本發(fā)明涉及對(duì)塑料瓶進(jìn)行色選，尤其涉及一種自動(dòng)防卡料的塑料全瓶色選裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、色選機(jī)作為性能優(yōu)良的塑料瓶分選設(shè)備，廣泛應(yīng)用于食品加工、礦石分選、塑料分選等行業(yè)；一般地，為了提高產(chǎn)量和效率，輸送帶床的轉(zhuǎn)速很大，輸送帶的最高帶速能達(dá)到4m/s左右，圓瓶或者異形塑料瓶在輸送帶上停留的時(shí)間很短；為了使瓶子在輸送帶上短時(shí)間穩(wěn)定下來(lái)，就需要在輸送帶表面增加筋條，導(dǎo)致輸送帶與噴閥箱體之間需要留有間隙，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于塑料瓶被壓扁變形，導(dǎo)致外形差異比較大，有些破碎瓶子容易卡入噴閥箱體與輥筒之間而無(wú)法下落，當(dāng)瓶子卡入噴閥箱體與輥筒之間的縫隙而無(wú)法下落時(shí)，會(huì)導(dǎo)致輸送帶表面被磨損，甚至出現(xiàn)分叉現(xiàn)象，二方面，如果被卡的瓶子伸出輸送帶上表面太高，會(huì)導(dǎo)致與輸送帶上運(yùn)輸?shù)钠孔酉嗯鲎?，發(fā)生位置的改變，從而導(dǎo)致色選不精確，嚴(yán)重影響機(jī)器的色選精度，一般的解決方式是，噴閥箱體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使噴閥箱體與輥筒之間的間隙變大，瓶子在重力的作用下，掉落下去，從而解決卡料問(wèn)題，但這種方式需要在客戶將機(jī)器停機(jī)的狀態(tài)下進(jìn)行，否則安裝在噴閥箱體上的噴閥位置被改變，導(dǎo)致噴閥工作所需的延時(shí)時(shí)間跟著改變，嚴(yán)重影響色選精度。

2、文獻(xiàn)號(hào)為202211627087.6的專利文獻(xiàn)公開一種便于圓瓶軌跡控制的整瓶分選機(jī)，涉及分選機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。其方案通過(guò)加速弧給塑料瓶一個(gè)初始速度，從而減少塑料瓶加速時(shí)間，縮短塑料瓶在皮帶上穩(wěn)定的時(shí)間；傳送皮帶上增加的豎筋單元，豎筋單元之間的凹槽能將塑料瓶卡在中間，有效的避免了氣流對(duì)塑料瓶的擾動(dòng)。但其同時(shí)存在，卡料時(shí)，無(wú)法自動(dòng)處理，導(dǎo)致色選效率偏低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)防卡料的塑料全瓶色選裝置及方法，實(shí)現(xiàn)色選機(jī)卡料時(shí)，不用停機(jī)，自動(dòng)處理卡料。

2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種自動(dòng)防卡料的塑料全瓶色選裝置，包括：

3、輸送帶，勻速輸送待色選塑料瓶；

4、圖像組件，采集輸送帶上塑料瓶圖像，并進(jìn)行圖像處理，把圖像處理信息發(fā)送給plc控制器；

5、噴閥組件，包括噴閥箱體和多個(gè)噴閥，所述噴閥箱體依plc控制器指令控制噴閥對(duì)輸送帶拋落的塑料瓶進(jìn)行色選；

6、光電開關(guān)，感應(yīng)噴閥箱體與輸送帶之間卡料的塑料瓶，并把卡料信號(hào)發(fā)送給plc控制器，

7、至少兩組直線模組，所述直線模組設(shè)置于噴閥箱體底部，依plc控制器指令驅(qū)動(dòng)噴閥箱體平移。

8、可選地，所述直線模組包括底座、絲桿螺母、滾軸絲桿、聯(lián)軸器和伺服電機(jī)；

9、所述絲桿螺母連接噴閥箱體底面，所述滾軸絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接底座，所述滾軸絲桿通過(guò)聯(lián)軸器受伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述絲桿螺母與滾軸絲桿形成絲桿副，所述伺服電機(jī)電連接plc控制器。

