CN108872235A - 碎米率及留胚率分析机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碎米率及留胚率分析机，包括机架、设于机架上的漏米装置、布米装置、回收装置、图像采集装置、分析计算终端，其技术要点是：布米装置包括振动箱体、振动盘、设于振动盘上的一对支撑立柱、铰接于一对支撑立柱顶端之间的布米盘、驱动布米盘翻转的驱动机构，布米盘的围板内侧面分别设有斜挡板，布米盘的底面均匀设有布米凹槽；漏米装置包括直线单元Ⅰ、沿直线单元Ⅰ运动的支撑框架、设于支撑框架内的布料漏斗和设于布料漏斗出口处的挡米机构；图像采集装置包括灯箱、照相机及其平移旋转机构。本发明与现有碎米率分析机相比，消除相机拍摄死角，布米均匀性好，操作方便，显著提高检测数据的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及一种碎米率及留胚率分析机，适用于大米等的碎米率及留胚率检测。
背景技术
众所周知，大米的碎米率及留胚率是影响大米质量和售价的重要指标，同时也是反应稻米种植水平、大米加工水平的重要指标，碎米率即是在稻谷的碾磨过程中造成的不完整米粒数占总米粒数的百分比，相对于碎米率的另一概念是整精米率，即完整的米粒占总米粒数的百分比。碎米率的检测和分析对大米生产设备的改进具有重要的推进意义和参考价值，也是销售企业对大米品级进行分类的重要依据。
目前，现有的碎米率检测方法主要采用图像采集器对落入采集范围内的大米进行像素分析，图像采集器根据检测大米的种类，对大米的体积做一个预定值，小于预定值的大米标记为碎米，然后根据碎米数量和整精米数量计算得到碎米率。其存在如下问题：1、布米盘的边缘存在相机拍摄死角，影响检测结果的准确性；2、布米盘的均匀性不好，影响像素分析，影响检测结果的准确性。而对于留胚率的检测通常只是利用图像采集器采集布米盘中米粒的正面图像，角度唯一，不利于留胚率的检测，准确性较差。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种从根本上解决上述问题的碎米率及留胚率分析机，与现有碎米率分析机相比，消除相机拍摄死角，布米均匀性好，同时在检测留胚率时实现多角度图像采集，操作方便，显著提高检测数据的准确性。
本发明的技术方案是：
一种碎米率及留胚率分析机，包括机架、设于机架上的漏米装置、布米装置、回收装置、图像采集装置、与图像采集装置相连的分析计算终端，其技术要点是：所述布米装置包括内含振动电机的振动箱体、设于振动箱体上方的振动盘、设于振动盘上的一对支撑立柱、铰接于一对支撑立柱顶端之间的布米盘、驱动布米盘向回收装置发生翻转的驱动机构，所述布米盘的围板内侧面分别设有防止米粒落入盘中边缘处的斜挡板，所述布米盘的底面均匀设有布米凹槽；所述漏米装置在垂直方向位于布米盘上方，漏米装置包括横跨于布米盘上方的直线单元Ⅰ、设于直线单元Ⅰ一侧并沿直线单元Ⅰ运动的支撑框架、设于支撑框架内的布料漏斗和设于布料漏斗出口处的挡米机构；所述图像采集装置在垂直方向上位于漏米装置上方且在水平方向上与布米盘相互对应，图像采集装置包括笼罩于布米盘上方的灯箱、位于灯箱下方的朝向布米盘的照相机及其平移旋转机构。
上述的碎米率及留胚率分析机，所述直线单元Ⅰ的长度方向与布米盘的宽度方向平行，所述布米凹槽由相互平行且均匀排布的多条矩形长槽组成，所述矩形长槽由布米盘后侧延伸至布米盘前侧，矩形长槽与布米盘的长度方向平行，所述布米盘前侧设有利于倾倒的斜面。
上述的碎米率及留胚率分析机，所述布米凹槽的深度小于或等于米粒高度。
上述的碎米率及留胚率分析机，所述振动箱体的上表面与振动盘的下表面之间设有缓冲弹簧组。
