CN115121493A - 一种用于餐桌剩余食物的物料分选***及物料分选方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种用于餐桌剩余食物的物料分选***及物料分选方法,其中物料分选***包括:物料分选箱,用于接收待分选物料并对其进行分选处理;物料检测单元,其用于获取物料分选箱内预设位置处的待分选物料的图像,并根据图像判断预设位置处的待分选物料是否为特定类物料,其中特定类物料是体积大于预定值的物料;以及物料清理装置,其布置在物料分选箱内并且与物料检测单元连接,其用于在确定预设位置处的待分选物料为特定类物料时,将其从物料分选箱中清理出。本方案由于可以通过物料清理装置优先将进入物料分选箱内的体积较大的特定类物料排出,从而可以防止其在物料处理过程中造成物料分选设备的卡阻和损坏,进而可以大大降低物料分选设备的故障率。
Description
技术领域
本公开一般地涉及物料处理领域。更具体地,本公开涉及一种用于餐桌剩余食物的物料分选***及物料分选方法。
背景技术
目前,为了节能环保,对各种垃圾都进行分类处理,对分类后的不同类别的物料进行相应处理,从而实现资源再利用。
餐桌剩余食物分选的好坏直接影响着后续的处理工艺。餐桌剩余食物处理需要做到物料的有效分选,确保后段工艺正常运行,并做到资源有效的回收利用。由于餐桌剩余食物成分复杂,分选难度大,性状和气味差导致其一般不适合人工分选。
餐厨分选机是餐桌剩余食物处理中最重要的工艺设备,一般运行时间长、故障率高,维护成本高,如果出现故障经常会导致整个工艺线停产,造成餐桌剩余食物无法处理,车辆排队现象。例如,由于餐桌剩余食物中经常包括一些体积较大的垃圾,而这些大体积的垃圾往往是非餐桌剩余食物(如菜板、大骨头、大块塑料布、衣服、铁块、砖块等),这些大体积的垃圾进入到分选设备中经常会导致设备卡阻损坏。为了防止这些非餐桌剩余食物损坏设备经常需要人员在值守在分选机旁,发现这些非餐桌剩余食物并及时停止设备,这样效率低下且不利于整体工艺运行。
发明内容
至少针对上述背景技术中的缺陷,本公开提供一种用于餐桌剩余食物的物料分选***及物料分选方法。
在第一方面中,本公开提供一种用于餐桌剩余食物的物料分选***,包括:物料分选箱,用于接收待分选物料并对其进行分选处理;物料检测单元,其用于获取所述物料分选箱内预设位置处的待分选物料的图像,并根据所述图像判断所述预设位置处的待分选物料是否为特定类物料,其中所述特定类物料是体积大于预定值的物料;以及物料清理装置,其布置在所述物料分选箱内并且与所述物料检测单元连接,其用于在确定所述预设位置处的待分选物料为特定类物料时,将其从所述物料分选箱中清理出。
在一个实施例中,所述物料清理装置包括:滑动轴,其布置在所述物料分选箱内;清理结构,其与所述预设位置对应设置并且与所述滑动轴滑动连接,其用于在所述滑动轴上轴向滑动,以将所述预设位置处的特定类物料从所述物料分选箱内推出;清理驱动机构,其分别与所述物料检测单元和所述清理结构连接并且用于在确定所述预设位置处的待分选物料为特定类物料时,驱动所述清理结构沿所述滑动轴的轴向滑动。
在另一个实施例中,物料分选***还包括:进料量检测单元,其用于检测所述物料分选箱内的物料进料量;可处理物料分选装置,其布置在所述物料分选箱内并且用于对所述物料分选箱内的可处理物料进行分选,其中所述可处理物料为所述物料分选箱内的待分选物料中除去所述特定类物料外的剩余物料;以及第一分选速度调节机构,其分别与所述进料量检测单元和所述可处理物料分选装置连接,并且用于根据所述物料进料量来调节所述可处理物料分选装置的分选速度。
在又一个实施例中,所述可处理物料分选装置包括用于过滤可处理物料中的可用物料的筛网;以及所述物料分选***还包括筛网堵塞检测装置,其用于检测所述筛网的网孔是否堵塞。
在一个实施例中,所述筛网堵塞检测装置包括:光源发生器,其布置在所述物料分选箱内并且位于所述筛网的上方,其用于产生照射所述筛网的网孔的光源;光感传感器,其布置在所述筛网下方并且用于以预设频率感应所述筛网的网孔下方的光亮度;以及网孔堵塞确定单元,其与所述光感传感器电连接并且用于根据所述光亮度确定所述网孔是否堵塞。
在另一个实施例中,物料分选***还包括:喷淋装置,其布置在所述物料分选箱内并且用于向所述筛网进行喷淋,以便疏通所述筛网的网孔中堵塞的物料;以及喷淋启停控制机构,其分别与所述筛网堵塞检测装置和所述喷淋装置连接,并且用于根据所述网孔是否堵塞的检测结果来控制所述喷淋装置开始喷淋或停止喷淋。
在又一个实施例中,物料分选***还包括:喷淋调节机构,其分别与所述筛网堵塞检测装置和所述喷淋装置连接,并且用于在所述喷淋装置开始喷淋后且所述网孔堵塞达到预设时间时增加所述喷淋装置的喷淋压力和/或喷淋量。
在一个实施例中,物料分选***还包括:进料传输装置,其用于向所述物料分选箱内输送所述待分选物料;以及进料量调节机构,其分别与所述筛网堵塞检测装置和所述进料传输装置连接,并且用于在检测到所述筛网的网孔堵塞时,降低所述进料传输装置的传输速度,以降低所述物料分选箱的物料进料量。
在另一个实施例中,物料分选***还包括:第二分选速度调节机构,其分别与所述筛网堵塞检测装置和所述可处理物料分选装置连接,并且用于在检测到所述网孔堵塞时提高所述可处理物料分选装置的分选速度。
在又一个实施例中,所述可处理物料分选装置包括位于所述筛网上方的摆动分选结构,以通过所述摆动分选结构的往复摆动对所述物料分选箱内的可处理物料进行分选;所述物料分选***还包括:速度感应单元,其与所述摆动分选结构连接并且用于以预设频率检测所述摆动分选结构的摆动速度;以及第一摆动控制机构,其分别与所述速度感应单元和所述摆动分选结构连接,并且用于至少在所述摆动分选结构的摆动速度小于或等于预设摆速时,控制所述摆动分选结构相对于当前的摆动方向反向摆动。
