一种自动防卡料的塑料全瓶色选装置及方法与流程

本发明涉及对塑料瓶进行色选，尤其涉及一种自动防卡料的塑料全瓶色选装置及方法。

背景技术：

1、色选机作为性能优良的塑料瓶分选设备，广泛应用于食品加工、矿石分选、塑料分选等行业；一般地，为了提高产量和效率，输送带床的转速很大，输送带的最高带速能达到4m/s左右，圆瓶或者异形塑料瓶在输送带上停留的时间很短；为了使瓶子在输送带上短时间稳定下来，就需要在输送带表面增加筋条，导致输送带与喷阀箱体之间需要留有间隙，在实际生产过程中，由于塑料瓶被压扁变形，导致外形差异比较大，有些破碎瓶子容易卡入喷阀箱体与辊筒之间而无法下落，当瓶子卡入喷阀箱体与辊筒之间的缝隙而无法下落时，会导致输送带表面被磨损，甚至出现分叉现象，二方面，如果被卡的瓶子伸出输送带上表面太高，会导致与输送带上运输的瓶子相碰撞，发生位置的改变，从而导致色选不精确，严重影响机器的色选精度，一般的解决方式是，喷阀箱体进行旋转，使喷阀箱体与辊筒之间的间隙变大，瓶子在重力的作用下，掉落下去，从而解决卡料问题，但这种方式需要在客户将机器停机的状态下进行，否则安装在喷阀箱体上的喷阀位置被改变，导致喷阀工作所需的延时时间跟着改变，严重影响色选精度。

2、文献号为202211627087.6的专利文献公开一种便于圆瓶轨迹控制的整瓶分选机，涉及分选机技术领域。其方案通过加速弧给塑料瓶一个初始速度，从而减少塑料瓶加速时间，缩短塑料瓶在皮带上稳定的时间；传送皮带上增加的竖筋单元，竖筋单元之间的凹槽能将塑料瓶卡在中间，有效的避免了气流对塑料瓶的扰动。但其同时存在，卡料时，无法自动处理，导致色选效率偏低。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的在于提供一种自动防卡料的塑料全瓶色选装置及方法，实现色选机卡料时，不用停机，自动处理卡料。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种自动防卡料的塑料全瓶色选装置，包括：

3、输送带，匀速输送待色选塑料瓶；

4、图像组件，采集输送带上塑料瓶图像，并进行图像处理，把图像处理信息发送给plc控制器；

5、喷阀组件，包括喷阀箱体和多个喷阀，所述喷阀箱体依plc控制器指令控制喷阀对输送带抛落的塑料瓶进行色选；

6、光电开关，感应喷阀箱体与输送带之间卡料的塑料瓶，并把卡料信号发送给plc控制器，

7、至少两组直线模组，所述直线模组设置于喷阀箱体底部，依plc控制器指令驱动喷阀箱体平移。

8、可选地，所述直线模组包括底座、丝杆螺母、滚轴丝杆、联轴器和伺服电机；

9、所述丝杆螺母连接喷阀箱体底面，所述滚轴丝杆转动连接底座，所述滚轴丝杆通过联轴器受伺服电机驱动，所述丝杆螺母与滚轴丝杆形成丝杆副，所述伺服电机电连接plc控制器。

10、可选地，所述光电开关为两组。

11、可选地，所述输送带表面设置有防滑筋条。

12、可选地，所述图像组件包括暗箱、工业相机、灯源和上位机，

13、其中暗箱开口面靠近输送带且不影响输送带输送塑料瓶，工业相机安装在暗箱顶部中心位置，灯源为暗箱内部提供采集照明，工业相机采集图像发送给上位机进行处理，获取目标塑料瓶类别信息和定位信息；上位机依据定位信息生成选阀信号和脉冲计数量，依据目标塑料瓶类别信息产生喷射信号，并把选阀信号、脉冲计数量和喷射信号发送给plc控制器。

14、一种采用上述色选装置的自动防卡料的塑料全瓶色选方法，包括步骤：

15、s1、利用输送带匀速输送待色选塑料瓶；

16、s2、利用图像组件采集输送带上塑料瓶的图像，并进行图像处理，把图像处理信息发送给plc控制器；

17、s3、利用光电开关感应喷阀箱体与输送带之间卡料的塑料瓶，并把卡料信号发送给plc控制器；

18、s4、plc控制器依据图像处理信息和卡料信号生成控制指令，依靠控制指令驱动喷阀箱体平移消除卡料，同时控制喷阀对输送带抛落的塑料瓶进行色选。

19、可选地，所述图像处理信息包括目标塑料瓶类别信息和定位信息，上位机依据定位信息生成选阀信号和脉冲计数量，依据目标塑料瓶类别信息产生喷射信号，并把选阀信号、脉冲计数量和喷射信号发送给plc控制器。

