CN102534875A - 纺纱车间中准备用于检测由塑料制成的异物，如聚丙烯带、织物和膜等的装置 - Google Patents

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Abstract

为了改进纺纱车间中的装置，该装置准备用于检测在例如棉的纤维簇内或之间的由塑料制成的异物，如聚丙烯带、织物和膜等，特别是为了允许检测纤维材料中的不能利用偏振透射光(非透明)也不能利用UV光(非荧光)检测的包装材料和废塑料，纤维材料一方面被一个波长范围的非偏振光照射，同时被不同波长范围的偏振光照射，使得在一个机器中的紧邻的检验工位处两种光能够一起使用。

Description

纺纱车间中准备用于检测由塑料制成的异物,如聚丙烯带、织物和膜等的装置
技术领域
本发明涉及一种纺纱车间中的装置，该装置准备用于检测在纤维簇(例如棉)内或之间的由塑料制成的异物，如聚丙烯带、织物和膜等。 
背景技术
在用于棉或合成纤维的纺纱车间准备机器中，在光学操作异纤维和异物分离器的过程中会产生问题：由于较低的光学对比度，分离器不能检测或者仅能不充分地检测浅色、无色或透明的塑料(例如聚乙烯或聚丙烯制成的包装膜或包装织物)。 
DE102008031199A公开了偏振光(透射光)与UV光辐射(入射光)同时结合使用。 
DE10347240A已公开了一种方法，借助于偏振入射光，确定和评估异物的表面光泽以将其用于检测。已发现不利的是，由于彼此影响，这种设置不能在一个检验工位中与典型的颜色检测或利用偏振透射光的方法相结合。机器中另一检验工位的设置也受限，因为各检验工位之间必须保持最小的距离，以排除相互干扰，机器会变得太大，或检验工位与分离工位之间的距离变得太大，因此异物不能被分离或同时分离了太多好的材料。 
发明内容
本发明要解决的技术问题是改进已有的装置。具体地，该装置应可以检测纤维材料中的不能利用偏振光(非透明)检测也不能利用UV光(非荧光)检测的包装材料和废塑料。 
该技术问题可通过权利要求1的技术特征来解决。 
通过一方面用一个波长范围的非偏振光照射纤维材料，同时用不同波长范围的偏振光照射纤维材料，使得在一个机器中紧邻的检验工位处两种光能够一起使用，尤其可以检测纤维材料中的既不能利用偏振透射光(非透明)也不能利用UV光(非荧光)检测的包装材料和废塑料。 
权利要求2至8包括本发明的有利改进。 
附图说明
参照附图所示的示例性实施例更详细地介绍本发明，图中： 
图1表示根据本发明的装置的实施例，其中在一个装置或一台机器中使用所有的检测方法。 
图2表示与图1相似的设置，其中在一个摄像机壳体中容纳摄像机的两个传感器。 
图3表示在一个壳体内彩色摄像机的通道与偏振摄像机的两个红外通道相结合的实施例。 
图4表示摄像机视线通过镜子弯曲的设置。 
图5表示具有彼此相邻的多个检测装置的实施例，所述检测装置具有电子评估装置。 
图6表示根据图1至5的检测装置在机器中的安装，该机器具有连续的喂入轴，并具有后续分离装置。 
图7表示根据图1至5的装置安装在开松辊的下游。 
图8表示两个检验工位已经互换的设置。 
图9表示偏振摄像机安装在具有后续分离装置的开松辊处；以及 
图10表示开松辊下游安装有两个摄像机。 
具体实施方式
图1表示在检验区域2中带有透明壁3的检验通道1，待检测的纤维簇4和异物5流动通过该检验通道。两个摄像机6(每侧一个) 指向通道内，并在相应的另一侧遇到材料颜色的背景板7。为了照明，使用例如发光管8，其发射可见波长范围的白色非偏振光。另一发光管9照亮背景板7。纤维簇4或异物5反射的光被摄像机6接收，并由评估器10分析其亮度和颜色。优选的是，此处的摄像机能够接收通道内红、绿或蓝色波长范围内的光，并将其进一步分别处理，但是在简单的情况下，也可以使用黑/白摄像机，如果它们的灵敏度例如通过使用滤光器而限于光谱的可见部分的话。 
使用一个或更多个其它发光单元11(优选它们在工作宽度上布置成行)，然后在另一检验工位12对纤维材料另外施以偏振光。通过例如偏振滤光器13产生偏振光。为了不影响颜色检测，在此使用来自光谱的不可见部分的波长，例如红外光。摄像机6的红、绿或蓝光通道不会对上述光起反应，使得检验工位2与12之间的距离可以选择为非常接近地相邻。然后偏振红外光被有光泽的塑料体14反射，并在通道的两侧被另外两个摄像机15和16接收，摄像机15和16又仅对红外光敏感，而不对可见波长范围的光敏感。摄像机15中的至少一个还具有偏振滤光器17，其阻挡反射光(偏振的)并仅透射漫反射光(非偏振的)。另一摄像机没有偏振滤光器或具有偏振滤光器35，偏振滤光器35相对于偏振滤光器17旋转90度设置。在评估器18中相互比较这两个摄像机15、16的信号，例如通过相减来提供描述表面的光泽程度的图像。光泽表面表示合成材料，并导致后续分离，而无光泽表面，例如纤维不被检测到。用于红外波长范围的两个摄像机必须相对彼此非常精确地对准，这样它们在两个信号上产生像素同步图像。 
图2表示变型，其中摄像机15和16的两个传感器容纳在一个摄像机壳体19中。这些传感器在公用透镜***20后面相对彼此对准，或在空间上以固定距离分开设置，例如设置在芯片上。这简化了摄像机的对准，因为不再需要将这两个摄像机相对彼此对准。偏振滤光器17、35同样安装在透镜***后面的壳体中。可选择地，该摄像机中的偏振通过棱镜或玻璃表面实现。如果该摄像机的两个通道均在彼此成直角的方向上装配有它们自己的偏振滤光器，则可获得这样的一个摄 像机，通过该摄像机可分析接收光的偏振状态。 
图3表示在一个壳体22内彩色摄像机的通道与偏振摄像机的两个红外通道的组合。摄像机6的用于检测亮度和颜色的传感器与摄像机19的偏振状态传感器一起定位于透镜***后面，彼此对准或相对彼此以固定空间设置定位。各传感器之间的入射光分布通过例如分光镜、棱镜或滤光器实现。检验工位2和12以及发光模块7、8、9、11和13的部件随后也结合。在检验工位21处，白色可见非偏振光以及可见波长范围以外的偏振光同时地进行照射。评估器23随后能够处理亮度或颜色传感器的信号以及对红外光敏感的偏振状态传感器的信号。 
如果使用可见波长范围的非偏振光白光检测亮度和颜色，并且如果用红外偏振光照射，则会有特别的优点。颜色检测的具体特征是其还不期望地检测和分离棉的其他成分，例如茎和叶子残渣，因为它们有非常高的对比度并且黑。这导致大量的浪费。在红外波长范围内，这些物质由于其反射特性而是浅颜色的。通过在评估器23中将亮度和颜色信号与至少一个红外信号比较，可以避免检测和分离这些茎或叶子残渣。 
图4表示这样的设置，其中摄像机视线通过镜子24而弯曲以减少所需的整个空间。 
在通道宽度大的情况下，有利的是可以根据图1-4在工作宽度上分布多个检测装置，使得各检测装置仅负责通道的一个节段。但是对于每个节段，也可以仅用一个检测器和一个评估单元实现两种检测方法。图5表示一种设置，从垂直于纸面的材料传输方向看，多个检测装置22彼此相邻地设置以覆盖大的工作宽度。根据图3的部件7、8、9、11和13结合在发光模块25中。 
图6表示根据图1至5所示的检测装置集成在机器中，该机器具有连续喂入轴并带有后续分离装置。检测装置可由下述装置补充，该装置能够使用偏振透射光28与UV光27的结合，检测透明或半透明或荧光异物。为此，使用普通的彩色摄像机26。通过管***束29，被检测的异物从检验工位33和30传输出并进入废物室31，从那里它们 通过多孔轮闸32传送到机器外部。 
图7表示根据图1至5的检测装置在开松辊后集成。图8表示其中两个检验工位已互换的变型。 
图9表示在具有后续分离装置的开松辊上的偏振摄像机19的集成。偏振摄像机19不检测亮度或颜色的差异，而只检测光泽度的差异，因此能检测具有不同光泽度的异物。有色的异物被开松辊下游的摄像机检测和分离。透明和对UV敏感的异物也在开松辊下游的检验工位被检测和分离。 
图10表示开松辊下游的摄像机22和26的集成。 

