一种杂物粘附条清洁设备及清洁方法与流程

1.本发明属于烟叶复烤技术领域，具体涉及一种杂物粘附条清洁设备及清洁方法。


背景技术：

2.在烟叶复烤生产线上，使用较多的轻质杂物清除装置，该清除装置具有多条用于对轻质杂物进行清除的粘附条，该粘附条能够对在线生产烟叶中的麻丝、线头、羽毛等轻质杂物进行粘附清除。
3.经过一天的使用后粘附条上粘附的轻质杂物较多，由于粘附条表面有很多小沟槽，轻质杂物挂在这些沟槽内，导致轻质杂物与粘附条的结合紧密，依靠人手无法取出，只能用钢丝刷进行人工清洁，从而使得每次清洁时，所需的清洁人员较多，同时由于人工清洁的动作较慢，清洁效率较低。因此，如何设计一种杂物粘附条清洁设备及清洁方法，以有效地提高清洁效率，减少人力使用，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种杂物粘附条清洁设备，以解决现有技术中的上述技术问题。本发明的另一目的是提供一种杂物粘附条清洁方法。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
6.一种杂物粘附条清洁设备，其包括滚筒、清洁辊、摄像头、控制器、机架，所述滚筒与所述机架转动连接，所述机架上设置有用于驱动所述滚筒转动的滚筒电机；所述滚筒的筒体的外圆周面用于设置粘附条，所述摄像头设置在所述机架的上方且与所述粘附条相对；所述机架的一侧设置有连接架，所述清洁辊转动设置在所述连接架上，所述清洁辊上的刷毛用于与所述粘附条相接触，所述连接架上还设置有用于驱动所述清洁辊转动的清洁辊电机；所述清洁辊的轴线与所述筒体的轴线相平行，所述连接架上还设置有用于使所述清洁辊与所述粘附条保持一定间距的限位件；所述摄像头、所述滚筒电机、所述清洁辊电机分别与所述控制器电连接。
7.优选地，其还包括吸尘罩，所述吸尘罩位于所述清洁辊的正下方，所述吸尘罩的上端具有与所述清洁辊相对的吸尘口，所述吸尘罩的下端与通过吸风管与除尘器相连通。
8.优选地，所述吸尘罩为倒等腰梯形结构，所述吸尘口为长条形口，所述长条形口的延伸方向与所述清洁辊的延伸方向相平行。
9.优选地，所述滚筒还包括中心轴、支撑板，所述中心轴与所述筒体同轴，所述筒体环绕在所述中心轴外；所述支撑板的一端与所述中心轴相连，所述支撑板的另一端与所述筒体的内圆周面相连，所述中心轴的周向上均匀分布有多个所述支撑板；所述滚筒电机用于驱动所述中心轴转动。
10.优选地，所述粘附条黏贴在所述筒体的外圆周面的周向上，所述筒体上设置有供所述粘附条的端部穿过的长条形孔，所述长条形孔的延伸方向与所述筒体的轴线相平行。
11.优选地，所述机架包括两个支撑架，两所述支撑架相对设置在所述滚筒的前方和
后方，所述支撑架包括倒u型架、l型架、固定杆，所述固定杆水平设置在所述倒u型架的开口中，所述倒u型架的一端设置有用于与地面相连接的第一垫板，所述倒u型架的另一端与所述l型架的水平杆的右端相连，所述l型架的竖直杆的下端设置有用于与地面相连的第二垫板；所述中心轴的后端与位于滚筒后方的所述固定杆转动连接，所述中心轴的前端与位于所述滚筒前方的所述固定杆转动连接；所述滚筒电机通过固定板与位于所述滚筒前端的所述倒u型架和所述固定杆相连，所述滚筒电机的输出轴与所述中心轴的前端同轴相连。
12.优选地，所述连接架包括支撑轴、两个摆臂，所述支撑轴的两端分别与两所述倒u型架的左上拐角处转动连接，两所述摆臂分别位于所述滚筒的左侧的前方和后方；两所述摆臂的上端分别与所述支撑轴相连，两所述摆臂的下端均具有水平段，所述清洁辊的两端分别与两所述水平段转动连接；位于所述清洁辊后方的所述水平段上设置有第一安装板，所述清洁辊电机设置在所述第一安装板上，所述清洁辊电机的输出轴与所述清洁辊的后端同轴相连；所述限位件为随动轮，所述随动轮的轴线与所述筒体的轴线相平行，位于所述清洁辊前方的所述水平段上设置有第二安装板，所述第二安装板靠近所述筒体，所述随动轮转动设置在所述第二安装板上，所述随动轮用于与所述筒体的外圆周面相接触。
