一种梗拐剔除系统及梗拐剔除方法与流程

一种梗拐剔除系统及梗拐剔除方法
1.本技术是cn202011063774.0的分案申请。
技术领域
2.本发明属于梗丝再造技术领域，更具体地说，涉及一种梗拐剔除系统及梗拐剔除方法。


背景技术：

3.梗拐是烟梗的组成部分，烟梗中梗拐约占烟梗重量的(5-15)％。梗拐木质素含量高，易吸水，在梗丝加工过程中容易对压梗、切丝、加料等工序产生不良影响，造成设备运行不稳定，梗丝产品质量波动又会影响卷烟质量。
4.传统处理方法是通过振动式梗拐剔除机、滚筒式梗拐剔除机从烟梗中剔除梗拐，由于梗拐的直径相差较大、形状各异，梗拐筛分设备容易卡料，机械方式剔除效率很低，处理后烟梗的纯净度低。
5.专利滚筒式梗拐筛分剔除机(申请号cn201110275442.3)提供一种筛分剔除梗拐连续作业的滚筒式梗拐筛分剔除机，其包括架设在支架上并由设备壳体包围的滚筒筛，滚筒筛包括若干根沿圆周等分平行排列的钢管；滚筒筛内靠近其中心位置沿轴向设置有梗拐输送机，滚筒筛的下方同轴向设置有烟梗输送机；梗拐输送机及烟梗输送机均为上部开口的u形螺旋输送机或其它输送方式；沿梗拐输送机和烟梗输送机的上部开口两侧分别固定安装梗拐v形集料板和烟梗v形集料板，烟梗和梗拐分别由各自的螺旋输送机输送到出口。
6.专利振动梗拐剔除机(申请号cn201822047401.9)公开了一种振动梗拐剔除机，其包括筛体、清拐装置及机架；筛体包括左侧板、右侧板、横撑杆、吊杆及筛板；横撑杆固定在左右侧板上端；筛板沿前后方向布置，每根筛板至少在两个位置分别通过吊杆与不同的横撑杆固定连接；清拐装置包括侧支架、直线滑台、滑块、摆动气缸及刮刀杆；侧支架固定在机架上；直线滑台固定在侧支架上，其运动件沿前后方向运动；滑块装在运动件上并随其前后运动；摆动气缸固定在滑块上，其输出轴通过连杆接刮刀杆；刮刀杆上左右等间隔设置有一排刮刀。该振动梗拐剔除机，结构简单、维护方便，可有效避免梗拐在筛板间隙中卡死。
7.上述两个专利代表了现有的梗拐筛分的两个基本形式，一个是滚筒式，一个是振槽式，均是通过机械筛分方式，根据外形尺寸对梗拐进行剔除。由于梗拐的直径相差较大，形状各异，通过机械方式剔除效率低，甚至失效，以至于不能达到技术目标。
8.公开号为cn105396795a的发明专利申请，公开了一种基于机器视觉剔除烟梗中烟拐的装置，所述装置包括振动输送机、与振动输送机衔接的高速皮带机、设置在高速皮带机后段的剔除系统；其中，剔除系统包括图像获取装置、照明光源、背景光源、图像处理系统、位于高速皮带机后端的剔除阀、烟梗通道、烟拐通道；图像获取装置；其中照明光源与背景光源分别位于物料面的上下两侧，两根照明光源分别置于图像获取装置扫描线的左右两侧，并成30～45度倾角聚光在物料面的扫描线上。该方案存在诸多问题：(1)振动输送机无法对物料进行剔除作业，由于烟梗中含有一些需要剔除的碎梗，该申请无法预先剔除部分
无用的碎梗，增加了后端视觉剔除的效果和效率。(2)本领域技术人员通常利用高速皮带机输送烟叶，由于烟梗的面积小，与高速皮带机的皮带之间的摩擦力小，在高速皮带机上容易打滑，烟梗的移动路径不稳定。(3)该申请将图像获取装置和剔除阀设置在烟梗的抛物线路径上，众所周知，不同重量、体积的梗拐的抛物线路径不同，有些梗拐在到达剔除阀前、甚至是到达图像获取装置前就已经掉下去了，导致剔除失败。(4)高速皮带机难以维护，存在跑偏问题，使得梗拐的输送路径不准确、不稳定，也就是说，预先放置的图像获取装置、剔除阀不在梗拐的输送路径上，图像获取装置从识别梗拐到剔除，容易误剔除或剔除不到。这很显然会导致剔除失败，需要不断地调整高速皮带机来更正烟梗的输送路径，可用性差，无法在产业上应用。(5)高速皮带机使用与维护保养的成本比较高。
9.所以，目前的现状是急需一种高效率的梗拐剔除工艺，该工艺设备运行稳定，不堵料，梗拐剔除后烟梗的纯净度高，错误剔除率低。


技术实现要素：

10.本发明提供一种梗拐剔除系统，采用视觉识别剔除的方式剔除梗拐，在视觉剔除前先对原料梗进行分析，预先去除影响光谱剔除判断的杂物，降低视觉剔除的负荷，大大提高视觉剔除梗拐的效率。
11.本发明提供的梗拐剔除系统，包括筛分机和视觉剔除系统；所述视觉剔除系统包括视觉剔除单元，所述视觉剔除单元包括物料分散机构、导料机构、视觉识别剔除机构、梗拐出口、烟梗出口；所述筛分机分选出来的待分选物料送入所述物料分散机构；所述导料机构为导料板或滑板，所述导料板或滑板倾斜地设置在所述物料分散机构出口的下方，所述视觉识别剔除机构靠近所述导料板或滑板的出口设置，所述视觉识别剔除机构用于将待分选物料中的梗拐剔除。