20、可选地，所述图像处理流程包括：

21、s21、调整工业相机采集周期，按采集周期拍摄图像，并发送给上位机；

22、s22、上位机对图像进行畸变校正和色彩平衡预处理；

23、s23、上位机对图像进行目标塑料瓶类别识别和定位，获取目标塑料瓶类别信息和定位信息，

24、s24、上位机依据定位信息确定选阀信号和脉冲计数，依据目标塑料瓶类别信息产生喷射信号，并把选阀信号、脉冲计数量和喷射信号发送给plc控制器。

25、可选地，所述工业相机采集周期公式为：

26、(w+w)/2s≤t≤(w+w)/s

27、其中，t为采集周期，w为暗箱开口宽度，w为目标塑料瓶平均宽度，s为输送带速度。

28、可选地，所述plc控制器生成控制指令，包括：

29、s41、plc控制器根据选阀信号选定喷阀；

30、s42、plc控制器依据卡料信号生成位移指令并发送给伺服电机，同时依据卡料信号和脉冲计数量对喷射信号进行脉冲计数；

31、s43、脉冲计数到时，打开电磁阀控制选定喷阀进行色选；

32、s44、色选后，指令控制伺服电机归位。

33、本发明的有益效果：

34、1、本发明通过喷阀箱体底部增加导轨，输送带两侧增加对射型光电开关，当喷阀箱体与辊筒间隙中间卡有塑料瓶时，光电开关传感器反馈信号到plc控制器中，plc控制器控制伺服电机转动，伺服电机带动滚轴丝杆转动，从而带动喷阀箱体往前移动，增加喷阀箱体与辊筒之间的间隙，使之前被卡的塑料瓶受重力直接掉落，与此同时，控制板接收到卡料信号后，同步调整喷阀吹气的延时时间，让工业相机拍摄、信号传输以及喷阀工作之间的时间差相匹配，使整个色选过程保持不停机，提高色选机使用效率。

35、2、本发明图像组件包括暗箱，暗箱底部开口，其他面均封闭，暗箱开口面尽量靠近输送带面，但是不影响输送带输送塑料瓶，使最少的外界光进入暗箱，灯源采用led灯带，led灯带对称安装于暗箱内侧的四边，在给工业相机提供灯源的同时，避免灯源照射到目标塑料瓶上而产生阴影，暗箱内壁涂刷防反射的黑色哑光涂，减少灯源对目标塑料瓶折射产生的光斑，提高了图像采集质量。

36、3、本发明合理调整工业相机采集周期，可以保证工业相机采集目标塑料瓶的完整性，进一步提高图像识别的准确性。

技术特征：

1.一种自动防卡料的塑料全瓶色选装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种自动防卡料的塑料全瓶色选装置，其特征在于，所述直线模组(500)包括底座(510)、丝杆螺母(520)、滚轴丝杆(530)、联轴器(540)和伺服电机(550)；

3.根据权利要求1所述的一种自动防卡料的塑料全瓶色选装置，其特征在于，所述光电开关(400)为两组。

4.根据权利要求1所述的一种自动防卡料的塑料全瓶色选装置，其特征在于，所述输送带(100)表面设置有防滑筋条(110)。

5.根据权利要求1所述的一种自动防卡料的塑料全瓶色选装置，其特征在于，所述图像组件(200)包括暗箱(210)、工业相机(220)、灯源(230)和上位机(240)，

6.一种采用如权利要求1-5任一项所述色选装置的自动防卡料的塑料全瓶色选方法，其特征在于，包括步骤：

7.根据权利要求6所述的一种自动防卡料的塑料全瓶色选方法，其特征在于，所述图像处理信息包括目标塑料瓶类别信息和定位信息，上位机(240)依据定位信息生成选阀信号和脉冲计数量，依据目标塑料瓶类别信息产生喷射信号，并把选阀信号、脉冲计数量和喷射信号发送给plc控制器(600)。

8.根据权利要求7所述的一种自动防卡料的塑料全瓶色选方法，其特征在于，所述图像处理流程包括：

9.根据权利要求8所述的一种自动防卡料的塑料全瓶色选方法，其特征在于，所述工业相机采集周期公式为：

10.根据权利要求8所述的一种自动防卡料的塑料全瓶色选方法，其特征在于，所述plc控制器(600)生成控制指令，包括：

技术总结本发明公开了一种自动防卡料的塑料全瓶色选装置及方法，装置包括输送带、图像组件、喷阀组件、光电开关、PLC控制器和至少两组直线模组。本发明通过在喷阀箱体底部增加导轨，在输送带两侧增加对射型光电开关，当喷阀箱体与辊筒间隙中间卡有塑料瓶时，光电开关传感器反馈信号到PLC控制器中，PLC控制器控制伺服电机转动，伺服电机带动滚轴丝杆转动，从而带动喷阀箱体往前移动，增加喷阀箱体与辊筒之间的间隙，使被卡的塑料瓶受重力直接掉落，与此同时，控制板接收到卡料的信号后，同步调整喷阀吹气的延时时间，让工业相机拍摄、信号传输以及喷阀工作之间的时间差相匹配，使整个色选过程保持不停机，提高色选机使用效率。技术研发人员：李清政,赵猛,李广,闫朝民,石爱军,杨逃,井长龙受保护的技术使用者：安徽中科光电色选机械有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17