CN104438133A - 核桃分选机及核桃分选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种核桃分选机及核桃分选方法，属于食品加工处理领域，包括与控制系统连接的输送装置、影像检测装置、重量检测装置及剔除装置；所述影像检测装置包括影像检测仪及输送带，该输送带与所述输送装置相连；所述重量检测装置包括重量检测仪及设于该重量检测仪上的称重带，该称重带与输送带相连；所述剔除装置包括剔除带及剔除气缸，该剔除气缸可将剔除带上的核桃剔除。通过本发明提供的核桃分选机及核桃分选方法，可方便快捷地对核桃进行检测并分类，检测速度快，效率高，精度高。可较好地改善现有技术中分拣核桃时检测不完善，分类错误率高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工处理领域，具体而言，涉及一种核桃分选机及核桃分选方法。
背景技术
核桃又称胡桃，羌桃，核桃仁含有丰富的营养素，对人体有益，可强健大脑。是深受老百姓喜爱的坚果类食品之一。
每一个核桃的色泽及外形均存在差别，重量也不一致，基本上在一个较大的范围内，呈现正态分布；人们在购买核桃的过程中喜好不一，具体表现在对于核桃重量、色泽及大小的区别。对于一个固定大小的核桃来说，购买者一般都认为其重量应该落在某一个范围内，如果低于这个范围，则购买者一般认为该核桃为问题核桃，会将其剔除不去选购。
目前市场上存在许多成品袋装核桃，按照核桃的不同将其划分为不同的等级，划分的依据就是核桃的重量、色泽及大小，筛选的手段一般是通过人工筛选：将大批量的核桃倒在一个框里，工人根据自己的视觉、手感，将重量、色泽及大小不同的核桃分至不同的框内，完成核桃的筛选，进而制成袋装核桃。
这种袋装核桃在商城或者超市卖时，购买者会根据自己的喜好以及需求购买不同等级的核桃。但是这些成品袋装核桃虽然制定有筛选标准，但每一个筛选核桃的工人经验不同，判断标准也不一致，经常会导致在某一种级别的成品袋装核桃内出现低于该等级的核桃。购买者购买到这种成品袋装核桃后一般会认为自己受到商家的欺骗，从而不再去购买该品牌的核桃，对商家带来不利。
发明内容
本发明提供了一种核桃分选机及核桃分选方法，旨在改善上述问题。
本发明是这样实现的：
一种核桃分选机，包括与控制系统连接的输送装置、影像检测装置、重量检测装置及剔除装置；所述影像检测装置包括影像检测仪及输送带，该输送带与所述输送装置相连；所述重量检测装置包括重量检测仪及设于该重量检测仪上的称重带，该称重带与输送带相连；所述剔除装置包括剔除带及剔除气缸，该剔除气缸可将剔除带上的核桃剔除。
使用时，将核桃通过输送装置输送给影像检测装置，影像检测仪可采集收取每一个核桃的尺寸信息及色泽信息，并转换为尺寸数据及色泽数据传输给控制系统，控制系统将色泽数据与预存的数据库进行比对确定该核桃是否初步合格，如果该核桃初步检测不合格则控制剔除气缸将其剔除。
控制系统将每一个初步检测合格的核桃的尺寸数据与预存储的数据库进行比对，确定该核桃的等级，并将该等级数据及色泽数据传输给重量检测仪；该预存储的数据库包括核桃的等级分类，比如直径为2.5-2.8cm的核桃为3级，直径为2.8-3.1cm的核桃为4级(此处仅仅是举例说明，并不代表实际上是按照上述方法分类)。
重量检测仪检测每一个初步合格的核桃的重量信息并转换为重量数据传输给控制系统；
控制系统将每一个初步检测合格的核桃的重量数据结合该核桃的等级数据与预存储的数据库进行比对判断该核桃是否最终合格，如果该核桃经最终检测不合格则控制剔除气缸将其剔除。