13.一种基于上述所述的杂物粘附条清洁设备的杂物粘附条清洁方法，其包括以下步骤：
14.步骤s1、将粘附条设置在筒体的外圆周面的周向上，控制器控制滚筒电机和清洁辊电机运行，使得筒体的旋转方向与清洁辊的旋转方向相同，利用清洁辊上的刷毛对粘附条的表面进行清洁；
15.步骤s2、摄像头实时拍摄粘附条的表面，并将获得的实时图像传输给控制器，控制器根据该实时图像判断粘附条是否达到清洁合格的标准，若达到清洁合格的标准，则进行步骤s3；若未达到清洁合格的标准，则进行步骤s4；
16.步骤s3、控制滚筒电机和清洁辊电机均停止运行；
17.步骤s4、滚筒电机和清洁辊电机继续运行，直至达到清洁合格的标准，而后控制器控制滚筒电机和清洁辊电机均停止运行。
18.优选地，在步骤s2中，判断粘附条是否达到清洁合格的标准的具体步骤为：
19.步骤s21、控制器中的图像处理模块将摄像头获得的上述彩色的实时图像转化为灰度图像；
20.步骤s22、将灰度图像转化为二值图像，其中二值图像中的白色部分表示轻质杂物，黑色部分表示粘附条；
21.步骤s23、计算白色部分的像素面积与总像素面积的比值，若该比值不大于设定值则粘附条达到清洁合格的标准；若该比值大于设定值，则粘附条未达到清洁合格的标准。
22.优选地，该设定值的获取方法是：收集多个通过人工识别已清洁合格的粘附条，而后获得这些粘附条的二值图像；然后利用仿真软件进行仿真计算，得出各个二值图像中白色部分的像素面积与总像素面积的比值，取各个比值中的最大值作为设定值。
23.本发明的有益效果在于：
24.本发明的杂物粘附条清洁设备，其在使用时，只需使滚筒电机和清洁辊电机运行，就能够利用清洁辊上的刷毛对粘附条的表面进行清洁，在粘附条达到清洁合格的标准后，控制滚筒电机和清洁辊电机停机即可，从而较为方便快捷地实现了对粘附条的清洁。可见，
本发明无需人工对粘附条进行清洁，有效地减少了人力使用，提高了清洁效率。
25.本发明的杂物粘附条清洁方法，同样具有上述有益效果。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，并将结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细说明，其中
27.图1为本发明实施例提供的杂物粘附条清洁设备的示意图。
28.附图中标记：
29.11、筒体，12、中心轴，13、支撑板，14、滚筒电机，15、长条形孔；
30.21、支撑架，22、倒u型架，23、l型架，24、第一垫板，
31.25、第二垫板，26、固定杆，27、固定板；31、摄像头；41、控制箱，
32.42、信号线，43、控制线；51、支撑轴，52、摆臂，53、水平段，
33.54、第一安装板，55、第二安装板；61、清洁辊，62、清洁辊电机；
34.71、吸尘罩，72、吸尘口，73、吸风管；81、粘附条；91、随动轮。
具体实施方式
35.为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合具体实施例对本方案作进一步地详细介绍。
