CN107413678A - 一种红枣智能精选设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种红枣智能精选设备，包括底部支撑架、传动支撑架、控制箱、料斗、上料传动装置、水平传送装置、气动机构和分流箱，传动支撑架固定在底部支撑架的上部，传动支撑架内设有水平传送装置，水平传送装置上设有辊子组成的水平传送带；料斗设置在底部支撑架的一侧，料斗内设有倾斜的上料板，上料板与上料传动装置相连接，水平传送带的另一侧固定有分流箱，传动支撑架上的中部固定有控制箱，控制箱和分流箱之间的传动支撑架上设有气动机构；控制箱内设有工业相机和工控机，水平传送装置的链轮一侧设有光纤传感器。本发明通过图像处理技术和气动机构实现好坏枣的分离，检测精度较高，提高了红枣的分选效率，减少了劳动强度。

Description

一种红枣智能精选设备

技术领域

本发明涉及果蔬分选的技术领域，具体涉及一种红枣智能精选设备。

背景技术

为了满足市场细分的需求，需要对红枣等从颜色破损及霉变因素等进行分选，传统的分级方法一般是由简单的分级加工设备或者同人工相结合来完成，生产效率低，成本高。且机械分选和人工分选对果品损伤大、人工参与多、果品的卫生质量难以保证。目前，大枣挑选工作主要依靠人工进行，人工挑选一方面会造成分选误差大、效率低，另一方面会增加人与枣直接接触的机会，使得大枣质量较低，影响食品的卫生安全，从而很难达到食品生产行业的卫生标准。

发明内容

针对现有技术中红枣分选劳动强度大、分选误差大，质量得不到保证的问题，本发明提出一种红枣智能精选设备，通过链条实现对红枣的上料和传送，通过图像识别技术实现红枣的筛选，利用气动机构将相应的坏枣吹到分流箱的上部，从而实现红枣的智能分选。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种红枣智能精选设备，包括底部支撑架、传动支撑架、控制箱、料斗、上料传动装置、水平传送装置、气动机构和分流箱，传动支撑架固定在底部支撑架的上部，传动支撑架内设有水平传送装置，水平传送装置上设有辊子组成的水平传送带；所述料斗设置在底部支撑架的一侧，料斗内设有倾斜的上料板，上料板与上料传动装置相连接，上料板的上部设置在水平传送带的上方，水平传送带的另一侧固定有分流箱，传动支撑架上的中部固定有控制箱，控制箱和分流箱之间的传动支撑架上设有气动机构；所述控制箱内设有工业相机和工控机，工业相机固定在水平传送带的上方，水平传送装置的链轮一侧设有光纤传感器，气动机构、上料传动装置、水平传送装置与工控机相连接，光纤传感器、工业相机、均通过以太网与工控机相连接。

所述上料传动装置包括第一主链轮、第一从链轮和上料链条，第一主链轮与第一电机通过链条相连接，第一主链轮和第一从链轮通过上料链条相连接，上料板固定在上料链条上；所述第一电机固定在底部支撑架的中部；所述水平传送装置包括第二主链轮、第二从链轮和传送链条，第二主链轮与第二电机相连接，第二从链轮与第二主链轮通过传送链条相连接。

所述水平传送带包括若干个传动组件，每个传动组件包括辊子轴和设置在辊子轴上的若干个首尾相连接的辊子，辊子轴两端设置在传送链条上；所述辊子轴两端设有齿轮，齿轮与其下端的齿条相啮合，齿条固定在传动支撑架上；所述辊子包括辊体，辊体两端设有相配合的凹槽和凸起。

所述上料板上设有均匀的上料凹槽，上料板的上部设有弧形的挡板，挡板两端固定在第一支架上，第一支架固定料斗支架上；所述上料板的上方设有毛刷，毛刷通过转轴与小链轮相连接，小链轮通过小链条与第一主链轮相连接，毛刷的转轴设置在料斗支架上。

所述上料板下端设有托板，托板固定在倾斜支架上；所述第一从链轮和第二从链轮的侧部设有张紧轴承，张紧轴承与传动支撑架相连接。

所述第一支架的两侧设有护板，护板上部固定有保护上盖；所述传动支撑架上固定有U型的链轮导向槽，传送链条设置在链轮导向槽内；所述第二主链轮和第二从链轮之间设有用于承接枣的抽屉。

所述工业相机的数量设有两个，工业相机通过安装座固定在第二支架上，第二支架固定在传动支撑架上；所述工控机固定在控制箱的前盖上，控制箱的前盖上设有控制面板，控制箱的后盖上设有两个散热风扇。

