光纤照明系统、物料分选设备及分选方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及物料分选领域，特别是涉及一种应用于物料分选设备的光纤照明系统、应用该光纤照明系统的物料分选设备以及物料分选方法。
【背景技术】
[0002]如图1所示，为现有的物料分选设备，包括振动器11、料槽20、第一照明装置13、第二照明装置14、第一相机16、第二相机15、剔除装置17、第一接收装置18、第二接收装置19，此外还包括图像处理和控制系统(图中未示出)；
[0003]振动器:用于将物料振动着向前输送；
[0004]料槽:用于将物料限制在一个平面内输送，并加速到特定的速度；
[0005]第一照明装置、第二照明装置构成照明系统:用于物料的照明，可以是可见光、红外光、紫外光，可以是激光、荧光灯、LED灯、白炽灯、卤素灯；
[0006]第一相机、第二相机构成图像采集系统:用于物料的成像，可以是线阵或面阵的CCD或者是CMOS ；
[0007]剔除装置:用于将判断出来的不合格的物料剔除，可以是高压高频气动电磁阀或者机械机构；
[0008]第一接收装置、第二接收装置构成接料系统:用于分别接收合格物料和不合格物料，其中第一接收装置接收合格物料，第二接收装置用于接收不合格物料；
[0009]图像处理和控制系统:用于进行图像处理、判断和整机的系统控制。
[0010]基于上述物料分选设备进行物料分选的过程如下:
[0011]首先是将物料输送到振动器上，振动器通过向前上方的往复振动，将物料12不断的向前上方抛出、落下，使得物料不断的向前运动，并且逐渐分散均匀，最终进入料槽，在光滑的料槽内，受重力作用，逐渐加速沿料槽向下运动，到达料槽末端时，速度增加到一定程度，通常在I?5m/s范围，对于特定长度的料槽，同一类物料的速度基本一致。速度增加使得振动器上堆叠的物料在料槽末端基本上不重叠，在料槽面上呈单层分布，并且物料粒/片间通常存在一定距离；当物料脱离料槽后，采用第一照明装置、第二照明装置进行照明，可以采用反射、透射或者反射与透射结合，然后利用第一照明装置、或者第二照明装置成像，可以是与照明装置同侧(得到反射像)，也可以是相反侧(得到透射像)；得到的图像通过图像处理和控制系统的处理，判断出合格物料和不合格物料，然后控制剔除装置，采用高压气体或机械装置将不合格品剔除；被剔除的不合格产品落入第二接收装置，合格物料落入第一接收装置。
[0012]如图2所示，为现有分选设备中的照明方式示意图，包括前分选箱23、后分选箱24、四个主灯21、两个背景灯22 ;其中两个主灯21和一个背景灯22安装在前分选箱23中，剩余的两个主灯21、一个背景灯22安装在后分选箱24中。
[0013]如图3所示，为主灯/背景灯的结构示意图，包括若干点光源31、铝基电路板32、散热横梁33，点光源31等间隔排列焊接在铝基电路板32上，铝基电路板32固定在散热横梁33上，被照明物料在光源的正前方。铝基电路板的长度与被照明物料相同或更长，由此实现被照明物料的均匀照明。
[0014]采用图3所示的结构进行照明，每个主灯或者背景灯上都包括了多个点光源，每个点光源都要进行线路连接，导致照明装置中线路繁杂，当出现故障时不易检修和更换，此外当点光源排列间隔太小时，各个点光源发热过多，不利于散热，但点光源之间间隔不够小时，又不能满足光源的线性照明要求，在散热与线光源之间不能两全。
【发明内容】
[0015]本发明的目的是提供一种应用于物料分选设备的光纤照明系统，用于解决上述技术问题。
[0016]本发明还公开了一种应用该光纤照明系统的物料分选设备，以及应用该物料分选设备进行物料分选的方法。
[0017]一种光纤照明系统，包括前主灯光源发生器、前背景灯光源发生器、前上主灯、前下主灯、前背景灯、后主灯光源发生器、后背景灯光源发生器、后上主灯、后下主灯、后背景灯、光纤束；前主灯光源发生器、前背景灯光源发生器安装在前分选箱内，后主灯光源发生器、后背景灯光源发生器安装在后分选箱内；前主灯光源发生器分出两束光纤束，一束的末端为前上主灯，另一束的末端为前下主灯；前背景灯光源发生器引出一束光纤束，该光纤束的末端为前背景灯；后主灯光源发生器分出两束光纤束，一束的末端为后上主灯，另一束的末端为后下主灯；后背景灯光源发生器引出一束光纤束，该光纤束的末端为后背景灯；上述光源发生器包括光源、反光镜；光源发生器通过连接装置与光纤束连接，光源安装在反光镜的焦点处，光纤束与光源发生器连接的一端堆成圆柱形，光纤束的末端的光纤呈一字排开，形成线形。
