CN111085467A - 一种基于光电除杂机的光电—风分除杂一体化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于光电除杂机的光电—风分除杂一体化装置，包括输送装置(1)、光电除杂机(2)、风分除杂装置(3)、不合格物料输送装置(4)和合格物料输送装置(5)；光电除杂机(2)一端设有输送装置(1)，输送装置(1)与光电除杂机(2)进料口衔接；所述光电除杂机(2)另一端顶部开设有除尘口，除尘口上安装有风分除杂装置(3)，风分除杂装置(3)安装于支架(6)上。本发明结构简单、设计新颖，能对烟草物料中的非烟异物或残次品进行多次的自动化高速高精度剔除，进一步提高非烟异物或残次品的剔除效率，使得生产过程进行中，极大降低因物造成的产品质量问题，有效保证了产品质量，降低生产成本，提高生产效率。

Description

一种基于光电除杂机的光电—风分除杂一体化装置

技术领域

本发明涉及一种装置，具体的是涉及一种基于光电除杂机的光电—风分除杂一体化装置，主要是用于烟叶复烤过程中对异物的剔除，属于烟叶打叶复烤技术领域。

背景技术

香烟作为一种特殊的食品，如同药品、其他食品等制造行业一样，产品中的杂物与异物问题一直存在并困扰着我们，并且严重影响了产品质量的提高。在卷烟的生产过程中，杂物(特别是非金属杂物，如橡胶皮、毛发、包装袋等)会对最终成品的吸味、口感产生异味，有的甚至有致命的危险。随着消费者对消费者权益保护法的认知程度日益提高，对产品质量的要求也越来越严格。

对于复烤企业而言，复烤成品片烟中的杂物含量一直备受工业客户的关注，工业客户对复烤成品片烟的杂物控制要求也越来越高，烟叶在复烤流程中，一些体积或者重量较大的异物可通过人工挑选、筛沙设备及风选除杂设备进行剔除，但对于一些体积较小、质量较轻、且通过肉眼不易识别的异物则需通过光电除杂机进行剔除。

光电除杂机是一个集光、机、电、气以及计算机技术于一体的集成自动化光电检测***它综合了光学机械电子学以及空气动力学等领域的相关技术，且为复烤工艺环节不可或缺的设备。

在实际生产中，光电除杂机虽然能有效剔除杂物，但对于一些质量较轻或形状易变的细小杂物(如鸡毛、麻丝、塑料薄膜等)，光电除杂机却较难剔除。而这类杂物如果采用风分除杂的方式进行剔除则可以达到较好的效果。

目前现有技术中普遍用到较多的设备是风选除杂器和光电除杂机，由于麻丝纤维体积小、数量多，并且其色泽接近烟叶的颜色，很难通过人工对其进行大量剔除，采用人工精选的方式，麻丝剔除率较低；风选除杂器主要是由排放罩、分离仓、下仓、皮带机等组成，和与之配套的风机、落料器、循环风管路组成完整的风循环***，其设备占地空间大、结构复杂、成本造价高；是利用风力浮选将不同比重物料进行分离的设备，主要用于烟草打叶线上烟叶与杂物的自动分离。其原理为:物料进入皮带机入口，被皮带机以24°角抛入分离仓，比重轻于烟叶的杂物进入分离仓上方，由穿过下仓钢制多孔板向上运动的气流带入排放罩，吸入与排放罩相连的落料器，排出风选除杂器；正常的物料落在风选除杂器的下仓出料口处，进入下一工序。

现普遍采用在物料皮带输送机上设计安装针辊及星辊尼龙粘布除麻丝装置，虽然除杂效果显著，但在生产过程中容易发生堵料故障，对生产的连续性影响较大，制约了除麻丝设备的使用范围；另一方面，星辊尼龙粘布上的尼龙颗粒容易老化脱落，导致其混入烟叶物料当中，尼龙属于一类杂物，严重影响制丝烟叶的质量。

风选除杂器主要配备在预处理段人工挑选台末端，风选过程是对打叶风分前的烟叶进行异物风选剔除，而光电除杂机是对打叶风分后的片烟进行异物剔除，针对光电除杂机叶无法剔除的异物，采用原始的风分除杂机的除杂方式较难将片烟中的细小异物剔除。因此本装置基于电光除杂技术研究光电风分除杂一体化装置，需要对风选除杂方式进行一定的改进，才能与光电除杂机整合使用。

