一种人机结合的叶片筛选结构及方法

技术领域

本发明涉及烟草加工技术领域，尤其是，本发明涉及一种人机结合的叶片筛选结构及方法。

背景技术

随着高速卷烟机的广泛应用，卷烟厂对烟叶的纯净度要求越来越高，目前，行业绝大多数企业为了保证高档卷烟的纯净度要求，叶片精选大多采用人工选叶方式，直接采用人工对烟叶叶片进行筛选，将杂质、根块等剔除，这种方式存在的主要问题：人工逐片筛选，费时费力，效率低下，人工用量增加，导致生产成本越来越高。同时，叶片精选质量还会因为每个人对标准的判断、把控尺度及工作状态的不同，导致选叶质量存在较大的差异和波动，这种差异和波动是很难通过加大培训和管理力度解决。

现在对于卷烟的叶片筛选效率提高的设计越来越多，也更加偏向于自动化叶片筛选机器，为了避免对烟叶结构的损坏，大多采用柔性的风选除杂结构，例如中国专利实用新型专利CN208194965U提供一种用于烟草叶丝的风选除杂器，包括箱体，箱体上设有进料机构、出杂斗和传送带，进料机构一侧和出杂斗一侧分别设有风门，所述箱体通过风管与除尘房连通，还包括检测机构，检测机构包括压差表，所述压差表设有高压接口和低压接口，高压接口与通过第一管路与检测头连接，低压接口与大气连通，所述检测头位于所述风管中，所述检测头还与第二管路连接，所述第二管路与压缩空气源连通；所述第一管路和第二管路上分别设有阀门。上述实用新型杜绝了叶丝风选机堵塞现象，水份散失也控制在一定范围内，提升了产品质量，确保了设备的正常运行。

但是上述风选除杂结构依然存在以下缺点：烟草中杂质种类繁多，除了明显杂质之外，还有叶片中发青发霉等情况存在，上述结构只能对质量（密度）与正常叶片存在明显差异的杂质进行剔除，无法对变质烟叶进行有效剔除，而且杂质剔除精度也不够高，无法满足高档卷烟的烟叶纯净度需求。

因此为了解决上述问题，设计一种合理高效的人机结合的叶片筛选结构和叶片筛选方法对我们来说是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可人机结合的叶片筛选结构，采用机选为主、人工为辅的人机结合选叶方式，有效利用风选除杂的鼓风，对长距离传输通道内的烟叶进行加速拉薄，进行多级式叶片除杂，除杂精度高，并在筛选末端有效将筛选人工和收集人工进行合并，合理节省人工，叶片筛选纯净度高，筛选效率高。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案得以实现的：

一种人机结合的叶片筛选结构，包括第一通道、第二通道、第三通道以及第四通道，所述第一通道和第二通道均为竖直设置，所述第一通道的上端与所述第二通道的上端连通，所述第一通道的底端设置有鼓风机，所述第一通道的侧面设置有用于方便叶片进入的进料管，所述第二通道上设置有第一风阀和第二收集箱；所述第三通道和第四通道均为水平设置，所述第三通道与所述第二通道的底端连通，所述第三通道上设置有第二风阀和第三收集箱，所述第四通道的上端开口设置，所述第四通道与所述第三通道远离所述第二通道的一端连通，所述第四通道远离所述第三通道的一端设置有收集仓。