在一个实施例中,所述摆动分选结构通过摆动动力机构进行摆动控制,并且所述摆动动力机构通过用以提供能量的介质产生摆动动力,所述物料分选***还包括:介质压力感应单元,其设置在所述摆动动力机构的介质供给管路上并且用于检测所述介质供给管路上的介质供给压力;以及第二摆动控制结构,其与所述介质压力感应单元和所述摆动分选结构连接,并且用于至少在所述介质供给管路上的介质供给压力大于或等于预设压力时,控制所述摆动分选结构相对于当前的摆动方向反向摆动。
在另一个实施例中,所述第二摆动控制结构还与所述速度感应单元连接,并且还用于在所述摆动分选结构的摆动速度小于或等于预设摆速并且所述介质供给管路上的介质供给压力大于或等于预设压力时,控制所述摆动分选结构相对于当前的摆动方向反向摆动。
在又一个实施例中,所述筛网为弧形筛网,并且所述弧形筛网为所述物料分选箱内用于承接所述待分选物料的结构,所述预设位置为所述弧形筛网的最低端及其预设范围内。
在第二方面中,本公开还提供一种用于餐桌剩余食物的物料分选方法,包括:获取物料分选箱内预设位置处的待分选物料的图像;根据所述图像判断所述预设位置处的待分选物料是否为特定类物料,其中所述特定类物料是体积大于预定值的物料;以及在确定所述预设位置处的待分选物料为特定类物料时,将其从所述物料分选箱中清理出。
基于上述关于本公开方案的描述,本领域技术人员可以理解上述实施例所述的方案可以通过物料清理装置优先将进入物料分选箱内的体积较大的特定类物料排出,从而可以防止其在物料处理过程中造成物料分选设备的卡阻和损坏,进而可以大大降低物料分选设备的故障率。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述,本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中,以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式,并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分其中:
图1是根据本公开一实施例的用于餐桌剩余食物的物料分选***的原理框图;
图2是根据本公开实施例的物料清理装置的示例性结构图;
图3是根据本公开另一实施例的物料分选***的原理框图;
图4是根据本公开实施例的物料分选设备的示例性结构图;
图5是图4的侧视图;
图6是根据本公开实施例的可处理物料分选装置中的摆锤的示例性结构图;
图7-图11分别是根据本公开多个实施例的物料分选***的原理框图;
图12是根据本公开实施例的用于餐桌剩余食物的物料分选方法的示意流程图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
图1是根据本公开实施例的用于餐桌剩余食物的物料分选***100的原理框图。
如图1中所示,物料分选***100可以包括物料分选箱101、物料检测单元102以及物料清理装置103。
上述物料分选箱101可以用于接收待分选物料并对其进行分选处理。物料分选箱101上可以设置用于投入待分选物料的进料口、用于排出特定类物料的特定类物料出口以及用于排出待分选物料中的杂质的杂质出口,杂质出口处可以设置筛上物存贮箱,以便接收从杂质出口排出的杂质。为了便于进料,进料口可以设置在物料分选箱101的上盖上,特定类物料出口和杂质出口可以分别位于物料分选箱101的左侧箱体和右侧箱体上。进一步,为了便于进行物料分选,在物料分选箱101内还可以设置物料承接结构,进入物料分选箱101内的物料都直接落入该物料物料承接结构上。物料承接结构可以为物料分选箱101的箱底,也可以是单独设置在物料分选箱101内一个承接结构。
在一个实施例中,上述物料检测单元102可以用于获取物料分选箱101内预设位置处的待分选物料的图像,并根据图像判断预设位置处的待分选物料是否为特定类物料。其中特定类物料是体积大于预定值的物料,预定值可以根据需要进行设置。
本实施例中的预设位置可以为物料分选箱101内进料口的下方、物料承接结构上且与进料口的对应的位置处。物料承接结构可以为中间向下弯曲形成的两端位置高,中间位置低的弧形形状。基于此,进料口可以与弧形的物料承接结构的较高位置(非弧形筛网的最低端)对应,使得进入物料分选箱101的体积较大的物料(特定类物料)落入弧形的物料承接结构的最低端,而体积较小的可处理物料则分布在物料承接结构的内壁上的较高位置处(从落入位置到最低端之间的位置)。基于此,预设位置则可以为弧形的物料承接结构的最低端及其预设范围内,从而便于准确的检测到是否存在特定类物料。
在一种实现中,物料检测单元102可以包括用于与摄像头等图像采集器连接的控制器或控制电路,而图像采集器可以包括摄像头等,控制器例如可以为PLC控制器等。基于上述结构,图像采集器的采集端可以面对预设位置进行安装,从而针对性的进行图像采集。
在进行物料检测时,图像采集器可以以预设时间间隔采集待分选物料的物料图像,并将采集的物料图像传入控制器或控制电路中,控制器或控制电路可以对物料图像进行识别分析并得到分析结果,分析结果可以为编码形式,例如为数字编号。基于此,可以为体积较大的特定类物料和体积较小的可处理物料分别预设不同的尾号,从而可以便于根据数字编号的尾号来区分是否为特定类物料。例如,可以设置特定类物料的尾号为1,可处理物料的尾号为0,基于此,可以将分析结果中的数字编号为11和21的物料剔除,而将数字编号为30的物料保留继续进行分选。
在一个实施例中,上述物料清理装置103可以布置在物料分选箱101内并且与物料检测单元102连接,其用于在确定预设位置处的待分选物料为特定类物料时,将其从物料分选箱101中清理出。物料清理装置103的位置可以与上述预设位置对应,即其可以设置在物料分选箱101内进料口的下方,物料承接结构的上方且与进料口的位置对应的位置。对于物料承接结构为弧形结构的情况,物料清理装置103可以与弧形的物料承接结构的最低端位置对应。进一步,物料清理装置103可以通过摆动、滑动或滚动等方式将特定类物料从特定类物料出口中排出。