光电除杂机是一种专用的光、机、电、气一体化设备，它采用了最新的计算机技术、实时控制技术、数字图像处理技术、人工智能技术以及先进的机械结构技术。是一种高效可靠的自动化设备，用于去除烟草中可能混杂的各种异物，可有效提高卷烟产品的质量，增强产品的市场竞争力。其工作原理是物料经星辊输送机进入光电除杂机的高速皮带机的高度皮带上，在辅助风压***的作用下，物料贴着输送带高速向出料口方向运行，在被动辊处离开输送带作水平抛物状下落，物料离开输送带的瞬间即被光学及图像采集***发现和追踪，通过实时图像处理***和剔除***将异物识别、定位并通过DSP处理***对图象数据进行处理，对物料的颜色和烟叶的颜色进行对比，根据对比的结果对不合格的烟叶和杂物，用压缩空气剔除进入分料皮带，合格烟叶则通过落料斗进入下一级设备。行业内规定综合剔除率大于等于85％，烟叶误剔率小于等于≤ 0.5％。

目前光电除杂机工作过程现状是烟草与异物混合物料由进料口缓慢进入***，在均散(星辊输送机)与输送(高度皮带机)***的作用下，成堆状的烟草与异物混合物被均匀散开、摊薄为单层，在辅助风压的作用下，物料贴着高速输送带以5m/s的高速水平抛出，在光照***和光学预处理***的辅助下，由数据采集***得到混合物的图像数据信息，经过实时智能图像处理***处理，得出异物在混合物料流中的位置信息，并发出相应的控制指令，驱动与异物位置相对应的空气电磁阀，喷射出高压空气剔除异物，并进入分料斗，合格烟叶则通过落料斗进入生产线上的下一级设备。

在上述的实施过程中，由于除尘罩下方区域呈现一定的负压状态，一些质量较轻或形状易变的细小杂物(如鸡毛、麻丝、塑料薄膜等)由于惯性小运动状态容易改变，加之设备内部空间温度相对较高一些，细小杂物则慢慢上浮，最终聚集在除尘罩上的网板上，随着光电除杂机工作时间的延长，这些杂物聚集到一定量则将除尘罩上的网板堵住，除尘效果下降，且质量较轻或形状易变的细小杂物(如鸡毛、麻丝、塑料薄膜等)吸附在网板上不易清除，最终影响了产品质量。

因此，需研制一种剔除精度高的基于光电除杂机的光电—风分除杂一体化装置解决上述技术问题的关键所在。

发明内容

针对上述背景技术中存在的诸多缺陷与不足，本发明对此进行了改进和创新，目的在于提供一种能对烟草物料中的非烟异物或残次品进行两次的自动化高速高精度剔除，进一步提高非烟异物或残次品的剔除效率，使得生产过程进行中，极大降低因设备造成的产品质量问题，有效保证了产品质量，降低生产成本，提高生产效率；

为解决上述问题并达到上述的发明目的，本发明一种基于光电除杂机的光电—风分除杂一体化装置是通过采用下列的设计结构以及采用下列的技术方案来实现的：

作为本发明一种基于光电除杂机的光电—风分除杂一体化装置的改进，包括输送装置(1)、光电除杂机(2)、风分除杂装置(3)、不合格物料输送装置(4)和合格物料输送装置(5)；所述光电除杂机(2)一端设有输送装置(1)，输送装置(1)与光电除杂机(2)进料口衔接；所述光电除杂机(2)另一端顶部开设有除尘口，除尘口上安装有风分除杂装置(3)，风分除杂装置(3)安装于支架(6)上，其中，所述光电除杂机(2)包括LED灯(21)、反射镜(22)、CCD摄像机(23)、气动电磁阀(24)、弧形挡板(25)、隔离板(26)和风分管道设备，所述LED灯(21)、反射镜(22)和CCD摄像机(23)从外至内依序对称设置于光电除杂机(2)的内部上下两侧，所述弧形挡板(25)设置于光电除杂机(2)的侧壁上；所述隔离板(26)上设有气动电磁阀(24)，气动电磁阀 (24)设置于隔离板(26)的底部一侧，在隔离板(26)一侧下方设置有风分管道设备，风分管道设备位于弧形挡板(25)与隔离板(26)之间。

作为本发明上述的改进，所述输送装置(1)包括支撑架(11)和星辊输送机(12)和高速输送机(13)，高速输送机(13)上安装有高速运输皮带(131)，其中，在高速输送机(13)入口端处安装有星辊输送机(12)。