Claims (8)

1.一种纺纱车间中的装置，该装置准备用于检测在例如棉的纤维簇内或之间的由塑料制成的异物，如聚丙烯带、织物和膜等，其特征在于，纤维材料(4)(纤维簇)和异物(5)一方面被一个波长范围的非偏振光照射，同时被一个不同波长范围的偏振光照射，使得在一个机器中的紧邻的检验工位处两种光能够一起使用。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于两个检验工位是相同的。
3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于，用于所述一个波长范围的非偏振光的必要检测装置在壳体中与用于其它波长范围的偏振光的传感器设置在一起。
4.根据权利要求1-3中任一项的装置，其特征在于，对于非偏振光使用来自光谱可见部分的波长，对于偏振光使用来自光谱红外部分的波长。
5.根据权利要求1-4中任一项的装置，其特征在于，为了覆盖大的工作宽度，多个检测装置彼此相邻地在平行节段中工作。
6.根据权利要求1-5中任一项的装置，其特征在于为了减少所需的整个空间，摄像机视线能够通过镜子或棱镜弯曲。
7.根据权利要求1-6中任一项的装置的用途，该装置与在一个机器中使用偏振透射光和/或UV光操作的装置一起使用，从而使检测无色异物的可靠性最大。
8.根据权利要求1-7中任一项的装置，其特征在于，能够通过评估单元区分纤维簇与异物。
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