上述的碎米率及留胚率分析机，所述驱动机构由固定于振动盘上的支撑座、设于支撑座上的电动推杆、固定于布米盘后侧中部并间隔布置的两个连接杆组成，所述电动推杆的伸缩杆端部插入两个连接杆之间并利用销轴与两个连接杆末端铰接。
上述的碎米率及留胚率分析机，所述平移旋转机构由横跨布米盘上方的直线单元Ⅱ、沿直线单元Ⅱ运动的滑座、固定于滑座上的减速步进电机和轴承座、利用轴承座支撑并与减速步进电机的输出轴利用联轴器连接的支撑轴、与支撑轴末端固定连接的相机安装架、固定于滑座靠近相机安装架侧的接近开关、与相机安装架连接并对应接近开关的零位感应板组成，所述减速步进电机的轴心线垂直于直线单元Ⅱ的长度方向。
上述的碎米率及留胚率分析机，所述挡米机构由固定于支撑框架下部两侧的相互平行的直线导轨、设于直线导轨上的滑块、位于布料漏斗出口下方且两端分别与两个滑块固定连接的挡米板、与挡米板末端连接并驱动挡米板移动的推拉式电磁铁组成。
上述的碎米率及留胚率分析机，所述直线单元Ⅰ由直线导轨、内置于直线导轨中的同步带传动机构、设于直线导轨端部且与同步带传动机构连接的步进电机组成，所述支撑框架的上部固定有悬臂梁，所述悬臂梁的悬臂端与直线导轨连接固定。
上述的碎米率及留胚率分析机，所述回收装置在垂直方向上位于布米盘下方，在水平方向上位于布米盘出料侧前方，回收装置由回收槽、设于回收槽上方的收集斗组成。
上述的碎米率及留胚率分析机，所述机架上另设有倾斜布置的取米槽，所述取米槽的下出口位于布料漏斗在直线单元Ⅰ上的起始位置的上方。
本发明的有益效果是：
1、布米装置由于采用带有布米凹槽的布米盘，在振动电机的作用下，落入布米盘中的米粒沿凹槽方向均匀分布，从而保证布米均匀，利于像素分析。
2、由于布米盘的围板内侧面设有防止米粒落入盘中边缘处的斜挡板，因此，保证了米粒不会落入拍摄死角，从而保证了检测结果的准确性。
3、由于漏米装置采用直线单元Ⅰ调整布米漏斗的落料位置，避免了在布米盘上集中落料，有利于均匀布米，使用灵活可靠。
4、由于图像采集装置采用的照相机具有平移旋转机构，在检测碎米率时，可以保证照相机位于布米盘上方中部并且光轴垂直于布米盘，在检测留胚率时，利用平移旋转机构实现对布米盘三个角度的拍摄，参见图7，因此，显著提高了碎米率及留胚率检测结果的准确性。
5、本发明集布米、采集图像、回收功能于一体，结构简洁，操作方便，工作效率高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是本发明的立体图（省略照相机及其平移旋转机构）；
图4是本发明的漏米装置的结构示意图（省略直线单元Ⅰ）；
图5是本发明的布米装置的结构示意图；
图6是本发明的照相机及其平移旋转机构的结构示意图；
图7是本发明的照相机的拍摄角度示意图。
图中：1.取米槽、2.机架、3.支架、4.连接杆、5.电动推杆、6.布米盘、7.支撑立柱、8.支撑座、9.振动箱体、10.振动盘、11.支架、12.缓冲弹簧组、13.支架、14.收集斗、15.回收槽、16.抽拉把手、17.步进电机、18.布料漏斗、19.灯箱、20.照相机、21.支撑框架、22.悬臂梁、23.直线导轨、24.斜挡板、25.布米凹槽、26.斜面、27.挡米板、28.直线导轨、29.滑块、30.推拉式电磁铁、31.直线单元Ⅱ、32.轴承座、33.联轴器、34.减速步进电机、35.支撑轴、36.接近开关、37.零位感应板、38.相机安装架、39.滑座。
具体实施方式
如图1-图7所示，该碎米率及留胚率分析机，包括机架2、设于机架2上的漏米装置、布米装置、回收装置、图像采集装置、与图像采集装置相连的分析计算终端。
