隨著生態(tài)健康理念的普及，市場對茶葉的需求與日俱增，帶動了我國很多傳統(tǒng)茶葉種植地區(qū)的發(fā)展。福建地區(qū)是我國重要的鐵觀音產(chǎn)地，該企業(yè)作為一家傳統(tǒng)的鐵觀音茶葉加工廠，主要進(jìn)行鐵觀音原葉的收購、加工、分揀、銷售等。隨著企業(yè)業(yè)務(wù)的發(fā)展，企業(yè)在茶葉的人工分選作業(yè)中遇到了發(fā)展瓶頸：人工分揀效率低下，不斷增加的分揀工數(shù)量無疑增加了茶葉的加工成本；分揀效果不盡如人意，由于沒有統(tǒng)一的分揀標(biāo)準(zhǔn)，各個分揀工的分揀標(biāo)準(zhǔn)不一致，導(dǎo)致了分揀的茶葉參差不齊；人工分揀損壞茶葉品色，由于人工分揀的力度過大和茶葉易碎的特點，造成了分揀成品率的下降。所以引進(jìn)了以色選機(jī)為核心的茶葉分揀視覺檢測系統(tǒng)，提升鐵觀音分揀作業(yè)的效率已成必然。

茶葉分揀檢測系統(tǒng)在茶葉分揀作業(yè)中的應(yīng)用

面對企業(yè)業(yè)務(wù)量增長中遇到的分揀效率低下和分揀效果不佳的問題，我們積極探索高效的自動化分揀系統(tǒng)為企業(yè)解決當(dāng)前的發(fā)展瓶頸。鐵觀音在分揀中是根據(jù)茶葉顏色進(jìn)行區(qū)分的，因此采用了以色選機(jī)為核心的視覺檢測系統(tǒng)來改善人工分揀的弊端。

一、色選機(jī)硬件組成

引進(jìn)的色選機(jī)的硬件組成主要包括喂料器、滑道、光源、背景板、信號處理系統(tǒng)、噴閥、接收槽等，采用震動喂料器，通過有規(guī)律的震動實現(xiàn)穩(wěn)定有序的喂料。光源和背景板在信號處理系統(tǒng)的控制下，通過對原料進(jìn)行色彩分析，從而實現(xiàn)原料的特性識別。噴閥作為分揀系統(tǒng)的動力設(shè)備，主要根據(jù)信號處理系統(tǒng)的反饋，通過空氣動力實現(xiàn)原料的分揀。

茶葉被震動喂料器勻速喂入進(jìn)料口后，通過滑槽進(jìn)入茶葉觀察區(qū)（背景板和傳感器的中間區(qū)域）。由于不同品次的茶葉顏色不同，當(dāng)茶葉進(jìn)入該區(qū)域時，在光源的作用下根據(jù)傳感器接收到的茶葉反射的光的顏色強(qiáng)弱和顏色變化，信號控制系統(tǒng)控制噴閥吹走不合格的茶葉原料，從而達(dá)到分揀的目的。

二、多次篩選的優(yōu)化改進(jìn)

在該企業(yè)應(yīng)用色選機(jī)的過程中，為了對茶葉原料進(jìn)行更加細(xì)致的區(qū)分，一般會將原料根據(jù)顏色的深淺區(qū)分為多個不同的品次，因此我們選擇了具有多次分揀功能的色選機(jī)。在該系統(tǒng)中，色選機(jī)首先會對不合格的茶葉原料進(jìn)行初次篩選，在完成初次篩選后的合格原料中，系統(tǒng)根據(jù)事先設(shè)定的不同品次的茶葉顏色深淺進(jìn)行初次分選，剛剛滿足該篩選標(biāo)準(zhǔn)的原料會留在接料槽中，而當(dāng)茶葉原料顏色強(qiáng)度高千篩選要求時，會進(jìn)入接下來的復(fù)選環(huán)節(jié)。在接下來的篩選標(biāo)準(zhǔn)中，通過增強(qiáng)傳感器的靈敏度來提高對茶葉中斑點和顏色強(qiáng)弱的區(qū)分度，通過幾次的復(fù)選后，剩下的就是品次好的鐵觀音。我們經(jīng)過多次篩選的流程．完成對茶葉原料不同品次的篩選，優(yōu)化了傳統(tǒng)色選機(jī)的分揀作業(yè)。

對色選機(jī)分揀作業(yè)的優(yōu)化使茶葉滿足了不同層次的市場需要。改進(jìn)后的色選系統(tǒng)不斷提高色選精度，雖然在一定程度上降低了復(fù)選的出品率，其中二次復(fù)選的出品率降至78%,但嚴(yán)格保證了鐵觀音的篩選質(zhì)星，從而提高了客戶滿意度。