作为本发明的优选，所述第一通道底部设置有第一收集箱。

作为本发明的优选，所述进料管通过第一开闭阀与所述第一通道连通，所述第一收集箱通过第二开闭阀与所述第一通道连通。

作为本发明的优选，所述第二收集箱设置于所述第二通道远离所述第一通道的一侧，所述第二通道内侧壁中靠近所述第一通道的一侧设置有第一风阀和第一摄像头；

所述第三收集箱设置于所述第三通道的上侧，所述第三通道内侧壁中的下侧设置有第二风阀和第二摄像头。

作为本发明的优选，还包括控制器，所述第一风阀、第一摄像头、第二风阀和第二摄像头均与所述控制器电连接。

作为本发明的优选，第一风阀和第二风阀均为压缩空气电磁阀，所述第一摄像头和第二摄像头均为光谱摄像头。

作为本发明的优选，所述第二收集箱通过第一管与所述第二通道连通，所述第三收集箱通过第二管与所述第三通道连通，所述第一管和第二管内均设置有单向阀。

作为本发明的优选，所述第二通道和第三通道内设置有照明件。

本发明还提供一种人机结合的叶片筛选结构的叶片筛选方法，包括以下步骤：

S1：叶片通过进料管进入至第一通道内；

S2：第一通道内的鼓风机向上鼓风，结块杂物落下，筛选后的叶片在鼓风下吹入至第二通道，对叶片进行第一道筛选；

S3：叶片在第二通道中落下，并在第一通道吹来的鼓风下加速落下，第二通道内的第一风阀吹动下，将叶片中的杂质吹至第二收集箱，对叶片进行第二道筛选；

S4：叶片落在第三通道中，并在第一通道吹来的鼓风下沿着第三通道水平位移，第二通道内的第二风阀吹动下，将叶片中的杂质吹至第三收集箱，对叶片进行第三道筛选；

S5：叶片从第三通道进入第四通道，通过人工辅助检查，对叶片残留杂质进行剔除，对叶片进行第四道筛选；

S6：经过筛选的叶片进入至收集仓，完成叶片筛选。

作为本发明的优选，在执行步骤S3时，第二通道内设置的第一摄像头对落下的叶片进行拍照，通过叶片颜色识别到杂质，第一风阀启动将杂质吹至第二收集箱内；

在执行步骤S4时，第三通道内设置的第二摄像头对落下的叶片进行拍照，通过叶片颜色识别到杂质，第二风阀启动将杂质吹至第三收集箱内。

本发明一种人机结合的叶片筛选结构及方法有益效果在于：采用机选为主、人工为辅的人机结合选叶方式，有效利用风选除杂的鼓风，对长距离传输通道内的烟叶进行加速拉薄，进行多级式叶片除杂，除杂精度高，并在筛选末端有效将筛选人工和收集人工进行合并，合理节省人工，叶片筛选纯净度高，筛选效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种人机结合的叶片筛选结构的一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一种人机结合的叶片筛选结构的一个实施例中的第三通道和第四通道的结构示意图；

图3为本发明一种人机结合的叶片筛选结构的叶片筛选方法的操作流程示意图；

图中：1、第一通道，11、鼓风机，121、进料管，121、第一开闭阀；13、第一收集箱，131、第二开闭阀，2、第二通道，21、第一风阀；22、第二收集箱，221、第一管，23、第一摄像头，3、第三通道，31、第二风阀；32、第三收集箱，321、第二管，33、第二摄像头，4、第四通道，41、收集仓。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述介绍提供了本申请的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本申请也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本申请也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。

下面的描述提供了示例，并且不对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本申请内容的范围的情况下，对描述的元素的功能和布置做出改变。各个示例可以适当省略、替代或添加各种过程或组件。例如所描述的方法可以以所描述的顺序不同的顺序来执行，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，可以将关于一些示例描述的特征组合到其他示例中。

实施例一：请参阅图1、2，仅为本发明的其中一个实施例，一种人机结合的叶片筛选结构，包括第一通道1、第二通道2、第三通道3以及第四通道4，所述第一通道1和第二通道2均为竖直设置，所述第一通道1的上端与所述第二通道2的上端连通，所述第一通道1的底端设置有鼓风机11，所述第一通道1的侧面设置有用于方便叶片进入的进料管12，所述第二通道2上设置有第一风阀21和第二收集箱22；所述第三通道3和第四通道4均为水平设置，所述第三通道3与所述第二通道2的底端连通，所述第三通道3上设置有第二风阀31和第三收集箱32，所述第四通道4的上端开口设置，所述第四通道4与所述第三通道3远离所述第二通道2的一端连通，所述第四通道4远离所述第三通道3的一端设置有收集仓41。