36.如图1所示，本发明实施例提供了一种杂物粘附条清洁设备，其包括滚筒、清洁辊61、摄像头31、控制器、机架，所述滚筒与所述机架转动连接，所述机架上设置有用于驱动所述滚筒转动的滚筒电机14；所述滚筒的筒体11的外圆周面用于设置粘附条81，所述摄像头31设置在所述机架的上方且与所述粘附条相对；所述机架的一侧设置有连接架，所述清洁辊61转动设置在所述连接架上，所述清洁辊上的刷毛用于与所述粘附条81相接触，所述连接架上还设置有用于驱动所述清洁辊转动的清洁辊电机62；所述清洁辊61的轴线与所述筒体11的轴线相平行，所述连接架上还设置有用于使所述清洁辊与所述粘附条保持一定间距的限位件；所述摄像头31、所述滚筒电机14、所述清洁辊电机62分别与所述控制器电连接。
37.本发明实施例提供的杂物粘附条清洁设备，其在使用时，只需使滚筒电机14和清洁辊电机62运行，使得筒体和清洁辊均转动，就能够利用清洁辊61上的刷毛对粘附条的表面进行清洁，在粘附条达到清洁合格的标准后，控制滚筒电机和清洁辊电机停机即可，从而较为方便快捷地实现了对粘附条的清洁。可见，本发明无需人工对粘附条进行清洁，有效地减少了人力使用，提高了清洁效率。
38.进一步地，该杂物粘附条清洁设备还包括吸尘罩71，所述吸尘罩位于所述清洁辊61的正下方，所述吸尘罩的上端具有与所述清洁辊相对的吸尘口72，所述吸尘罩的下端与通过吸风管73与除尘器相连通。采用此方案，利用除尘器的负压风能够将粘附条上清扫掉的轻质杂物吸入吸尘罩中，而后使得杂物经吸风管被输送到除尘器中，便于对轻质杂物进行集中处理，较好地避免了轻质杂物随意飘落对粘附条造成二次污染。
39.可以优选，所述吸尘罩71为倒等腰梯形结构，所述吸尘口72为长条形口，所述长条形口的延伸方向与所述清洁辊的延伸方向相平行，从而使得吸尘罩能够具有更好地吸尘效
果。
40.进一步地，所述滚筒还包括中心轴12、支撑板13，所述中心轴与所述筒体同轴，所述筒体环绕在所述中心轴外；所述支撑板的一端与所述中心轴相连，所述支撑板的另一端与所述筒体的内圆周面相连，所述中心轴的周向上均匀分布有多个所述支撑板；所述滚筒电机用于驱动所述中心轴转动，从而使得滚筒的结构较为简单。
41.具体地，所述粘附条81黏贴在所述筒体11的外圆周面的周向上，所述筒体上设置有供所述粘附条的端部穿过的长条形孔15，所述长条形孔的延伸方向与所述筒体的轴线相平行。采用此方案，将粘附条黏贴在筒体的外圆周面的周向上，而后将粘附条的两端的端部分别穿入长条形孔，即可实现粘附条在筒体上的设置；同时，由于粘附条的端部已经穿入长条形孔中而置于筒体内，从而在清洁辊上的刷毛对粘附条进行清扫时，不会与粘附条的端部相接触，即粘附条的端部不会受到刷毛的作用力，进而能够有效地避免粘附条由端部开始逐渐与筒体脱离的现象发生。
42.可以优选，筒体的外圆周面为毛面，以便于粘附条能够较为可靠地黏贴在筒体的外圆周面上。
43.可以理解的是，筒体11的外圆周面上设置的粘附条的数量根据筒体的尺寸和粘附条的尺寸来决定，从而能够实现对多个粘附条的同时清洁。在一具体的实施例中，如图1所示，筒体11的外圆周面上设置有八个粘附条81，该八个粘附条分为四组，其中两两一组围成一圈分布在筒体的外圆周面上，此时摄像头的个数为四个，四个摄像头分别与控制器电连接；在八个粘附条均清洁合格后，滚筒电机和清洁辊电机才停机。
44.进一步地，所述机架包括两个支撑架21，两所述支撑架21相对设置在所述滚筒的前方和后方，所述支撑架包括倒u型架22、l型架23、固定杆26，所述固定杆26水平设置在所述倒u型架的开口中，所述倒u型架的一端设置有用于与地面相连接的第一垫板24，所述倒u型架的另一端与所述l型架23的水平杆的右端相连，所述l型架的竖直杆的下端设置有用于与地面相连的第二垫板25；所述中心轴的后端与位于滚筒后方的所述固定杆转动连接，所述中心轴的前端与位于所述滚筒前方的所述固定杆转动连接；所述滚筒电机14通过固定板27与位于所述滚筒前端的所述倒u型架22和所述固定杆26相连，所述滚筒电机的输出轴与所述中心轴的前端同轴相连。采用此方案，使得机架的结构较为简单，同时能够实现对滚筒的可靠支撑。