通过上述描述可知,本方案可以通过物料清理装置103优先将进入物料分选箱101内的体积较大的特定类物料排出,从而可以防止其在物料处理过程中造成物料分选设备的卡阻和损坏,进而可以大大降低物料分选设备的故障率。
图2中示例性的示出了一种通过滑动方式推动特定类物料的物料清理装置103的具体结构,下面将结合图2对物料清理装置103进行示例性的描述。
如图2中所示,物料清理装置103可以包括滑动轴203、清理结构和清理驱动机构。滑动轴203可以布置在物料分选箱101内进料口201的下方,物料承接结构204的上方,其两端可以穿设在物料分选箱101的两侧侧壁上。为了便于每次可以推动较多的物料进行筛分,物料分选箱101内可以包括多根平行的滑动轴203或在一根滑动轴203上设置多个平行的滑道,以便安装多个清理结构。
在本实施例中,物料承接结构204可以为弧形结构,特定类物料出口202可以布置在物料承接结构204轴向的一个开口端外(如图中所示),基于此,滑动轴203的轴心与物料承接结构204的所处的圆同心设置,从而可以使得设置在滑动轴203上的清理结构在滑动时可以将特定类物料从特定类物料出口202排出。
另外,上述清理结构可以与预设位置对应设置并且与滑动轴203滑动连接,其用于在滑动轴203上轴向滑动,以将预设位置处的特定类物料从物料分选箱101内推出。如图2中所示,清理结构可以包括垂直安装在每根滑动轴203上的一根竖轴205以及固定或可拆卸地连接在竖轴205底部的摆锤206,竖轴205和摆锤206可以与进料口201的位置对应,摆锤206在物料承接结构204的上方,从而便于对进入物料分选箱101内的特定类物料分选和排出。基于不同的应用场景,摆锤206的形状可以为正方形或长方形等规则形状,也可以为其他不规则形状。
在又一个实施例中,上述清理驱动机构可以分别与物料检测单元102和清理结构连接并且用于在确定预设位置处的待分选物料为特定类物料时,驱动清理结构沿滑动轴203的轴向滑动。
在一个实施场景中,清理驱动机构可以包括液压缸和设置在液压缸的供液管路上的电磁阀(图中均未示出)。液压缸的缸体可以安装在物料分选箱101的内壁或滑动轴203上(例如图2中竖轴205左侧的滑动轴203处),液压缸的活塞杆可以与清理结构连接,以驱动清理结构在滑动轴203上轴向滑动。电磁阀可以和物料检测单元102电连接,以在物料检测单元102确定预设位置处的待分选物料为特定类物料时根据物料检测单元102的信号动作,从而使液压缸的活塞杆推动清理结构在滑动轴203上轴向滑动,以将特定类物料从特定类物料出口202中排出。图2中的a1位置为摆锤206的初始位置,a2位置(即虚线位置)为摆锤206在滑动过程中的一个位置。另外,还可在将特定类物料从特定类物料出口202中排出后,根据物料检测单元102的信号动作,从而使活塞杆缩回,以将清理结构复位,等待下一次操作。
在另一个实施场景中,清理驱动机构还可以包括气缸和设置在气缸的供气管路上的电磁阀,与上述液压缸的设置类似地,气缸的缸体可以安装在物料分选箱101或滑动轴203上,气缸的活塞杆可以与清理结构连接,并且其电磁阀可以和物料检测单元102电连接。其驱动原理与上述液压缸类似,此处不再详述。
可以理解的是,上文中仅是示例性的列举了物料清理装置103的结构,本领域技术人员还可以根据需要对其进行改变。例如,还可以在每根滑动轴203上安装多根底部连接有一个摆锤206的竖轴205,从而通过多个摆锤206的共同推动将特定类物料快速且彻底的排出。另外,还可将清理结构中的摆锤206替换为推板,推板可以为平板或中间向远离特定类物料出口的方向弯曲所形成的两端靠近特定类物料出口202,中间远离特定类物料出口202的弧形结构。弧形推板每次可以推动更多的特定类物料,从而可以加快特定类物料的排出速度。进一步,为了减小推动物料时的阻力,还可以在推板上设置多个网孔。另外,物料清理装置103还可以包括一根滑动轴203。
在将体积较大的特定类物料剔除后,物料分选***100可以进一步对剩余的可处理物料进行分选处理,以得到可正常处理的物料(可处理物料)和杂质。在对可处理物料进行分选处理时,为了节省能源,物料分选***100可以根据物料进料量的多少动态调节可处理物料的分选和排出速度。基于此,物料分选***100还可以包括进料量检测单元、可处理物料分选装置和第一分选速度调节机构,以下将结合图3-图6进行示例性的描述。为描述简单,图3中仅示例性的示出了进料量检测单元301、可处理物料分选装置302和第一分选速度调节机构303。
如图3中所示,物料分选***300可以包括进料量检测单元301、可处理物料分选装置302和第一分选速度调节机构303。进料量检测单元301可以用于检测物料分选箱101内的物料进料量。在一个实施场景中,可以利用前述的物料检测单元102获取到的多个图像来检测并识别图像中的所有物料的数量和/或体积,并通过这些参数来确定当前物料分选箱101内的物料进料量。利用获取到的图像确定物料进料量的方式可以省去物料进料量检测单元的设置,从而可以简化分选***300的结构,降低其成本。
在另一个实施场景中,待分选物料可以通过输送机进料,此时可以通过速度传感器来检测输送机的转速,并据此确定当前物料分选箱101内的物料进料量。
在一个实施例中,上述可处理物料分选装置302可以布置在物料分选箱101内并且用于对物料分选箱101内的可处理物料进行分选。此处的可处理物料为物料分选箱101内的待分选物料中除去上述特定类物料外的剩余物料,下面结合图4-图6对可处理物料分选装置302进行详细描述。