在本发明中，第一通道1、第二通道2、第三通道3以及第四通道4依次连通设置，使得烟草叶片依次穿过第一通道1、第二通道2、第三通道3和第四通道4进行除杂，得到纯净度高的叶片。

首先是四个通道的结构，所述第一通道1和第二通道2均为竖直设置，所述第一通道1的上端与所述第二通道2的上端连通，所述第三通道3和第四通道4均为水平设置，所述第三通道3与所述第二通道2的底端连通，所述第四通道4与所述第三通道3远离所述第二通道2的一端连通。

实际上，第一通道1的上端与所述第二通道2的上端通过弧形通道进行连通，使得第一通道1和第二通道2形成一个倒置的U型结构通道，而第三通道3和第四通道4都水平设置，且第四通道4通过第三通道3与第二通道2的底端连通。

然后是第一通道1内的除杂，所述第一通道1的底端设置有鼓风机11，所述第一通道1的侧面设置有用于方便叶片进入的进料管12，烟草叶片在经过切割和松散回潮之后，从进料管12流入至第一通道1内，然后再鼓风机11向上鼓风的作用下，对烟叶片进行风选，质量大于一定阈值的物体无法在向上鼓动的空气气流中悬浮会沿着第一通道1下落，例如游离梗、较重的杂物、结团烟块等；反之，普通叶片会在鼓风作用下上浮，这样进行叶片的第一步除杂；

当然，所述第一通道1底部设置有第一收集箱13，沿着第一通道11掉落的杂物会被收集在第一收集箱13内，每间隔一段时间对第一收集箱13进行取出剔除。

然后是第二通道2内的除杂，由于第二通道2上端与第一通道1上端连通，鼓风机11鼓出的风会顺着第一通道1和弧形通道到达第二通道2，并带动悬浮的烟叶到达第二通道2，烟叶在第二通道2内重力下落的同时，鼓风机11鼓出的风还会在第二通道2内向下流动，进一步加速烟叶的流动。

尽管不同质量的物体的重力加速度相同，但是在第二通道2中有空气流动进行进一步的风选，由于风选的性质，质量越轻的物体在气流中速度越快，那么第二通道2中的叶片会在重力加风选的叠加之下，会根据质量进行拉长拉薄，越轻的物体下落越快，反之越重的物体下落越慢，形成前轻后重的分层结构。

并且，所述第二通道2上设置有第一风阀21和第二收集箱22；第一风阀21和第二收集箱22分别设置于第二通道2的两个侧面，第一风阀21的吹风方向为水平吹风，第二收集箱22位于第一风阀21吹动方向的前方，且叶片在第二通道2中下落会刚好经过第一风阀21和第二收集箱22之间，第一风阀21启动时，会将烟草叶片中的杂质吹到第二收集箱22内。

具体的，可以根据第二通道2中的叶片的质量-速度进行分辨，第一风阀21将质量小于第一值的物体和大于第二值的物体吹到第二收集箱22内，保留下来的叶片就是质量位于第一值和第二值之间的较为纯净的叶片，进行第二次除杂。

再然后是第三通道3内的除杂，所述第三通道3上设置有第二风阀31和第三收集箱32，第二风阀31和第三收集箱32分别设置于第三通道3的两侧，第三收集箱32位于第二风阀31吹动方向的前方，且叶片在第三通道3中通过会刚好经过第二风阀31和第三收集箱32之间，第二风阀31启动时，会将烟草叶片中的杂质吹到第三收集箱32内；

