本发明涉及了一种高速、 准确的自动分选方法。 技术背景

长期以来，禽类和水产品加工企业会按照他们 的用户要求，将一些产品如鸡腿、 鸡翅和冷冻鱼按重量分类。 主要通过以下两种方法来分类- 第一， 即雇用操作工通过电子秤用人工的方式进行分 类。这种方法需要大量的 操作工， 效率低下， 并且通过目视的方法去判断重量可能会造成人 为误差。

第二， 利用了一些半自动化的设备来分类， 但是操作复杂， 当产品的一些参数 变动后需要重新调整设备。

随着人工成本的上升， 厂家迫切需要通过新的方法来节省成本和提高 效率， 同 时避免由于操作工过度参与造成的人为误差。 发明内容

针对上述问题， 本发明提出一种高速、准确的自动分选方法， 利用两个拼接的 设备， 即将自动检重样和分选机相配合， 自动检重秤可确定每个产品的准确重量， 并将重量值传递到分选机， 分选机根据预先设定的重量分区对该产品重量 进行分 类， 每个重量分区对应一个剔除器， 当产品即将通过属于该重量的指定剔除器时， 通过摆杆摆动工作进行分类。

为了实现上述发明目的， 本申请公开了一种高速、准确的自动分选方法 ， 其特 征在于， 所述方法进一步包括： 步骤一， 输入被分选产品的长度 LP和通过量 ， 检重秤称重段和输送段的长 度 £1， 12； 步骤二， 检测被分选产品从检重秤开始位、 终止位和分选机开始位的时间 tl， t2和 t3， 得到检重秤的速度 Vl _:

Vl =Ll/ (t2-tl) _;

步骤三， 对被分选产品进行称重， 并根据重量确定对应动作的剔除器； 步骤四，判断是否有被分选产品在检重秤和分 选机之间发生丢失， 如果发生丢 失， 转入步骤一， 如果未发生丢失， 转入步骤五； 步骤五，根据通过量 ^得到被分选产品的剔除器保持时间 T5，并利用下式得到 分选机的速度 V2 _:

^ F

T5 = LP * 60 *——

¥2 步骤六， 计算剔除器打开时间 Γ4:

步骤七， 剔除器根据打开时间 T4和保持时间 T5进行动作；

其中， 为软件、 电气元器件的延时以及气缸及机械结构动作的 时间， £3为分 选机开始位和终止位之间的长度， f为修正因子。

比较好的是， 所述 td约为 100ms。 本申请自动地计算确定， 适时地打开和收回相应的剔除器， 确保了任何产品都 能够高速、 准确的分选、 剔除。 附图说明

下面， 参照附图， 对于熟悉本技术领域的人员而言， 从对本发明方法的详细描 述中， 本发明的上述和其他目的、 特征和优点将显而易见。

图 1是本发明后端分选机的工作状态示意图；

图 2是图 1的主视图；

图 3是图 2的俯视图。 具体实施方式

请参见图 1， 2所示， 本方法应用在由两台拼接的设备上， 即前端的检重秤 20 和后端的分选机 10， 前端负责称重， 后端根据由前端提供的重量信息， 经过计算、 判断后控制相应的剔除器 301- 304动作。 更进一步说， 前端检重秤 20用以检测传 送带 1上被分选产品的重量和光电传感器信号的信� �，将被分选产品的重量通过通 信接口发送给后端设备分选机 10上，由分选机 10具体控制哪个剔除器对重量范围 多少的被分选产品进行动作， 例如， 控制剔除器 301针对 0- 10kg的被分选产品进 行剔除， 剔除器 302针对 10- 20kg的被分选产品进行剔除， …此外， 分选机 10还 需要控制剔除器动作的时间，即哪个剔除器何 时开始打开 4，剔除器保持的时间多 长 Γ5。 由此， 防止了在生产线上产品丢失后， 重量信息和产品的不匹配。具体实现 过程将在后续介绍。

在分选机 10的机架上， 沿着传送带 1两侧设置有若干摆杆剔除器 301-304， 本发明的方法通过被分选产品在分选机 10上的运行路线以及摆杆剔除器 2对产品 的剔除动作的模拟和分析，通过算法计算出了 剔除器 2打开时间和保持时间， 确保 了摆杆剔除器 2的高速、 准确的分类产品。

此外， 当被分选产品通过速度和（或）产品长度改变 之后， 分选机 10内部的软 件会自动重新计算剔除器 301-304的打开时间和保持时间， 不需要手动调整。 结合图 3所示，首先，用户将待被分选的产品长度 LP，以及产品的通过量] ^ (即 每分钟通过 件） 的参数输入该分选机 10的控制器。 图 3中， £1, £2分别为检重 秤 20称重段和输送段的长度。 A， B， C三点分别安装了光电传感器， 其信号接入 到了分选机 10的控制器。 A, B点在检重秤 20上， C点在分选机 10的入口位置上。 检重秤 20的运行速度为 l， 分选机 10的速度为 V2。 V V2分别随着检重秤 20 和分选机 10的参数的不同而变化。 （长度的单位 cm， 时间的单位 ms， 速度的单位 当一个产品从检重秤 20到达分选机 10时，控制器可以分别得到产品通过三个 光电传感器的时间， 假设 A点为 tl， B点位 t2， C点为 t3， 由此可以得到， 检重秤 20的速度为：

