一种纤维制品在线识别与分拣装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种纤维制品识别与分拣装置及方法，属于纺织机械技术领域。该装置包括：传送带以及设置在传送带下方的托板；在所述托板上，从首端到末端依次设置有上料区、检测区、信息写入区和至少一个分选区；在所述托板上开有托板NIR光谱检测孔；所述传送带被平均划分为多个放置区，在每个放置区均开有传送带NIR光谱检测孔；当传送带移动时，传送带上的每个放置区的传送带NIR光谱检测孔的中心能够依次与托板上的托板NIR光谱检测孔的中心重合；在所述检测区的下方安装有NIR光谱仪，所述NIR光谱仪的探测头设置在所述托板NIR光谱检测孔内，且探测方向与托板所在的平面垂直。利用本发明专利技术实现了高效自动识别，且无污染。

An on-line identification and sorting device and method for fiber products

【技术实现步骤摘要】
一种纤维制品在线识别与分拣装置及方法
本专利技术属于纺织机械
，具体涉及一种纤维制品在线识别与分拣装置及方法。
技术介绍
中国专利公开文献《一种纺织品自动检测分拣机》公开了一种自动分拣装置；中国专利公开文献《非破坏性服装纺织品快速鉴别分拣方法》公开了一种非破坏性分拣方法，先采用常规化学分析方法对纺织服装进行纤维成分鉴别，确定服装中的纤维种类及其含量，结合服装面料的染色和后整理工艺，采集各类纺织品进行近红外光谱数据信息采集，然后进行预处理，方法包括：Savitzky-Golay平滑、Savitzky-Golay一阶导数、差分一阶导数、多元散射校正(MSC)、标准正态变量变换(SNV)和基线校正，然后采用主成分分析(PCA)方法，通过交叉验证利用化学计量学软件建立涵盖服装成分、织造种类、颜色及染整工艺的鉴别模型，结合工业自动化技术，实现服装的快速、无损工位分拣或输送带在线分拣。上述两项专利中第一个是对纺织品中不良品的分拣，没有实现纺织品的定性分析，第二个专利采用的是主成分分析法来实现纺织品的定性分析，重点介绍的是样本原数据的处理方法，没有公开装置本身的配件和实施流程。国外也有采用近红外光谱技术进行纺织品分拣的系统装置，例如意大利的回收衣物分拣系统，主要配置有：喂料传送带(长4200mm、宽2000mm、侧高1000mm、斜度30°，由带起重卸货功能的搬运车把载有未分类衣物的铁笼升高再倾斜，把衣物倒在输送带上，由输送带往上送到分检桌。输送带负载量达1,000公斤。)、分拣桌和操作平台(分拣桌尺寸：长2750mm、宽1000mm，高±850mm；操作平台尺寸：长5100mmx宽1550mm，平台离地面±1300mm带楼梯)。操作者通过脚踏板控制输送带，把适量的衣物传送至分检桌，只要踩动踏板，输送带会启动。操作者以约每件1.5秒的速度，将衣服送到检测系统、分拣系统、电动控制系统、HMI和软件、可链接到SQL数据库。但是该意大利分拣系统需人工操作，识别纤维类型较少，且大部分为纯组分纤维。综上所述，目前回收企业主要靠人工分拣，速度慢、识别率低、无法满足工业化规模的生产和集群化发展。另外，常规检测纺织品成分所用的化学方法用时长，成本高，有化学试剂排放，对环境有害、无法满足纺织品现场快速分拣要求。
技术实现思路
本专利技术的意义在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种纤维制品在线识别与分拣装置及方法，提高分拣速度和识别准确率，实现纤维制品主体组分与其它类别纤维制品的在线识别分拣，样品分拣由机器完成，该分拣过程属无损分拣，且对环境无污染。而且本专利技术装置除了可识别纯组分纤维外，还可识别多种混纺纤维，如聚酯/棉、聚酯/羊毛、真丝/棉等混纺织物等等。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种纤维制品在线识别与分拣装置，包括：传送带以及设置在传送带下方的托板；在所述托板上，从首端到末端依次设置有上料区、检测区、信息写入区和至少一个分选区；在所述托板上开有托板NIR光谱检测孔；所述传送带被平均划分为多个放置区，在每个放置区均开有传送带NIR光谱检测孔；当传送带移动时，传送带上的每个放置区的传送带NIR光谱检测孔的中心能够依次与托板上的托板NIR光谱检测孔的中心重合；在所述检测区的下方安装有NIR光谱仪，所述NIR光谱仪的探测头设置在所述托板NIR光谱检测孔内，且探测方向与托板所在的平面垂直。