姜博艺，孙 戬，2，张守京,2，胡 胜,2

(1.西安工程大学 机电工程学院，陕西 西安 710048;2.西安市现代智能纺织装备重点实验室，陕西 西安 710048)

0 引 言

棉花产业是关系国民经济的重要战略物资[1]。近年来，随着我国棉花产业稳步发展，已经形成了从生产到消费的完整产业链[2]。但我国棉花质量存在纤维短、强度偏低、一致性差、异性纤维纤多等问题[3]，严重影响我国棉纺织品竞争力。而异性纤维分拣机的出现对于异性纤维的清除有着重要的作用。

异性纤维俗称“三丝”，是指混入棉花中的非棉纤维与非本色棉纤维[4]。在棉花的采摘、收购、加工过程中会使原棉混入各种异性纤维，比如丙纶丝、布片、绳索、羽毛、丝、麻、人或动物的毛发等[5]。异性纤维会在纺纱过程中造成纱线断头以及影响纱线质量，会对棉布表面造成疵点[6]，且异性纤维对布面外观质量的影响已占到所有疵点的第一位[7]。在异性纤维分拣机推广使用前，多数棉纺厂有专门的工作人员在足够的光照条件下，人工分拣出原棉中的异性纤维[8]，也有使用机械手分拣异性纤维的方式[9-10]，但效率相对较低且成本高昂。典型异性纤维分拣机包括矩形输棉通道、风机、CCD高速彩色摄像机、喷气电磁阀、喷管板、废棉通道等结构[11]。经开松后的原棉由风机从矩形通道入口吸入，经检测通道外CCD高速彩色摄像机拍摄棉流并传输给电脑检测有无异性纤维，当检测到异性纤维后，喷管由电磁阀控制，经过时间延迟，等待异性纤维到达喷气电磁阀喷嘴口下方时，电磁阀打开，高压气体喷出将异性纤维喷入废棉通道[12]，最后，经过分拣的棉花从矩形通道出口进入下一机器。……