構(gòu)不同的物料和異物）。目前已有的能夠區(qū)分物料結(jié)構(gòu)的激光分選裝置主要是基于物料的反射、散射特性，通常利用激光點(diǎn)光束照射到物料表面，如果物料表面光斑大小、能量分布和激光束光斑比較變化很小，則物料比較“硬”，基本不透明；如果光斑發(fā)生擴(kuò)散、能量分布發(fā)生較明顯的變化，則物料比較“軟”，具有一定透明特性。對(duì)于軟性物料而言，由于其具有一定的透明特性，激光光束在照射物料之后一部分光束在物料表面以反射的方式進(jìn)行散射，這部分散射的光稱之為“反射散射光”，還有另外一部分光束在物料的內(nèi)部發(fā)生散射后透過物料，這部分散射的光稱之為“透射散射光”。中國專利申請CN200880125794公開了利用激光光束照射物料后的反射散射光的邊緣效應(yīng)進(jìn)行探測來進(jìn)行分選操作的技術(shù)方案，該方案能夠較好的識(shí)別“軟物料”和“硬物料”，但是該技術(shù)方案提供的分選裝置不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜、昂貴，調(diào)節(jié)難度大；而且對(duì)于較薄的透明物料或透明特性特別好的物料，此技術(shù)方案分選效果不如透射散射技術(shù)方案。究其原因，主要是因?yàn)椋和干涮匦院芎玫奈锪希饽軌虿糠滞干溥^物料，而反射散射造成能量的重新分布相對(duì)于透射散射造成的能量重新分布現(xiàn)象不明顯；同時(shí)對(duì)于某些特別透明的物料，如葡萄干，絕大部分光會(huì)透射過物料，其反射散射信號(hào)非常小，不利于分析。另外，當(dāng)各種物料被激光照射時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部結(jié)構(gòu)及成分的不同，與反射散射光相比，透射散射光形成的光斑大小及能量分布情況非常復(fù)雜，因此，并不能簡單的將“利用反射散射光”進(jìn)行分選的技術(shù)方案應(yīng)用于“依靠透射散射光”進(jìn)行分選。

美國專利申請US5865990公開了一種利用帶殼稻谷內(nèi)部裂紋的作用而使稻谷透射光強(qiáng)度變化從而將內(nèi)部有裂紋的帶殼稻谷剔除的技術(shù)方案，但是該技術(shù)方案僅是簡單的公開了根據(jù)透射進(jìn)行分選的原理，并且僅是根據(jù)透射光強(qiáng)度的變化對(duì)帶裂紋的稻谷進(jìn)行分選，并沒有進(jìn)一步公開詳細(xì)的探測方法以及探測設(shè)備中光源與傳感器的具體位置關(guān)系。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的“不能有效進(jìn)行透射特性很好的物料分選”的難題，本實(shí)用新型的目的是提供一種基于激光透射的物料分選裝置，能夠?qū)Σ煌该魈匦浴⒉煌w散射特性的物料進(jìn)行高精度分選，尤其適用于透射特性很好的物料的分選，如葡萄干、南瓜籽仁、核桃仁，開心果、蔬菜、水果、海產(chǎn)、塑料等，且結(jié)構(gòu)簡單可靠、具有成本優(yōu)勢。

本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：一種基于激光透射的物料分選裝置，包括物料喂料裝置、物料通道、控制系統(tǒng)、物料剔除裝置，激光線光源、背景裝置、光電傳感器、所述激光線光源和所述光電傳感器組成光電透射檢測光路，光電傳感器放置在物料通道的背向，激光線光源放置在物料通道的前向，利用激光線光源對(duì)待檢測物料進(jìn)行照射；光電傳感器對(duì)透射過待檢測物料的透射散射光進(jìn)行信號(hào)探測并將所述信號(hào)傳送至控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)連接物料剔除裝置，控制系統(tǒng)判定所述待檢測物料是否為異物；如是異物，則剔除。

作為優(yōu)化的技術(shù)方案，所述激光線光源的光出射面和光電傳感器的探測面形成夾角小于5度。

作為進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案，所述激光線光源采用靜態(tài)的激光線光源。

所述激光線光源采用在激光器輸出窗口前添加柱透鏡或鮑威爾透鏡將激光點(diǎn)光源轉(zhuǎn)為線光源。

或者，所述激光線光源采用多個(gè)張開小角度的激光器并排排列形成線光源。

作為優(yōu)化的技術(shù)方案，所述激光線光源的出射面為一扇面，所述扇面的張開角度小于30度。