所述传动支撑架上设有均匀调整器，所述均匀调整器包括把手、梳刷齿、第一横杆、第二横杆、第一水平杆和第二水平杆，第一横杆和第二横杆的数量设有若干个，第一横杆均匀固定在两个第一水平杆之间，第二横杆均匀固定在两个第二水平杆之间；所述第一水平杆设置在第二水平杆之间，梳刷齿均匀固定在第一横杆和第二横杆上，把手固定在两个第一横杆上。

所述分流箱包括箱体，箱体上设有第一入口、第二入口、第一出口和第二出口，第二入口位于第一入口的上端，第一出口设置在箱体后侧的下部，第二出口设置在箱体侧部的下部；所述第一入口内设有倾斜的第一导料板，第一导料板的下部设置在第一出口处；所述第二入口内设有第二导料板，第二导料板后侧设有第三导料板，第三导料板下部设置在第二出口处。

所述气动机构包括空压机、过滤器、电磁阀和喷嘴，空压机与过滤器相连接，过滤器与电磁阀相连接，电磁阀与喷嘴相连接；所述电磁阀固定在阀板上，阀板固定在滑板上，滑板通过滑槽固定在传动支撑架；所述滑板两侧设有第三支架，第三支架上设有喷气板，喷气板上设有均匀的喷气孔，喷嘴设置在喷气孔内，喷气孔设置在传动组件的下方，喷气孔之间的距离为辊子的辊体的长度。

本发明的有益效果：上料传动装置将上料板上上料凹槽内的红枣向上输送，毛刷将上料板上多余的红枣扫下，每排上料凹槽内红枣经过弧形挡板依次落入水平传送带上辊子之间进行传送，均匀调整器对辊子上的枣进行梳理和均匀，小的枣辊子落入导流槽从传动支撑架的侧面进行收集；工业相机拍摄几张旋转的红枣的各个面的图像，然后工控机通过图像识别技术对坏的枣进行识别，光纤传感器检测水平传送装置的主链轮的每个齿的转动，定位坏枣所在位置，当检测的坏枣到达气动机构时，启动相应的电磁阀将坏枣吹入分流箱的上部进行分流；好的枣经过水平传送带进行分流箱的后部进行收集。本发明通过图像处理技术和气动机构实现坏枣的分离，检测精度较高，提高了红枣的分选效率，减少了劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明图1的截面视图。

图3为本发明水平传送带的结构示意图。

图4为本发明辊子的结构示意图。

图5为本发明图4的右视图。

图6为本发明上料板的俯视图。

图7为本发明分料箱的结构示意图。

图8为本发明图7的后视图。

图9为本发明均匀调整器的结构示意图。

图10为本发明气动机构的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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付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。

如图1和图2所示，一种红枣智能精选设备，包括底部支撑架1、传动支撑架7、控制箱3、料斗2、上料传动装置4、水平传送装置8、气动机构5和分流箱9。底部支撑架1的下部安装有八个带刹车地轮，方便整个设备移动及放置。传动支撑架7固定在底部支撑架1的上部，传动支撑架7内设有水平传送装置8，传动支撑架7的结构为长方体，其内设有支架。水平传送装置8上设有辊子81组成的水平传送带82，水平传送带82将红枣从一侧输送至另一侧。料斗2设置在底部支撑架1的一侧，料斗2用于盛放待选的红枣。料斗2内设有倾斜的上料板41，上料板41与上料传动装置4相连接，上料板41在上料传动装置4的带动下将料斗2内的红枣由下部输送至上部。上料板41的上部设置在水平传送带82的上方，从而将待选的红枣输送至水平传送带82的一侧。水平传送带82的另一侧固定有分流箱9，用于将好的枣和坏的枣分开输送至不同的收集箱内。传动支撑架7上的中部固定有控制箱3，控制箱3和分流箱9之间的传动支撑架7上设有气动机构5，气动机构5用于将坏的枣吹入分流箱9的一个输送通道内，从而将好的枣和坏的枣分开输送。控制箱3内设有工业相机31和工控机，工业相机31固定在水平传送带82的上方，工业相机31用于拍摄水平传送带82上方的红枣，工控机利用图像识别方法对工业相机31拍摄的图像进行识别，从而控制气动机构5将坏的枣吹起。水平传送装置8的链轮一侧设有光纤传感器，光纤传感器用于采集链轮每个齿的转动，并把脉冲信号传送至工控机，从而对水平传送带82的移动进行监测，对其输送的枣进行定位。工控机对识别出来的坏的枣进行定位，当水平传送带82将坏的枣移动至气动机构5上方时，工控机控制气动机构5中相应的位置启动将坏的枣吹起，落入分流箱9较远的输送通道。气动机构5、上料传动装置4、水平传送装置8均与工控机相连接，通过工控机控制气动机构5、上料传动装置4、水平传送装置8的启停。光纤传感器、工业相机31均通过以太网与工控机相连接，通过以太网实现数据和控制指令的传送。