45.可以优选，倒u型架22、l型架23和固定杆26为一体式结构，从而使得支撑架的强度较大。
46.进一步地，所述连接架包括支撑轴51、两个摆臂52，所述支撑轴51的两端分别与两所述倒u型架22的左上拐角处转动连接，两所述摆臂52分别位于所述滚筒的左侧的前方和后方；两所述摆臂的上端分别与所述支撑轴相连，两所述摆臂的下端均具有水平段53，所述清洁辊的两端分别与两所述水平段转动连接；位于所述清洁辊后方的所述水平段上设置有第一安装板，所述清洁辊电机设置在所述第一安装板54上，所述清洁辊电机62的输出轴与所述清洁辊的后端同轴相连；所述限位件为随动轮91，所述随动轮的轴线与所述筒体的轴线相平行，位于所述清洁辊前方的所述水平段上设置有第二安装板55，所述第二安装板55靠近所述筒体11，所述随动轮91转动设置在所述第二安装板55上，所述随动轮用于与所述筒体的外圆周面相接触。采用此方案，利用与筒体的外圆周面相接触的随动轮能够对连接
架和清洁辊进行支撑；同时，在使用时，随动轮能够随着筒体的转动而转动，使得清洁辊与粘附条的间隙能够时时保持一致，从而使得粘附条在其长度方向上获得的清洁效果的一致性较好。
47.在另一实施例中，限位件可以为限位杆，限位杆的一端与摆臂相连，限位杆的另一端与支撑架相连，从而利用限位杆对连接架进行支撑，使得安装在连接架上的清洁辊与粘附条保持一定的间隙，避免清洁辊压在粘附条上。
48.可以理解的是，清洁辊与粘附条之间间隙的大小根据实际使用情况设置，只需清洁辊的刷毛作用在粘附条上后，粘附条能够获得较好地清洁效果即可；控制器可以设置在控制箱41内，控制器通过控制线43分别与滚筒电机和清洁辊电机相连，通过信号线42与摄像头31相连。
49.本发明实施例还提供了一种基于上述所述的杂物粘附条清洁设备的杂物粘附条清洁方法，其包括以下步骤：
50.步骤s1、将粘附条81设置在筒体11的外圆周面的周向上，控制器控制滚筒电机14和清洁辊电机62运行，使得筒体11的旋转方向与清洁辊61的旋转方向相同，利用清洁辊上的刷毛对粘附条的表面进行清洁；可以理解的是，此时随动轮的旋转方向与筒体的旋转方向相同，如筒体是顺时针旋转，则随动轮将是逆时针旋转，清洁辊是顺时针旋转；
51.步骤s2、摄像头31实时拍摄粘附条的表面，并将获得的实时图像传输给控制器，控制器根据该实时图像判断粘附条是否达到清洁合格的标准，若达到清洁合格的标准，则进行步骤s3；若未达到清洁合格的标准，则进行步骤s4；
52.步骤s3、控制滚筒电机14和清洁辊电机62均停止运行；
53.步骤s4、滚筒电机14和清洁辊电机62继续运行，直至达到清洁合格的标准，而后控制器控制滚筒电机和清洁辊电机均停止运行。
54.本发明的杂物粘附条清洁方法，在对粘附条81进行清洁时，使得筒体的旋转方向与清洁辊的旋转方向相同，从而使得粘附条能够获得较好地清洁效果；同时能够实现对粘附条是否清洁合格的自动判断和自动停机，从而有效地提高了清洁效率，节省了人力，实现了清洁工作的自动化。
55.进一步地，在步骤s2中，判断粘附条是否达到清洁合格的标准的具体步骤为：
56.步骤s21、控制器中的图像处理模块将摄像头获得的上述彩色的实时图像转化为灰度图像；
57.步骤s22、将灰度图像转化为二值图像，其中二值图像中的白色部分表示轻质杂物，黑色部分表示粘附条；
