烟草业非烟物质分拣机正在快速发展

2009-08-03来源:国际烟草期刊

  烟草加工线的分拣设备供应商,可以松一口气了:没有迹象表明对他们的技术需求在下降。《国际烟草期刊》同两家公司就他们最新的商机及基于激光和基于摄像的分拣系统的优势进行讨论。

  比利时公司Best和美国的关键技术公司,都是分拣方案的提供者,它们报告来自亚洲的订单增加了,大多数的订单来自印度、印度尼西亚、及中东地区。当然,正在对整个烟草制造业进行现代化改造的中国也扮演着重要的角色,但是这个市场受到严格的管理。其间,在美国和南美洲进行的投资活动落后于其他地区。

  特别是绿色烟叶打叶工厂,对烟草分拣机的需求旺盛。对于这个行业来说,世界上仍有许多工厂还利用手工劳动来分拣非烟草物质。“许多绿色烟叶加工厂的处理工仍认为他们能进行手工分拣,”Best公司的地区销售经理范加尔(Steven Van Geel)说,“但是那些已经安装了光学系统的工厂知道这是一笔非常值得的投资。人工不能与光学系统的效果相提并论。”

  说实话,人的肉眼简直不能胜任这项任务。分拣员在分拣小物体或者与烟草颜色类似的物质方面有困难。甚至最高效的分拣员往往只专注于某一种非烟物质。在哪里以及如何高效率地组织每班分拣员的工作都很伤脑筋。

  相比之下,光学系统能够连续警觉地分拣出非烟物质,效率更高,以每秒3-5米的速度进行。所有应用于烟草行业的光学分拣系统和空气弹射阀门配合工作。由于任何物体的飞行轨迹可以精确计算出,这些被拒绝的非烟物质的弹射很有效。最重要的是,每条生产线上的分拣系统每小时可以处理10吨的烟叶,可以轻易超过100个分拣员的能力,范加尔如是说。

  模块化的升级

  关键技术的专门应用销售经理David Felts报告说,对于那些加工厂已经有光学分拣机的工厂,有充分的理由投资进行更新。关键技术是向烟草行业供应分拣系统的市场领导者。“尤其是在北美和欧洲的工厂,它们是在20世纪90年代早期和中期购买的系统,正在把他们的系统升级到更新的分拣技术上,”Felts说。客户升级到关键技术公司的最先进版本的引擎,称为G6,这是关键技术公司自从2005年以来提供的一种基于摄像的解决方案。G6是内置光学引擎,包含所有的电子学,因此这是所有关键技术分拣机的光电基础。“你可以把它同比作在一台电脑中一起工作的硬件和软件,”Felts说。

  该系统是由关键技术公司综合了此前最好的技术设计的,由5个不同版本系统的平台组成的。(这些原始系统为关键技术公司和SRC的Optisort,SRC的Kromasort,SRC的高级光学处理系统,以及关键技术公司的Tegra操作系统。)

  Felts解释G6的优势说:“它非常稳定,软件强大,升级容易,模块化结构有助于满足我们客户的需求。例如,在Kromasort上运转的烟草分拣机II,可以升级到G6光学引擎。仅仅通过更换升级到最新技术的控制器模块,远比更换分拣机便宜。”

  到目前为止在烟草加工业中,关键技术已经对世界上大约25台分拣机进行了G6升级。

  Best还提供一种基于激光的生物分拣机的模块化升级。生物学分拣,即通过生物学内容进行分拣,是分拣中最有潜力的一个发展方向,范加尔说。“生物学特性是非烟物质和烟草中单个最显著的差异。除了一些有机物外,你可以区分所有类型的非烟物质和烟草。”

  这是面临着可能最具有挑战性产品分拣问题的行业的一个重大突破。其一,非烟物质的颜色和烟草如此接近,因此基于摄像或者激光的“颜色”分拣机通常无法分辨非烟物质。

  还有很大问题,因为即使好产品的变化也很大,如烟叶没有标准的规格或形状。这与其它利用分拣技术的行业很大不同。在食品加工行业,例如、豌豆、玉米或葡萄干的大小基本上一样。

  因此,Best公司已经开发了一种提高任何材料差异的技术,提高了烟草的分拣性能。生物学分拣背后的科学技术是荧光,凭借进入这种产品的特定波长,反射为不同的波长,创造出类似“白天和黑夜”的差别。