光纤传感器用于检测水平传送装置主链轮的轮齿，在主链轮转动过程中，光纤传感器每检测到一个轮齿即向工控机发送一个脉冲，工控机通过485/以太网通信，将此脉冲传送至工控机。工控机用其触发工业相机，对正在做直线运动且自身转动的红枣进行拍照，然后工业相机通过以太网将照片传送至工控机，工控机对照片进行处理，并将处理结果传送至工控机，工控机利用光线传感器发送的脉冲对红枣进行定位，以便准确控制电磁阀执行吹枣动作，从而通过分流箱实现对对枣的分流。

上料传动装置4包括第一主链轮45、第一从链轮46和上料链条47，第一主链轮45与第一电机48通过链条相连接，第一主链轮45和第一从链轮46通过上料链条47相连接，上料板41固定在上料链条47上，从而实现上料板41对料斗2内红枣的传送。第一电机48固定在底部支撑架1的中部。水平传送装置8包括第二主链轮82、第二从链轮83和传送链条84，第二主链轮82与第二电机85相连接，第二从链轮83与第二主链轮82通过传送链条84相连接，第二电机85固定在传动支撑架7上。

如图3所示，水平传送带82包括若干个传动组件，两个传动组件之间可以承载待选的红枣。每个传动组件包括辊子轴85和设置在辊子轴85上的若干个首尾相连接的辊子81，辊子81随着辊子轴85的转动而转动。辊子轴85两端通过支撑装置设置在传送链条84上，从而使辊子81随着传送链条84的移动而移动。辊子轴85两端设有齿轮86，齿轮86与其下端的齿条87相啮合，齿条87设置在第二主链轮82和第二从链轮83之间的中间部位，齿条87固定在传动支撑架7上。辊子轴85随着齿轮86的转动而转动，辊子轴85带动辊子81转动，从而将辊子81之间的枣自动转动实现旋转，使工业相机31可以拍摄到红枣的各个面，实现红枣全面、全方位的检测识别。多个传动组件同时转动，利用工业相机31拍摄传动组件上的红枣可以实现多排枣的检测，提高检测效率。如图4和5所示，辊子81包括辊体811，辊体811是有一定锥度的圆锥滚子，锥度是根据枣的大小进行计算设计的。辊体811方便承载红枣，让架在两个辊体811之间的红枣规整排列，便于后期工业相机的拍摄和工控机的处理。辊体811两端均设有凹槽812和凸起813，凹槽812与凸起813相匹配，凸起813插在相邻辊子81的凹槽812内，使其同时转动，一个辊子轴85上的辊子81同时转动，方便调整红枣的转动。

如图6所示，上料板41上设有均匀的上料凹槽42，上料凹槽42可以承载一排红枣，从而将一排排的红枣输送至水平传送带82的传动组件之间。上料板41的上方设有毛刷43，毛刷43通过转轴与小链轮相连接，小链轮通过小链条49与第一主链轮45相连接，毛刷43的转轴的两端设置在料斗支架22上，进行支撑，毛刷43随之上料板41的移动而转动。毛刷43转动时将上料板41上高于上料凹槽42部位的红枣扫下，从而保证上料凹槽42内的红枣的平整。上料板41的上部设有弧形的挡板44，挡板44两端固定在第一支架21上，第一支架21固定料斗支架22上。挡板44保证上料板41上上料凹槽42内的红枣稳定进入水平传送带82之上。上料凹槽42和挡板44的设置能让枣平铺，不堆积，便于红枣按序行进。

上料板41下端设有托板410，托板410固定在倾斜支架23上。托板410用于支撑上料板41，减少上料链条47对第一主链轮45和第一从链轮46的摩擦。第一从链轮46和第二从链轮83的侧部设有张紧轴承24，张紧轴承24与传动支撑架7相连接。张紧轴承24将第一从链轮46和第二从链轮83进行固定，同时方便调节。

第一支架21的两侧设有护板，护板上部固定有保护上盖，用于保护第一主链轮45和毛刷43，防止伤害工作人员。传动支撑架7上固定有U型的链轮导向槽，传送链条84设置在链轮导向槽内，防止传送链条84脱离出送轨道。第二主链轮82和第二从链轮83之间设有抽屉，小枣经辊子81间隙落下，进入水平传送带下方的抽屉，将小的红枣从侧面进行统一收集。