12.原料烟梗中含有各种碎梗、细梗、不规则梗等形态各异的烟梗和梗拐，这些烟梗和梗拐对视觉剔除的稳定运行产生不利影响，原料梗送入系统时，先经过筛分机的分选，将容易通过筛分机区分开来的物料分选出来，只将需要进一步通过视觉剔除分选的含梗拐烟梗送入视觉剔除系统，使得进入物料分散机构的物料减少，并且可以松散物料，物料分散机构将物料分散开来，摊薄物料。本发明采用筛分加视觉剔除的组合方式来对梗拐进行筛选、剔除，预先去除影响视觉剔除判断的杂物，可以有效的降低视觉剔除系统的数据库负荷，简化算法，大大提高剔除梗拐的效率。由于经过筛分机分选，进入视觉剔除系统的物料减少，降低视觉剔除系统的压力。
13.采用倾斜设置的导料板或滑板作为导料机构，利用物料自身的重量进行加速，物料经过视觉系统时，其运行的方向是斜向下运动，所以重力在短距离上对物料产生的运动方向改变极小，确保了视觉系统的稳定运行。
14.优选地，所述导料机构为导料板，所述视觉识别剔除机构为光谱剔除器，所述物料分散机构为激振输送器，所述激振输送器内设置有至少一个通道，每个通道的出料口均倾斜地设置有导料板，各导料板的出口分别设置有光谱剔除器，所述激振输送器的各通道分别与相应的导料板、光谱剔除器、梗拐出口、烟梗出口构成视觉剔除单元。物料进入激振输送器后，在激振力作用下物料以高频低幅的振动形式分散而有序地进入导料板。
15.优选地，所述激振输送器的上方设置有分料行车，所述筛分机分选出来的待分选
物料送至所述分料行车，所述分料行车可往复移动，将待分选物料散落在所述激振输送器的各个通道内。本发明采用分料行车为视觉剔除系统分配物料，分料均匀，连续性好，克服了现有技术中利用刮板喂料机供料而出现的间断和卡料问题。
16.优选地，所述分料行车为可在轨道上行走的皮带输送机，所述分料行车的输送带可双向运动；当需要剔除梗拐时，所述分料行车在其轨道的左右两端之间往复移动，且所述分料行车皮带输送机的输送带正向转动，从而将所述待分选物料均匀地分配给所述激振输送器的各个通道；当不需要剔除梗拐时，所述分料行车停留在轨道端部，此时输送带停止转动，或者输送带反向转动，将待分选物料送入主线辅连设备。分料行车既可以均匀分料，又可以在不需要使用视觉剔除系统时，直接将视觉剔除系统短接，使得从筛分机输送来物料可以直接进入主线辅连设备，满足不同工况的需要。
17.优选地，所述烟梗出口的下方设置有出料口皮带机，所述出料口皮带机通过主线辅连设备连通风力输送管道；当分料行车的输送带反向转动时，输送带上的物料落入出料口皮带机，经出料口皮带机送入风力输送管道。风力输送管运输效率高，更加方便管理。
18.优选地，所述视觉剔除系统包括两组激振输送器，所述分料行车将待分选物料送入其中一组激振输送器，该组激振输送器的梗拐出口输出的物料通过输送机送入另一组激振输送器中。第一组激振输送器中输出的物料流量相对较大，将符合要求的烟梗作为梗拐剔除的概率较大，此时牺牲了一定的筛选精度，另一组激振输送器输出的物料流量相对较小，将梗拐剔除，保留第一次误剔除的烟梗。
19.优选地，所述物料分散机构为均料器，所述导料机构为滑板，所述视觉识别剔除机构包括视觉识别装置和剔除装置；所述滑板设置在均料器出口的下方，其上端向上延伸至均料器的前方，或者，所述滑板设置在均料器出口的下方，所述均料器出口的前方设置有挡板。所述滑板的两种设置方式都能够引导烟梗物料向下滑行，从而确保烟梗物料的运动路径，使后续的视觉识别和剔除梗拐更精确，减小误剔烟梗的可能性。含梗拐烟梗在均料器上被均匀摊薄，成为单层无叠加的状态，本发明利用烟梗流动性好的特性，在均料器的出口设置滑板，烟梗顺着滑板下溜，不需要动力输送。在均料器的出口前方的设置挡板或者滑板的上端位于均料器的出口前方，避免烟梗抛散，挡板可以将烟梗导入滑板。烟梗移动路径固定，使得视觉系统有效地对梗拐进行识别，可以有效地剔除梗拐。本发明依靠烟梗自重通过滑板快速下滑，烟梗下滑轨迹变化很小。本发明在线剔除梗拐，对于梗拐剔除效率高、自动化程度高、设备占地少，满足卷烟企业降低原料消耗、提高产品质量的需要。
20.优选地，所述视觉剔除系统包括多组视觉剔除单元，多组视觉剔除单元被分为初剔系统和优选系统，所述筛分机分选出来的待分选物料送入所述初剔系统的均料器，所述初剔系统的梗拐出口输出的物料通过输送机送入所述优选系统的均料器。在初剔系统中物料流量相对较大，将符合要求的烟梗作为梗拐剔除的概率较大，此时牺牲了一定的筛选精度，优选系统的物料流量相对较小，将梗拐剔除，保留初剔工序中误剔除的烟梗。
21.优选地，所述输送机为斗料提升机，包括壳体、储料盒安装传送带、储料盒，所述储料盒安装传送带上间隔安装多个储料盒，所述储料盒的横切面成单面开口的三角状，便于装入一定量的烟梗。
22.优选地，所述斗料提升机的底部安装有高度可调的滤尘网，所述滤尘网的下方安装有接灰盒，细灰收集到接灰盒里。滤尘网的安装高度可用丝杆调节，既能够避免与储料盒
摩擦，又可以防止积料。接灰盒上带有接灰抽屉，便于开启，能随时处理掉积灰。
23.优选地，所述其中一组激振输送器、初剔系统的梗拐出口下方设置有回料下螺旋，所述另一组激振输送器、优选系统的上方设置有回料上螺旋，所述斗料提升机的进口、出口分别与所述回料下螺旋、回料上螺旋连通，从梗拐出口输出的物料经回料下螺旋、斗料提升机、回料下螺旋送入所述另一组激振输送器或优选系统。