如图4中所示,可处理物料分选装置302可以包括布置在物料分选箱101内且位于进料口201下方的弧形筛网406、多根平行设置的摆动轴403、用于驱动摆动轴的动力结构、垂直安装在每根摆动轴403上的多个竖轴404以及安装在每个竖轴404底部的摆锤405。
图5中示例性的示出了图4的侧视图。由图5可以看出,弧形筛网406的两端高,中间低,其与进料口201位置对应,因此,其可以作为物料分选箱101内用于承接待分选物料的结构,即用作物料承接结构之用。基于此,前述的预设位置则可以为弧形筛网406的最低端及其预设范围内。
继续参照图4,物料分选箱101的杂质出口401可以位于弧形筛网406轴向一侧的物料分选箱101的侧壁上。基于此,摆动轴403的轴心可以与弧形筛网406所处的圆同心设置,这样设置一方面可以使其上的摆锤405可以一直贴着弧形筛网406的表面进行摆动(摆锤与弧形筛网406的各个位置的距离均相等),从而可以对弧形筛网406上各个位置处的可处理物料进行分选,另一方面可以通过摆动轴403上的多个摆锤405产生的轴向推力(弧形筛网406的轴向)将分选出的杂质推到杂质出口401。
由图4还可以看出,可以在每根摆动轴403上等间距设置多个竖轴404,并在每个竖轴404底部安装摆锤405,不同摆动轴403上的竖轴404可以交叉设置,从而防止摆锤405在摆动时相互碰撞。需要说明的是,图4中所示的较短的摆锤405与较长的摆锤405是分别设置在不同摆动轴403上的摆锤,其高度相等。
如图6中所示,为了在摆锤405的摆动过程中能产生弧形筛网406轴向的推力,摆锤405可以包括正方体的锤头4051和安装在锤头4051一侧的棱锥状的推动部4052。锤头4051的底面可以和弧形筛网406的表面紧密贴合,从而可以将分选出的可用物料从弧形筛网406的网孔中排出。推动部4052的一个平面与弧形筛网406的表面贴合,与锤头4051一样起到物料分选以及物料排出的作用。另外,推动部4052的尖端朝向杂质出口401,并且其中心线可以与摆动轴403的轴向平行,其可以产生弧形筛网406轴向的推力,从而可以将杂质推到杂质出口401处并排出。
可处理物料的动力结构可以设置在物料分选箱101外,以控制摆动轴403的正反转,从而控制其上的摆锤405往复摆动。在一种实现中,动力结构可以包括电机和减速机(图中未示出),电机通过减速机连接摆动轴403。进一步,所述电机可以为伺服电机。在另一种实现中,动力结构还可以包括驱动电路和液压马达409/气动马达,驱动电路连接液压马达409/气动马达,液压马达409/气动马达连接摆动轴403。驱动电路可以包括设置在液压马达409的供液管路上的伺服阀或设置在气动马达的供气管路上的伺服阀。
上文结合实施例描述了可处理物料分选装置302的结构,下面进一步结合图5对可处理物料分选装置302的工作原理进行说明。图5中的虚线部分表示竖轴404和摆锤405在摆动过程中的多个摆动位置。如图中所示,可处理物料分选装置302的摆锤405可以在动力结构的驱动下沿着弧形筛网406的上表面往复摆动,在往复摆动的过程中摆锤405可以将可处理物料分选为可用物料和杂质,并可以在摆动过程中通过摆锤405的锤头4051和推动部4052的底面将分选出的可用物料从弧形筛网406的网孔中排出到弧形筛网406下方的筛下物存储仓中,同时通过多个摆锤405的推动部4052的轴向推力将分选出的杂质依次推到杂质出口401进而排出。
上文结合实施例描述了进料量检测单元301和可处理物料分选装置302的结构以及工作原理,现在继续通过图3来对第一分选速度调节机构303及其与进料量检测单元301和可处理物料分选装置302的连接进行说明。由图3可以看出,上述第一分选速度调节机构303可以分别与进料量检测单元301和可处理物料分选装置302连接,并且用于根据物料进料量来调节可处理物料圾分选装置302的分选速度。
在一个实时场景中,第一分选速度调节机构303可以包括控制器或控制电路,其可以分别与进料量检测单元301和可处理物料分选装置302的动力结构(例如伺服电机或驱动电路)电连接,以根据进料量来控制伺服电机或马达的转速,例如在确定单位时间的进料量大于或等于预设重量或体积时,提高伺服电机或马达的转速,从而提高可处理物料的分选速度;在确定单位时间的进料量小于预设重量或体积时,降低伺服电机或马达的转速,从而降低可处理物料的分选速度。
由此可见,本方案可以根据物料进料量的多少动态调节可处理物料的分选和排出速度,相对于一直保持同一分选速度的情况而言可以减少能源消耗(如可以减少1/2耗电量)并降低对物料分选设备的磨损。
可以理解的是,上文中仅是示例性的示出了进料量检测单元301、可处理物料分选装置302和第一分选速度调节机构303的结构及原理,本领域技术人员还可以根据需要对其进行改变,例如筛网的形状还可以是平面形状,并且可以适应性的改变摆锤的形状以及布置方式等,以使两者相互配合进行物料分选和排出。摆锤的锤头和推动部的形状也可以为其他形状,例如锤头为连接推动部的一侧的边短,另一侧的边长的梯形结构,推动部可以为棱台形等。另外,还可以仅设置一根摆动轴,并在该摆动轴上设置一排或多排安装有摆锤的竖轴,摆动轴上的摆锤也可以不均匀布置。设置一排摆锤可以节省成本,而设置多排摆锤可以提高分选和排出效率。
为了简化物料分选***的结构,从而节省成本,可以使上述滑动轴203和摆动轴403共用一根轴,物料清理装置103的摆锤206也可以用于进行可处理物料的分选。图4中示出了滑动轴203和摆动轴403共用一轴的结构,下面将结合该图进行详细描述。
如图4中所示,物料清理装置103中的摆锤206可以和摆动轴403在周向上固定,从而也可以随摆动轴403的转动而往复摆动,进而进行可处理物料的分选和排出。此时,物料清理装置103中的摆锤206的结构以及形状可以和上述实施例中描述的可处理物料分选装置302中的摆锤405相同或相似。通过该巧妙的设计可以进一步简化物料分选***的体积,从而降低成本。