工业相机31的数量设有两个，工业相机31通过安装座固定在第二支架34上，第二支架34固定在传动支撑架7上。工业相机31分别设置在水平传送带82中部的两侧。工控机固定在控制箱3的前盖上，控制箱3的前盖上设有控制面板33，控制面板33用于控制气动机构5、上料传动装置4和水平传送装置8的启停。控制箱3的后盖上设有两个散热风扇35，方便其内电子器件的散热。传动支撑架7上设有亚克力板，可以隔尘和便于观察辊子是否正常滚动。

如图1、2、7和图8，分流箱9包括箱体，箱体上设有第一入口91、第二入口92、第一出口93和第二出口94，第二入口92位于第一入口91的上端，第一出口93设置在箱体后侧的下部，第二出口94设置在箱体侧部的下部。第一入口91设置在水平传送带82的末端，第一入口91内设有倾斜的第一导料板95，第一导料板95的下部设置在第一出口93处，从而将好的枣输送至后侧的收集箱。第二入口92内设有第二导料板96，第二导料板96后侧设有第三导料板97，第三导料板97下部设置在第二出口94处。第二导料板96用于承接气动机构5吹起的坏枣，然后传送至第三导料板97后输送至第二出口94。分流箱9的箱体的两端通过固定块固定在传动支撑架7上。

传动支撑架7上设有均匀调整器6，如图9所示，均匀调整器6包括把手61、梳刷齿62、第一横杆63、第二横杆64、第一水平杆65和第二水平杆66，第一横杆63和第二横杆64的数量设有若干个，第一横杆63均匀固定在两个第一水平杆65之间，第二横杆64均匀固定在两个第二水平杆66之间。第一水平杆65设置在第二水平杆66之间，梳刷齿62均匀固定在第一横杆63和第二横杆64上，把手61固定在两个第一横杆63上。第二水平杆66和第二横杆64构成固定部，第一横杆63和第一水平杆65构成移动部，通过把手61第一横杆63和第二横杆64之间的距离，从而可以梳理不同大小的枣。

如图10所示，气动机构5包括空压机、过滤器、电磁阀51和喷嘴，空压机与过滤器相连接，过滤器与电磁阀51相连接，电磁阀通过气管与喷嘴相连接。空压机为气源。过滤器用于过滤空气，净化空气，保护电磁阀51，保证气路干燥洁净。电磁阀51设有若干个，与一个传动组件中辊子81的数量相匹配。电磁阀51固定在阀板52上，阀板52固定在滑板53上，滑板53通过滑槽54固定在传动支撑架7。滑板53两侧设有第三支架55，第三支架55上设有喷气板56，喷气板56上设有均匀的喷气孔57，喷嘴设置在喷气孔57内，喷气孔57设置在传动组件的下方，喷气孔57之间的距离为辊子81的辊体811的长度，用于吹动辊子81之间的枣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)

1.一种红枣智能精选设备，其特征在于，包括底部支撑架（1）、传动支撑架（7）、控制箱（3）、料斗（2）、上料传动装置（4）、水平传送装置（8）、气动机构（5）和分流箱（9），传动支撑架（7）固定在底部支撑架（1）的上部，传动支撑架（7）内设有水平传送装置（8），水平传送装置（8）上设有辊子（81）组成的水平传送带（82）；所述料斗（2）设置在底部支撑架（1）的一侧，料斗（2）内设有倾斜的上料板（41），上料板（41）与上料传动装置（4）相连接，上料板（41）的上部设置在水平传送带（82）的上方，水平传送带（82）的另一侧固定有分流箱（9），传动支撑架（7）上的中部固定有控制箱（3），控制箱（3）和分流箱（9）之间的传动支撑架（7）上设有气动机构（5）；所述控制箱（3）内设有工业相机（31）和工控机，工业相机（31）固定在水平传送带（82）的上方，水平传送装置（8）的链轮一侧设有光纤传感器，气动机构（5）、上料传动装置（4）、水平传送装置（8）与工控机相连接，光纤传感器、工业相机（31）、均通过以太网与工控机相连接。

2.根据权利要求1所述的红枣智能精选设备，其特征在于，所述上料传动装置（4）包括第一主链轮（45）、第一从链轮（46）和上料链条（47），第一主链轮（45）与第一电机（48）通过链条相连接，第一主链轮（45）和第一从链轮（46）通过上料链条（47）相连接，上料板（41）固定在上料链条（47）上；所述第一电机（48）固定在底部支撑架（1）的中部；所述水平传送装置（8）包括第二主链轮（82）、第二从链轮（83）和传送链条（84），第二主链轮（82）与第二电机（85）相连接，第二从链轮（83）与第二主链轮（82）通过传送链条（84）相连接。

