CN104624279B - 一种自动调节荞麦剥壳机剥壳间隙的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种自动调节荞麦剥壳机剥壳间隙的方法和装置，通过电动推杆、锁紧齿轮、齿圈对上砂盘进行锁紧或解锁，利用步进电机和齿轮副传动对砂盘的间隙进行准确控制；砂盘间隙的控制和上砂盘的锁紧或解锁完全由单片机系统控制；在剥壳机的后续设备上安装出米率图像识别系统，当图像识别系统检测出米率减小到正常范围以下时，单片机系统便给控制信号使电动推杆带动锁紧齿轮转动完成解锁、随后步进电机带动齿轮转动实现上砂盘高度的调节、高度调节完毕后再给电动推杆信号使其带动锁紧齿轮转动完成锁紧操作，一次间隙调整过程结束；如出米率仍不能满足要求则重复上述动作，直至出米率恢复至正常范围。实现了剥壳机间隙的自动调节，提高了生产效率。

Description

一种自动调节荞麦剥壳机剥壳间隙的方法和装置

技术领域

本发明属于粮食加工技术领域，涉及一种自动调节荞麦剥壳机剥壳间隙的方法和装置。

背景技术

荞麦剥壳机是荞麦米加工的主要设备，其中砂盘式剥壳机应用最为广泛。在砂盘式剥壳机使用过程中，剥壳间隙对出米率具有重要影响。当剥壳间隙过大时，荞麦出米率降低，荞麦米完整性较好。随着剥壳间隙的减小，出米率逐渐上升，当上升到一定程度时又会下降。在此过程中伴随着碎米的增加，即荞麦米完整性变差。当出米率不在正常范围内时，判断剥壳间隙调小还是调大，一方面取决于荞麦出米率大小，另一方面取决于荞麦米完整性。若荞麦米完整性好，荞麦出米率过低，就需要将剥壳间隙调小；若荞麦米完整性差，荞麦出米率也低，就需要将剥壳间隙调大。然而，现阶段该类设备的剥壳间隙仍然依靠人工手动调节，调节量主要根据操作者的经验决定。人工调节必须停机后才能进行，否则容易出现安全隐患。鉴于此，在现有设备的基础上，对其进行改进，使其能够自动检测出米率，同时与经验参数进行对比来完成剥壳间隙的自动化调节。剥壳间隙的自动化调节，对于提高荞麦米生产效率具有实际意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种自动调节荞麦剥壳机剥壳间隙的方法和装置，旨在提高荞麦剥壳机的自动化水平和荞麦米的生产效率。

本发明为了实现上述目的所采取的技术方案为：

一种自动调节荞麦剥壳机剥壳间隙的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）采集剥壳机的出米率信息，将其与数据库的出米率数据进行比对；

（2）当出米率不在正常范围时，自动调节剥壳机剥壳间隙，直至出米率在正常范围内。

一种实施所述的自动调节荞麦剥壳机剥壳间隙的方法的装置，包括进料筒（4）、剥壳机上盖（6）、上砂盘（12）和下砂盘（13），进料筒（4）的下端与上砂盘（12）中心孔的边缘连接，进料筒（4）穿过剥壳机上盖（6）的中心孔，下砂盘（13）位于上砂盘（12）的下面，其特征在于，还包括步进电机（1）、主动齿轮（2）、从动齿轮（3）、出米率图像识别装置（7）、单片机控制装置（8）和进料筒锁紧机构，在所述的进料筒（4）设有外螺纹，并与设在该剥壳机上盖（6）中心孔的内螺纹连接；步进电机（1）安装在剥壳机上盖（6）上，在步进电机（1）的输出轴上安装主动齿轮（2），在所述的进料筒（4）的上端安装从动齿轮（3），主动齿轮（2）与从动齿轮（3）啮合；在进料筒（4）与剥壳机上盖（6）之间安装筒锁紧机构；出米率图像识别系统（7）安装在剥壳机的后续设备处；出米率图像识别装置（7）的信息输出端与单片机控制装置（8）的输入接口连接，单片机控制装置（8）对出米率图像识别装置（7）采集的图像信息分析出出米率，并将该出米率信息与数据库的出米率数据进行比对；当出米率不在正常范围时，单片机控制装置（8）控制进料筒锁紧机构解锁，然后通过步进电机（1）、主动齿轮（2）和从动齿轮（3）转动进料筒（4），使其上下移动，进而实现调节剥壳机剥壳间隙的目的。

所述的进料筒锁紧机构包括：力臂（5）、电动推杆（9）、锁紧齿轮（10）和齿圈（11），锁紧齿轮（10）内周的内螺纹与所述的进料筒（4）的外螺纹连接，并位于剥壳机上盖（6）的上面，齿圈（11）套在锁紧齿轮（10）的外周，锁紧齿轮（10）外齿与齿圈（11）的内齿相互对应，齿圈（11）的一边通过螺钉（14）连接力臂（5）的一端，力臂（5）的另一端与电动推杆（9）的伸缩端铰接，电动推杆（9）的另一端安装在剥壳机上盖（6）或机架上。