为了防止物料清理装置103中的摆锤206在推动特定类物料的过程中被其他用于推动可处理物料的摆锤阻挡,如图4中所示,可以将物料分选箱101的进料口201设置在物料分选箱101上盖的靠近特定类物料出口202的一侧,并适应性的将物料清理装置103中的摆锤206设置在最靠近特定类物料出口202的边侧,这样可以使得物料清理装置103中的摆锤206在推动特定类物料的过程中不被其他摆锤405阻挡。
根据前述实施例的描述可知,可处理物料分选装置302可以包括用于排出可处理物料中的可用物料的筛网(如图4和图5中的弧形筛网406)。为了检测筛网是否堵塞,物料分选***还可以包括筛网堵塞检测装置,其用于检测筛网的网孔是否堵塞。
下面本公开将继续结合图4来对筛网堵塞检测装置的具体结构进行详细说明。如图4中所示,筛网堵塞检测装置可以包括光源发生器407、光感传感器408和网孔堵塞确定单元。
上述光源发生器407可以布置在物料分选箱101内并且位于弧形筛网406的上方,其用于产生照射弧形筛网406的网孔的光源。具体地,光源发生器407可以布置在摆动轴403(当摆动轴403和滑动轴203为同一轴时)的下表面上,从而可以使得其与弧形筛网406之间没有遮挡,可以更好的照射弧形筛网406。另外,为了便于对弧形筛网406的各个位置进行照射,可以设置多个光源发生器407,这些光源发生器407可以均匀布置在摆动轴403上,从而可以对弧形筛网406的各个位置进行照射。
上述光感传感器408可以布置在弧形筛网406下方并且用于以预设频率感应弧形筛网406的网孔下方的光亮度。如图4中所示,光感传感器408可以安装在物料分选箱101的内壁上。另外,为了感应弧形筛网406下方各个位置的光亮度,从而保证弧形筛网406各个位置的通畅,可以在弧形筛网406下方设置多个光感传感器408(例如在物料分选箱101的多个内壁上),以分别感应弧形筛网406各个位置处的光亮度。
上述网孔堵塞确定单元可以与上述光感传感器408电连接并且用于根据光亮度确定弧形筛网406的网孔是否堵塞。在一个实施场景中,网孔堵塞确定单元可以包括控制器或控制电路,其可以根据各个光感传感器408感应的光亮度来检测弧形筛网406的对应位置是否堵塞,例如可以设置光亮度大于预设亮度时确定弧形筛网406未堵塞,光亮度小于或等于预设亮度时确定弧形筛网406堵塞。本方案的检测方式可靠性高,且不会对物料的分选造成影响。
上文以弧形筛网406为例对筛网堵塞检测装置的结构以及布置等进行了说明,可以理解的是,上述筛网堵塞检测装置的结构和布置不受筛网形状的限制,例如其还可以适应于平面形的筛网等。
在确定筛网堵塞时,可以通过喷淋的方式进行清堵。基于此,物料分选***还可以包括喷淋装置和喷淋启停控制机构,以下将结合图7和图4进行示例性的描述。为描述简单,图7中仅示例性的示出了筛网堵塞检测装置701、喷淋装置702和喷淋启停控制机构703。
如图7中所示,物料分选***700可以包括筛网堵塞检测装置701、喷淋装置702和喷淋启停控制机构703。筛网堵塞检测装置701的结构和布置方式已经在前文中进行了详细的描述,此处不再赘述。
图4中还示例性的示出了喷淋装置702的结构以及设置方式。如图4中所示,喷淋装置702可以布置在物料分选箱101内并且用于向弧形筛网406进行喷淋,以便疏通弧形筛网406的网孔中堵塞的物料。为了清理弧形筛网406不同位置的堵塞,喷淋装置可702以包括均匀布置在物料分选箱101上盖的内壁上的多个喷头410。
继续回到图7,上述喷淋启停控制机构703可以分别与筛网堵塞检测装置701和喷淋装置702连接,并且用于根据网孔是否堵塞的检测结果来控制喷淋装置702开始喷淋或停止喷淋。在一个实施场景中,喷淋启停控制机构703可以包括设置在喷淋装置702的喷淋管路上的电磁阀,电磁阀可以和筛网堵塞检测装置701中的网孔堵塞确定单元电连接,以在确定网孔堵塞时根据网孔堵塞确定单元的信号开启,从而控制喷淋装置702开始对堵塞的弧形筛网406进行喷淋。相应地,其还可以在确定网孔不堵塞时根据网孔堵塞确定单元的信号关闭,从而控制喷淋装置702停止对弧形筛网406的喷淋。
由此可见,本方案可以仅在确定筛网的网孔堵塞时进行喷淋,相对于一直喷淋的方案可以大大减少水的用量,例如水的用量可以仅为原来的1/5,同时也可以减少水处理压力。
上文以弧形筛网406为例对喷淋装置702的布置以及原理等进行了说明,可以理解的是,上述喷淋装置702的布置及原理等不受筛网形状的限制,例如其还可以适应于平面形的筛网等。
可以理解的是,上文中仅是示例性的示出了喷淋装置702和喷淋启停控制机构703的结构,本领域技术人员还可以根据需要对其进行改变,例如还可以将喷头设置为可转动喷头,喷头的旋转控制电路还可以与网孔堵塞确定单元电连接,从而在确定网孔堵塞时,可以控制可转动的喷头转动并喷水。显然,利用可转动喷头可以喷淋可以减少喷头的用量,从而节省喷头的设置成本。
可以理解的是,在可用物料的排出过程中,筛网堵塞的程度往往是不同的,其可能是轻微堵塞,也可能是严重堵塞,因此采用一种喷淋压力和/或喷淋量往往无法满足不同堵塞情况的需求,基于此,物料分选***还可以包括喷淋调节机构,以下将结合图8进行示例性的描述。为描述简单,图8中仅示例性的示出了筛网堵塞检测装置801、喷淋装置802、喷淋启停控制机构803和喷淋调节机构804。
如图8中所示,物料分选***800包括筛网堵塞检测装置801、喷淋装置802、喷淋启停控制机构803和喷淋调节机构804,筛网堵塞检测装置801、喷淋装置802和喷淋启停控制机构803的结构和布置方式已经在前文中进行了详细的描述,此处不再赘述。
上述喷淋调节机构804可以分别与筛网堵塞检测装置801和喷淋装置802连接,并且用于在喷淋装置802开始喷淋后且网孔堵塞达到预设时间时(此时说明为严重堵塞)增加喷淋装置802的喷淋压力和/或喷淋量。