10、可選地，所述光電開關(guān)為兩組。

11、可選地，所述輸送帶表面設(shè)置有防滑筋條。

12、可選地，所述圖像組件包括暗箱、工業(yè)相機(jī)、燈源和上位機(jī)，

13、其中暗箱開口面靠近輸送帶且不影響輸送帶輸送塑料瓶，工業(yè)相機(jī)安裝在暗箱頂部中心位置，燈源為暗箱內(nèi)部提供采集照明，工業(yè)相機(jī)采集圖像發(fā)送給上位機(jī)進(jìn)行處理，獲取目標(biāo)塑料瓶類別信息和定位信息；上位機(jī)依據(jù)定位信息生成選閥信號(hào)和脈沖計(jì)數(shù)量，依據(jù)目標(biāo)塑料瓶類別信息產(chǎn)生噴射信號(hào)，并把選閥信號(hào)、脈沖計(jì)數(shù)量和噴射信號(hào)發(fā)送給plc控制器。

14、一種采用上述色選裝置的自動(dòng)防卡料的塑料全瓶色選方法，包括步驟：

15、s1、利用輸送帶勻速輸送待色選塑料瓶；

16、s2、利用圖像組件采集輸送帶上塑料瓶的圖像，并進(jìn)行圖像處理，把圖像處理信息發(fā)送給plc控制器；

17、s3、利用光電開關(guān)感應(yīng)噴閥箱體與輸送帶之間卡料的塑料瓶，并把卡料信號(hào)發(fā)送給plc控制器；

18、s4、plc控制器依據(jù)圖像處理信息和卡料信號(hào)生成控制指令，依靠控制指令驅(qū)動(dòng)噴閥箱體平移消除卡料，同時(shí)控制噴閥對(duì)輸送帶拋落的塑料瓶進(jìn)行色選。

19、可選地，所述圖像處理信息包括目標(biāo)塑料瓶類別信息和定位信息，上位機(jī)依據(jù)定位信息生成選閥信號(hào)和脈沖計(jì)數(shù)量，依據(jù)目標(biāo)塑料瓶類別信息產(chǎn)生噴射信號(hào)，并把選閥信號(hào)、脈沖計(jì)數(shù)量和噴射信號(hào)發(fā)送給plc控制器。

20、可選地，所述圖像處理流程包括：

21、s21、調(diào)整工業(yè)相機(jī)采集周期，按采集周期拍攝圖像，并發(fā)送給上位機(jī)；

22、s22、上位機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行畸變校正和色彩平衡預(yù)處理；

23、s23、上位機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行目標(biāo)塑料瓶類別識(shí)別和定位，獲取目標(biāo)塑料瓶類別信息和定位信息，

24、s24、上位機(jī)依據(jù)定位信息確定選閥信號(hào)和脈沖計(jì)數(shù)，依據(jù)目標(biāo)塑料瓶類別信息產(chǎn)生噴射信號(hào)，并把選閥信號(hào)、脈沖計(jì)數(shù)量和噴射信號(hào)發(fā)送給plc控制器。

25、可選地，所述工業(yè)相機(jī)采集周期公式為：

26、(w+w)/2s≤t≤(w+w)/s

27、其中，t為采集周期，w為暗箱開口寬度，w為目標(biāo)塑料瓶平均寬度，s為輸送帶速度。

28、可選地，所述plc控制器生成控制指令，包括：

29、s41、plc控制器根據(jù)選閥信號(hào)選定噴閥；

30、s42、plc控制器依據(jù)卡料信號(hào)生成位移指令并發(fā)送給伺服電機(jī)，同時(shí)依據(jù)卡料信號(hào)和脈沖計(jì)數(shù)量對(duì)噴射信號(hào)進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)；

31、s43、脈沖計(jì)數(shù)到時(shí)，打開電磁閥控制選定噴閥進(jìn)行色選；

32、s44、色選后，指令控制伺服電機(jī)歸位。

33、本發(fā)明的有益效果：

34、1、本發(fā)明通過(guò)噴閥箱體底部增加導(dǎo)軌，輸送帶兩側(cè)增加對(duì)射型光電開關(guān)，當(dāng)噴閥箱體與輥筒間隙中間卡有塑料瓶時(shí)，光電開關(guān)傳感器反饋信號(hào)到plc控制器中，plc控制器控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，伺服電機(jī)帶動(dòng)滾軸絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)噴閥箱體往前移動(dòng)，增加噴閥箱體與輥筒之間的間隙，使之前被卡的塑料瓶受重力直接掉落，與此同時(shí)，控制板接收到卡料信號(hào)后，同步調(diào)整噴閥吹氣的延時(shí)時(shí)間，讓工業(yè)相機(jī)拍攝、信號(hào)傳輸以及噴閥工作之間的時(shí)間差相匹配，使整個(gè)色選過(guò)程保持不停機(jī)，提高色選機(jī)使用效率。