比如，等级为3级的核桃其标准重量范围为7.8g-8.3g，如果检测到某一个等级为3级的核桃其重量为7.6g，则不在上述范围之内，判断其为不合格核桃；如果检测到某一个等级为3级的核桃其重量为8.1g，则在上述范围之内，判断其为合格核桃，该核桃能够顺利地通过称重带。
在剔除带的下方可放置一个收集框，收集经最终检测合格的核桃。或者直接将最终检测合格的核桃送入下一条流水线进行加工生产。
所述输送装置包括机架、设于机架上的圆振筛、设于圆振筛上的托盘、设于机架上的直振筛以及设于直振筛上且与托盘相连的落料带，所述落料带与输送带相连。
圆振筛就是圆振动筛。圆振动筛因其运动轨迹近似于圆，故简称为圆振筛，是一种多层数、高效新型振动筛。圆振动筛采用筒体式偏心轴激振器及偏块调节振幅，物料筛淌线长，筛分规格多，具有结构可靠、激振力强、筛分效率高、振动噪音小、坚固耐用、维修方便、使用安全等特点。
通过圆振筛可将托盘内的核桃振动为螺旋排列，使其排列更为合理，更为方便的从托盘传送至落料带。
直振筛即直振动筛，其利用振动电机激振作为振动源，使物料在筛网上被抛起，同时向前作直线运动，物料从给料机均匀地进入筛分机的进料口。这种直振动筛具有耗能低、产量高、结构简单、易维修、全封闭结构，无粉尘溢散，自动排料，更适合于流水线作业。
通过该直振动筛可使托盘上传送过来的核桃均匀地从落料带落入输送带。
当然，在这之前还需要将待分选的核桃倒入托盘中。
为了使核桃能够更为合理的落入输送带，设计者在落料带上设置了控制气缸，通过所述控制气缸可使核桃逐个落入所述输送带。
设计者在剔除装置的另一侧设置了料框，通过所述剔除气缸剔除的核桃可落入该料框。料框可将初步检测及最终检测不合格的核桃收集，方便统计及后续的其他工序。
为了方便完善地对核桃进行统计，设计者在该核桃分选机上还设置了计数器，通过该计数器可对核桃进行统计，计数器的具体位置可设置在输送装置、影像检测装置或者重量检测装置上，优选地，该计数器设置在影像检测装置的输送带上，设置在此处的计数器可完整地对核桃进行统计。
设计者在所述影像检测装置上还设置了显示屏。通过显示屏用户可方便的对核桃分选机内的数据进行查阅。
此外，本核桃分选机还设置有加密程序，对设定的编辑和浏览进行限制，可防止程序资料、数据被复制，以及专项技术被不相干人员获取。加密程序可设置32位密码，提高其保密效果。
优选地，该显示屏为触摸屏，使用户可方便快捷地对其进行操作。
优选地，所述称重带的上方设有防护罩。防护罩的设置可对重量检测仪及称重带起到保护作用，一定程度上防止灰尘等杂物落入重量检测仪内部及称重带上，防止杂物破坏其精密性，影响检测及分选效果。
进一步地，所述机架的底部设有支脚。支脚可使机架较为平稳的与地面接触。影像检测装置及重量检测装置也设置在一个架子上，该架子的底部也设有支脚。
优选地，该支脚为可调节高度的支脚。通过这种支脚可调节机架的高度，进而调节落料带与输送带之间的高度差，使核桃能够更合理顺畅的落入输送带。
进一步地，所述托盘用不锈钢制成。不锈钢制成的托盘可确保其坚固耐用，使用寿命更长。
本发明的有益效果是：通过本发明提供的核桃分选机及核桃分选方法，可方便快捷地对核桃进行检测并分类，检测速度快，效率高，精度高。可较好地改善现有技术中分拣核桃时检测不完善，分类错误率高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例提供的核桃分选机的主视图；
图2是本发明实施例提供的核桃分选机的俯视图；
图3是图2的局部放大图；
图4是本发明实施例提供的核桃分选机的影像检测装置的侧视图；
图5是本发明实施例提供的核桃分选机的影像检测装置及重量检测装置及剔除装置的结构示意图；
图6是图5的局部放大图。
图中标记分别为：