24.优选地，还包括流量控制单元，包括储柜、倾斜设置的提升皮带输送机、均料辊、卸料斗、计量管、皮带秤；所述提升皮带输送机的进口端连接所述储柜，其出口端连接所述卸料斗，所述均料辊位于所述提升皮带输送机的输送带上方；所述卸料斗的出口与所述计量管连接，所述皮带秤位于所述计量管出口的下方，所述皮带秤的出口连接所述筛分机。本发明在筛分机之前设置流量控制单元，可以起到定量投料的作用，确保流量稳定的同时，还具有计量作用。
25.优选地，还包括麻丝剔除机，所述麻丝剔除机位于所述流量控制单元与所述筛分机之间，设置在皮带秤的尾部；所述麻丝剔除机包括滚轴，所述滚轴上安装有粘布。麻丝是烟梗包装的麻袋上掉落的杂质，混在烟梗中会缠绕在滚筒筛分机的筛网上，堵塞筛网口，降低筛分率；同时麻丝也会影响视觉系统剔除系统的判断，降低视觉剔除系统剔除的工作效率，所以在原料进入滚筒筛分机时必须去除麻丝。麻丝剔除机的粘布可以有效的将麻丝粘住，去除物料中混有的麻丝，能有效减少滚筒筛分机的卡料情况。
26.优选地，所述筛分机为滚筒筛分机或振动筛，或者，所述筛分机为滚筒筛分机，所述滚筒筛分机分选出的物料送入振动筛，经振动筛筛选后送入视觉剔除系统。本发明可以采用多种组合，利用滚筒筛分机、振动筛进行分析，也可以将两者组合起来使用。
27.本发明还提供一种梗拐剔除方法，使用筛分机对物料进行分选，将需要进一步处理的待分选物料送入物料松散机构，所述物料分散机构将物料分散开来，摊薄物料成单层；单层物料下落至倾斜的导料板或滑板上，所述物料依靠自身重力在所述导料板或滑板上斜向下运动；在靠近所述导料板或滑板出口的位置，利用视觉识别剔除机构剔除物料中的梗拐。
28.筛分机对物料进行分选，使得进入物料分散机构的物料减少，只有含有粗梗拐的混合物才进入视觉系统，并且可以松散物料，物料分散机构将物料分散开来，摊薄物料，形成单层物料缓慢前行的状态。单层物料向下落到下方的倾斜的导料机构上，此时导料机构上的物料无重叠，不影响视觉系统对目标物料的精确识别、精准定位和有效剔除。在物料分散机构下方巧妙的设置倾斜的导料机构，由物料分散机构分散的来料是单层缓慢的落入导料机构，在导料机构上没有物料重叠，而且导料机构具有一定的倾斜度，利用物料自身的重量进行加速，物料经过视觉系统时，其运行的方向是斜向下运动，所以重力在短距离上对物料产生的运动方向改变极小，以上两个细节设计都确保了视觉系统的稳定运行。
29.优选地，所述物料分散机构为激振输送器，所述激振输送器内设置有多个通道，利用分料行车将待分选物料散落在各个通道内。
30.相比于现有技术，本发明的有益效果为：
31.(1)本发明的梗拐剔除系统将滚筒筛分机与视觉剔除系统相结合，滚筒筛分机先按尺寸进行预剔除，再通过视觉剔除系统对残余梗拐按形状进行高准确性的识别、剔除，不仅提高了梗拐的剔除效率和工艺指标，还能有效避免误剔烟梗。
32.(2)本发明的梗拐剔除系统还通过流量控制单元计量的方式，实现流量控制。进一步，也可以根据实际需要，在梗拐出口、烟梗出口等位置额外设置料斗秤，对分选出来的各种物料进行计量，能计算出筛分剔除的烟梗各组分的重量和占比，并能将这些数据储存在系统里，方便回查调用，同时将能实时数据显示在屏幕上，让每批次处理的烟梗组成成分一目了然。
33.(3)本发明的梗拐剔除系统加入了麻丝剔除装置，能有效减少滚筒筛分机的卡料情况，同时提高了视觉剔除系统的工作效率。
34.本发明降低了设备的成本，优化了筛分剔除的效果，增加了筛分剔除的效率，提高了产品的纯净度。
附图说明
35.图1为本发明实施例一工艺流程图；
36.图2为实施例一滚筒筛分机的主视图；
37.图3为实施例一滚筒筛分机的左视图；
38.图4为刮板喂料机的主视图；
39.图5为刮板喂料机的左视图；
40.图6为振动梗拐剔除机的结构示意图；
41.图7为实施例一刮板喂料机、视觉剔除系统和烟梗输送带的装配示意图；
42.图8为图7的右视图；
43.图9为初剔系统和优选系统的结构示意图；
44.图10为实施例一视觉剔除单元的结构示意图一；
45.图11为实施例一视觉剔除单元的结构示意图二；
46.图12为滑板的一种安装结构示意图；
47.图13为滑板的另一种安装结构示意图；
48.图14为实施例二梗拐剔除系统的平面布局图；
49.图15为流量控制单元的结构示意图；
50.图16为实施例二滚筒筛分机的结构示意图；
51.图17为实施例二视觉剔除系统的正视图；
52.图18为实施例二视觉剔除系统的左视图；
53.图19为斗料提升机的结构示意图；
54.图20为本发明实施例2工艺流程图。
55.附图标记：1.流量控制单元、2.麻丝剔除机、3.滚筒筛分机、4.振动筛、5.二号料斗秤、6.辅连设备、7.三号料斗秤、8.视觉剔除系统、9.主线辅连设备、10.风力输送管道、11.辅连设备、12.一号料斗秤；
56.1-1.储柜、1-2.皮带输送机、1-3.提升皮带输送机、1-4.均料辊、1-5.卸料斗、1-6.计量管、1-7.皮带秤；