35、2、本發(fā)明圖像組件包括暗箱，暗箱底部開口，其他面均封閉，暗箱開口面盡量靠近輸送帶面，但是不影響輸送帶輸送塑料瓶，使最少的外界光進(jìn)入暗箱，燈源采用led燈帶，led燈帶對(duì)稱安裝于暗箱內(nèi)側(cè)的四邊，在給工業(yè)相機(jī)提供燈源的同時(shí)，避免燈源照射到目標(biāo)塑料瓶上而產(chǎn)生陰影，暗箱內(nèi)壁涂刷防反射的黑色啞光涂，減少燈源對(duì)目標(biāo)塑料瓶折射產(chǎn)生的光斑，提高了圖像采集質(zhì)量。

36、3、本發(fā)明合理調(diào)整工業(yè)相機(jī)采集周期，可以保證工業(yè)相機(jī)采集目標(biāo)塑料瓶的完整性，進(jìn)一步提高圖像識(shí)別的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種自動(dòng)防卡料的塑料全瓶色選裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)防卡料的塑料全瓶色選裝置，其特征在于，所述直線模組(500)包括底座(510)、絲桿螺母(520)、滾軸絲桿(530)、聯(lián)軸器(540)和伺服電機(jī)(550)；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)防卡料的塑料全瓶色選裝置，其特征在于，所述光電開關(guān)(400)為兩組。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)防卡料的塑料全瓶色選裝置，其特征在于，所述輸送帶(100)表面設(shè)置有防滑筋條(110)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)防卡料的塑料全瓶色選裝置，其特征在于，所述圖像組件(200)包括暗箱(210)、工業(yè)相機(jī)(220)、燈源(230)和上位機(jī)(240)，

6.一種采用如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述色選裝置的自動(dòng)防卡料的塑料全瓶色選方法，其特征在于，包括步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自動(dòng)防卡料的塑料全瓶色選方法，其特征在于，所述圖像處理信息包括目標(biāo)塑料瓶類別信息和定位信息，上位機(jī)(240)依據(jù)定位信息生成選閥信號(hào)和脈沖計(jì)數(shù)量，依據(jù)目標(biāo)塑料瓶類別信息產(chǎn)生噴射信號(hào)，并把選閥信號(hào)、脈沖計(jì)數(shù)量和噴射信號(hào)發(fā)送給plc控制器(600)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種自動(dòng)防卡料的塑料全瓶色選方法，其特征在于，所述圖像處理流程包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種自動(dòng)防卡料的塑料全瓶色選方法，其特征在于，所述工業(yè)相機(jī)采集周期公式為：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種自動(dòng)防卡料的塑料全瓶色選方法，其特征在于，所述plc控制器(600)生成控制指令，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種自動(dòng)防卡料的塑料全瓶色選裝置及方法，裝置包括輸送帶、圖像組件、噴閥組件、光電開關(guān)、PLC控制器和至少兩組直線模組。本發(fā)明通過(guò)在噴閥箱體底部增加導(dǎo)軌，在輸送帶兩側(cè)增加對(duì)射型光電開關(guān)，當(dāng)噴閥箱體與輥筒間隙中間卡有塑料瓶時(shí)，光電開關(guān)傳感器反饋信號(hào)到PLC控制器中，PLC控制器控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，伺服電機(jī)帶動(dòng)滾軸絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)噴閥箱體往前移動(dòng)，增加噴閥箱體與輥筒之間的間隙，使被卡的塑料瓶受重力直接掉落，與此同時(shí)，控制板接收到卡料的信號(hào)后，同步調(diào)整噴閥吹氣的延時(shí)時(shí)間，讓工業(yè)相機(jī)拍攝、信號(hào)傳輸以及噴閥工作之間的時(shí)間差相匹配，使整個(gè)色選過(guò)程保持不停機(jī)，提高色選機(jī)使用效率。

技術(shù)研發(fā)人員：李清政,趙猛,李廣,閆朝民,石愛(ài)軍,楊逃,井長(zhǎng)龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽中科光電色選機(jī)械有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/17