输送装置101；影像检测装置102；重量检测装置103；影像检测仪104；输送带105；重量检测仪106；称重带107；剔除气缸108；机架109；圆振筛110；托盘111；直振筛112；落料带113；料框114；显示屏115；防护罩116；支脚117；剔除装置118；剔除带119；影像镜头120。
具体实施方式
核桃又称胡桃，羌桃，核桃仁含有丰富的营养素，对人体有益，可强健大脑。是深受老百姓喜爱的坚果类食品之一。
每一个核桃的色泽及外形均存在差别，重量也不一致，基本上在一个较大的范围内，呈现正态分布；人们在购买核桃的过程中喜好不一，具体表现在对于核桃重量、色泽及大小的区别。对于一个固定大小的核桃来说，购买者一般都认为其重量应该落在某一个范围内，如果低于这个范围，则购买者一般认为该核桃为问题核桃，会将其剔除不去选购。
目前市场上存在许多成品袋装核桃，按照核桃的不同将其划分为不同的等级，划分的依据就是核桃的重量、色泽及大小，筛选的手段一般是通过人工筛选：将大批量的核桃倒在一个框里，工人根据自己的视觉、手感，将重量、色泽及大小不同的核桃分至不同的框内，完成核桃的筛选，进而制成袋装核桃。
这种袋装核桃在商城或者超市卖时，购买者会根据自己的喜好以及需求购买不同等级的核桃。但是这些成品袋装核桃虽然制定有筛选标准，但每一个筛选核桃的工人经验不同，判断标准也不一致，经常会导致在某一种级别的成品袋装核桃内出现低于该等级的核桃。购买者购买到这种成品袋装核桃后一般会认为自己受到商家的欺骗，从而不再去购买该品牌的核桃，对商家带来不利。
本领域技术人员长期以来一直在寻求一种改善该问题的工具或方法。
鉴于此，本发明的设计者通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，设计出了一种核桃分选机，通过该核桃分选机可方便快捷地对核桃进行检测并分类，其检测速度快，效率高，精度高。可较好地改善现有技术中分拣核桃时检测不完善，分类错误率高的问题。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例，请参阅图1-6
本实施例提供的核桃分选机，包括与控制系统连接的输送装置101、影像检测装置102、重量检测装置103及剔除装置118；所述影像检测装置102包括影像检测仪104及输送带105，该输送带105与所述输送装置101相连；所述重量检测装置103包括重量检测仪106及设于该重量检测仪106上的称重带107，该称重带107与输送带105相连，所述剔除装置118包括剔除带119及剔除气缸108，该剔除气缸108可将剔除带119上的核桃剔除。
使用时，将核桃通过输送装置101输送给影像检测装置102，影像检测仪104的影像镜头120可采集收取每一个核桃的尺寸信息及色泽信息，并传给影像检测仪104转换为尺寸数据及色泽数据传输给控制系统，控制系统将色泽数据与预存的数据库进行比对确定该核桃是否初步合格，如果该核桃初步检测不合格则控制剔除气缸将其剔除。
控制系统将每一个初步检测合格的核桃的尺寸数据与预存储的数据库进行比对，确定该核桃的等级，并将该等级数据及色泽数据传输给重量检测仪106；该预存储的数据库包括核桃的等级分类，比如直径为2.5-2.8cm的核桃为3级，直径为2.8-3.1cm的核桃为4级(此处仅仅是举例说明，并不代表实际上是按照上述方法分类)。
重量检测仪检测每一个初步合格的核桃的重量信息并转换为重量数据传输给控制系统；
控制系统将每一个初步检测合格的核桃的重量数据结合该核桃的等级数据与预存储的数据库进行比对判断该核桃是否最终合格，如果该核桃经最终检测不合格则控制剔除气缸将其剔除。
比如，等级为3级的核桃其标准重量范围为7.8g-8.3g，如果检测到某一个等级为3级的核桃其重量为7.6g，则不在上述范围之内，判断其为不合格核桃；如果检测到某一个等级为3级的核桃其重量为8.1g，则在上述范围之内，判断其为合格核桃，该核桃能够顺利地通过称重带107。