由于第三通道3水平设置，通过第三通道3的叶片会进行减速，仅在鼓风机11的鼓风下缓缓的水平位移，但是需要注意的是，由于叶片在第二通道2中已经被拉长拉薄了，这个拉长拉薄的状态依然存续在第三通道3内，此时第二风阀31可以对叶片中的发青发霉的叶片吹到第三收集箱32内，进行第三次除杂。

最后是第四通道4处的除杂，所述第四通道4的上端开口设置，所述第四通道4远离所述第三通道3的一端设置有收集仓41。

第四通道4上端开口，方便操作工人对到达第四通道4的叶片进行人工除杂，实际上，由于叶片在第二通道2中已经被拉长拉薄的状态会存续到第四通道4处，操作工人可以很方便的对第四通道4处的叶片进行除杂，将经过三级除杂工序的叶片进行最终的精选除杂（第四次除杂），而且第四通道4长度较短，第四通道4末端刚好放置有收集仓41，用于收集经过四次除杂的纯净叶片；而且操作工人可以同时完成第四次除杂和叶片收集，一个人也可以完成。

也就是，本发明中采用机选为主、人工为辅的人机结合选叶方式，即采用了机器除杂的高效率，也保留了人工除杂的精度保障，且人工除杂实际出勤人员极少，将除杂的人工和收集的人工合二为一，仅一个人即可完成，节省人工成本。

总之，经过人机结合的四重除杂之后的叶片，可以有效筛选出质量统一、状态良好的叶片，方便高档卷烟进行制备。

需要注意的是，第一通道1、第二通道2、第三通道3以及第四通道4连通设置的同时，第一通道1与进料管12和第一收集箱13的连通处常关，第二通道2与第二收集箱22连通处常关，第三通道3与第三收集箱32连通处常关，使得第一通道1内的鼓风机11鼓出的风必然经过第一通道1、第二通道2和第三通道3从第四通道4处流出，带动叶片进行流动。

本发明一种人机结合的叶片筛选结构，采用机选为主、人工为辅的人机结合选叶方式，有效利用风选除杂的鼓风，对长距离传输通道内的烟叶进行加速拉薄，进行多级式叶片除杂，除杂精度高，并在筛选末端有效将筛选人工和收集人工进行合并，合理节省人工，叶片筛选纯净度高，筛选效率高。

实施例二：仍参阅图1、2，仅为本发明的其中一个实施例，在实施例一的基础上，本发明一种人机结合的叶片筛选结构中，所述第二收集箱22设置于所述第二通道2远离所述第一通道1的一侧，所述第二通道2内侧壁中靠近所述第一通道1的一侧设置有第一风阀21和第一摄像头23，第一摄像头23设置于第一风阀21的上侧；

同样的，所述第三收集箱32设置于所述第三通道3的上侧，所述第三通道3内侧壁中的下侧设置有第二风阀31和第二摄像头33，第二摄像头33设置于第二风阀31靠近所述第一通道1的一侧。

相当有，第一摄像头23设置于第一风阀21的上游方向，第二摄像头33设置于第二风阀31的上游方向。

在本发明中，还包括控制器，所述第一风阀21、第一摄像头23、第二风阀31和第二摄像头33均与所述控制器电连接。

而且，第一风阀21和第二风阀31均为压缩空气电磁阀，所述第一摄像头23和第二摄像头33均为光谱摄像头。

当物体从第二通道2内经过第一摄像头23的前方时，第一摄像头23获取物体的光谱图像，发送至控制器，控制器通过光谱图像中的叶片颜色识别到杂质，识别该物体是否是合格叶片，若是则不执行操作，允许叶片经过，反之则该物体为需要剔除的杂质，启动第一风阀21，将杂质吹到第二收集箱22内；增加第二通道2内的叶片除杂精度。