57.3-1.进口、3-2.滚筒、3-2.1.短细梗筛分区、3-2.2.筛分二区、3-2.3.筛分三区、3-3.除尘系统、3-4.外壳、3-4.1.短细梗出口、3-4.2.二区出口、3-4.3.三区出口、3-4.4.粗梗拐出口、3-5.机架、3-5.1.滚筒支撑、3-6.刷辊、3-7.刮刀、3-8.毛刷；
58.4-1.筛板、4-2.碎梗出料口、4-3.收集箱；
59.8-1.进料皮带输送机、8-2.激振输送器、8-3.导料板、8-4.分料行车、8-5.光谱剔除器、8-6.回料上螺旋、8-7.斗料提升机、8-8.出料口皮带机、8-9.料斗、8-10.回料下螺旋、8-11.支撑腿；
60.8-7.1.斗料提升出口、8-7.2.提升主动轴、8-7.3.储料盒、8-7.4.斗料提升壳体、8-7.5.储料盒安装传送带、8-7.6.提升从动轴、8-7.7.接灰盒、8-7.8.滤尘网、8-7.9.斗料提升进口；
61.b刮板喂料机、b1刮板装置、b2弧形带式输送装置、b1-1刮板、b2-1输送带、b2-2输送带出料口；
62.c视觉剔除系统、c1初剔系统、c2优选系统、c3输送机、c-1进料口、c-2均料器、c-21均料器出口、c-3滑板、c-31角度调节机构、c-32转轴、c-4视觉识别装置、c-5剔除装置、c-6梗拐出口、c-7烟梗出口、c-8挡板、c-81竖直部、c-82倾斜部、c-9出料管、d烟梗输送带。
具体实施方式
63.下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的说明。
64.实施例1
65.图1显示了根据本发明方法的工艺流程图，烟梗进料后通过筛分机进行分类处理，通过不同筛网尺寸将来料烟梗分为四个部分：1、尺寸≤3x20mm(即，梗径≤3mm，长度≤20mm)的短细梗，作为废料处理；2、3mm＜梗径≤6mm的烟梗原料直接作为成品梗输送到后续工序；3、6mm＜梗径≤10mm的含梗拐烟梗通过输送装置进入视觉剔除系统处理；4、梗径＞10mm的粗梗拐和梗头，作为废料处理。其中6mm＜梗径≤10mm的含梗拐烟梗经输送装置送入视觉剔除系统，并漏过少量梗径较小的烟梗(梗径尺寸可以根据实际需要设定)后直接进入下一步工序，其余含梗拐烟梗送入视觉剔除系统，进一步减少视觉剔除系统的处理量。视觉剔除系统分为初剔系统和优选系统，先经过初剔系统将烟梗和梗拐(含有被误剔除的烟梗)分离出来，烟梗进入后续工序，梗拐(含有被误剔除的烟梗)则通过输送机进入优选系统，再次将误剔的烟梗和梗拐进行分离，分离出的烟梗进入后续工序，梗拐作为废料处理。
66.在图1所示的工艺流程中，筛分机一般为滚筒筛分机，如图2和图3所示，滚筒筛分机主要由进口3-1、滚筒支撑3-5.1、滚筒3-2、机架3-5、短细梗筛分区3-2.1、短细梗出口3-4.1、筛分二区3-2.2、二区出口3-4.2、筛分三区3-2.3、三区出口3-4.3、粗梗拐出口3-4.4、刷辊3-6、除尘系统3-3和刮刀3-7等组成。其中滚筒支撑3-5.1用于滚筒停产、维修保养时顶起；滚筒筛网分为3个筛分区，并设置有对应的3个出口：短细梗筛分区，用于筛分3x20mm以下的短细梗，短细梗从短细梗出口3-4.1输出；筛分二区用于筛分3mm＜梗径≤6mm的成品梗，成品梗从二区出口3-4.2输出；筛分三区用于筛分6mm＜梗径≤10mm的含梗拐烟梗，含梗拐烟梗从三区出口3-4.3输出。滚筒筛分机最后的出口为粗梗拐出口3-4.4，粗梗拐和梗头尺寸最大，一直移动至粗梗拐出口。滚筒筛网上方设置有3-6刷辊和3-7刮刀，用于清理滚筒筛网，防止筛网堵塞；滚筒筛网上方还设置有除尘系统3-3。本发明的短细梗、成品梗、粗梗拐和梗头的尺寸可以根据实际需要进行调整，根据尺寸来调滚筒筛分机的短细梗筛分区、筛分二区、筛分三区的网筛的网孔大小。
67.在图1所示的工艺流程中，输送装置为刮板喂料机或者振动梗拐剔除机。如图4和
图5所示的刮板喂料机主要由刮板装置b1和弧形带式输送装置b2组成。其中刮板装置b1的刮板b1-1的顶部与弧形带式输送装置b2的输送带b2-1的带面之间的距离设计为2-6mm，可以使滚筒筛分机中漏筛的梗径≤2-6mm的烟梗穿过刮板，然后通过输送带出料口b2-2汇入后续工序，该距离可以根据实际需要调整。而由刮板b1-1刮出的含梗拐烟梗则进入视觉剔除系统的初剔系统。
68.如图6所示的振动梗拐剔除机一般采用振动输送机(即振动筛4)，包括筛板4-1、碎梗出料口4-2和收集箱4-3，筛板4-1可设置为横竖交叉的单层钢丝网，或者设置为两层，其中上层为冲孔板，下层为横竖交叉的钢丝网。烟梗在筛板4-1上通过抛落运动前进过程中，烟梗中的大部分碎梗被筛下，筛下的碎梗一直运动到碎梗出料口4-2处落入收集箱4-3内，其余烟梗在振动输送过程中被均匀摊薄后进入视觉剔除系统的初剔系统。