作为本发明上述的进一步改进，所述风分管道设备为风分电磁阀(27)或风分管口(28)，风分管口(28)为“N字形”的板状体构件，该板状体构件连接风分管，风分管穿出光电除杂机(2)连接引风机(323)。

作为本发明上述的更进一步改进，所述风分除杂装置(3)包括筛鼓(31)、弧形隔离件(32)、毛刷辊(33)、门板(34)和落料器(35)，其中，所述筛鼓 (31)内同轴安装有弧形隔离件(32)，弧形隔离件(32)一端密封固定，另一端连接引风机(323)。

作为本发明上述的又进一步改进，所述筛鼓(31)上设有筛网(311)，筛网(311)上均布有若干个筛网孔，且筛鼓(31)安装于筛鼓壳内，筛鼓壳为防护外罩；所述弧形隔离件(32)包括弧形板(321)和密封垫圈(322)以及引风机(323)，其中，弧形隔离件(32)的两侧从外至内对称设有轴承和密封垫圈(322)，其中靠近引风机(323)的一侧轴承和密封垫圈(322)之间设有筛鼓齿轮。

作为本发明上述的再进一步改进，所述毛刷辊(33)包括前毛刷辊(331) 和后毛刷辊(332)，其中，所述前毛刷辊(331)与所述后毛刷辊(332)对称设置于筛鼓(31)下方两侧，且前毛刷辊(331)安装于前毛刷辊壳(354)内，后毛刷辊(332)安装于后毛刷辊壳(356)内。

作为本发明上述的再更进一步改进，所述门板(34)为十字门板，十字门板一端连接其中一个支架(6)，十字门板另一端连接另一支架(6)。

作为本发明上述的又再更进一步改进，所述落料器(35)包括落料器主体 (351)、除尘罩(352)、筛鼓壳(353)、前毛刷辊壳(354)、后毛刷辊壳(356)、十字门板壳(357)，其中，落料器主体(351)整体为四周均为封闭、上下两端为敞开的梯形构件，该梯形构件的一端为接料口，接料口处安装有筛鼓壳(353)，筛鼓壳(353)连接除尘罩(352)，该梯形构件的另一端为出料口。

作为本发明上述的又再更加进一步改进，所述支架(6)为左右对称设置的两个，两个支架(6)之间通过平行设置的连杆(61)连接为一整体。

作为本发明上述的还更加进一步改进，所述光电除杂机(2)电连接控制装置，控制装置为PLC可编程逻辑控制器或PC机。

本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：

1、该装置结构简单、实用，安装和拆卸方便、高效，能够实时清除混入到烟叶中的各类杂物，有利于对烟叶中混杂的杂质进行有效的剔除；

2、本发明结构简单可靠，拆卸方便，实用性强，便于日常生产过程中进行维护保养，能够实时高效清除异物，有利于对烟叶中混杂的杂质进行有效的剔除；

3、本发明能对烟草物料中的非烟异物或残次品进行自动化高速高精度剔除，降低因含有异物对产品质量造成的影响，保证产品质量，降低生产成本，提高生产效率；

4、本发明能对烟草物料中的非烟异物或残次品进行多次的自动化高速高精度剔除，进一步提高非烟异物或残次品的剔除效率，使得生产过程进行中，极大降低因设备造成的产品质量问题，有效保证了产品质量，降低生产成本，提高生产效率；

5、本装置将光电除杂技术和风分除杂技术有效的融为一体，相比采用光电除杂机和风分除杂机串联实用的情况，有效的节约了设备空间，实现了降本增效；

6、本装置将两种除杂技术有效的融为一体，提高了产品纯净度，提升了客户满意度和客户服务质量；

7、本装置的使用，使得片烟中的粉尘等颗粒状杂物进一步较少，使得设备周围的粉尘浓度进一步降低，实现了更加清洁的生产；

8、本发明的装置外部上涂有可以自发光的荧光材料，可以在夜间或者黑暗室内以及地下施工环境清楚地标示该装置的位置，能有效地起到安全提示的作用。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明的整体结构示意图之一；