在剔除带119的下方可放置一个收集框，收集经最终检测合格的核桃。或者直接将最终检测合格的核桃送入下一条流水线进行加工生产。
输送装置101的作用在于输送核桃，其具体结构较为现有，本实施例提供了一种具体的输送装置101的结构：所述输送装置101包括机架109、设于机架109上的圆振筛110、设于圆振筛110上的托盘111、设于机架109上的直振筛112以及设于直振筛112上且与托盘111相连的落料带113，所述落料带113与输送带105相连。
优选地，落料带113、输送带105及称重带107采用易拆卸、易清洗的结构制成，本实施例中其采用现有的脱扣式设计，方便对其进行清洗。
圆振筛110就是圆振动筛。圆振动筛因其运动轨迹近似于圆，故简称为圆振筛，是一种多层数、高效新型振动筛。圆振动筛采用筒体式偏心轴激振器及偏块调节振幅，物料筛淌线长，筛分规格多，具有结构可靠、激振力强、筛分效率高、振动噪音小、坚固耐用、维修方便、使用安全等特点。
通过圆振筛110可将托盘111内的核桃振动为螺旋排列，使其排列更为合理，更为方便的从托盘111传送至落料带113。
直振筛112即直振动筛，其利用振动电机激振作为振动源，使物料在筛网上被抛起，同时向前作直线运动。这种直振动筛具有耗能低、产量高、结构简单、易维修、全封闭结构，无粉尘溢散，自动排料，更适合于流水线作业。
通过该直振动筛可使托盘111上传送过来的核桃均匀地从落料带113落入输送带105。
为了使核桃能够更为合理的落入输送带105，设计者在落料带113上设置了与所述控制系统相连的控制气缸，通过所述控制气缸可使核桃逐个落入所述输送带105。控制气缸为现有结构，通过一个气缸，或两个相互配合使用的气缸可使核桃逐个地落入输送带。这种结构在工业领域十分常见，结构及控制方法均为现有。
设计者在剔除装置118的一侧设置了料框114，通过所述剔除气缸108剔除的核桃可落入该料框114。料框114可将初步检测及最终检测不合格的核桃收集，方便统计及后续的其他工序。
为了方便完善地对核桃进行统计，设计者在该核桃分选机上还设置了与控制系统相连的计数器，通过该计数器可对核桃进行统计，计数器的具体位置可设置在输送装置101、影像检测装置102或者重量检测装置103上，优选地，本实施例中该计数器设置在影像检测装置102的输送带105上，设置在此处的计数器可完整地对核桃进行统计。
设计者在所述影像检测装置102上还设置了与控制系统相连的显示屏115。通过显示屏115用户可方便的对核桃分选机内的数据进行查阅。
优选地，该显示屏115为触摸屏，使用户可方便快捷地对其进行操作。本实施例中该显示屏115为8英寸，更方便观看。
此外，本实施例中核桃分选机还设置有加密程序，对设定的编辑和浏览进行限制，可防止程序资料、数据被复制，以及专项技术被不相干人员获取。加密程序可设置32位密码，提高其保密效果。
优选地，所述称重带107的上方设有防护罩116。防护罩116的设置可对重量检测仪106及称重带107起到保护作用，一定程度上防止灰尘等杂物落入重量检测仪106内部及称重带107上，防止杂物破坏其精密性，影响检测及分选效果。
进一步地，所述机架109的底部设有支脚117。支脚117可使机架109较为平稳的与地面接触。本实施例中，影像检测装置102及重量检测装置103也设置在一个架子上，该架子的底部也设有支脚117。
优选地，该支脚117为可调节高度的支脚。通过这种支脚117可调节机架109的高度，进而调节落料带113与输送带105之间的高度差，使核桃能够更合理顺畅的落入输送带105。
