文 献 综 述
随着社会的不断发展，市场的竞争也越来越激烈，因此各个生产企业都迫切地需要改进生产技术，提高生产效率，尤其在需要进行材料分拣的企业，以往一直采用人工分拣的方法，致使生产效率低，生产成本高，企业的竞争能力差，材料的自动分拣已成为企业的唯一选择。【1】而在矿山的矿石运输中，选矿是整个矿产品生产过程中最重要的环节之一。选矿是根据矿石中不同矿物的物理、化学性质，将有用矿物与脉石矿物分开，并使各种共生的有用 矿物尽可能相互分离，除去或降低有害杂质，以获得 冶炼或其他工业所需原料的过程。目前选矿的方法 主要有人工选矿、重选法、浮选法、磁选法、电选法等。本文介绍了一种基于视觉识别技术的选矿设备，它能够根据矿石颜色、光学特性等差异，利用视觉识别技术将矿石和脉石自动分拣开来，也可简称为矿石光选机。【2】而本次设计的目的就是设计一种基于矿料大小对矿料进行分拣并自动落料的分拣装置。
- 首先我们来看一种基于PLC的气动分拣装置控制系统。
图1 分拣装置结构示意图
该系统主要利用被分拣物料的金属非金属性颜色等方面对物料进行分拣，该分拣装置的系统结构主要由5部分组成：(1)传送机构，主要由单相电机、传送带、传动辊等组成。其作用是将待分拣的材料通过传送带送到指，其作用是将待分拣的材料通过传送带送到指定位置。(2)材料(传感器)检测机构，主要是由3种材料检测传感器和支撑传感器的机构组成。3种传感器分别是：电容式传感器、电感式传感器和颜色传感器。通过传感器可以分拣出金属铝材料、金属钢材料和不同颜色的非金属材料。 (3)气动分拣机构，主要由下料缸、1号气缸、2 号气缸、3号气缸、4号气缸及控制气缸的5个电磁阀和相关气路附件等组成。气动分拣机构的作用是利用气缸将分拣出的材料送入相关的通道。(4)PLC控制系统，它由FPl一C40主机、输入输出电源、I／O器件等组成。其作用是整个系统的控制核心。 (5)材料储存机构，主要是4个分检通道、材料储存器等组成。【3】而本次设计的系统也将分为上述前三个机构分别进行设计。其余与上述相同。
- 传送机构:本次设计我们采用的是带传送，规定了粒装矿料，最大直径50mm、带式输送，带宽0.75m、连续送料，移动速度15m/min。等参数后续我们将进行计算调研选择合适的电机传送带等装置。
（2）材料(传感器)检测机构:在传感器方面，即矿料的选用和识别我们可以采用多种方式例如视觉识别技术参考文献【4-5】，基于视觉识别技术的矿石在线分选机是利用矿石与脉石光学特性等差异，通过视觉识别技术分辨出原矿中的矿石和脉石，再对矿石和脉石进行分离的设备。高速视觉识别技术是高速图像采集、高速图像处理、稳定光源等技术的集合。在目前的技术条件下，高速图像采集主要包括：颜色识别、近红外识别、x射线荧光、x射线透射、分光光度等技术；高速图像处理主要以DSP和FPGA系统作为基础；稳定光源则应用到了超过1000Hz的高频荧光光源以及LED光源等技术。【6】但是在当今，现有的机器视觉检测识别基本上是在静态下具有较佳的效果，针对视觉动态图像检测，人们研发出上百种软件识别方法、高速高精度的硬件手段，对图像进行预处理、前处理、后处理技术进行图像边缘识别与分割，特别是高速自动化的使用中，效果不是很理想，总会产生误判和漏判产生，检测效果达不到零错判零漏检，达不到100%的识别要求，机器视觉图像检测存在两大方面的问题: 1) 实现运动物体检测的方法主要包括:① 背景差分法:不适用于摄像头运动的情况；② 光流法:能检测独立运动的图像，可用于摄像头运动的情况，但计算复杂耗时，较难实现实时监测。 ２) 较快运动物体图像模糊，即便对图像的动态表面分析处理，都会使得图像识别错判、漏判的发生，为了解决这样的问题，适应多种场合进行图像的动态表面分析处理应用，人们希望滤波函数是动态的、可调节的、可自我学习的。 设计这样的滤波器是非常困难的，到目前还没有图像的动态表面的滤波器产生。【6】为此在一种智觉图像智能识别分拣方法中对此提出了一种可行的设计方案。或者我们可以利用各种传感器对待测材料进行检测并分类。当待测物体经下料装置送入传送带后依次接受各种传感器检测。 如果被某种传感器测中通过相应的气动装置将其推入料箱；否则继续前行其控制要求有如下9个方面：1、系统送电后光电编码器便可发生所需的脉冲。 2、电机运行带动传输带传送物体向前运行。3、有物料时下料汽缸动作将物料送出。4、当电感传感器检测到金属物料时推汽缸1动作将待测物料推入下料槽。5、当电容传感器检测到非金属物料时推汽缸2 动作将待测物料推入下料槽。6、当颜色传感器检测到材料为某一颜色时推汽缸3动作将待测物料推入下料槽。7、其他物料被送到sD位置时气缸4动作将待测物料推入下料槽。8、汽缸运行应有动作限位保护。9、下料槽内无下料时延时后自动停机。【7】
（3）分拣机构：针对不同的产品采用的分拣机构其实都不相同，而且很多与（2）中的识别系统相结合在一起设计使用，可参考的有
图2 残次烟支自动分拣装置结构设计【8-9】
1.振动料斗盘 2.一级传送带 3.二级传送带 4.烟支掉头模块 5.烟支排列模块
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