图2为本发明的整体结构示意图之二；

图3为本发明的另一种设计结构的整体结构示意图之一；

图4为本发明的整体内部结构示意图；

图5为本发明的另一种设计结构的内部结构示意图；

图6为本发明的筛网(311)部件的整体结构示意图；

图7为本发明的弧形隔离件(32)部件的整体结构示意图；

图8为本发明的筛鼓(31)与筛网(311)之间的连接位置关系示意图；

图9为本发明的落料器(35)部件的整体结构示意图之一；

图10为本发明的落料器(35)部件的整体结构示意图之二；

图11为本发明的支架(6)部件的整体结构示意图；

图12为本发明的风分除杂装置(3)部件的整体结构示意图之一；

图13为本发明的风分除杂装置(3)部件的整体结构示意图之二；

图14为本发明的风分除杂装置(3)部件的内部整体结构示意图之一；

图15为本发明的筛鼓(31)与落料器(35)之间的连接关系示意图；

图16为本发明的筛鼓(31)与毛刷辊(33)之间的连接关系示意图；

图17为本发明的筛网(311)的工作状态示意图；

图18为本发明的筛网(311)、弧形板(321)以及毛刷辊(33)之间的位置关系示意图

图19为本发明的毛刷辊(33)与落料器(35)之间的位置关系示意图；

图20为本发明的门板(34)部件的整体结构示意图；

图21为本发明的毛刷辊(33)部件的整体结构示意图；

图22为本发明的密封垫圈(322)部件的整体结构示意图；

图23为本发明的风分除杂装置(3)与支架(6)部件的整体结构示意图；

其中，图中标号：1—输送装置，11—支撑架，12—星辊输送机,12—高速输送机，131—高速运输皮带；

2—光电除杂机，21—LED灯，22—反射镜，23—CCD摄像机、24—气动电磁阀、25—弧形挡板、26—隔离板，27—风分电磁阀，28—风分管口；

3—风分除杂装置，31—筛鼓，311—筛网，32—弧形隔离件，321—弧形板， 322—密封垫圈，323—引风机，33—毛刷辊，331—前毛刷辊，332—后毛刷辊， 34—门板，35—落料器，351—落料器主体，352—除尘罩，353—筛鼓壳，354 —前毛刷辊壳，356—后毛刷辊壳，357—十字门板壳；

4—不合格分料输送装置；

5—合格烟叶输送装置；

6—支架，61—连杆。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创造特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图以及具体实施方式对本发明的技术方案作更进一步详细的说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如说明书附图所示的一种基于光电除杂机的光电—风分除杂一体化装置，包括输送装置1、光电除杂机2、风分除杂装置3、分料输送装置4和后端烟叶输送装置5；所述光电除杂机2一端设有输送装置1，输送装置1与光电除杂机 2进料口衔接；所述光电除杂机2另一端顶部开设有除尘口，除尘口上安装有风分除杂装置3，风分除杂装置3安装于支架6上，其中，所述光电除杂机2包括 LED灯21、反射镜22、CCD摄像机23、气动电磁阀24、弧形挡板25、隔离板 26和风分管道设备，所述LED灯21、反射镜22和CCD摄像机23从外至内依序对称设置于光电除杂机2的内部上下两侧，所述弧形挡板25设置于光电除杂机 2的侧壁上；所述隔离板26上设有气动电磁阀24，气动电磁阀24设置于隔离板26的底部一侧，在隔离板26一侧下方设置有风分管道设备，风分管道设备位于弧形挡板25与隔离板26之间。

进一步的，在输送装置1、光电除杂机2、风分除杂装置3、分料输送装置 4和后端烟叶输送装置5以及支架6的外表面上均从内至外依序喷涂有注塑层和防锈层以及警示层，警示层上涂有荧光粉。

具体的，在注塑层上注塑有高分子耐磨材料；所述防锈层包括环氧富锌底漆和氯化橡胶面漆以及位于环氧富锌底漆和氯化橡胶面漆之间的环氧云铁中间漆；所述警示层为黄色或黑色的反光警示带或反光色膜或反光漆。