69.图7和图8显示了刮板喂料机b、视觉剔除系统8和烟梗输送带d的装配位置，视觉剔除系统8上游连接刮板喂料机b，下游连接烟梗输送带d。经刮板喂料机b的来料进入初剔系统c1的进口，剔除梗拐后的烟梗物料进入烟梗输送带d输出，梗拐物料(含被误剔除的烟梗)则由输送机c3再次输送到优选系统c2的进料口，分离出的烟梗进入烟梗输送带d，梗拐作为废料收集。其中初剔系统c1与优选系统c2并排设置，视觉剔除系统8可根据生产流量由多组视觉剔除单元组成，优选为5-7组，每组处理能力在200kg/h左右。例如采用7组视觉剔除单元，如图9所示，前5组作为初剔系统，后2组作为优选系统。
70.在图10显示的实施方式中，视觉剔除单元包括进料口c-1、均料器c-2、滑板c-3、视觉识别装置c-4、剔除装置c-5、梗拐出口c-6、烟梗出口c-7，烟梗来料由进料口c-1进入，经过均料器c-2均匀摊薄后沿滑板c-3向下滑行，然后经视觉识别装置c-4进行判别是烟梗还是梗拐，如果是梗拐，则通过剔除装置c-5利用压缩空气将梗拐打出到梗拐出口c-6；如果是烟梗，就沿着滑板c-3滑入烟梗出口c-7，从而实现烟梗和梗拐分离。
71.在图11显示的实施方式中，视觉剔除单元还包括挡板c-8和出料管c-9，其中挡板c-8由竖直部c-81和倾斜部c-82组成，竖直部c-81正对着均料器c-2的出口，倾斜部c-82则延伸至滑板c-3的斜上方。出料管c-9设置在滑板c-3的底端的下方，出料管c-9设置有梗拐识别通道，视觉识别装置c-4就设置在梗拐识别通道的一侧，梗拐识别通道的出口紧接着就是剔除装置c-5。梗拐出口c-6和烟梗出口c-7分别设置在梗拐出料管和烟梗出料管的底部，烟梗出料管位于梗拐识别通道的出口的下方，梗拐出料管位于梗拐识别通道的侧下方，烟梗出料管与梗拐出料管共同组成一裤衩状的管道，剔除装置c-5就设置在烟梗出料管的侧壁上、正对梗拐出料管的入口，将梗拐剔除进入梗拐出料管。
72.图12和图13显示了滑板的两种结构形式。如图12所示，滑板c-3倾斜地设置在均料器出口c-21的前方，其中，滑板的上端位于均料器出口前方，滑板的下端延伸至均料器下方，能够将来自均料器c-2的物料阻挡并引导其沿滑板c-3向下滑行；如图13所示，滑板c-3倾斜地设置在均料器出口c-21的下方，且均料器出口c-21的前方正对着挡板c-8，挡板c-8的竖直部c-81和倾斜部c-82能够阻挡来自均料器c-2的物料，使其落在滑板c-3上并向下滑行。在图12和图13中，滑板c-3的倾斜方向相反，具体结构有所不同，都能够引导烟梗向下滑行，确保烟梗的运动轨迹，提高了后续的视觉识别和剔除的精确度和效率。图12和图13所示的滑板c-3的底端通过转轴c-32可转动地安装在壳体上，滑板c-3上还安装有角度调节机构c-31，能够根据生产需要在50
°
至70
°
范围内调节滑板c-3的倾斜角度，滑板c-3的倾斜角度
优选60
°
。
73.以配套3000kg/h梗丝生产线的梗拐剔除系统为例，对梗拐剔除系统的工艺说明如下：
74.1、来料3000kg/h的烟梗物料通过滚筒筛分机，滚筒筛分机前两段筛网筛分出约60kg/h(2％)的3x20mm以下的短细梗，通过风送或装箱处理。滚筒筛分机第3-6段筛网筛3mm＜梗径≤6mm的烟梗原料，约1700kg/h(57％，标志为成品烟梗1)，输送到后续工序；滚筒筛分机第7段筛网筛6mm＜梗径≤10mm的含梗拐烟梗，约1200kg/h(40％)输送到刮板喂料机进口；梗径＞10mm的粗梗拐和梗头，约6kg/h(0.2％)梗杆等较大的杂物由滚筒出口输出(标志为梗拐1)。还有部分的灰尘等较轻的杂物由除尘管道排至除尘房。
75.2、滚筒筛分机第7段筛网筛筛出的约1200kg/h(40％)经过刮板喂料机输送到视觉剔除系统，刮板喂料机的刮板与输送带的带面间约有(2-6)mm的间隙，漏出约100kg/h(3％标志为成品烟梗2)的梗径≤2-6mm的烟梗原料汇入后续工序，其余的1100kg/h(37％)6mm＜梗径≤10mm的含梗拐烟梗进入视觉剔除系统的的初剔系统进行视觉剔除。
76.3、经视觉剔除系统的初剔系统分离出约840kg/h(28％标志为成品烟梗3)的烟梗进入后续工序，剔除的260kg/h(8.7％)梗拐通过输送机送入视觉剔除系统的优选系统，进一步进行视觉识别分离，分离出约120kg/h(4％标志为成品烟梗4)的在初剔系统中被误剔的烟梗汇入下道工序，剩余的140kg/h(4.6％)梗拐(标志为梗拐2)作为废料进行收集。
77.上述梗拐剔除过程中成品烟梗由4个部分烟梗混合。取样后由人工分拣出烟梗和梗拐，检测结果如下：
78.成品烟梗1中含梗拐5.41％；
79.成品烟梗2中含梗拐5.17％；
80.成品烟梗3中含梗拐4.48％；
81.成品烟梗4中含梗拐10.87％；
82.计算成品梗中含拐率为：
[0083][0084]
上述梗拐剔除过程中剔除的梗拐废料由2个部分组成，取样后由人工分拣出烟梗和梗拐，检测结果如下：
[0085]
梗拐1中含梗18.74％；
[0086]
梗拐2中含梗14.76％；
[0087]
计算剔除梗拐中含梗率为：
