[发明专利]一种红外分选照明光源聚光装置

说明书

本发明公开了一种红外分选照明光源聚光装置，所述的聚光装置包括多个聚光光源阵列，多个聚光光源阵列根据履带的照明方式布置在履带周围，所述的聚光光源阵列由呈一字形排列的多个聚光光源组成，所述的聚光光源结构相同，并且均包括反光罩和卤素灯，所述反光罩的中心开设有内径大于卤素灯直径的圆孔，所述反光罩在内侧面由多个等宽的反光带拼接布满，所述反光带的圆心位于圆孔的中心，并且每个反光带分别由若干个反光面拼接组成，本发明能够有效的解决了现有色选照明装置中存在的照明不均匀及照明阴影问题，有效的缩短了光补偿长度。

技术领域

本发明涉及用于片状或颗粒状产品进行光电式分选的色选机的技术领域，具体为一种红外分选照明光源聚光装置。

背景技术

随着对物料分选或分类应用市场不断深入拓展及人们对生活品质的不断追求，色选机也从原来的颜色选发展到红外选，从单一波段的红外分选机拓展到双红外、多红外光谱甚至红外高光谱分选机，其中卤素灯因其波段宽，相比红外LED提取波段灵活、通用性强、低成本及高稳定性成为红外分选机的主流光源，但是卤素灯的缺点是光源发热量大，光效只有约10％，其余约90％的能量都转换为热量，而且卤素灯发光是360度发光，因而需要利用二次光学设计来提高光源的利用率，通常是采用基于透镜的透射式和基于反光罩的反射式的二次光学设计聚光效果，但是卤素灯其发热量大不适宜于采用透射聚光尤其是塑料透镜，所以主要采用基于反光罩方式的反射聚光，有中国专利CN201010221570、CN201710890993和CN201621168443采用基于抛物面或椭圆面反射方式聚光，这些专利中采用的是线型的反光罩也即是只有一维方向聚光，另一维并没有起到聚光效果，这样能量利用率还不够高，在没有聚光的一维长度就需加长才能达到均匀照明有效视觉区域的效果，业界称其为“光补偿”，即光补偿较长，这样引起分选机器的宽度较宽，所需要灯的数量也增加，增加了成本和热量。而且这种灯珠排布较稀时，豆类或花生的圆形、椭圆形物料，或者卷曲的塑料片的物料在没有聚光的一维方向上会产生物料阴影的现象，为了减弱这种情况需要将卤素灯密排，这样不仅增加了成本而且增加了散热的复杂性。

发明内容

本发明公开了一种红外分选照明光源装置，在二个维度方向上都进行聚光，其作用是一方面减小了分选机的“光补偿”长度，因而降低了材料成本，另一方面消除了圆形、椭圆形或卷曲的物料的阴影问题，提高了识别精度，从而降低了因需要密排卤素灯而增加的散热复杂性。而且本发明公开了一种红外分选照明光源装置中的反光罩采用反光罩，即采用多个反光面的反光罩，增加了两维方向的均匀性，这样降低了反光罩安装机械公差要求，从而降低了制造成本。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种红外分选照明光源聚光装置，所述的聚光装置包括多个聚光光源阵列，多个聚光光源阵列根据履带的照明方式布置在履带周围，所述的聚光光源阵列由呈一字形排列的多个聚光光源组成，所述的聚光光源结构相同，并且均包括反光罩和卤素灯，所述反光罩的中心开设有内径大于卤素灯直径的圆孔，所述反光罩在内侧面由多个等宽的反光带拼接布满，所述反光带的圆心位于圆孔的中心，并且每个反光带分别由若干个反光面拼接组成，每个反光带的反光面的数量均通过反光带的中心至卤素灯中心的连线和卤素灯中心至目标区域中心的连线之间的夹角θ的线性关系确定。

进一步的，所述的线性关系为N＝2π*sin(θ)*(R2+R)/W，其中，N为反光带上的反光面的数量，并且取整，θ为反光面的中心与卤素灯的连线和水平线的夹角，R为反光面的中心到目标区域中心的距离，R₂为卤素灯中心到反光面中心的距离，所述W为目标区域宽度。

优选的，所述的反光罩的材质为金属铝或玻璃中的任意一种。

优选的，所述的反光罩内侧面为平面或曲面中的任意一种。

优选的，所述的反光罩内侧面的截面轮廓为矩形、六角形或螺旋形中的任意一种。

优选的，所述的反光罩内侧面抛光并镀铝膜。