在本发明中，分料输送装置4和后端烟叶输送装置5分别位于光电除杂机2 的下方，且分料输送装置4与后端烟叶输送装置5彼此呈平行设置。

综上所述，本发明更为具体的实施方式是：

首先将落料器左侧板连接在落料器主体351上，依次将前毛刷辊331、后毛刷辊332和十字形的门板34分别安装在落料器35上的前毛刷辊壳354、后毛刷辊壳356和十字形的门板壳357内，再将右侧板连接在落料器主体351上，然后将落料器连杆61焊接在左支架、右支架和落料器35上的设定位置，并连接牢固；下一步将前毛刷辊331的左前毛刷辊轴承、右前毛刷辊轴承分别安装在前毛刷辊331轴的两端设定位置上，接着将左前毛刷辊轴承座、右前毛刷辊轴承座分别配合安装在左前毛刷辊轴承和右前毛刷辊轴承上，并将左前毛刷辊轴承座和右前毛刷辊轴承座通过支架上的相应毛刷辊轴承座孔口进行固定。同理采用同样的方法将后毛刷辊332固定；下一步将十字形的门板34的左门板轴承、右门板轴承分别安装固定在十字门板轴的两端上，再将左门板轴承座、右门板轴承座分别固定安装在左门板轴承和右门板轴承上，并通过支架6上相对应的十字门板轴承座孔口将左门板轴承座、右门板轴承座分别固定在其中一支架和另外的一支架上；下一步将内密封圈分别安装在弧形隔离件32的内密封圈左固定槽和内密封圈右固定槽内，将外密封圈分别安装在落料器的外密封圈左固定槽和外密封圈右固定槽内；再下一步将弧形隔离件32安防在筛鼓31内相应位置，使得内密封圈分别置于筛鼓31内侧的内密封圈左槽和内密封圈右槽内，接着将筛鼓31安防在落料器35的筛鼓壳353内，使得外密封圈分别置于筛鼓外侧的外密封圈左槽和外密封圈右槽内。再下一步将筛鼓传动齿轮通过筛鼓上的齿轮连接孔固定在筛鼓31上，然后将筛鼓左轴承、右轴承分别安装于筛鼓31 两端的设定位置，紧接着将筛鼓左轴承座、右轴承座配合安装在筛鼓左轴承、右轴承上，并将筛鼓左轴承座、右轴承座通过其中一支架和另外一支架上的筛鼓轴承座孔口进行固定；下一步将弧形隔离件32的右端的隔离板连接杆孔口与支架6上的隔离板连接孔槽进行配合并固定，将弧形隔离件32的左端引风机接口孔通过密封圈连接在引风机管接口上；再下一步将除尘罩352安装在光电除杂机的除尘口和落料器上端接口之间，密封连接并固定，然后将风分电磁阀27 安装在光电除杂机2内相应位置处并把引风机323出风管口单独作除尘处理或根据实际需要将风分管口28安装在光电除杂机2内相应位置处并把引风机出风管除尘管分口作单独处理，另一管分口接风分管口28。

然后，再在上述光电除杂机上作进一步完善，在其隔离板下方新增一风分电磁阀27或类“N”型风分管口28；在烟叶中异物含量较低或气动电磁阀24 动作频率较低的情况，为了尽量较少烟叶的二次造碎，采用在隔离板下方新增一风分电磁阀27较为合理，在前端光电检测装置检测到烟叶中存在异物，气动电磁阀24动作，将烟叶中的异物进行剔除，没有剔除的细小杂物继续向前抛送，在细小异物到达风分电磁阀27上方时，风分电磁阀27动作，将细小异物吹起，然后经过风分装置将异物进行剔除。除尘罩352一端与除尘口通过螺栓及密封垫圈连接等方式连接在一起，另一端与落料器上端接口采用螺栓及密封垫圈连接在一起，异物在空气负压力作用下，沿着除尘罩落到筛鼓壳内的筛网上，由于筛网内侧布置有弧形隔离件，弧形隔离件为一中部上方开口的圆筒状结构，其中一端采用焊接等方式密封并通过连接杆孔口采用螺栓连接固定在支架上的连接板孔槽内，另一端则采用螺栓及密封圈等方式连接在风机的进风口上，风机连接并固定在支架上。在风机工作的情况下，则弧形隔离件的上方为负压状态，由于弧形隔离件与外侧筛鼓之间采用密封圈进行密封，即外侧筛鼓上方也呈负压状态，而筛鼓外侧与筛鼓壳之间也是采用密封圈进行密封连接，在风机工作的情况下，筛鼓壳外侧的空气不进入筛鼓内，保证了弧形隔离件上方较稳定的负压状态，保证了风分效果的稳定性，筛鼓两端外侧固定在轴承内，轴承连接在轴承座内，通过螺栓等连接件将轴承座固定在支架上；协同落料器中部采用螺栓连接方式固定在支架上，使得弧形隔离件、筛鼓及筛鼓壳均间接固定在支架上，筛鼓下方两侧分布有前毛刷辊和后毛刷辊，毛刷辊轴两端均通过轴承及轴承座连接在支架上。落料器下方的十字门板，通过门板轴承两端的轴承及轴承座连接在支架上。工作过程中，筛鼓内侧的弧形隔离件及筛鼓外侧的筛鼓壳均不转动，筛鼓电机通过链条连接或齿轮连接等方式将动力传输到筛鼓一端外侧的齿轮上，进一步带动筛鼓进行转动。前毛刷辊及后毛刷辊均通过一端布置连接的齿轮采用毛刷辊电机进行动力传动，十字门板也通过一端连接的齿轮采用门板电机进行动力传动。筛鼓电机、毛刷辊电机及门板电机均通过电机座连接并固定在支架上。在采用风分电磁阀27的情况下，风机出口连接在除尘管道上，使风机出口的空气进入除尘装置。在采用类“N”型风分管口28的情况下，风机出口的空气一部分通过循环管道输送回类“N”型风分管内，保证风分风量；一部分则进入除尘管道，进一步输送到除尘装置进行处理，从而完成该装置的安装，随后进行使用。