[0088][0089]
从以上案例可以看到，采用本发明的梗拐剔除系统，可以高速、高效完成剔除，误剔率低，可以非常有效地分离出烟梗和梗拐。
[0090]
实施例2
[0091]
结合图14，本发明的梗拐剔除系统包括流量控制单元1、麻丝剔除机2、滚筒筛分机3、振动筛4、辅连设备6、视觉剔除系统8、主线辅连设备9、辅连设备11和风力输送管道10，其中，流量控制单元1和麻丝剔除机2依次设置在滚筒筛分机3之前，用于烟梗物料筛分的前处
理工序；辅连设备6、主线辅连设备9、辅连设备11都是输送线，和风力输送管道10的作用一样，主要是输送物料，便于整个系统的高效运转，而不涉及烟梗物料的处理工序。
[0092]
结合图14、16和图20，本发明的梗拐剔除的流程为：原梗f通过流量控制单元1定量投料，在麻丝剔除机2中去除原料中混有的麻丝，去除麻丝的原料f进滚筒筛分机3筛分，进入滚筒筛分机3后原梗f被分为4个种类的物料，这4种物料分别是，
①
号口的细碎梗f1(外排杂物，需料斗秤计量)；
②
号口的合格细梗f2；
③
号口的混合粗梗f3；
④
号口的超大梗及杂物(麻丝、麻绳、标签等杂物)f4(外排杂物，需料斗秤计量)。其中
③
号口的混合粗梗f3经振动筛4筛选后，超长粗梗f3-2与
②
号口的合格细梗f2合并到辅连设备11，并送往制梗线；合格粗梗和粗梗拐f3-1通过辅连设备6送往视觉剔除系统8。f3-1在视觉剔除系统8中进行第一次剔除，第一次剔除后合格粗梗f6进入合格梗皮带机(出料口皮带机8-8)，粗梗拐混合物f5通过辅连设备送回视觉剔除系统8进行二次剔除；二次剔除后合格粗梗f8进入合格梗皮带机与f6混合送往制梗线，剩下的粗梗拐f7排出系统外(外排杂物，需料斗秤计量)。
[0093]
流量控制单元1为系统提供流量稳定的投料，在流量控制单元1的尾部安装有麻丝剔除机2，麻丝剔除机2集成在小型皮带机上，由三到五组平行的滚轴组成，滚轴由一个电机同时驱动，在滚轴上安装有粘布，粘布可以有效的将麻丝粘住，去除物料中混有的麻丝；在麻丝剔除机2的尾部连接滚筒筛分机3，滚筒筛分机3能将烟梗分成4个不同粗细的组份，分别从4个出口排出。其中φ3mm以下的细梗通过短细梗出口3-4.1(即
①
号口)从一号料斗秤12记录重量并排到系统外，φ12mm以上超大梗、梗拐和杂物通过粗梗拐出口3-4.4(即
④
号口)从二号料斗秤5记录重量并排到系统外，φ3-6mm合格梗从二区出口3-4.2(即
②
号口)经过料斗秤称重后，通过辅连设备11汇集到主线辅连设备9，φ6-12mm混合梗(合格梗+梗拐)从三区出口3-4.3(即
③
号口)经过料斗秤称重后，落入滚筒筛分机3下端的振动筛4中，φ6-12mm混合梗在振动筛4中被筛分为φ6-12mm超长粗梗、φ6-12mm合格粗梗和粗梗拐，其中φ6-12mm超长粗梗落入辅连设备11并汇集到主线辅连设备9，φ6-12mm合格粗梗和粗梗拐通过另一条辅连设备6进入到视觉剔除系统8中；φ6-12mm粗梗拐在视觉剔除系统8中被剔除，从梗拐出口(即
⑤
号口)落入三号料斗秤7中记录重量并排除系统；φ6-12mm合格粗梗经过视觉剔除系统8后被保留并从烟梗出口(即
⑥
号口)落入主线辅连设备9；在主线辅连设备9汇集的φ3-6mm合格细梗、φ6-12mm超长粗梗和φ6-12mm合格粗梗，通过主线辅连设备9进入风力输送管道10，在风力输送管道10的内被送往制梗线中。为了尽可能的减小梗拐的误剔除率，可将已经经过一次视觉剔除的φ6-12mm合格粗梗和粗梗拐的混合梗再进行送回视觉剔除系统8进行二次剔除。
[0094]
具体的，结合图15，描述流量控制单元1的结构及功能。在储柜1-1的前端内部安装有皮带输送机1-2，在皮带输送机1-2下方安装有提升皮带输送机1-3，提升皮带输送机1-3的进料口安装在皮带输送机1-2的出料口下方；在提升皮带输送机1-3的中间位置安装有均料辊1-4，均料辊1-4用于控制喂料时的物料厚度；在提升皮带输送机1-3的出料口处连接卸料斗1-5，卸料斗1-5的下端连接计量管1-6，在计量管1-6的下端连接皮带秤1-7，皮带秤具有计量功能，可以记录单位时间内投料的总重量。麻丝剔除机2设置在皮带秤1-7的尾部。
[0095]
物料f(其中梗拐含量5-15％，粗大梗拐1-3％，根据客户要求一般剔除的是φ6-12mm的粗梗拐和φ12mm以上超大梗拐，而φ3-6mm的梗拐保留，通常φ3-6mm的梗拐也可以在原有设备上增设视觉系统进行剔除，)从储柜1-1的上端投入，储柜1-1用于缓冲和储存物
料f；物料f在皮带输送机1-2的作用下进入提升皮带输送机1-3，提升皮带输送机1-3变频控制；物料f在提升皮带输送机1-3的作用下进入卸料斗1-5；提升皮带输送机1-3上端的均料辊1-4用于控制物料f在提升皮带输送机1-3上的运送厚度，结合带速v1可以恒定物料f流量；物料f从卸料斗1-5中进入计量管1-6；控制好计量管的开口高度h，并配合皮带秤的运行速度v2，可以起到定量投料的作用，并在物料运送的同时记录单位时间内投料f的总重量m。
