CN103230878B - 一种玉米分拣机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种玉米分拣机，能按照玉米的长短分为小于等于150毫米、大于150毫米小于200毫米和大于等于200毫米三类。它是将供料、分料和分拣三大部分排布在一个钢结构机架上，并借助六台电机分别驱动；在供料部分，玉米经料斗中的理料辊理料后落到由带传动、行星齿轮减速器和链传动组成的驱动系统驱动的输送带上；在分料部分，振动架借助电机驱动的曲柄连杆机构往复运动，实现玉米分行，振动分料；分拣部分采用双排并行输送带，当玉米到达传感器的检测区间后，测得的玉米长度信号发送给PLC，进而控制气缸动作并推动出料挡板，实现玉米分拣。本发明可以取代人工分拣，效率提高10倍以上，且造价低，操作方便。

Description

一种玉米分拣机

技术领域

一种玉米分拣机，根据玉米的长短分拣玉米，属于农业机械领域。

背景技术

玉米，是重要的粮食作物和重要的饲料来源，也是全世界总产量最高的粮食作物。作为三大粮食品种之一，为解决人类的温饱问题起到了很大的作用。时至今日，玉米仍然是全世界各国人民餐桌上不可或缺的食品：在“玉米的故乡”墨西哥，“国菜”玉米饼的年消耗量达到1200万吨之多，人们无论富贵贫贱都非常喜欢食用；在发达国家和地区，玉米也被作为补充人体所必需的铁、镁等矿物质的来源为人们广泛使用；在某些贫困国家和地区，玉米依然是人们廉价的裹腹之物。并且，以玉米为原材料可以制造多种多样的美食，因此越来越受大众的喜爱。但是玉米有长短大小之分，这使得所制造出来的玉米副食品达不到所需的要求，因此需要将玉米按类分拣。此前，人们都是通过手工分拣玉米，其分拣工作十分繁琐，且工作量大，耗费了大量的人力物力。

发明内容

本发明的目的是公开一种玉米分拣机，能根据玉米的长短分为小于等于150毫米、大于150毫米小于200毫米和大于等于200毫米三类。它是将供料、分料和分拣三大部分排布在一个钢结构机架上，并借助六台电机分别驱动各个部分；供料部分采用带传动、链传动和行星齿轮减速器三者结合；在分料部分，采用曲柄连杆机构带动振动架分料；而分拣部分，采用双排并行的输送带，并且使用传感器、气缸等器件；其有益效果在于:快捷有效，分拣准确,操作方便,效率是人工分拣的11倍。

一种玉米分拣机包括供料部分、分料部分和分拣部分，由六个电机分别驱动各个部分独立操作。在供料部分，经由料斗给料，理料辊理料，输送带送料三个环节达到供料的目的。电机作为系统的动力源借助带传动，将动力传给行星齿轮减速器，转速进一步降低后，再通过链传动传递给滚筒，带动输送带上的玉米，实现供料；在分料部分，为了避免玉米堆积，采用曲柄连杆机构使得振动架往复运动，实现振动输料，玉米通过输送带运动至分料装置，经过由六块位置不一的木板组成的振动架分成两行进行分料；在分拣部分，分行后的玉米，有序地输送至分拣装置，经过长度传感器测量玉米的长度，并经信号转换之后发送给PLC，由PLC程序控制气缸的动作，最终实现玉米的分拣。

本发明所涉及的玉米分拣机的整个操作过程如下。

首先打开开关启动装置，从料斗给料，当玉米没有到达长度传感器检测范围时，此时系统判断没有玉米通过，此时气缸均不执行任何动作。而所有电机启动后，供料电机经带传动、行星齿轮减速器及链传动带动输送带运行，理料辊转动，分料部分的输送带和曲柄连杆机构运动，分拣部分的输送带运行，玉米借助输送带向前运输，经理料辊理料后行驶一段距离至分料部分，通过两块成V形排布的竖板分成两行，利用曲柄连杆机构振动向前运输至分拣部分。分拣部分的两行输送带沿分拣机机架纵向排布在两侧，同时运行，且结构和原理相同；当待分拣玉米通过长度传感器发射端和接收端的之间的检测区域时，长度传感器接收信号，测量玉米的长度，并将信号发送给PLC，PLC通过程序判断该玉米是属于哪类长度范围内，当长度小于等于150mm时，1^#气缸启动，推动出料挡板挡住玉米，将其推向1^#卸料口；当长度大于150mm且小于等于200mm时，2^#气缸启动，推动挡板挡住玉米，将其推向2^#卸料口；而当长度大于200mm时，气缸和均不动作，玉米随输送带至末端，直接掉入3^#卸料口，至此一个玉米的分拣过程完成，之后玉米不断输送，重复上述步骤即可。