使用前，开启控制装置进行烟草异物剔除工作，工作时，经过打叶后的烟草与异物混合物料经星辊输送机12摊薄处理单层化后，由高速输送机13加速后高速抛出，当抛出的物料速度大于5.5m/s时，则需要在高速输送机13上方设置辅助风压装置，通过高速空气流协同高速输送机13的加速作用将混合物料高速稳定抛出，当抛出的物料速度小于5.5m/s时，则不需要辅助风压装置，可由高速输送机13加速后直接高速抛出。高速输送机13出口处接光电除杂机2，光电除杂机2进口处上下两侧分别布置有高亮度LED灯21，均安装于照明装置支架上，单层化处理的物料经LED灯21照射后，上下两个面的物料颜色均清晰易辨识，此时物料继续向前平抛出，物料上、下表面的颜色信息分别被布置于物料上、下方的反光镜反射后分别传送到上、下方的CCD摄像机23内，上、下方的CCD摄像机23将接收到的颜色信息经过处理后传送到计算机***；计算机***将接收到的颜色信息通过与样本烟叶信息进行对比分析后，进行二次识别处理，如果识别为异物，则驱动识别为异物的物料单元对应的气

气动电磁阀24工作，喷射出高压空气流将异物进行剔除，剔除后的物料进入分料输送装置4上，然后由人工进行异物的二次剔除。如果识别为合格烟叶，则物料依靠惯性，直接抛送到后端烟叶输送装置5上方的弧形板321上，然后顺着弧形板321落到后端烟叶输送装置5上。由于采用高压空气流对异物进行剔除，对于一些比重较大，形状不易变的异物，则可通过高压空气流直接将异物进行剔除，但对于一些比重较小，形状易变的异物，通过高压空气流则不易剔除，这类异物由于质量小，惯性小，悬浮力小，其运动轨迹易改变，在抛送到后端烟叶输送装置5上方时，由于后端烟叶输送装置5上方接除尘口，后端烟叶输送装置5上方的除尘口处呈负压状态，在负压力作用下，质量小、惯性小、悬浮力小的异物则逐渐上浮，经过除尘罩352后进入落料器35中的筛鼓31 上，筛鼓31的左右两端分别固定在轴承和轴承内侧，筛鼓两端外侧分布有外密封圈槽，配合落料器筛鼓壳353两端内侧的外密封圈固定槽，采用旋转防尘密封圈，如旋转防尘O型密封圈进行密封，防止外界空气进入筛鼓31内，筛鼓31 两端内侧分布有内密封圈槽，配合弧形隔离件32两端外侧的内密封圈固定槽，采用旋转防尘密封圈进行密封。

筛鼓31右侧外表面安装有齿轮，在电机的带动下，齿轮带动筛鼓31开始转动，由于筛鼓31内安装有弧形隔离件32，隔离板26一端密封并固定，右端连接引风机323，在引风机323的作用下，弧形隔离件32上方呈现负压状态，在负压力的作用下，异物吸附在筛网311上，在筛鼓转动0—ααβγθ角度时，吸附在筛鼓31上的异物逐渐随筛网311转至弧形板321背面，此时负压力急剧减小，吸附力逐渐减弱，在异物随筛鼓转动α+β角度时，异物到达前毛刷辊331，前毛刷辊331左右两端安装在轴承和轴承内，在电机的驱动下，前毛刷辊331 随着齿轮转动，将附着在筛鼓31上的异物进行沿着切线方向进行剔除。为减轻异物粘附在毛刷辊上的程度，前毛刷辊331和后毛刷辊332安装空间设置成一类椭圆区域，沿转动方向与筛鼓接触的前端区域，为一沿毛刷辊半径方向逐渐减小的区域，