58.步骤s23、计算白色部分的像素面积与总像素面积的比值，若该比值不大于设定值则粘附条达到清洁合格的标准；若该比值大于设定值，则粘附条未达到清洁合格的标准。
59.具体地，该设定值的获取方法是：收集多个通过人工识别已清洁合格的粘附条，而后获得这些粘附条的二值图像；然后利用仿真软件进行仿真计算，得出各个二值图像中白色部分的像素面积与总像素面积的比值，取各个比值中的最大值作为设定值。可以理解的是，人工识别已清洁合格的粘附条的具体数量可以根据实际情况设置，但不易过少，以保证获得的设定值较为准确；通过计算白色部分的像素面积与总像素面积的比值能够了解粘附条上轻质杂物的残留情况；上述仿真软件可以为matlab。
60.可以优选，滚筒电机14和清洁辊电机62均为变频电机，控制器能够对滚筒电机和清洁辊电机的转速进行控制，从而使得粘附条能够获得更好地清洁效果；同时能够根据清洁情况时时调整滚筒和清洁辊的转速，从而提高清洁效率；可以利用直方图阈值法来计算出上述白色部分的像素面积和总像素面积。
61.本发明能够同时对多条用于对轻质杂物进行清除的粘附条进行高效清洁，降低了清洁人员的劳动强度，有效地降低了所需清洁人员的数量，提高了清洁效率。
62.以上仅是本发明的优选实施方式，需要指出的是，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，而且，在阅读了本发明的内容之后，本领域相关技术人员可以对本发明做出各种改动或修改，这些等价形式同样落入本技术所附权利要求书所限定的范围。

技术特征：
1.一种杂物粘附条清洁设备，其特征在于，其包括滚筒、清洁辊、摄像头、控制器、机架，所述滚筒与所述机架转动连接，所述机架上设置有用于驱动所述滚筒转动的滚筒电机；所述滚筒的筒体的外圆周面用于设置粘附条，所述摄像头设置在所述机架的上方且与所述粘附条相对；所述机架的一侧设置有连接架，所述清洁辊转动设置在所述连接架上，所述清洁辊上的刷毛用于与所述粘附条相接触，所述连接架上还设置有用于驱动所述清洁辊转动的清洁辊电机；所述清洁辊的轴线与所述筒体的轴线相平行，所述连接架上还设置有用于使所述清洁辊与所述粘附条保持一定间距的限位件；所述摄像头、所述滚筒电机、所述清洁辊电机分别与所述控制器电连接。2.根据权利要求1所述的杂物粘附条清洁设备，其特征在于，其还包括吸尘罩，所述吸尘罩位于所述清洁辊的正下方，所述吸尘罩的上端具有与所述清洁辊相对的吸尘口，所述吸尘罩的下端与通过吸风管与除尘器相连通。3.根据权利要求2所述的杂物粘附条清洁设备，其特征在于，所述吸尘罩为倒等腰梯形结构，所述吸尘口为长条形口，所述长条形口的延伸方向与所述清洁辊的延伸方向相平行。4.根据权利要求1所述的杂物粘附条清洁设备，其特征在于，所述滚筒还包括中心轴、支撑板，所述中心轴与所述筒体同轴，所述筒体环绕在所述中心轴外；所述支撑板的一端与所述中心轴相连，所述支撑板的另一端与所述筒体的内圆周面相连，所述中心轴的周向上均匀分布有多个所述支撑板；所述滚筒电机用于驱动所述中心轴转动。5.根据权利要求4所述的杂物粘附条清洁设备，其特征在于，所述粘附条黏贴在所述筒体的外圆周面的周向上，所述筒体上设置有供所述粘附条的端部穿过的长条形孔，所述长条形孔的延伸方向与所述筒体的轴线相平行。6.根据权利要求4所述的杂物粘附条清洁设备，其特征在于，所述机架包括两个支撑架，两所述支撑架相对设置在所述滚筒的前方和后方，所述支撑架包括倒u型架、l型架、固定杆，所述固定杆水平设置在所述倒u型架的开口中，所述倒u型架的一端设置有用于与地面相连接的第一垫板，所述倒u型架的另一端与所述l型架的水平杆的右端相连，所述l型架的竖直杆的下端设置有用于与地面相连的第二垫板；所述中心轴的后端与位于滚筒后方的所述固定杆转动连接，所述中心轴的前端与位于所述滚筒前方的所述固定杆转动连接；所述滚筒电机通过固定板与位于所述滚筒前端的所述倒u型架和所述固定杆相连，所述滚筒电机的输出轴与所述中心轴的前端同轴相连。