[0096]
具体的，结合图16，描述滚筒筛分机3的结构及功能。滚筒筛分机3的进口3-1连接滚筒3-2，在滚筒3-2外面有外壳3-4，在滚筒3-2上面安装有除尘系统3-3，在除尘系统3-3和滚筒3-2之间安装有毛刷3-8。在滚筒3-2的筒壁上依次安装有φ3mm筛网，φ6mm筛网和φ12mm筛网，在对应的φ3mm筛网下方，滚筒筛分机3安装有一号料斗秤12，φ6mm筛网出口(即二区出口3-4.2)的卸料斗，φ12mm筛网出口(即三区出口3-4.3)的卸料斗，同时在滚筒筛分机3的末端还安装有二号料斗秤5；在φ6mm筛网出口的卸料斗下方安装有辅连设备11，在φ12mm筛网出口的卸料斗下方安装有振动筛4。振动筛4有两个出口，一个出口将物料汇合于φ6mm筛网出口的卸料斗下方的辅连设备11，另一个出口与通往视觉剔除系统8的辅连设备6连接。
[0097]
流量控制单元1运送来的物料f，经过麻丝剔除机2去除麻丝后，从进口3-1进入滚筒3-2，滚筒3-2上安装有三个不同规格的筛网；物料f在φ3mm筛网的短细梗筛分区3-2.1的作用下筛分出φ3mm以下碎细梗f1(总占比2-4％)，f1通过一号料斗秤12从
①
号口(即短细梗出口3-4.1)记录重量m1并将f1排到系统外；筛分掉f1后，剩下的物料在φ6mm筛网的筛分二区3-2.2的作用下筛分出φ3-6mm合格细梗f2(总占比50-80％)，f2经过卸料斗从(即二区出口3-4.2)落入辅连设备11，并通过辅连设备11汇集到主线辅连设备9；筛分掉f2后，剩下的物料在φ12mm筛网的筛分三区3-2.3的作用下筛分出φ6-12mm的混合粗梗f3(总占比15-40％)，其中f3包括φ6-12mm超长粗梗f3-2(总占比1-3％)、φ6-12mm合格粗梗和粗梗拐f3-1(总占比20-34％)，f3经过卸料斗从
③
号口(即三区出口3-4.3)落入振动筛4，f3经过振动筛4的筛分，f3-2落入辅连设备11并汇集到主线辅连设备9，f3-1通过辅连设备6进入到视觉剔除系统8中；经过前三道筛选后，f中最后剩下的φ12mm以上超大梗及杂物f4(总占比0.5-2％)通过二号料斗秤5从
④
号口(即粗梗拐出口3-4.4)记录重量m2并排到系统外。为了防止滚筒3-2上的筛网卡料，在滚筒3-2上安装有毛刷3-8，毛刷3-8上带有压紧弹簧，能让毛刷3-8上的粗硬刷毛伸入到筛网缝隙中，有效的清理堵塞筛网的烟梗；在滚筒筛分机3上端安装有除尘系统3-3，除尘系统3-3在负压的作用下，能有效的去除滚筒3-2内物料由于滚动而产生的粉尘。
[0098]
具体的，结合图17和图18，描述视觉剔除系统8的结构及功能。视觉系统系统8通过支撑腿8-11支撑在地面上。视觉剔除系统8也叫光谱剔除系统或梗拐视觉剔除机。视觉剔除系统8的顶部安装有进料皮带输送机8-1，在进料皮带输送机8-1的出口下方安装有分料行车8-4，分料行车8-4沿轨道往复运动，可以将来料均匀分布在下方左侧的一组激振输送器8-2内；激振输送器8-2具有多个通道的，在激振输送器8-2每个通道的出料口连接导料板8-3，导料板8-3倾斜设置在通道的出料口下方，导料板8-3能将物料导入光谱剔除器8-5。光谱剔除器8-5连通两个出口，其中，烟梗出口连接出料口皮带输送机8-8，梗拐出口连接回料下螺旋8-10。回料下螺旋8-10的出料口连接斗料提升机8-7的进料口，斗料提升机8-7的出料口连接回料上螺旋8-6的进料口，回料上螺旋8-6的出料口连接右侧的双通道的激振输送器
8-2，此激振输送器的出料端也连接倾斜设置的导料板8-3，该导料板8-3将物料再导入光谱剔除器8-5进行二次剔除。本实施例设置了两组独立的激振输送器，也可以将两组合并成一个激振输送器，物料送入其中的一部分通道进行一次剔除，利用其余部分通道进行二次剔除，这样本质上也是两组。
[0099]
从辅连设备6运送过来的φ6-12mm合格梗和梗拐f3-1从进料皮带输送机8-1进入视觉剔除系统8；在进料皮带输送机8-1出料口下端安装有分料行车8-4，分料行车8-4由个一带驱动的4轮皮带输送机组成，该皮带输送机上的输送带能正反运动，分料行车8-4通过轮子行走在下方的行车轨道上，使分料行车8-4能在最左端b点和最右端a点往复移动，分料行车8-4的输送带和轮子的驱动是单独控制的；当不需要使用视觉剔除时，分料行车8-4可以直接将视觉剔除系统8短接，将来料直接送往制梗线，具体的，分料行车8-4停留在最右端a处，分料行车8-4上的输送带向右运动，此时从进料皮带输送机8-1上掉落到分料行车8-4的物料f3-1会从其后端出料口掉落到出料口皮带机8-8中，并通过出料口皮带机8-8汇入主线辅连设备9。当不需要使用视觉剔除时，若没有来料，此时分料行车8-4的输送带则停止转动。
[0100]