由于前毛刷辊331和后毛刷辊332转动带动区域空气流动，前毛刷辊331 和后毛刷辊332的转动产生一定的离心力和向心力，前毛刷辊331和后毛刷辊 332靠近筛鼓的区域设置成沿前毛刷辊331和后毛刷辊332转动的方向呈半径由大变小的趋势，在前毛刷辊331和后毛刷辊332与筛鼓31接触处，空气流动沿切线方向，使前毛刷辊331和后毛刷辊332与筛鼓31接触处呈现一定的正压风力，使得附着在筛鼓31上的异物容易被毛刷辊剔除。

由于异物附着在筛鼓31上，未被前毛刷辊331剔除的异物随着筛鼓31继续转动γ角度时，异物达到后毛刷辊332处，后毛刷辊332在电机的带动转动，其转动方向与前毛刷辊331相反，后毛刷辊332对异物进行反向剔除。被前毛刷辊331和后毛刷辊332剔除的异物，沿着落料器35向下运动，由于中部落料器管径从上到下由小变大，空气压强由大变小，则相应的该区域的微负压力由大变小，异物向下运动趋势愈加明显，落下的异物聚集在十字形的门板34上，当异物聚集到一定量时，可通过电机驱动或手动方式将十字形的门板34反转180°，使得异物由出料口落下，再由人工收集进行处理。

由于弧形板321呈弧形状，其径向方向向上，(原有的光电除杂机弧形板，其径向方向向上)当物料撞击到弧形板321上时，由于轻度反弹，部分夹杂在烟叶中的杂物由于比重小，在上方负压力的作用下，逐渐上浮，经过除尘罩352 后通过风分除杂装置3进行排出。在后端烟叶输送装置5上方的物料下方，布置有一排风分气动电磁阀24，当前端识别出相应区域的异物时，则当物料抛出至相应的风分电磁阀27上方时，风分电磁阀27动作，喷射出高压空气流，对异物进行二次剔除，剔除后的异物在除尘口处的负压作用下逐渐上浮，经过除尘罩352后通过风分除杂装置3进行排出。当混合物料中所含杂物过多时，则可采用将风分电磁阀27更换为风分管口28，风分管口28另一端接引风机323 出口，通过调节风分管的开度大小可调节风送管口的风送压力，以便将烟叶物料均匀向上吹散，使物料中的异物容易剔除。为保证风分管口28吹出的风形成均匀风场，风分管口28设计成”N”形状，且管口截面积由大变小，类“N”型管口与隔离板26将光电除杂区域和风分除杂区域分开，保证了设备性能的更加稳定性。

在上述的整个工作过程中，烟草物料通过光电除杂设备进行光电除杂的过程中，风分除杂设备也处于工作中，当光电除杂设备识别出物料中有异物时，光电除杂机通过驱动相应的电磁阀来剔除异物，为了进一步消除异物剔除过程中一些质量较轻的细微细小异物没有被剔除或完成剔除，这时就需要通过风分除杂设备来进行剔除，当采用风分管道设备进行剔除时，风分管道设备一直处于工作状态中，风分管道中一直有少量的风吹出，对于一些质量比较小的异物，由于其等效球径小，密度低，其运动惯性容易改变，质量较轻的异物被吹离原有运动轨迹后，在上方负压空气的作用下进一步向上运动，然后落到筛鼓并吸附在筛鼓上。当采用风分电磁阀来进行剔除时，将风分电磁阀的控制连接到光电除杂机的控制***里面，或者与光电除杂机的电磁阀建立相应的连锁控制，当光电除杂机的电磁阀接受到动作信号时，相应的动作信号也同时传递给风分电磁阀，风分电磁阀通过一定时间延时后动作，此时含有异物的物料刚好抛送到风分电磁阀上方，没有被剔除完全的异物再次被剔除，异物被剔除后被上方的负压空气带动缓缓上升然后落到筛鼓并吸附在筛鼓上。筛鼓由电机驱动，且一直处于转动中，筛鼓壳下部布置有前毛刷辊和后毛刷辊，且前毛刷辊和后毛刷辊一直处于相向转动状态，分别对吸附在筛鼓上的异物进行一次清除和二次清除，异物被清除后落入十字门板壳内，类十字门板轴由电机驱动，电机的转动由PLC***控制，每间隔一定的时间如：10分钟转动180°一次，类十字门板上沉积的异物从落料器下部的落料口落下，之后进行集中处理。