其中，所述布米装置包括内含振动电机的振动箱体9、设于振动箱体9上方的振动盘10、设于振动盘10上的一对支撑立柱7、铰接于一对支撑立柱7顶端之间的布米盘6、驱动布米盘6向回收装置发生翻转的驱动机构，所述布米盘6的围板内侧面分别设有防止米粒落入盘中边缘处的斜挡板24，所述布米盘6的底面均匀设有布米凹槽25。所述布米凹槽25的深度小于或等于米粒高度。所述振动箱体9的上表面与振动盘10的下表面之间设有缓冲弹簧组12。所述驱动机构由固定于振动盘10上的支撑座8、设于支撑座8上的电动推杆5、固定于布米盘6后侧中部并间隔布置的两个连接杆4组成，所述电动推杆5的伸缩杆端部插入两个连接杆4之间并利用销轴与两个连接杆4末端铰接。
所述漏米装置在垂直方向位于布米盘6上方，漏米装置包括横跨于布米盘6上方的直线单元Ⅰ、设于直线单元Ⅰ一侧并沿直线单元Ⅰ运动的支撑框架21、设于支撑框架21内的布料漏斗18和设于布料漏斗18出口处的挡米机构。本实施例中，所述直线单元Ⅰ由直线导轨23、内置于直线导轨23中的同步带传动机构、设于直线导轨23端部且与同步带传动机构连接的步进电机17组成，所述支撑框架21的上部固定有悬臂梁22，所述悬臂梁22的悬臂端与直线导轨23连接固定。所述直线单元Ⅰ的长度方向与布米盘6的宽度方向平行，所述布米凹槽25由相互平行且均匀排布的多条矩形长槽组成，所述矩形长槽由布米盘6后侧延伸至布米盘6前侧，矩形长槽与布米盘6的长度方向平行，所述布米盘6前侧设有利于倾倒的斜面26。所述挡米机构由固定于支撑框架21下部两侧的相互平行的直线导轨28、设于直线导轨28上的滑块29、位于布料漏斗18出口下方且两端分别与两个滑块29固定连接的挡米板27、与挡米板27末端连接并驱动挡米板27移动的推拉式电磁铁30组成。
所述图像采集装置在垂直方向上位于漏米装置上方且在水平方向上与布米盘6相互对应，图像采集装置包括笼罩于布米盘6上方的灯箱19、位于灯箱19下方的朝向布米盘6的照相机20及其平移旋转机构。所述平移旋转机构由横跨布米盘6上方的直线单元Ⅱ31、沿直线单元Ⅱ31运动的滑座39、固定于滑座39上的减速步进电机34和轴承座32、利用轴承座32支撑并与减速步进电机34的输出轴利用联轴器33连接的支撑轴35、与支撑轴35末端固定连接的相机安装架38、固定于滑座39靠近相机安装架38侧的接近开关36、与相机安装架38连接并对应接近开关36的零位感应板37组成，所述减速步进电机34的轴心线垂直于直线单元Ⅱ31的长度方向。
所述回收装置在垂直方向上位于布米盘6下方，在水平方向上位于布米盘6出料侧前方，回收装置由回收槽15、支撑于回收槽15上方的收集斗14组成，所述回收槽15的外侧面设有抽拉把手16。所述机架2上另设有倾斜布置的取米槽1，所述取米槽1的下出口位于布料漏斗18在直线单元Ⅰ上的起始位置的上方。所述机架2对应图像采集装置的灯箱19、漏米装置的直线单元Ⅰ和取米槽1的位置分别设有支架11、13、3。所述分析计算终端为与照相机20利用数据线连接的电脑（图中省略）。
工作原理：
取定量被检测大米经取米槽1落入布料漏斗18，直线单元Ⅰ启动并带动布料漏斗18到达布米盘6上方设定位置，挡米机构打开布料漏斗18出口，被检测大米由布料漏斗18漏入布米盘6中，斜挡板24防止米落入布米盘6边缘处，此时振动箱体9内的振动电机开始工作，由于布米盘6内设布米凹槽25，使米粒在振动过程中沿布米凹槽25方向均匀分布，布米完成后振动电机停止工作，在灯箱19照明的状态下照相机20开始拍摄（照相机20位于布米盘6中部上方位置且照相机的光轴垂直于布米盘6），并将画面传送给分析计算终端进行分析计算，根据检测大米的种类，对大米的体积做一个预定值，小于预定值的大米标记为碎米，然后根据碎米数量和整精米数量计算得到碎米率。测量留胚率时，照相机可沿直线单元Ⅰ31平移，由减速步进电机34带动旋转，实现对被测大米两侧和上面三个不同角度的拍照，得到更加准确的留胚率图像数据，参见图7。照相机20拍摄完成后，电动推杆5的伸缩杆伸出，布米盘6产生倾斜将米粒倒入回收装置，此时为防止少部分米粒粘在布米盘6上，振动电机工作数秒，使米粒全部倒出至回收装置。