当需要进行视觉剔除的时候，分料行车8-4上的输送带向左运动，且分料行车8-4沿其轨道在a-b之间做往复运动，这种往复运动能将从分料行车8-4掉落的物料f3-1均匀的分散在下端一次剔除系统的激振输送器8-2上；激振输送器8-2上内部分为5个独立的通道，物料f3-1均匀的掉落到激振输送器8-2后，在激振力的作用下f3-1以高频低幅的振动形式分散而有序的从出口端进入到各自通道的导料板8-3上；在导料板8-3的引导下，物料f3-1进入各自通道内的光谱剔除器8-5中；f3-1中含有的φ6-12mm的粗梗拐f5(总占比5-15％)会在滑过光谱剔除器8-5的一瞬间被剔除，并经卸料斗8-9落入回料下螺旋8-10中；f3-1中含有的φ6-12mm合格粗梗f6(总占比10-29％)则保留下来，落入视觉剔除系统8的出料口皮带机8-8中。
[0101]
落入回料下螺旋8-10中的梗拐f5中会含有部分合格梗f6，为了从f5中尽可能的保留f6，将第一次视觉剔除的梗拐f5进行二次视觉剔除处理；f5通过回料下螺旋8-10进入斗料提升机8-7，所述斗料提升机8-7将f5提升到合适高度并抛送到回料上螺旋8-6内，回料上螺旋8-6再将f5推入下端的激振输送器8-2中，此激振输送器8-2含有2个通道，激振输送器8-2再将f5沿各自通道均匀送入其下端的导料板8-3上，物料f5在导料板8-3上进入光谱剔除器8-5进行剔除；f5在二次视觉剔除后，合格梗含量极低的φ6-12mm粗梗拐f7(总占比1-3％)进入三号料斗秤7记录重量m3，然后排出系统；f5经二次视觉剔除后，f5中混有的φ6-12mm合格梗f8(总占比6-14％)落入视觉剔除系统8的出料口皮带机8-8中；同为φ6-12mm的合格梗f6和f8在落入视觉剔除系统8的出料口皮带机8-8中汇集，并进入主线辅连设备9；主线辅连设备9最终将旋转筛分机筛选的φ3-6mm合格细梗f2、振动筛筛选的φ6-12mm超长粗梗f3-2、视觉系统选出的φ6-12mm的合格粗梗f6和f8一起送入风力输送管道10，并作为经过筛选剔除合格的烟梗通过风力输送管道10进入制梗线中。
[0102]
结合图1、图3、图4、图5，烟梗各组分如下表：
[0103][0104][0105]
结合流量控制单元1记录的原梗f总重量m，滚筒筛分机3的
①
号口和
④
号口记录的φ3mm以下细碎梗f1的重量m1和12mm以上超大梗及杂物f4的重量m2，以及视觉剔除系统8的
⑤
号口记录的φ6-12mm粗梗拐f7的重量m3。通过公式(m1/m)％可以在线计算出φ3mm以下细碎梗的占有率或剔除率；通过公式(m2/m)％可以在线计算出φ12mm以上超大梗和梗拐的占有率或剔除率；通过公式(m3/m)％可以在线计算出φ6-12mm粗梗拐的占有率或剔除率；通过公式(m1+m2+m3)/m％可以在线计算出原料的总剔除率。本发明的梗拐剔除系统可将以上计算的整个数据储存在系统里，方便调用回查，同时也可以将实时数据显示在屏幕上，让每批次处理的烟梗组成成分百分比一目了然。
[0106]
具体的，结合图19，描述斗料提升机8-7的具体结构和功能。斗料提升机8-7作为视
觉剔除系统8的二次剔除输送部件，在斗料提升机8-7上端安装有提升主动轴8-7.2，提升主动轴8-7.2上安装有驱动电机，为斗料提升机8-7提供动力；在斗料提升机8-7下端安装有提升从动轴8-7.6，提升从动轴8-7.6带有丝杆张紧装置，可以将储料盒安装传送带8-7.5张紧；储料盒安装传送带8-7.5环绕在提升主动轴8-7.2和提升从动轴8-7.6上；在储料盒安装传送带8-7.5上每隔一段距离安装一个储料盒8-7.3，储料盒8-7.3横切面成三角状单面开口，可以装入一定量的烟梗；在提升从动轴8-7.6下端安装有滤尘网8-7.8，滤尘网8-7.8的安装高度可用丝杆调节，滤尘网8-7.8与储料盒8-7.3最下端一般保证有2-3mm的距离，如果距离过大，滤尘网8-7.8上会积料，如果过低，滤尘网8-7.8与储料盒8-7.3会有摩擦；在滤尘网8-7.8下端安装有接灰盒8-7.7，斗料提升机8-7中的料灰可以通过滤尘网8-7.8落入接灰盒8-7.7，接灰盒8-7.7上带有接灰抽屉，便于开启，能随时处理掉积灰；φ6-12mm的粗梗拐f5从斗料提升进口8-7.9进入斗料提升机8-7；安装在储料盒安装传送带8-7.5上的储料盒8-7.3在斗料提升机8-7的底部将f5装满，并沿储料盒安装传送带8-7.5快速运动到斗料提升机8-7顶部，将f5抛洒到斗料提升出口8-7.1中；f5在斗料提升出口8-7.1的导向下进入回料上螺旋8-6。
[0107]
本实施例采用滚筒筛分机与振动筛组合的方式，很显然，也可以仅使用滚筒筛分机分选物料，或者，仅使用振动筛分选物料。振动筛可采用类似振动梗拐剔除机的结构。需要指出的是，本发明虽然提到各种物料的尺寸，根据尺寸进行分选，这仅仅是一种示例，本领域技术人员知道根据实际需要，制作不同的滚筒筛分机、振动筛等，分选出一定尺寸的物料。
[0108]
上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。