Med den snabba utvecklingen av solcells- och halvledarindustrin ökar efterfrågan på hög-ren kiselmaterial dag för dag. Tekniken för färgsorteringsmaskiner, med sin höga-precision och höga-effektiva sorteringsförmåga, håller i tysthet på att bli en nyckellänk för att uppgradera kvaliteten på silikonmaterial. Inom området för gruvdrift och bearbetning av kiseldioxid (kvartssand, kiselmalm, kullersten, kvartsmalm av pegmatittyp, etc.), påverkar separationsteknikens progressivitet direkt renheten och det ekonomiska värdet av produkterna. De traditionella manuella sorteringsmetoderna och mekaniska sållningsmetoderna är inte bara ineffektiva, utan också svåra att uppfylla de stränga kraven från industrier som solceller och elektronik för hög-kiseldioxid.
Kvartssand har unika fysikaliska och kemiska egenskaper och används för tillverkning av glas, eldfasta material, smältning av ferrokisel, metallurgiska flussmedel, keramik, slipmaterial etc. Inom byggbranschen utnyttjas kvartsets starka syrabeständighet och medelhöga korrosionsbeständighet för att framställa syrafast betong och syrafast murbruk. Kvartssand, som kärnråvaran i kiselråvaror, spelar en viktig roll i produktionen av kiselråvaror.
För närvarande bygger reningen av kvartssand huvudsakligen på magnetisk separation och flotationsmetoder. Det finns dock fortfarande många föroreningar efter magnetisk separation och flotation, och det finns ingen bra metod att ta bort dessa föroreningar förutom manuell sortering. Beroende på färgskillnaden mellan ren kvartssand och föroreningar kan en fotoelektrisk färgsorterare användas för sortering. Den fotoelektriska färgsorteraren har egenskaperna för enkel detekteringsmetod, snabb sorteringshastighet, hög systemintegration och låg kostnad.
Optoelektronisk färgvalsteknik hänvisar till användningen av speciella igenkänningslinser för att fånga ytbildelementsignaler av material, samla in materialtransmittanssignaler eller mäta materialfuktighet och annan komponentinformation med infraröd, ultraviolett och andra metoder. Den bearbetas av en processor för att uppnå fotoelektrisk signalomvandling och jämförs med standardsignaler för att analysera materialkvaliteten. Sedan används ställdon för att ta bort sämre material. Det är en hög-teknologisk heltäckande teknik som integrerar ljus, elektricitet, gas och maskiner.
Kostnaden för manuell sortering ökar och värdeskillnaden mellan hög-kvartssand och lågren kvartssand är mycket stor. Oavsett om det är ur ett ekonomiskt eller ekologiskt perspektiv är tillämpningen av fotoelektriska färgsorteringsmaskiner extremt fördelaktig och effektiv. Därför har studiet av färgvalsteknik för kvartssand stor betydelse.
Färgsorteraren består huvudsakligen av ett matningssystem, ett optiskt detektionssystem, ett signalbehandlingssystem och ett separationsexekveringssystem. Dess arbetsprincip är en hög-teknisk utrustning som använder optisk detekteringsteknik för att automatiskt sortera ut partiklar av olika färger i granulära material baserat på skillnaderna i deras optiska egenskaper.
① Materialet kommer in i maskinen från den övre behållaren och genom vibrationen från den vibrerande mataren faller det valda materialet ner i rännan.
② Materialet passerar genom vibratorn i den övre änden av rännan och accelererar nedför rännan in i sorteringslådan.
③ Efter att ha gått in i sorteringsrutan passerar den mellan bildbehandlingssensorns CCD och bakgrundsenheten. Under inverkan av ljuskällan tar CCD:n emot den syntetiserade ljussignalen från det valda materialet, vilket gör att systemet genererar en utsignal, som förstärks och bearbetas innan den sänds till FPGA+ARM-behandlingssystemet. Sedan skickar styrsystemet instruktioner för att driva spraymagnetventilen att fungera, och sprayventilen blåser partiklar av olika färger in i den defekta tanken i utmatningsmagasinet och rinner bort.
④ De utvalda materialen fortsätter att falla ner i den färdiga produkttanken i mottagningstratten och rinna ut, och uppnår därigenom valets syfte.
De tekniska barriärerna inom färgsorterarindustrin är relativt höga, vilket främst återspeglas i efterfrågan på multidisciplinära tekniker som optoelektronisk bildbehandling,-höghastighetssensorteknik, bildbehandling och datoralgoritmer. Det innebär att företag kontinuerligt behöver investera i forsknings- och utvecklingsresurser för att få konkurrenskraft på marknaden.
I framtiden kommer färgsorteringsmaskiner att bli mer intelligenta och automatiserade, med möjlighet att automatiskt lära sig och exakt identifiera materialegenskaper. För att möta kundernas alltmer varierande behov har tillverkare lanserat skräddarsydda produkter och tillhandahållit skräddarsydda lösningar. Samtidigt är den gröna och miljövänliga utvecklingen av färgsorteringsmaskiner också en viktig riktning för branschen.