在一个实施场景中,喷淋调节机构804也可以为设置在喷淋装置802的供水管路上的电磁阀,并且其也可以和筛网堵塞检测装置801中的网孔堵塞确定单元电连接,以在确定喷淋装置802开始喷淋后且网孔堵塞达到预设时间时,根据网孔堵塞确定单元的信号增加开度,从而增加喷淋装置802的喷淋压力和/或喷淋量,加大清堵力度。可以理解的是,喷淋调节机构804可以和前述的喷淋启停控制机构803共用一个电磁阀,从而可以简化物料分选***800的结构,进而降低成本。
为了解决筛网堵塞的问题,还可以降低物料的进料量,基于此,物料分选***还可以包括进料传输装置和进料量调节机构。进料传输装置可以用于向物料分选箱101内输送待分选物料。在一个实施场景中,进料传输装置可以包括设置在物料分选箱101外的电机和与电机连接的用于向物料分选箱101内进料的输送机。
上述进料量调节机构可以分别与筛网堵塞检测装置和进料传输装置连接,并且用于在检测到筛网的网孔堵塞时,降低进料传输装置的传输速度,以降低物料分选箱101的物料进料量。对于进料传输装置中的电机为普通电机的情况,进料量调节机构可以包括电机调速电路,电机调速电路可以分别与筛网堵塞检测装置中的网孔堵塞确定单元和电机电连接,以在确定网孔堵塞时根据网孔堵塞确定单元的信号降低电机的转速,从而降低物料的进料量。相应地,可以在确定网孔不堵塞时根据网孔堵塞确定单元的信号提高控制电机的转速,从而增加物料的进料量。
对于进料传输装置中的电机为伺服电机的情况,其可以直接和网孔堵塞确定单元电连接,以直接根据网孔堵塞确定单元的信号降低或提高伺服电机的转速。通过降低物料进料量的方式可以在一定程度上解决筛网堵塞的问题。
除了上述两种清堵方案外,还可以通过提高可处理物料分选装置302的分选速度的方式来清除筛网的堵塞,基于此,物料分选***还可以包括第二分选速度调节机构,以下将结合图9进行示例性的描述。为描述简单,图9中仅示例性的示出了筛网堵塞检测装置901、可处理物料分选装置902和第二分选速度调节机构903。
如图9中所示,物料分选***900可以包括筛网堵塞检测装置901、可处理物料分选装置902和第二分选速度调节机构903。筛网堵塞检测装置901和可处理物料分选装置902已经在前文中进行了详细的描述,此处不再赘述。
上述第二分选速度调节机构903可以分别与筛网堵塞检测装置901和可处理物料分选装置902连接,并且用于在检测到网孔堵塞时提高可处理物料分选装置902的分选和排出速度。对于可处理物料分选装置902的动力结构包括驱动电路和液压马达/气动马达的情况,第二分选速度调节机构903可以包括电机调速电路,电机调速电路可以分别与筛网堵塞检测装置901中的网孔堵塞确定单元和驱动电路电连接,以在确定网孔堵塞时根据网孔堵塞确定单元的信号提高液压马达/气动马达的转速,从而提高可处理物料的分选和排出速度。相应地,可以在确定网孔不堵塞时根据网孔堵塞确定单元的信号降低液压马达/气动马达的转速,从而降低可处理物料的分选和排出速度。
对于可处理物料分选装置902的动力结构包括伺服电机的情况,伺服电机可以直接和网孔堵塞确定单元电连接,以在确定网孔堵塞时根据网孔堵塞确定单元的电信号提高转速,并在确定网孔不堵塞时根据网孔堵塞确定单元的电信号降低转速。通过提高可处理物料的分选和排出速度的方式可以在一定程度上解决筛网堵塞的问题。
上文中描述了多种清堵方案,可以理解的是,在筛网堵塞时,可以单独使用上述任一种解决方案,也可以使用其中的任意两种或三种的组合,例如可以使用喷淋和提高可处理物料分选和排出速度的方式,或使用喷淋和减少物料进料量的方式,或同时使用喷淋、提高可处理物料的分选和排出速度以及减少物料进料量的方式。使用多种方案结合可以更加快速且有效的清堵。进一步,在网孔堵塞确定单元确定筛网堵塞达到更长的时间(长于前述增加喷淋压力和/或喷淋量的预设时间)时,网孔堵塞确定单元可以发送报警信号进行报警,以进行人工清堵或停机等处理。通过本公开的清堵措施可以减少可用物料从杂质出口排出的可能性,从而可以提高筛下物得率,例如可以提高1/10物料得率。
根据前述实施例的描述可知,可处理物料分选装置可以包括位于筛网上方的摆动分选结构,并且摆动分选结构可以包括前述实施例中所描述的摆动轴、用于驱动摆动轴转动的动力结构、垂直安装在摆动轴上的多个竖轴以及安装在每个竖轴底部的摆锤。基于此,在分选过程中物料卡堵时,摆动分选结构的摆动速度势必会减小,由此,可以通过摆动分选结构的摆动速度来判断是否发生卡堵。基于此,物料分选***还可以包括速度感应单元和第一摆动控制机构,以下将结合图10进行示例性的描述。为描述简单,图10中仅示例性的示出了速度感应单元1001、摆动分选结构1002和第一摆动控制机构1003。
如图10中所示,物料分选***1000可以包括速度感应单元1001、第一摆动控制机构1003和摆动分选结构1002。摆动分选结构1002已经在前文中进行了详细的描述,此处不再赘述。
上述速度感应单元1001可以与摆动分选结构1002连接并且用于以预设频率检测摆动分选结构1002的摆动速度。在一个实施场景中,速度感应单元1001可以包括设置在摆动轴403上的角度传感器,通过监测摆动轴403的转动角度来确定摆锤405的摆动速度,例如当单位时间内摆动轴403的转动角度变化大时可以确定摆锤405的摆动速度大,当单位时间内摆动轴403的转动角度变化小时可以确定摆锤405摆动速度小。
上述第一摆动控制机构1003可以分别与速度感应单元1001和摆动分选结构1002连接,并且用于至少在摆动分选结构1002的摆动速度小于或等于预设摆速时,控制摆动分选结构1002相对于当前的摆动方向反向摆动。