与现有技术相比，本方法的优点在于：实现了剥壳机间隙的自动调节，能够提高生产效率并使之稳定，减少人工操作的随机性和操作者对经验的依赖性，提高了自动化水平。

附图说明

图1为本发明调节装置的整体结构示意图；

图2为本发明的上砂盘以上部分的轴向剖视图；

图3为本发明的锁紧机构的示意图。

具体实施方式

参见图1-图3，本发明一种自动调节荞麦剥壳机剥壳间隙的装置，整体结构主要由步进电机（1）、主动齿轮（2）、从动齿轮（3）、进料筒（4）、力臂（5）、剥壳机上盖（6）、出米率图像识别系统（7）、单片机控制系统（8）、电动推杆（9）、锁紧齿轮（10）、齿圈（11）、上砂盘（12）、下砂盘（13）、螺钉（14）等组成。

进料筒（4）上方连接从动齿轮（3），下方连接上砂盘（12），同时进料筒（4）通过螺纹与剥壳机上盖（6）连接；剥壳机上盖（6）固定不动，由于采用螺纹连接，故转动进料筒（4）时，进料筒（4）和上砂盘（12）会相应地上升或下降，即改变了上砂盘（12）与下砂盘（13）的间隙。锁紧齿轮（10）内有螺纹孔，与进料筒（4）采用螺纹连接；旋紧锁紧齿轮（10）时，进料筒（4）在上下螺纹的预紧力下被锁紧并固定。

工作时，步进电机（1）带动主动齿轮（2）和从动齿轮（3）实现对进料筒（4）转动角度的准确控制，进而准确控制上砂盘（12）的上升和下降；锁紧齿轮（10）嵌套于齿圈（11）内，齿圈（11）与力臂（5）通过螺钉（14）连接，力臂（5）与电动推杆（9）铰接；电动推杆（9）伸长或缩短时，在力臂（5）的作用下带动齿圈（11）和锁紧齿轮（10）转动，锁紧齿轮（10）的转动可锁紧或解锁进料筒（4）。锁紧齿轮（10）和齿圈（11）相互嵌套的主要作用是在安装时方便调节两者的周向相对位置，保证在电动推杆9的有效行程内能够将锁紧齿轮10旋紧。出米率图像识别系统（7）根据荞麦米和未剥壳荞麦颜色的差异性，通过对剥壳后混合物取样，采用图像处理法对不同颜色籽粒所占比例和荞麦米的完整性进行分析，从而得到出米率。

整体工作过程由单片机控制系统（8）来控制，剥壳后荞麦米完整性较好且出米率较低时减小间隙；荞麦米完整性较差且出米率较低时增大间隙。首先，在剥壳机的后续设备上安装出米率图像识别系统（7），根据采集数据与系统存储数据进行对比和计算确定调节量；其次，单片机控制系统（8）控制电动推杆（9）使进料筒（4）解锁，再控制步进电机（1）转动将剥壳间隙调节到适当位置。最后，控制电动推杆（9）使进料筒（4）锁紧，当其锁紧时电动推杆（9）断电，整个调节过程结束。若反馈的出米率仍不在正常范围内，单片机控制系统（8）会反复调节，直到满足要求。

Claims (2)

1.一种实施自动调节荞麦剥壳机剥壳间隙的方法的装置，该方法包括以下步骤：（1）采集剥壳机的出米率信息，将其与数据库的出米率数据进行比对；（2）当出米率不在正常范围时，自动调节剥壳机剥壳间隙，直至出米率在正常范围内；该装置包括进料筒（4）、剥壳机上盖（6）、上砂盘（12）和下砂盘（13），进料筒（4）的下端与上砂盘（12）中心孔的边缘连接，进料筒（4）穿过剥壳机上盖（6）的中心孔，下砂盘（13）位于上砂盘（12）的下面，其特征在于，还包括步进电机（1）、主动齿轮（2）、从动齿轮（3）、出米率图像识别装置（7）、单片机控制装置（8）和进料筒锁紧机构，在所述的进料筒（4）上设有外螺纹，并与设在该剥壳机上盖（6）中心孔的内螺纹连接；步进电机（1）安装在剥壳机上盖（6）上，在步进电机（1）的输出轴上安装主动齿轮（2），在所述的进料筒（4）的上端安装从动齿轮（3），主动齿轮（2）与从动齿轮（3）啮合；在进料筒（4）与剥壳机上盖（6）之间安装进料筒锁紧机构；出米率图像识别系统（7）安装在剥壳机的后续设备处；出米率图像识别装置（7）的信息输出端与单片机控制装置（8）的输入接口连接，单片机控制装置（8）对出米率图像识别装置（7）采集的图像信息分析出出米率，并将该出米率信息与数据库的出米率数据进行比对；当出米率不在正常范围时，单片机控制装置（8）控制进料筒锁紧机构解锁，然后通过步进电机（1）、主动齿轮（2）和从动齿轮（3）转动进料筒（4），使其上下移动，进而实现调节剥壳机剥壳间隙的目的。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的进料筒锁紧机构包括力臂（5）、电动推杆（9）、锁紧齿轮（10）和齿圈（11），锁紧齿轮（10）内周的内螺纹与所述的进料筒（4）的外螺纹连接，该锁紧齿轮（10）位于剥壳机上盖（6）的上面，齿圈（11）套在锁紧齿轮（10）的外周，锁紧齿轮（10）外齿与齿圈（11）的内齿相互对应，齿圈（11）的一边通过螺钉（14）连接力臂（5）的一端，力臂（5）的另一端与电动推杆（9）的伸缩端铰接，电动推杆（9）的另一端安装在剥壳机上盖（6）或机架上。