在所述传送带上的每个放置区均设置有NFC通讯卡，所述NFC通讯卡镶嵌在传送带内，随传送带一起运动；在所述托板的信息写入区的一侧、每个分选区的一侧均固定设置有NFC读写器；当传送带移动到信息写入区、每个分选区时，每个所述NFC读写器与传送带上位于该区的NFC通讯卡进行通讯。在所述检测区的下方安装有主控电脑；在每个分选区的一侧均固定安装有树莓派和电磁阀；每个分选区的树莓派分别通过网线与千兆网络集线器连接，所述千兆网线集线器通过网线与主控电脑连接；每个分选区的树莓派分别与一个NFC读写器、一个电磁阀连接；所述NIR光谱仪通过USB数据线与主控电脑连接。在所述托板的首端的外侧设置有备料框，在所述托板的末端的外侧设置有回收框；在所述托板的每个分选区的一侧均设置有收集框；在所述托板的每个分选区的另一侧均设置有挡板，挡板与收集框一一对应；在每个分选区的挡板上均开有吹分孔，在每个吹分孔内均安装有气体吹分嘴；在所述分选区的下方设置有空气压缩机；每个气体吹分嘴分别与空气压缩机连接。优选地，在所述检测区安装有光电传感器，所述光电传感器包括：零位到位对射光耦、检测到位对射光耦、布料到位对射光耦；所述零位到位对射光耦镶嵌在托板的检测区的一侧；在所述传送带上开有一个零位触发孔；所述检测到位对射光耦安装在所述托板NIR光谱检测孔内；所述布料到位对射光耦的发射端安装在检测区的一侧的中心位置处，接收端安装在检测区的另一侧的中心位置处；所述零位到位对射光耦的光路、检测到位对射光耦的光路与托板所在的平面垂直；所述布料到位对射光耦的光路与托板所在的平面平行；传送带移动时，当零位触发孔到达零位到位对射光耦时，触发零位到位同步脉冲信号；当各个传送带NIR光谱检测孔到达检测到位对射光耦时，触发检测到位同步脉冲信号；当待分选纤维制品到达布料到位对射光耦时，触发布料到位同步脉冲信号；所述零位到位对射光耦、检测到位对射光耦、布料到位对射光耦分别与AD采集卡连接；所述AD采集卡通过USB数据线和主控电脑连接。在所述托板的两端分别设有滚轮，传送带通过托板两端的滚轮围绕托板进行旋转；所述托板NIR光谱检测孔设置在检测区的中心位置处；所述传送带上的两个相邻的传送带NIR光谱检测孔之间的间距是相等的；所述托板上设置有N个分选区，依次为第一分选区、第二分选区直到第N分选区；优选地，所述传送带NIR光谱检测孔采用椭圆形孔，椭圆形的长轴的长度是根据NIR光谱仪的脉冲宽度确定的。利用上述纤维制品在线识别与分拣装置实现的纤维制品在线识别与分拣方法，所述方法包括：步骤1，利用NIR光谱仪建立分析模型，分析模型的输出为N+1个分类编号，分别为0到N；步骤2，将所述分析模型输出的分类编号中的1到N分发给各个树莓派，各个树莓派将其接收到的分类编号进行存储，每个树莓派对应一个不同的分类编号；步骤3，启动传送带，将待分选纤维制品依次放到位于上料区的传送带上，传送带携带每个待分选纤维制品依次到达检测区，在检测区依次利用NIR光谱仪采集每个待分选纤维制品的NIR光谱图，并依次利用所述分析模型获得每个待分选纤维制品的分类编号；步骤4，传送带携带每个待分选纤维制品依次到达信息写入区，信息写入区的NFC读写器将每个待分选纤维制品的NIR光谱图以及分类编号存储到每个待分选纤维制品所在的放置位的NFC通讯卡内；步骤5，传送带携带每个待分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维制品在线识别与分拣装置，其特征在于：所述纤维制品在线识别与分拣装置包括：传送带以及设置在传送带下方的托板；/n在所述托板上，从首端到末端依次设置有上料区、检测区、信息写入区和至少一个分选区；/n在所述托板上开有托板NIR光谱检测孔；/n所述传送带被平均划分为多个放置区，在每个放置区均开有传送带NIR光谱检测孔；/n当传送带移动时，传送带上的每个放置区的传送带NIR光谱检测孔的中心能够依次与托板上的托板NIR光谱检测孔的中心重合；/n在所述检测区的下方安装有NIR光谱仪，所述NIR光谱仪的探测头设置在所述托板NIR光谱检测孔内，且探测方向与托板所在的平面垂直。/n