在一个实施场景中,第一摆动控制机构1003可以包括控制器或控制电路,其可以分别与速度感应单元1001和摆动分选结构1002的动力结构(例如伺服电机或马达的驱动电路)电连接,以在确定摆动分选结构1002的摆动速度小于或等于预设摆速时(发生卡堵)控制伺服电机或马达反转,进而控制摆动分选结构1002反向摆动(例如使摆锤从当前的顺时针方向的摆动变为逆时针方向的摆动),并在确定摆动分选结构1002的摆动速度大于预设摆速时(卡堵解除)控制伺服电机或马达再反转,从而使摆动分选结构1002恢复正常摆动。另外,在摆动分选结构1002恢复正常摆动后,如果检测到摆动分选结构1002的摆动速度小于或等于预设摆速,则认为卡堵严重,控制器或控制电路可以发送报警信号,以进行人工清堵或停机等处理。
本方案可以根据摆动分选结构1002的摆动速度来准确判断是否发生卡堵,并在发生卡堵时通过控制摆动分选结构1002反向摆动来解除卡堵(可以解决约1/3的卡堵问题),从而可以大大降低卡堵造成的设备停机。
在一个实施例中,摆动分选结构1002可以通过摆动动力机构进行摆动控制,并且摆动动力机构可以通过用以提供能量的介质产生摆动动力。摆动动力机构可以为前述实施例中所述的液压马达/气动马达。由此,在发生卡堵时,液压马达的供液压力或气动马达的供气压力会增大,因此可以通过液压马达的供液管路上的供液压力或气动马达的供气管路上的供气压力来判断是否发生卡堵。基于此,物料分选***还可以包括介质压力感应单元和第二摆动控制结构,以下将结合图11进行示例性的描述。为描述简单,图11中仅示例性的示出了速度感应单元1101、摆动分选结构1102、第一摆动控制机构1103、介质压力感应单元1104和第二摆动控制结构1105。
如图11中所示,物料分选***1100可以包括速度感应单元1101、摆动分选结构1102、第一摆动控制机构1103、介质压力感应单元1104和第二摆动控制结构1105。速度感应单元1101、摆动分选结构1102、第一摆动控制机构1103的布置方式和连接关系等已经在前文中进行了详细的描述,此处不再赘述。
上述介质压力感应单元1104可以设置在摆动动力机构1102的介质供给管路上并且用于检测介质供给管路上的介质供给压力。在一个实施场景中,介质压力感应单元1104可以为在供液管路或供气管路上的压力传感器。
上述第二摆动控制结构1105可以与介质压力感应单元1104和摆动分选结构1102连接,并且用于至少在介质供给管路上的介质供给压力大于或等于预设压力时,控制摆动分选结构1102相对于当前的摆动方向反向摆动。在一个实施场景中,第二摆动控制机构1105可以包括控制器或控制电路,其可以通过驱动电路连接液压马达/气动马达,以在确定介质供给管路上的介质供给压力大于或等于预设压力时控制液压马达或气动马达反转,从而控制摆动分选结构1102(例如摆锤)反向摆动。另外,与前述实施例类似地,可以在介质供给管路上的介质供给压力小于预设压力时控制液压马达或气动马达再反转,从而使摆动分选结构1102恢复正常摆动。
由此可见,本方案可以根据摆动分选结构1102的摆动速度和介质供给管路上的介质供给压力来共同判断是否发生卡堵,判断结果更准确,从而可以防止错误判断导致的***误动作。
上文中示例性地描述了判断是否发生卡堵以及解决卡堵的方案,可以理解的是,本领域技术人员还可以在上述实施例的教导下对上述实施例进行改变,例如还可以仅通过判断介质供给管路上上的介质供给压力是否满足条件作为是否进行卡堵的条件。
上文结合多个实施例对本公开的物料分选***进行了描述,根据上述各个实施例的描述可知,在实现多个功能时需要使用控制器或控制电路。为了减少控制器或控制电路的使用,进而优化物料分选***的结构以及降低成本,这些控制器可以集成为一个控制器,或者这些控制电路可以集成为一个控制电路。
通过上述各个实施例可见,本公开可以通过图像分析以及光感传感器等来实时监测物料分选箱内的情况并根据监测结果进行自动控制,从而大大提高了物料分选***的自动化控制水平,减少了工人的工作强度。
在一个实施例中,本方案还可以对采集的待分选物料的图像进行分析,模拟出目前来料(进入物料分选箱内的待分选物料)的物料种类;通过摆动轴的摆动速度反馈,可实时模拟摆动轴的摆动角度;通过光感传感器的亮度反馈可模拟出筛网的网孔的畅通度。通过以上的这些数据的反馈最终在中控***模拟出物料分选***的运行情况,并将上述情况形成模拟动画以进行显示,从而更加直观地反馈物料分选***的当前运行状况,进而可以减少人员在设备前值守的机率,并且可以增加物料分选***的稳定性和安全性。
图12是根据本公开实施例的用于餐桌剩余食物的物料分选方法1200的示意流程图。
如图12中所示,物料分选方法1200可以包括在步骤S1201处,获取物料分选箱内预设位置处的待分选物料的图像。
在获取到物料分选箱内预设位置处的待分选物料的图像后,在步骤S1202处,方法1200根据图像判断预设位置处的待分选物料是否为特定类物料,其中特定类物料是体积大于预定值的物料。
接着,方法1200进入步骤S1203,在确定预设位置处的待分选物料为特定类物料时,将其从物料分选箱中清理出。
以上的物料分选方法1200已经在前文中结合图1-11所示的本公开的物料分选***进行了详细描述,此处不再赘述。根据前述各实施例的描述可知,本方案可以优先将进入物料分选箱内的体积较大的特定类物料排出,从而可以防止其在物料处理过程中造成物料分选设备的卡阻和损坏,进而可以大大降低物料分选设备的故障率。
应当理解,本公开的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。本公开的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本公开说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的,而并不意在限定本公开。如在本公开说明书和权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解,在本公开说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