三、基于視覺檢測的茶葉分揀流程設(shè)計通過對色選機(jī)的不斷調(diào)整，改進(jìn)了茶葉分揀流程

(1)投料，工人將準(zhǔn)備的茶葉原料均勻履帶上，通過不斷的測試調(diào)整每次的投料量，避免原料過多或者過少，造成走料的現(xiàn)象。

(2)振動喂料，通過有規(guī)律的振動，使得進(jìn)入喂料器中的原料以均勻的速度進(jìn)入滑槽中，可以保證茶葉有序地進(jìn)入分揀流程。

(3)傳感器捕捉，當(dāng)茶葉經(jīng)過篩選區(qū)域時，光源會對茶葉進(jìn)行補(bǔ)光，茶葉自身顏色的強(qiáng)弱以及斑點等會表現(xiàn)在光信號的強(qiáng)弱不同上，被兩邊的傳感器捕捉到，傳感器將茶葉的葉片和葉梗的光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，等待下一分揀動作?/p>

(4)噴閥制動，電信號被信號控制系統(tǒng)獲取后，根據(jù)事先設(shè)四好的制動規(guī)律，不符合要求的原料經(jīng)過噴閥處時，啟動噴閥噴出壓縮空氣將不合格的茶葉吹入廢料槽中，而合格的原料落入下方的料槽中，等待復(fù)選流程。

(5)升降機(jī)供應(yīng)，初選獲得的一次合格品積累到一定量后通過升降機(jī)提升到滑槽中，準(zhǔn)備進(jìn)行第二次篩選流程，在這個過程中一次合格品和茶葉原料是隔離的，防止了合格品與原料的混亂。

(6)一、二次復(fù)選，茶葉原料通過滑槽進(jìn)入篩選區(qū)域時，該步驟重新回到第(3)、(4)步，在這里不同的是對篩選標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了重新設(shè)定，對其中含有細(xì)小斑點的茶葉和顏色偏淡的茶葉進(jìn)行分揀，從而得到品色趨千一致的茶葉，經(jīng)過一、二次復(fù)選，得到一等品、二等品茶葉以及品色較佳的茶葉，從而完成茶葉的分揀作業(yè)。

四、茶葉分揀效益分析經(jīng)過不斷調(diào)試和適應(yīng)．該茶葉分揀視覺檢測系統(tǒng)在茶葉原抖的分揀上取得了作常不錯的效果，主要表現(xiàn)在效率的提升和分揀作業(yè)的改善上

(1)作業(yè)效率提升，采用自動化系統(tǒng)替代人工揀選，作業(yè)效率獲得f巨大的提升，達(dá)到300kg/h-500kg/h,因此視覺檢測系統(tǒng)的效率是傳統(tǒng)人工分揀效率的數(shù)百倍，為企業(yè)節(jié)約了大隊的人工成本。

(2)效果穩(wěn)定持續(xù)，采用機(jī)械化的分揀標(biāo)準(zhǔn)，可以杜絕人工分揀形成的標(biāo)準(zhǔn)不一致現(xiàn)象，對于企業(yè)后期的茶葉原料加工和銷售具有良好效果。該系統(tǒng)目前在企業(yè)持續(xù)運行，能保證數(shù)十億次的分揀。

(3)分揀精度高，該系統(tǒng)采用非常靈敏的光學(xué)傳感器，能對茶葉中非常細(xì)小的斑點進(jìn)行識別，并且能對茶葉顏色的強(qiáng)度進(jìn)行信號放大，從而增強(qiáng)了對茶葉的識別粘度，提商了分揀精度。

以色選機(jī)為核心的視覺檢測系統(tǒng)在該企業(yè)獲得了巨大的成功。該茶葉分揀系統(tǒng)能根據(jù)企業(yè)的應(yīng)用要求和色選機(jī)的特點進(jìn)行不斷調(diào)整，不斷滿足企業(yè)的實際需要，使企業(yè)在分揀作業(yè)中實現(xiàn)了流程優(yōu)化。通過對比分析，該視覺檢測系統(tǒng)除了在茶葉分揀中應(yīng)用外，在大米、玉米等作物的分揀上也縣有良好的應(yīng)用前景，能很好地滿足市場對農(nóng)作物分揀的要求。我們在視覺檢測領(lǐng)域有多年的經(jīng)驗，如果您在這方面有需求，可以直接來問我們。