3.根据权利要求1所述的红枣智能精选设备，其特征在于，所述水平传送带（82）包括若干个传动组件，每个传动组件包括辊子轴（85）和设置在辊子轴（85）上的若干个首尾相连接的辊子（81），辊子轴（85）两端设置在传送链条（84）上；所述辊子轴（85）两端设有齿轮（86），齿轮（86）与其下端的齿条（87）相啮合，齿条（87）固定在传动支撑架（7）上；所述辊子（81）包括辊体（811），辊体（811）两端设有相配合的凹槽（812）和凸起（813）。

4.根据权利要求1所述的红枣智能精选设备，其特征在于，所述上料板（41）上设有均匀的上料凹槽（42），上料板（41）的上部设有弧形的挡板（44），挡板（44）两端固定在第一支架（21）上，第一支架（21）固定料斗支架（22）上；所述上料板（41）的上方设有毛刷（43），毛刷（43）通过转轴与小链轮相连接，小链轮通过小链条（49）与第一主链轮（45）相连接，毛刷（43）的转轴设置在料斗支架（22）上。

5.根据权利要求1或4所述的红枣智能精选设备，其特征在于，所述上料板（41）下端设有托板（410），托板（410）固定在倾斜支架（23）上；所述第一从链轮（46）和第二从链轮（83）的侧部设有张紧轴承（24），张紧轴承（24）与传动支撑架（7）相连接。

6.根据权利要求4所述的红枣智能精选设备，其特征在于，所述第一支架（21）的两侧设有护板，护板上部固定有保护上盖；所述传动支撑架（7）上固定有U型的链轮导向槽，传送链条（84）设置在链轮导向槽内；所述第二主链轮（82）和第二从链轮（83）之间设有用于承接枣的抽屉。

7.根据权利要求1所述的红枣智能精选设备，其特征在于，所述工业相机（31）的数量设有两个，工业相机（31）通过安装座固定在第二支架（34）上，第二支架（34）固定在传动支撑架（7）上；所述工控机固定在控制箱（3）的前盖上，控制箱（3）的前盖上设有控制面板（33），控制箱（3）的后盖上设有两个散热风扇（35）。

8.根据权利要求1所述的红枣智能精选设备，其特征在于，所述传动支撑架（7）上设有均匀调整器（6），所述均匀调整器（6）包括把手（61）、梳刷齿（62）、第一横杆（63）、第二横杆（64）、第一水平杆（65）和第二水平杆（66），第一横杆（63）和第二横杆（64）的数量设有若干个，第一横杆（63）均匀固定在两个第一水平杆（65）之间，第二横杆（64）均匀固定在两个第二水平杆（66）之间；所述第一水平杆（65）设置在第二水平杆（66）之间，梳刷齿（62）均匀固定在第一横杆（63）和第二横杆（64）上，把手（61）固定在两个第一横杆（63）上。

9.根据权利要求1所述的红枣智能精选设备，其特征在于，所述分流箱（9）包括箱体，箱体上设有第一入口（91）、第二入口（92）、第一出口（93）和第二出口（94），第二入口（92）位于第一入口（91）的上端，第一出口（93）设置在箱体后侧的下部，第二出口（94）设置在箱体侧部的下部；所述第一入口（91）内设有倾斜的第一导料板（95），第一导料板（95）的下部设置在第一出口（93）处；所述第二入口（92）内设有第二导料板（96），第二导料板（96）后侧设有第三导料板（97），第三导料板（97）下部设置在第二出口（94）处。

10.根据权利要求1所述的红枣智能精选设备，其特征在于，所述气动机构（5）包括空压机、过滤器、电磁阀（51）和喷嘴，空压机与过滤器相连接，过滤器与电磁阀（51）相连接，电磁阀与喷嘴相连接；所述电磁阀（51）固定在阀板（52）上，阀板（52）固定在滑板（53）上，滑板（53）通过滑槽（54）固定在传动支撑架（7）；所述滑板（53）两侧设有第三支架（55），第三支架（55）上设有喷气板（56），喷气板（56）上设有均匀的喷气孔（57），喷嘴设置在喷气孔（57）内，喷气孔（57）设置在传动组件的下方，喷气孔（57）之间的距离为辊子（81）的辊体（811）的长度。