进一步地，所述托盘111用不锈钢制成。不锈钢制成的托盘111坚固耐用，使用寿命更长。
此外，设计者对该核桃分选机的其他特征也进行了限定。该重量检测仪106的量程小于100g，这种重量检测仪106检测精度更高，分类更准确；该设备内的存储数据可通过清除程序及按键清除；操作方式也可采用按键、触摸屏，或者二者的结合；该设备内可存储100个方案，即100个等级，使其分类更加精准；该设备的控制电压为220V±10％；称重带107的规格为74mm*270mm；加装抗震动装置，使该核桃分选机能够平稳的运行；此外，设计者还增设了掉电保护装置，使该核桃分选机在突然断电时也能将数据保存，不至于丢失数据。
本实施例通过上述设计得到的核桃分选机可方便快捷地对核桃进行检测并分类，检测速度快，效率高，检测速率可超过100件/分钟，目前市场上的处理器芯片的模数(AD)转换基本上都能够达到400次/秒以上，所以可以较为轻易地实现上述检测速率；精度高，重量误差在±0.3g之内；故障率极低，可达到3万小时无故障运行。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种核桃分选机，用于分选核桃，其特征在于，包括与控制系统连接的输送装置、影像检测装置、重量检测装置及剔除装置；
所述影像检测装置包括影像检测仪及输送带，该输送带与所述输送装置相连；
所述重量检测装置包括重量检测仪及设于该重量检测仪上的称重带，该称重带与输送带相连；
所述剔除装置包括剔除带及剔除气缸，该剔除气缸可将剔除带上的核桃剔除。
2.根据权利要求1所述的核桃分选机，其特征在于，所述输送装置包括机架、设于机架上的圆振筛、设于圆振筛上的托盘、设于机架上的直振筛以及设于直振筛上且与托盘相连的落料带，所述落料带与输送带相连。
3.根据权利要求2所述的核桃分选机，其特征在于，所述落料带上设有与所述控制系统相连的控制气缸，通过所述控制气缸可使核桃逐个落入所述输送带。
4.根据权利要求1所述的核桃分选机，其特征在于，所述剔除装置的一侧设有料框，通过所述剔除气缸剔除的核桃可落入该料框。
5.根据权利要求1所述的核桃分选机，其特征在于，所述输送带上设有与控制系统相连的计数器。
6.根据权利要求1所述的核桃分选机，其特征在于，所述影像检测装置上设有与控制系统相连的显示屏。
7.根据权利要求1所述的核桃分选机，其特征在于，所述称重带的上方设有防护罩。
8.一种核桃分选方法，应用权利要求1-7任一项所述的核桃分选机，其特征在于，包括：
通过输送装置将核桃输送到输送带上；
通过影像检测仪记录每一个核桃的尺寸及色泽信息并将其转换为尺寸数据及色泽数据并传输给控制系统；
控制系统将所述色泽数据与其内部预存的数据库进行比对确定该核桃是否初步合格，如果该核桃初步检测不合格则通过控制系统控制剔除气缸将其剔除；
将每一个初步检测合格的核桃的所述尺寸数据与控制系统内预存储的数据库进行比对，确定该核桃的等级；
重量检测仪检测每一个初步合格的核桃的重量信息并转换为重量数据并传输给控制系统；
控制系统将每一个核桃的重量数据及等级数据结合与所述预存储的数据库进行比对判断该核桃是否最终合格，如果该核桃经最终检测不合格则控制剔除气缸将其剔除。
9.根据权利要求8所述的核桃分选方法，其特征在于，通过输送装置将核桃输送到输送带上的过程包括：
通过圆振筛使托盘内的核桃振动并输送至落料带；
通过直振筛使落料带上的核桃振动并输送至输送带。
10.根据权利要求9所述的核桃分选方法，其特征在于，所述通过直振筛使落料带上的核桃振动并输送至输送带包括通过控制气缸控制核桃逐个地落入输送带的步骤。
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