[0018]所述光源发生器中光线出射光路上安装有滤光片。
[0019]所述滤光片可根据不同物料的具体需求来更换不同的滤光片。
[0020]所述前上主灯、前下主灯、后上主灯、后下主灯上装有光学透镜。
[0021]所述前背景灯、后背景灯上装有扩散板。
[0022]一种应用权利要求上述任一光纤照明系统的物料分选设备。
[0023]应用所述的物料分选设备进行物料分选的方法，包括以下步骤:
[0024]S1、根据物料的种类及感光特性选择合适的滤光片；
[0025]S2、根据物料的种类及感光特性打开需要打开的主灯；
[0026]S3、根据物料的种类及感光特性打开需要打开的背景灯
[0027]S4、打开振动器开始物料分选，振动器将物料均匀抖出；
[0028]S5、物料沿着料槽向下滑动，在重力的作用下加速到特定的速度；
[0029]S6、相机对准下落的物料，实时成像，并将所成图像结果反馈给图像处理和控制系统；
[0030]S7、图像处理和控制系统根据图像判断当前物料是否合格；
[0031]S8、如果判断当前物料不合格则图像处理和控制系统控制剔除装置动作，将不合格物料剔除至第二接收装置(19);
[0032]S9、如果判断当前物料合格则剔除装置不动作，合格物料将直接进入第一接收装置(18)ο
[0033]本发明的光纤照明系统，由于采用光纤照明，所以整个照明系统结构简单，光纤形成的柔性光路易于维护保养，并且系统发热低，光源发生器与发光点分立，电气安全性高，光源发生器中的光源可以灵活改变；应用该光纤照明系统的物料分选设备以及应用该物料分选设备进行物料分选的方法的分选精度显著提高。
[0034]下面结合附图对本发明的应用于物料分选设备的光纤照明系统、应用该光纤照明系统的物料分选设备，以及应用该物料分选设备进行物料分选的方法作进一步说明。
【附图说明】
[0035]图1为现有物料分选设备的结构示意图；
[0036]图2为现有照明系统的结构示意图；
[0037]图3为现有主灯/背景灯结构不意图；
[0038]图4为本发明的照明系统的结构示意图；
[0039]图5为光源发生器原理示意图；
[0040]图6为主灯光纤束末端结构示意图。
【具体实施方式】
[0041]如图4所示，本发明的光纤照明系统，包括前主灯光源发生器41、前背景灯光源发生器42、前上主灯(411)、前下主灯(412)、前背景灯(421)、后主灯光源发生器43、后背景灯光源发生器44、后上主灯(431)、后下主灯(432)、后背景灯(441)、光纤束；前主灯光源发生器41、前背景灯光源发生器42安装在前分选箱23内，后主灯光源发生器43、后背景灯光源发生器44安装在后分选箱24内；前主灯光源发生器41分出两束光纤束，一束的末端为前上主灯411，另一束的末端为前下主灯412 ;前背景灯光源发生器42引出一束光纤束，该光纤束的末端为前背景灯421 ;后主灯光源发生器43分出两束光纤束，一束的末端为后上主灯431，另一束的末端为后下主灯432 ;后背景灯光源发生器44引出一束光纤束，该光纤束的末端为后背景灯441 ；
[0042]其中前上主灯411、前下主灯412、后上主灯431、后下主灯432用于照亮物料，前上主灯411、前下主灯412、后上主灯431、后下主灯432相对于物料轨迹对称安装，从而使得照明更均匀；在使用中，可以根据具体的需求，选择打开前上主灯411、前下主灯412，或者打开后上主灯431、后下主灯432，或者同时打开前上主灯411、前下主灯412、后上主灯431、后下主灯432 ；
[0043]前背景灯421和后背景灯441在物料的正后方，当用第一相机16或者第二相机15观察物料时，前、后背景灯即为物料的背景，用于给相机提供一个背景信号；
[0044]由于前上主灯411、前下主灯412的亮度由前主灯光源发生器41独立控制，后上主灯431、后下主灯432的亮度由后主灯光源发生器43独立控制，前背景灯421的亮度由前背景灯光源发生器42独立控制，后背景灯441的亮度由后背景灯光源发生器44独立控制，前主灯光源发生器41、后主灯光源发生器43和前背景灯光源发生器42、后