Claims (10)
1.一种碎米率及留胚率分析机，包括机架、设于机架上的漏米装置、布米装置、回收装置、图像采集装置、与图像采集装置相连的分析计算终端，其技术要点是：所述布米装置包括内含振动电机的振动箱体、设于振动箱体上方的振动盘、设于振动盘上的一对支撑立柱、铰接于一对支撑立柱顶端之间的布米盘、驱动布米盘向回收装置发生翻转的驱动机构，所述布米盘的围板内侧面分别设有防止米粒落入盘中边缘处的斜挡板，所述布米盘的底面均匀设有布米凹槽；所述漏米装置在垂直方向位于布米盘上方，漏米装置包括横跨于布米盘上方的直线单元Ⅰ、设于直线单元Ⅰ一侧并沿直线单元Ⅰ运动的支撑框架、设于支撑框架内的布料漏斗和设于布料漏斗出口处的挡米机构；所述图像采集装置在垂直方向上位于漏米装置上方且在水平方向上与布米盘相互对应，图像采集装置包括笼罩于布米盘上方的灯箱、位于灯箱下方的朝向布米盘的照相机及其平移旋转机构。
2.根据权利要求1所述的碎米率及留胚率分析机，其特征在于：所述直线单元Ⅰ的长度方向与布米盘的宽度方向平行，所述布米凹槽由相互平行且均匀排布的多条矩形长槽组成，所述矩形长槽由布米盘后侧延伸至布米盘前侧，矩形长槽与布米盘的长度方向平行，所述布米盘前侧设有利于倾倒的斜面。
3.根据权利要求1所述的碎米率及留胚率分析机，其特征在于：所述布米凹槽的深度小于或等于米粒高度。
4.根据权利要求1所述的碎米率及留胚率分析机，其特征在于：所述振动箱体的上表面与振动盘的下表面之间设有缓冲弹簧组。
5.根据权利要求1所述的碎米率及留胚率分析机，其特征在于：所述驱动机构由固定于振动盘上的支撑座、设于支撑座上的电动推杆、固定于布米盘后侧中部并间隔布置的两个连接杆组成，所述电动推杆的伸缩杆端部插入两个连接杆之间并利用销轴与两个连接杆末端铰接。
6.根据权利要求1所述的碎米率及留胚率分析机，其特征在于：所述平移旋转机构由横跨布米盘上方的直线单元Ⅱ、沿直线单元Ⅱ运动的滑座、固定于滑座上的减速步进电机和轴承座、利用轴承座支撑并与减速步进电机的输出轴利用联轴器连接的支撑轴、与支撑轴末端固定连接的相机安装架、固定于滑座靠近相机安装架侧的接近开关、与相机安装架连接并对应接近开关的零位感应板组成，所述减速步进电机的轴心线垂直于直线单元Ⅱ的长度方向。
7.根据权利要求1所述的碎米率及留胚率分析机，其特征在于：所述挡米机构由固定于支撑框架下部两侧的相互平行的直线导轨、设于直线导轨上的滑块、位于布料漏斗出口下方且两端分别与两个滑块固定连接的挡米板、与挡米板末端连接并驱动挡米板移动的推拉式电磁铁组成。
8.根据权利要求1所述的碎米率及留胚率分析机，其特征在于：所述直线单元Ⅰ由直线导轨、内置于直线导轨中的同步带传动机构、设于直线导轨端部且与同步带传动机构连接的步进电机组成，所述支撑框架的上部固定有悬臂梁，所述悬臂梁的悬臂端与直线导轨连接固定。
9.根据权利要求1所述的碎米率及留胚率分析机，其特征在于：所述回收装置在垂直方向上位于布米盘下方，在水平方向上位于布米盘出料侧前方，回收装置由回收槽、设于回收槽上方的收集斗组成。
10.根据权利要求1所述的碎米率及留胚率分析机，其特征在于：所述机架上另设有倾斜布置的取米槽，所述取米槽的下出口位于布料漏斗在直线单元Ⅰ上的起始位置的上方。
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