【技术特征摘要】
1.一种纤维制品在线识别与分拣装置，其特征在于：所述纤维制品在线识别与分拣装置包括：传送带以及设置在传送带下方的托板；
在所述托板上，从首端到末端依次设置有上料区、检测区、信息写入区和至少一个分选区；
在所述托板上开有托板NIR光谱检测孔；
所述传送带被平均划分为多个放置区，在每个放置区均开有传送带NIR光谱检测孔；
当传送带移动时，传送带上的每个放置区的传送带NIR光谱检测孔的中心能够依次与托板上的托板NIR光谱检测孔的中心重合；
在所述检测区的下方安装有NIR光谱仪，所述NIR光谱仪的探测头设置在所述托板NIR光谱检测孔内，且探测方向与托板所在的平面垂直。


2.根据权利要求1所述的纤维制品在线识别与分拣装置，其特征在于：在所述传送带上的每个放置区均设置有NFC通讯卡，所述NFC通讯卡镶嵌在传送带内，随传送带一起运动；
在所述托板的信息写入区的一侧、每个分选区的一侧均固定设置有NFC读写器；
当传送带移动到信息写入区、每个分选区时，每个所述NFC读写器与传送带上位于该区的NFC通讯卡进行通讯。


3.根据权利要求2所述的纤维制品在线识别与分拣装置，其特征在于：在所述检测区的下方安装有主控电脑；
在每个分选区的一侧均固定安装有树莓派和电磁阀；
每个分选区的树莓派分别通过网线与千兆网络集线器连接，所述千兆网线集线器通过网线与主控电脑连接；
每个分选区的树莓派分别与一个NFC读写器、一个电磁阀连接；
所述NIR光谱仪通过USB数据线与主控电脑连接。


4.根据权利要求3所述的纤维制品在线识别与分拣装置，其特征在于：在所述托板的首端的外侧设置有备料框，在所述托板的末端的外侧设置有回收框；
在所述托板的每个分选区的一侧均设置有收集框；
在所述托板的每个分选区的另一侧均设置有挡板，挡板与收集框一一对应；
在每个分选区的挡板上均开有吹分孔，在每个吹分孔内均安装有气体吹分嘴；
在所述分选区的下方设置有空气压缩机；
每个气体吹分嘴分别与空气压缩机连接。


5.根据权利要求4所述的纤维制品在线识别与分拣装置，其特征在于：在所述检测区安装有光电传感器，所述光电传感器包括：零位到位对射光耦、检测到位对射光耦、布料到位对射光耦；
所述零位到位对射光耦镶嵌在托板的检测区的一侧；在所述传送带上开有一个零位触发孔；
所述检测到位对射光耦安装在所述托板NIR光谱检测孔内；
所述布料到位对射光耦的发射端安装在检测区的一侧的中心位置处，接收端安装在检测区的另一侧的中心位置处；
所述零位到位对射光耦的光路、检测到位对射光耦的光路与托板所在的平面垂直；
所述布料到位对射光耦的光路与托板所在的平面平行；
传送带移动时，当零位触发孔到达零位到位对射光耦时，触发零位到位同步脉冲信号；当各个传送带NIR光谱检测孔到达检测到位对射光耦时，触发检测到位同步脉冲信号；当待分选纤维制品到达布料到位对射光耦时，触发布料到位同步脉冲信号；
所述零位到位对射光耦、检测到位对射光耦、布料到位对射光耦分别与AD采集卡连接；所述AD采集卡通过USB数据线和主控电脑连接。


6.根据权利要求5所述的纤维制品在线识别与分拣装置，其特征在于：在所述托板的两端分别设有滚轮，传送带通过托板两端的滚轮围绕托板进行旋转；
所述托板NIR光谱检测孔设置在检测区的中心位置处；
所述传送带上的两个相邻的传送带NIR光谱检测孔之间的间距是相等的；

【专利技术属性】
技术研发人员：李文霞，刘正东，魏子涵，李昕，
申请(专利权)人：北京服装学院，
类型：发明
国别省市：北京;11