7.根据权利要求6所述的杂物粘附条清洁设备，其特征在于，所述连接架包括支撑轴、两个摆臂，所述支撑轴的两端分别与两所述倒u型架的左上拐角处转动连接，两所述摆臂分别位于所述滚筒的左侧的前方和后方；两所述摆臂的上端分别与所述支撑轴相连，两所述摆臂的下端均具有水平段，所述清洁辊的两端分别与两所述水平段转动连接；位于所述清洁辊后方的所述水平段上设置有第一安装板，所述清洁辊电机设置在所述第一安装板上，所述清洁辊电机的输出轴与所述清洁辊的后端同轴相连；所述限位件为随动轮，所述随动轮的轴线与所述筒体的轴线相平行，位于所述清洁辊前方的所述水平段上设置有第二安装板，所述第二安装板靠近所述筒体，所述随动轮转动设置在所述第二安装板上，所述随动轮用于与所述筒体的外圆周面相接触。8.一种基于权利要求1所述的杂物粘附条清洁设备的杂物粘附条清洁方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤s1、将粘附条设置在筒体的外圆周面的周向上，控制器控制滚筒电机和清洁辊电机运行，使得筒体的旋转方向与清洁辊的旋转方向相同，利用清洁辊上的刷毛对粘附条的表面进行清洁；步骤s2、摄像头实时拍摄粘附条的表面，并将获得的实时图像传输给控制器，控制器根据该实时图像判断粘附条是否达到清洁合格的标准，若达到清洁合格的标准，则进行步骤s3；若未达到清洁合格的标准，则进行步骤s4；步骤s3、控制滚筒电机和清洁辊电机均停止运行；步骤s4、滚筒电机和清洁辊电机继续运行，直至达到清洁合格的标准，而后控制器控制滚筒电机和清洁辊电机均停止运行。9.根据权利要求8所述的杂物粘附条清洁方法，其特征在于，在步骤s2中，判断粘附条是否达到清洁合格的标准的具体步骤为：步骤s21、控制器中的图像处理模块将摄像头获得的上述彩色的实时图像转化为灰度图像；步骤s22、将灰度图像转化为二值图像，其中二值图像中的白色部分表示轻质杂物，黑色部分表示粘附条；步骤s23、计算白色部分的像素面积与总像素面积的比值，若该比值不大于设定值则粘附条达到清洁合格的标准；若该比值大于设定值，则粘附条未达到清洁合格的标准。10.根据权利要求9所述的杂物粘附条清洁方法，其特征在于，该设定值的获取方法是：收集多个通过人工识别已清洁合格的粘附条，而后获得这些粘附条的二值图像；然后利用仿真软件进行仿真计算，得出各个二值图像中白色部分的像素面积与总像素面积的比值，取各个比值中的最大值作为设定值。

技术总结
本发明提供了一种杂物粘附条清洁设备及清洁方法，其中清洁设备包括滚筒、清洁辊、摄像头、控制器、机架，所述滚筒与所述机架转动连接，所述机架上设置有用于驱动所述滚筒转动的滚筒电机；所述滚筒的筒体的外圆周面用于设置粘附条，摄像头设置在机架的上方且与粘附条相对；机架的一侧设置有连接架，清洁辊转动设置在连接架上，清洁辊上的刷毛用于与所述粘附条相接触，连接架上还设置有用于驱动清洁辊转动的清洁辊电机；清洁辊的轴线与筒体的轴线相平行，连接架上还设置有用于使所述清洁辊与所述粘附条保持一定间距的限位件；所述摄像头、所述滚筒电机、所述清洁辊电机分别与所述控制器电连接。本发明能够节省人力，提高清洁效率。提高清洁效率。提高清洁效率。


技术研发人员：雷应波 杨滇川 吴明辉 张策 张锦润
受保护的技术使用者：红河烟叶复烤有限公司
技术研发日：2023.06.29
技术公布日：2023/8/14