同样的，物体从第三通道3内经过第二摄像头33前方时，第二摄像头33获取物体的光谱图像，发送至控制器，控制器通过光谱图像中的叶片颜色识别到杂质，识别该物体是否是合格叶片，若是则不执行操作，允许叶片经过，反之则该物体为需要剔除的杂质，启动第二风阀31，将杂质吹到第三收集箱32内；增加第三通道3内的叶片除杂精度。

为了方便第一摄像头23和第二摄像头33拍摄叶片照片，所述第二通道2和第三通道3内设置有照明件，又或者，第二通道2和第三通道3处设置有透明部引入光线。

需要注意的是，第三通道3和第四通道4的底面的高度不高于第一通道1的下端高度，也就是第二通道2的长度不小于第一通道1的长度，用于加长第二通道2的长度，促进烟草叶片则第二通道2内通过速度更快，通过第二通道2的烟草间隔会被进一步拉长。

在本发明中，所述进料管12通过第一开闭阀121与所述第一通道1连通，所述第一收集箱13通过第二开闭阀131与所述第一通道1连通；

需要注意的是：第一开闭阀121和第二开闭阀131不可同时开启，也就是，第一开闭阀121开启之前，必须先关闭第二开闭阀131；同理的，第二开闭阀131开启之前，必须先关闭第一开闭阀121。

以及，所述第二收集箱22通过第一管221与所述第二通道2连通，所述第三收集箱32通过第二管321与所述第三通道3连通，所述第一管221和第二管331内均设置有单向阀；

第一管221设置于第一风阀21的正前方，第一管221内的单向阀使得空气（和杂质）只能从第二管道2进入至第二收集箱22内，且第一管道221内的单向阀只有在第一风阀21开启的瞬间被气流吹动打开；当然，所述第一管221和第一风阀21的数量至少为一个。

同样的，第二管321设置于第二风阀31的正前方，第二管321内的单向阀使得空气（和杂质）只能从第三管道3进入至第三收集箱32内，且第二管道321内的单向阀只有在第二风阀31开启的瞬间被气流吹动打开；当然，所述第二管321和第二风阀31的数量至少为一个。

实施例三，参阅图3，仅为本发明的其中一个实施例，本发明还提供了上述任一实施例中的一种人机结合的叶片筛选结构的叶片筛选方法，方法包括以下步骤：

S1：叶片通过进料管进入至第一通道内；

S2：第一通道内的鼓风机向上鼓风，结块杂物落下，筛选后的叶片在鼓风下吹入至第二通道，对叶片进行第一道筛选；

S3：叶片在第二通道中落下，并在第一通道吹来的鼓风下加速落下，第二通道内的第一风阀吹动下，将叶片中的杂质吹至第二收集箱，对叶片进行第二道筛选；

S4：叶片落在第三通道中，并在第一通道吹来的鼓风下沿着第三通道水平位移，第二通道内的第二风阀吹动下，将叶片中的杂质吹至第三收集箱，对叶片进行第三道筛选；

S5：叶片从第三通道进入第四通道，通过人工辅助检查，对叶片残留杂质进行剔除，对叶片进行第四道筛选；

S6：经过筛选的叶片进入至收集仓，完成叶片筛选。

在本发明中，在执行步骤S3时，第二通道内设置的第一摄像头对落下的叶片进行拍照，通过叶片颜色识别到杂质，第一风阀启动将杂质吹至第二收集箱内；

在执行步骤S4时，第三通道内设置的第二摄像头对落下的叶片进行拍照，通过叶片颜色识别到杂质，第二风阀启动将杂质吹至第三收集箱内。

本发明一种人机结合的叶片筛选结构及方法，采用机选为主、人工为辅的人机结合选叶方式，有效利用风选除杂的鼓风，对长距离传输通道内的烟叶进行加速拉薄，进行多级式叶片除杂，除杂精度高，并在筛选末端有效将筛选人工和收集人工进行合并，合理节省人工，叶片筛选纯净度高，筛选效率高。

以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后，将容易想到本公开的其实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。