由于供料部分的驱动系统采用带传动、链传动和行星齿轮减速器三者结合，不仅使整个结构紧凑，占用空间小，而且提高了传动效率，减少了功率损失；在分料部分，采用曲柄连杆机构，使得装置实现振动分料，避免了玉米的堆积，提高了分拣效率；而分拣部分，采用双排并行的输送带，大大提高分拣量，并借助传感器、气缸等器件，使玉米准确无误地分拣。整个分拣过程，快捷有效，分拣准确。

附图说明

图1一种玉米分拣机总装配图主视图

图2一种玉米分拣机总装配图俯视图

图3一种玉米分拣机供料部分左视图

图4一种玉米分拣机分料部分主视图

图5一种玉米分拣机分料部分主视图A-A截面图

图6一种玉米分拣机分料部分左视图

图7一种玉米分拣机振动架的支撑结构图

图8一种玉米分拣机曲柄连杆机构结构图

图9一种玉米分拣机输送带及滚筒结构图

具体实施方式

下面给出本发明的具体实施方式并结合附图加以说明。

一种玉米分拣机包括供料部分、分料部分和分拣部分。

如图1、2和3所示，供料部分包括传动系统和执行系统两部分；其中的传动系统，以供料电机8作为动力源，其输出轴与小带轮轴借助梅花型联轴器连接，将动力传至带轮26，再经由大带轮轴25和梅花型联轴器24传至行星齿轮减速器38的输入轴27。行星齿轮减速器的输出轴39借助另一个梅花型联轴器和小链轮轴41将动力传至链轮42，大链轮轴36与输送带的供料滚筒14亦借助一个梅花型联轴器将动力传至供料滚筒14，并带动供料输送带13的移动，完成供料过程中传动系统的功能。而所述的执行系统中的料斗31借助螺栓固定在机架上，理料辊32的中间轴29两端分别通过轴承和端盖等固定在料斗31上，驱动理料辊32的理料电机33（可选YE低速系列小电机）借助L型铁板34固定在机架上。整个过程由料斗31给料，通过理料辊32理料，每两个理料棒之间只能通过一个玉米，从而使玉米有条不紊地传送至输送带。

为保证装置运行过程中的稳定性，行星齿轮减速器38和供料电机8均借助地脚螺栓与地面固结，并在下端铺设减振垫片，达到减振效果。

如图2、4、5、6和7所示，分料部分主要是实现玉米的分行工作，并且单个向前输送。分料通过振动槽来实现。振动槽的执行部分是振动架，即在曲柄连杆机构中起滑块作用，它是由六块木板构成，两块侧立木板10分别竖直放在输送带的两侧，作为轨道挡板；两块斜置木板11成V形竖直放在输送带的上面，使玉米分成两行沿图2箭头所示的方向运行；其余两块盖板12置于侧立木板10和斜置木板11上方，并通过角铝47固结在一起。考虑到整个振动架处于悬空状态，只能在两侧设计支撑装置，并且要保证来回移动的顺畅，故使用上下两个滑轮48将传动轴46的限定，不仅起到支撑作用，同时能够减少滑轮48与传动轴46之间的滑动摩擦。滑轮轴50两侧通过轴承与轴端挡圈固定，轴端挡圈用螺钉固定，并且将两侧的轴承固定木板54通过螺栓与连接木板56连接，连接木板56延伸至下面的机架并通过螺栓将整个振动架与机架连接，为了增强稳定性在侧边加装肋板。于是，整个振动架就可以在有支撑的情况下来回振动，满足了该曲柄连杆机构的要求。

如图5、6、7和8所示，分料电机45（可选Y系列三相异步单机）是所述振动槽振动的动力源，借助L型铁板44固定在分拣机的机架上。分料电机45的输出轴67键连接于凸台66的中心，在凸台66另一侧的偏心处旋紧一根螺纹轴59，偏心距即为曲柄连杆机构中的曲柄长度，螺纹轴59通过轴套和轴承固定支撑，螺纹轴59的端部采用双螺母结构起防松锁紧作用，在轴承外圈处安装端盖，端盖上环形分布4个螺钉将端盖与曲柄连杆机构中的连杆65固定，连杆65与具有开槽的圆柱63借助销64铰接，从而将整个机构连接在一起。