  在2003年进入烟草市场之前在食品加工行业经营的Best公司,报告说生物学分拣能分拣出非生物物质,如合成物质(塑胶、橡胶、聚苯乙烯)或任何其他合成材料(木头、纸张、羽毛、布),远比其他的方法更有效。其他方法为颜色分拣,即通过颜色和不同的颜色差别来区分材料,和红外分拣,即根据光线穿透到材料结构进行的衡量。由于每种方法分析一种物质的特定性能,Best安装了三种分拣模块。“这使平均效率提高到90%,相比之下,当使用颜色和红外分拣技术时,效率降低20%左右,”范加尔如是说。

  基于摄像的系统,也提高了效率。关键技术公司的G6系统现在包括能提供从840像素提高到1028像素的照相机,相机的扫描速度从每秒1000提高到8000。像素大小精确到0.5毫米,分辨率更高,因此图片色彩细分的更好。“现在我们可以细分出更多的颜色。定义物体边界的过渡像素,剔除效率更高,”Felts说。这些过渡象素能接受非烟物质和烟草的颜色,因为“介于两者之间的”像素更少,分拣机的性能就更好。

  摄像VS激光

  由于光学系统的效率不断提高,分拣系统的升级只是时间问题。困难在于在基于摄像和基于激光系统之间进行选择。Best,向其他行业提供基于摄像的分拣解决方案,在烟草加工系统坚持认为摄像系统无法与激光技术系统的效率相提并论。在2008年,该公司向烟草业出售了将近20套激光分拣机(加上向食品系统出售的将近140套),迹象表明,他们说,客户更欣赏激光技术的益处。

  然而,市场上的领先技术显然还是基于摄像的系统。即使最先进的、高科技的摄像系统也比激光技术的便宜。然而,从长远看,激光技术的成本可能与摄像的技术相差无几。

  关键技术公司并不是说成本考量是青睐摄像系统的最重要的因素。相反,Felts认为,“摄像系统的主要吸引力在于它的直观性。我们的红绿蓝照相机覆盖了全光谱,所以这台机器‘看到的’事物是真正的颜色。这些真正的彩色图片就会出现在触摸屏上,操作者能看到实际的图画,使界面上分拣系统的操作更容易、更直观。”

  在安装任何分拣系统时,还有另一个至关重要的因素是:维护。这是任何分拣系统运作时要面临的最大问题之一。然而,在基于摄像和基于激光系统之间进行选择是困难的,因为技术竞争的双方代表都声称他们的技术要求最低的维护程度。

  展望未来,Felts认为,虽然基于摄像的分拣机的光学零件可以进一步改进,更重要的问题是效率是否使投资值得。例如,关键技术能够提供基于激光的技术,它已经提供了采取这种技术的食品加工分拣机。即使通过现有的紫外线能提高基于摄像的解决方案的技术。“然而,”Felts说,“在同一点上,你拥有什么类型的分拣技术并不重要,因为你只要指出非烟物质真的可见。烟叶可以而折叠,因此许多小的非烟物质可能隐藏而无法看到。在关键技术公司,通过开发改进的机械加工程序,例如更好地扩散烟草或者先进的软件,我们达到了认为能创造更多利益的地方。”

  因此关键技术公司并不仅仅聚焦于分拣机的光学系统,还以“通用的包罗万象的方法”进行分拣。该公司致力于改善产品的运输方式,使其尽可能开放、散布和稳定地通过光学和弹射区。“与光学定义以及弹射的准确性同样重要的是移开的目标对象是在一个与视觉平面不同的平面上,”Felts补充道。“运动方向的稳定和从视觉平面上弹射的速度是移开物体的关键,这得到了关键技术的专利空气辅助传送带的保证。”

  在Best公司,产品的处理接近于一体化。该公司表示,通过与原始设备制造商的合作,他们可以提供产品处理方面最先进的和有效的解决方案,即避免降级、优化流向分拣机的产品流程,即均匀散布。除了喂料外,Best公司还利用另一种方法来提高烟草的分布。它们的分拣机能处理自由坠落的产品流。“结果是单层流动比较理想,意味着非烟物质和烟草均匀而自然的传播。”范加尔如是说。为进一步改善烟叶的分拣,Best追踪食品行业趋势,目前正在开发涉及多个分拣机的系统,每个分拣机能解决非常具体的问题。

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