Vl ^Ll/ ( t2-tl) ①

在 B点时，检重秤 20完成了对被分选产品的称重，同时把重量数� ��输出到分选 机 10的控制器。

理论上产品到达 C点的时间为：

t3 = t2 +— ②

ΨΙ

如果在 t3的时刻附近，分选机 10的控制器没有检测到有产品通过 C点， 那么 就可以判断该产品在检重秤 20和分选机 10之间的 B跟 C之间丢失。 分选机 10的 控制器就丢弃得到的重量数据， 该数据无效， 将不再需要剔除器 301- 304的工作。

通过公式①， 分选机 10可以实时的计算到前端检重秤 20的速度。当前端检重 秤 20的速度发生变化时， 分选机可以快速的自动调整 t3。

通过公式②， 同时检测 C点的光电传感器信号， 就可以使重量跟对应的产品相 匹配。 即如果在公式②得到的 t3时没有收到 C点光电传感器的信号， 表明在 B和 C之间发生了产品丢失， 此时的重量和对应的产品不匹配， 将不再进入之后的剔除 器动作流程； 而如果根据公式②得到的 t3时同时收到 C点光电传感器的信号， 表 明此时重量信号和对应的产品相匹配。 由此， 防止了在检重秤 20输出重量数据， 但对应的产品在输送段丢失， 导致重量数据对应到下一个产品上， 最后使产品分类 到了错误的分区， 剔除器 301-304产生误动作。

当分选机 10检测到重量数据和产品相匹配时，分选机 10的控制器开始计算哪 个剔除器何时开始打开 Γ4， 剔除器保持的时间多长 Γ5。

剔除器 301-304的工作流程分三步：

( 1 ) 剔除器 301-304的打开。分选机 10的控制器输出高电平， 电磁阀导通， 气缸 推出。 打开所需时间为 trf， 包括了软件、 电气元器件的延时以及气缸及机 械结构动作的时间。 Td可经过实验测试确定， 例如， td约为 100ms。所以， 控制信号要适当提前发出。

(2) 剔除器 301-304打开后的保持时间 Γ5。剔除器要等到产品完全进入其剔除范 围后回收， 才能保证把产品准确的剔除。： Γ5随着产品的长度 £Ρ， 分选机的速 度 2而改变。

(3) 剔除器 301-304的收回。 分选机的控制器输出低电平， 电磁阀关闭， 气缸收 回。 收回的时间和打开时间相近， 例如， 约为 100ms。 产品的通过量 ^ (每分钟通过 ΛΤ件）， 产品长度 £P， 剔除器打开或收回需要的 单程时间 irf， C到 D点的距离 £3。 N, LP, 3可以在控制器的屏幕上设置。

由以上信息可以得到单个产品通过所需要的时 间， 即为：

T=l/N ③ 其中， Γ为剔除器一个完整动作的平均时间， 了减去剔除器打开和收回的时间 就是保持时间 Γ5， 剔除器保持时间 Γ5随着通过量 N的变化而变化。

通过对剔除器工作流程步骤的分析：

又可以得到：

Γ5 = £F * 60 *— ④

V2

在公式④中， LP * 60 * ^是剔除器打开后等待产品完全进入剔除范围� �需要

VZ 的时间， f为修正因子。

联立方程③跟④得到：

TB = LP * 60 *— = 1/N

¥2 其中见 td , LP, F (修正因子)为已知变量， Γ5和 为未知变量。 td和 f为 固定值。 所以解方程可以得到分选机 10的速度为 2。 当分选机 10的起始位 C点检测到产品后， 通过 4的时间剔除器打开， 然后等 待 Γ5， 剔除器收回。

假设分选机判断得到的重量属于第一个分区， 即位于 D点的第一个剔除器要发 生动作。 分选机 10的起始位 C点到其终止位 D点的长度为 £3。

Γ4 = 13 *— - td ⑤

¥2

其中 1 * 是产品从 C点运动到 D点的时间。 理想状态是， 当产品运动到 D 点时候， 剔除器刚好己经打开， 就是产品还没运动到 D点的时候， 剔除器得提前 打开。

假设分选机判断得到的重量属于另外的一些分 区，则需要再加上另外的一段距 离， 但计算 Γ4和 Γ5的原理相同。 通过以上分析， 可以知道一旦确定了 LP, L3, 就可以自动计算出 F2、 Γ4和

Γ5。 这些参数确保了任何产品都能够高速、 准确的分选、 剔除。

本发明应用于分选机， 提供了一种新的产品分选方法， 它通过机械、 电气、和 软件的结合实现了高速分选的功能，例如每分 钟可分选 200件产品以上。本发明使 用方便， 安全可靠， 通过人机界面 （控制器屏幕上）少量的设置， 自动适应速度， 通过率等变化， 就可以代替大量的人工。

本申请提供了三个光电传感器的自动分选方法 ， 如何有控制器自动地计算确 定， 适时地打开和收回相应的剔除器， 确保了任何产品都能够高速、 准确的分选、 剔除。

前面提供了对较佳实施例的描述，以使本领域 内的任何技术人员可使用或利用 本发明。对这些实施例的各种修改对本领域内 的技术人员是显而易见的， 可把这里 所述的总的原理应用到其他实施例而不使用创 造性。 因而，本发明将不限于这里所 示的实施例， 而应依据符合这里所揭示的原理和新特征的最 宽范围。