运转时，分料电机45驱动凸台66在竖直平面内旋转，从而带动连杆65以至整个振动架在水平平面内往复移动，实现振动槽的水平往复振动。

如图1、2所示，分拣部分包括沿分拣机机架纵向排布在两侧的两行分拣输送带以及传感器、PLC和气缸三种主要元件。两行分拣输送带同时工作，且结构和原理相同，确保玉米分成两行沿图2箭头所示的方向运行。以下介绍其中的一行。分拣部分可分成四段，传感器发射端16和接收端15借助L型铁板7固定在第一段处的侧板上。玉米从分料部分行至分拣部分有一段缓冲距离，待稳定后到达传感器处，触发传感器感知信号，测量玉米的长度，并将信号发送给PLC。1^#气缸20借助另一块L型铁板6固定在第二段处的侧板上，给定PLC的程序处理时间以及1^#气缸20的动作时间。同理，2^#气缸22也通过一块L型铁板固定在第三段处的侧板上，待PLC程序处理完毕后2^#气缸22执行动作。其中，以1^#气缸20为例，其伸缩杆通过铆钉19连接出料挡板5，结合合页的原理，出料挡板5通过销4固定在侧板上，当1^#气缸20接收到命令后，伸缩杆推动出料挡板5运动，从而将玉米推入1^#卸料口01，实现玉米的分拣。其余的气缸均按此原理进行玉米分拣。分拣电机9（可选YE低速系列小电机）安装在输送带的末端，整个过程由它驱动输送带运动，玉米由分料部分传送至分拣部分，通过长度检测器检测到长度信号，并发送给PLC，经由PLC控制气缸动作，把玉米分拣成三类：当长度小于等于150mm时，1^#气缸20启动，推动出料挡板5动作，1^#卸料口01卸料；当长度大于150mm且小于等于200mm时，2^#气缸22启动，推动出料挡板23动作，2^#卸料口02卸料；而长度大于200mm时，气缸不启动，玉米直接输送到分拣输送带末端，3^#卸料口03卸料。分拣部分的另外一行按照此原理相同进行玉米的分拣。

如图1、2所示，输送带贯穿本发明的整个装置，且供料部分、分料部分和分拣部分的输送带彼此独立。以分拣部分的一条输送带为例，如图5、9所示，分拣输送带72由分拣滚筒71带动并支撑，分拣滚筒71则通过轴承和端盖固定在侧板68上，该侧板68为L型，通过螺栓与机架连接。其余的输送带皆按此原理安装和工作。

如图1所示，机架设计成桁架式钢结构，不仅保证强度、刚度，而且节省材料，美观，机架与地面通过地脚螺栓固定，保证装置运行时的稳定性。为了防止玉米运行过程中偏离轨道，在输送带的两侧通过薄板3挡住，薄板3与下面的挡板1通过长方形木板2用螺钉固定，从而与整个装置连接在一起。

本发明快捷有效，分拣准确,操作方便,能将玉米按长短分拣成三类，效率是人工分拣的11倍。

Claims (1)

1.一种玉米分拣机，其特征在于：包括排布在一个钢结构分拣机机架上的供料部分、分料部分和分拣部分，各部分的输送带彼此独立，贯穿整个分拣机机架，并借助六台电机分别驱动各个部分独立运作；其中供料部分由料斗(31)给料，理料辊(32)理料，输送带送料三个环节组成；供料电机(8)经带传动、行星齿轮减速器(38)和链传动将系统的动力传递给供料滚筒(14)并带动输送带，实现供料部分的传动；在分料部分，玉米经过由六块位置不同的木板组成的振动架分成两行进行输送；振动架在曲柄连杆机构的带动下做往复运动，实现振动分料，输送带传送；在分拣部分，采用双排并行的输送带将玉米输送至分拣装置，借助长度传感器测量玉米的长度，并将信号转换之后发送给PLC，由PLC程序控制气缸的动作，实现玉米的分拣；

供料部分包括传动系统和执行系统两部分；其中的传动系统，以供料电机(8)为动力源，其输出轴与小带轮轴借助联轴器连接，将动力传至带轮(26)，再经由大带轮轴(25)和梅花型联轴器(24)传至行星齿轮减速器(38)的输入轴(27)；行星齿轮减速器的输出轴(39)借助另一个梅花型联轴器和小链轮轴(41)将动力传至链轮(42)；大链轮轴(36)与带动供料输送带(13)的供料滚筒(14)亦借助一个梅花型联轴器连接；而所述的执行系统中的料斗(31)借助螺栓固定在机架上，理料辊(32)的中间轴(29)两端分别借助轴承和端盖固定在料斗(31)上，驱动理料辊(32)的理料电机(33)借助L型铁板固定在机架上。