Mit der rasanten Entwicklung der Photovoltaik- und Halbleiterindustrie steigt die Nachfrage nach hochreinen Siliziummaterialien von Tag zu Tag. Die Farbsortiermaschinentechnologie mit ihrer hochpräzisen und hoch{3}effizienten Sortierfähigkeit wird still und leise zu einem Schlüsselelement bei der Verbesserung der Qualität von Siliziummaterialien. Im Bereich der Gewinnung und Verarbeitung von Quarzsand (Quarzsand, Quarzerz, Geröll, Quarzerz vom Pegmatittyp usw.) wirkt sich die Fortschrittlichkeit der Trenntechnologie direkt auf die Reinheit und den wirtschaftlichen Wert der Produkte aus. Die traditionellen manuellen Sortier- und mechanischen Siebmethoden sind nicht nur ineffizient, sondern auch schwierig, die strengen Anforderungen von Branchen wie der Photovoltaik und der Elektronik an hochreines Siliziumdioxid zu erfüllen.
Quarzsand hat einzigartige physikalische und chemische Eigenschaften und wird zur Herstellung von Glas, feuerfesten Materialien, zum Schmelzen von Ferrosilicium, metallurgischen Flussmitteln, Keramik, Schleifmaterialien usw. verwendet. In der Bauindustrie werden die starke Säurebeständigkeit und die mittlere Korrosionsbeständigkeit von Quarz zur Herstellung von säurebeständigem Beton und säurebeständigem Mörtel genutzt. Quarzsand spielt als Kernrohstoff der Siliziumrohstoffe eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Siliziumrohstoffen.
Derzeit erfolgt die Reinigung von Quarzsand hauptsächlich durch magnetische Trenn- und Flotationsverfahren. Allerdings gibt es nach der magnetischen Trennung und Flotation immer noch viele Verunreinigungen, und es gibt außer der manuellen Sortierung keine gute Methode, diese Verunreinigungen zu entfernen. Je nach Farbunterschied zwischen reinem Quarzsand und Verunreinigungen kann zur Sortierung ein fotoelektrischer Farbsortierer eingesetzt werden. Der fotoelektrische Farbsortierer zeichnet sich durch eine einfache Erkennungsmethode, eine schnelle Sortiergeschwindigkeit, eine hohe Systemintegration und niedrige Kosten aus.
Unter optoelektronischer Farbauswahltechnologie versteht man die Verwendung spezieller Erkennungslinsen, um Oberflächenbildelementsignale von Materialien zu erfassen, Materialdurchlässigkeitssignale zu sammeln oder Materialfeuchtigkeit und andere Komponenteninformationen mithilfe von Infrarot-, Ultraviolett- und anderen Methoden zu messen. Es wird von einem Prozessor verarbeitet, um eine fotoelektrische Signalumwandlung zu erreichen, und mit Standardsignalen verglichen, um die Qualität von Materialien zu analysieren. Anschließend werden Aktuatoren eingesetzt, um minderwertige Materialien zu entfernen. Es handelt sich um eine umfassende High-{3}Technologie, die Licht, Strom, Gas und Maschinen integriert.
Die Kosten für die manuelle Sortierung steigen und der Wertunterschied zwischen hochreinem Quarzsand und Quarzsand geringer Reinheit ist sehr groß. Ob aus wirtschaftlicher oder ökologischer Sicht, der Einsatz fotoelektrischer Farbsortiermaschinen ist äußerst vorteilhaft und effektiv. Daher ist das Studium der Quarzsand-Farbauswahltechnologie von großer Bedeutung.
Der Farbsortierer besteht hauptsächlich aus einem Zuführsystem, einem optischen Erkennungssystem, einem Signalverarbeitungssystem und einem Trennausführungssystem. Sein Funktionsprinzip ist ein High-Tech-Gerät, das mithilfe optischer Erkennungstechnologie Partikel unterschiedlicher Farbe in körnigen Materialien anhand der Unterschiede in ihren optischen Eigenschaften automatisch aussortiert.
① Das Material gelangt vom oberen Trichter in die Maschine und durch die Vibration des Vibrationsförderers fällt das ausgewählte Material in die Rutsche.
② Das Material passiert den Vibrator am oberen Ende der Rutsche und beschleunigt die Rutsche hinunter in den Sortierkasten.
③ Nach dem Eintritt in die Sortierbox gelangt diese zwischen dem Bildverarbeitungssensor CCD und dem Hintergrundgerät. Unter der Wirkung der Lichtquelle empfängt das CCD das synthetisierte Lichtsignal vom ausgewählten Material, wodurch das System ein Ausgangssignal erzeugt, das verstärkt und verarbeitet wird, bevor es an das FPGA+ARM-Verarbeitungssystem übertragen wird. Dann sendet das Steuersystem Anweisungen, um das Sprühmagnetventil in Betrieb zu setzen, und das Sprühventil bläst die Partikel unterschiedlicher Farbe in den defekten Tank des Auslauftrichters und fließt ab.
④ Die ausgewählten Materialien fallen weiterhin in den Fertigprodukttank des Aufnahmetrichters und fließen heraus, wodurch der Zweck der Auswahl erreicht wird.
Die technischen Hürden in der Farbsortierbranche sind relativ hoch und spiegeln sich vor allem in der Nachfrage nach multidisziplinären Technologien wie optoelektronischer Bildgebung, Hochgeschwindigkeitssensorik, Bildverarbeitung und Computeralgorithmen wider. Das bedeutet, dass Unternehmen kontinuierlich in Forschungs- und Entwicklungsressourcen investieren müssen, um wettbewerbsfähig zu werden.
In Zukunft werden Farbsortiermaschinen intelligenter und automatisierter und verfügen über die Fähigkeit, Materialeigenschaften automatisch zu erlernen und genau zu identifizieren. Um den immer vielfältigeren Bedürfnissen der Kunden gerecht zu werden, haben Hersteller maßgeschneiderte Produkte auf den Markt gebracht und maßgeschneiderte Lösungen bereitgestellt. Mittlerweile ist auch die grüne und umweltfreundliche Entwicklung von Farbsortiermaschinen eine wichtige Richtung für die Branche.