以上各实施例仅用以说明本公开的实施例的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本公开的实施例进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开的实施例各实施例技术方案的范围。
Claims (14)
1.一种用于餐桌剩余食物的物料分选***,包括:
物料分选箱,用于接收待分选物料并对其进行分选处理;
物料检测单元,其用于获取所述物料分选箱内预设位置处的待分选物料的图像,并根据所述图像判断所述预设位置处的待分选物料是否为特定类物料,其中所述特定类物料是体积大于预定值的物料;以及
物料清理装置,其布置在所述物料分选箱内并且与所述物料检测单元连接,其用于在确定所述预设位置处的待分选物料为特定类物料时,将其从所述物料分选箱中清理出。
2.根据权利要求1所述的物料分选***,其中所述物料清理装置包括:
滑动轴,其布置在所述物料分选箱内;
清理结构,其与所述预设位置对应设置并且与所述滑动轴滑动连接,其用于在所述滑动轴上轴向滑动,以将所述预设位置处的特定类物料从所述物料分选箱内推出;
清理驱动机构,其分别与所述物料检测单元和所述清理结构连接并且用于在确定所述预设位置处的待分选物料为特定类物料时,驱动所述清理结构沿所述滑动轴的轴向滑动。
3.根据权利要求1所述的物料分选***,还包括:
进料量检测单元,其用于检测所述物料分选箱内的物料进料量;
可处理物料分选装置,其布置在所述物料分选箱内并且用于对所述物料分选箱内的可处理物料进行分选,其中所述可处理物料为所述物料分选箱内的待分选物料中除去所述特定类物料外的剩余物料;以及
第一分选速度调节机构,其分别与所述进料量检测单元和所述可处理物料分选装置连接,并且用于根据所述物料进料量来调节所述可处理物料分选装置的分选速度。
4.根据权利要求3所述的物料分选***,其中所述可处理物料分选装置包括用于过滤可处理物料中的可用物料的筛网;以及
所述物料分选***还包括筛网堵塞检测装置,其用于检测所述筛网的网孔是否堵塞。
5.根据权利要求4所述的物料分选***,其中所述筛网堵塞检测装置包括:
光源发生器,其布置在所述物料分选箱内并且位于所述筛网的上方,其用于产生照射所述筛网的网孔的光源;
光感传感器,其布置在所述筛网下方并且用于以预设频率感应所述筛网的网孔下方的光亮度;以及
网孔堵塞确定单元,其与所述光感传感器电连接并且用于根据所述光亮度确定所述网孔是否堵塞。
6.根据权利要求4所述的物料分选***,还包括:
喷淋装置,其布置在所述物料分选箱内并且用于向所述筛网进行喷淋,以便疏通所述筛网的网孔中堵塞的物料;以及
喷淋启停控制机构,其分别与所述筛网堵塞检测装置和所述喷淋装置连接,并且用于根据所述网孔是否堵塞的检测结果来控制所述喷淋装置开始喷淋或停止喷淋。
7.根据权利要求6所述的物料分选***,还包括:
喷淋调节机构,其分别与所述筛网堵塞检测装置和所述喷淋装置连接,并且用于在所述喷淋装置开始喷淋后且所述网孔堵塞达到预设时间时增加所述喷淋装置的喷淋压力和/或喷淋量。
8.根据权利要求4-7中任一项所述的物料分选***,还包括:
进料传输装置,其用于向所述物料分选箱内输送所述待分选物料;以及
进料量调节机构,其分别与所述筛网堵塞检测装置和所述进料传输装置连接,并且用于在检测到所述筛网的网孔堵塞时,降低所述进料传输装置的传输速度,以降低所述物料分选箱的物料进料量。
9.根据权利要求4-7中任一项所述的物料分选***,还包括:
第二分选速度调节机构,其分别与所述筛网堵塞检测装置和所述可处理物料分选装置连接,并且用于在检测到所述网孔堵塞时提高所述可处理物料分选装置的分选速度。
10.根据权利要求4所述的物料分选***,其中所述可处理物料分选装置包括位于所述筛网上方的摆动分选结构,以通过所述摆动分选结构的往复摆动对所述物料分选箱内的可处理物料进行分选;
所述物料分选***还包括:
速度感应单元,其与所述摆动分选结构连接并且用于以预设频率检测所述摆动分选结构的摆动速度;以及
第一摆动控制机构,其分别与所述速度感应单元和所述摆动分选结构连接,并且用于至少在所述摆动分选结构的摆动速度小于或等于预设摆速时,控制所述摆动分选结构相对于当前的摆动方向反向摆动。
11.根据权利要求10所述的物料分选***,其中所述摆动分选结构通过摆动动力机构进行摆动控制,并且所述摆动动力机构通过用以提供能量的介质产生摆动动力,所述物料分选***还包括:
介质压力感应单元,其设置在所述摆动动力机构的介质供给管路上并且用于检测所述介质供给管路上的介质供给压力;以及
第二摆动控制结构,其与所述介质压力感应单元和所述摆动分选结构连接,并且用于至少在所述介质供给管路上的介质供给压力大于或等于预设压力时,控制所述摆动分选结构相对于当前的摆动方向反向摆动。
12.根据权利要求10所述的物料分选***,其中所述第二摆动控制结构还与所述速度感应单元连接,并且还用于在所述摆动分选结构的摆动速度小于或等于预设摆速并且所述介质供给管路上的介质供给压力大于或等于预设压力时,控制所述摆动分选结构相对于当前的摆动方向反向摆动。
13.根据权利要求4所述的物料分选***,其中所述筛网为弧形筛网,并且所述弧形筛网为所述物料分选箱内用于承接所述待分选物料的结构,所述预设位置为所述弧形筛网的最低端及其预设范围内。
14.一种用于餐桌剩余食物的物料分选方法,包括:
获取物料分选箱内预设位置处的待分选物料的图像;
根据所述图像判断所述预设位置处的待分选物料是否为特定类物料,其中所述特定类物料是体积大于预定值的物料;以及
在确定所述预设位置处的待分选物料为特定类物料时,将其从所述物料分选箱中清理出。
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