最后，需要说明的是，以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于光电除杂机的光电—风分除杂一体化装置，包括输送装置(1)、光电除杂机(2)、风分除杂装置(3)、不合格物料输送装置(4)和合格物料输送装置(5)；其特征在于：所述光电除杂机(2)一端设有输送装置(1)，输送装置(1)与光电除杂机(2)进料口衔接；所述光电除杂机(2)另一端顶部开设有除尘口，除尘口上安装有风分除杂装置(3)，风分除杂装置(3)安装于支架(6)上，其中，所述光电除杂机(2)包括LED灯(21)、反射镜(22)、CCD摄像机(23)、气动电磁阀(24)、弧形挡板(25)、隔离板(26)和风分管道设备，所述LED灯(21)、反射镜(22)和CCD摄像机(23)从外至内依序对称设置于光电除杂机(2)的内部上下两侧，所述弧形挡板(25)设置于光电除杂机(2)的侧壁上；所述隔离板(26)上设有气动电磁阀(24)，气动电磁阀(24)设置于隔离板(26)的底部一侧，在隔离板(26)一侧下方设置有风分管道设备，风分管道设备位于弧形挡板(25)与隔离板(26)之间。

2.根据权利要求1所述的一种基于光电除杂机的光电—风分除杂一体化装置，其特征在于：所述输送装置(1)包括支撑架(11)和星辊输送机(12)和高速输送机(13)，高速输送机(13)上安装有高速运输皮带(131)，其中，在高速输送机(13)入口端处安装有星辊输送机(12)。

3.根据权利要求1所述的一种基于光电除杂机的光电—风分除杂一体化装置，其特征在于：所述风分管道设备为风分电磁阀(27)或风分除杂器，风分除杂器包括风分管安张座(28)和风分管，其中，风分管安张座(28)为“N字形”的板状体构件，该板状体构件连接风分管，风分管穿出光电除杂机(2)连接引风机(323)。

4.根据权利要求1所述的一种基于光电除杂机的光电—风分除杂一体化装置，其特征在于：所述风分除杂装置(3)包括筛鼓(31)、弧形隔离件(32)、毛刷辊(33)、门板(34)和落料器(35)，其中，所述筛鼓(31)内同轴安装有弧形隔离件(32)，弧形隔离件(32)一端密封固定，另一端连接引风机(323)。

5.根据权利要求4所述的一种基于光电除杂机的光电—风分除杂一体化装置，其特征在于：所述筛鼓(31)上设有筛网(311)，筛网(311)上均布有若干个筛网孔，且筛鼓(31)安装于筛鼓壳内，筛鼓壳为防护外罩；所述弧形隔离件(32)包括弧形板(321)和密封垫圈(322)以及引风机(323)，其中，弧形隔离件(32)的两侧从外至内对称设有轴承和密封垫圈(322)，其中靠近引风机(323)的一侧轴承和密封垫圈(322)之间设有筛鼓齿轮。

6.根据权利要求4所述的一种基于光电除杂机的光电—风分除杂一体化装置，其特征在于：所述毛刷辊(33)包括前毛刷辊(331)和后毛刷辊(332)，其中，所述前毛刷辊(331)与所述后毛刷辊(332)对称设置于筛鼓(31)下方两侧，且前毛刷辊(331)安装于前毛刷辊壳(354)内，后毛刷辊(332)安装于后毛刷辊壳(356)内。

7.根据权利要求4所述的一种基于光电除杂机的光电—风分除杂一体化装置，其特征在于：所述门板(34)为十字门板，十字门板一端连接其中一个支架(6)，十字门板另一端连接另一支架(6)。

8.根据权利要求4所述的一种基于光电除杂机的光电—风分除杂一体化装置，其特征在于：所述落料器(35)包括落料器主体(351)、除尘罩(352)、筛鼓壳(353)、前毛刷辊壳(354)、后毛刷辊壳(356)、十字门板壳(357)，其中，落料器主体(351)整体为四周均为封闭、上下两端为敞开的梯形构件，该梯形构件的一端为接料口，接料口处安装有筛鼓壳(353)，筛鼓壳(353)连接除尘罩(352)，该梯形构件的另一端为出料口。

9.根据权利要求1所述的一种基于光电除杂机的光电—风分除杂一体化装置，其特征在于：所述支架(6)为左右对称设置的两个，两个支架(6)之间通过平行设置的连杆(61)连接为一整体。

10.根据权利要求1所述的一种基于光电除杂机的光电—风分除杂一体化装置，其特征在于：所述光电除杂机(2)电连接控制装置，控制装置为PLC可编程逻辑控制器或PC机。

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