CN110624809A - 一种核桃自动分选系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核桃自动分选系统及控制方法，系统包括上料漏斗、三级筛选滤网，三级筛选滤网的孔径按照由小到大依次设置，每一级筛选滤网的下方均设置有一个接料漏斗，每一个接料漏斗的下方均设置有第一重量采集器，该第一重量采集器输出端经过第一传送带传送至第二重量采集器，第二重量采集器的输出端经过第二传送带传送至分类器，分类器根据第一重量采集器和所述第二重量采集器采集到的重量平均值与对应一级孔径筛选滤网筛选出的核桃的预设重量对比判断是否属于合格产品。其效果是：减少了人工成本，自动化程度高，提高了分选效率；通过三级筛选滤网和双重重量采集，进一步增加了分选的准确率。

Description

一种核桃自动分选系统及控制方法

技术领域

本发明涉及产品分选技术，尤其涉及一种核桃自动分选系统及控制方法。

背景技术

在核桃的种植过程中，经常会因为栽培不当或者采摘时机不当，造成核桃的空瘪现象。在我国，核桃的空瘪率较高。为提高农产品附加值，提高产品品质，需要剔除这些空壳的核桃。

现有技术中，中国专利201721187716.2公开了一种核桃分级筛选机，通过送料螺旋片实现三级分选，仅仅能够筛选核桃尺寸大小，难以辨别空瘪核桃，而且旋转的螺旋片还容易将待选核桃外壳破损，影响产品质量。

中国专利201821653855.4公开了一种核桃分级筛选生产线，文中虽然提及到大小分拣机构和重量分拣机构，但是其仅仅通过风扇组件实现重量的分拣，不同尺寸大小的核桃轻重等级难以精准的控制，检测精度仍然有限。

发明内容

为了解决现有技术中的各种缺陷，本发明的目的在于提供一种自动化程度高、可高效精准对核桃进行分选的核桃自动分选系统及控制方法。

为实现上述目的，本发明所采用的具体技术方案如下：

首先，本发明提供一种核桃自动分选系统，其关键在于，包括上料漏斗，所述上料漏斗的下方设置有向下倾斜的三级筛选滤网，所述三级筛选滤网的孔径按照由小到大依次设置，每一级筛选滤网的下方均设置有一个接料漏斗，每一个所述接料漏斗的下方均设置有第一重量采集器，该第一重量采集器输出端经过第一传送带传送至第二重量采集器，所述第二重量采集器的输出端经过第二传送带传送至分类器，所述分类器的一端设置有合格产品接料箱，另一端为不合格产品接料箱，所述分类器根据所述第一重量采集器和所述第二重量采集器采集到的重量平均值与对应一级孔径筛选滤网筛选出的核桃的预设重量对比判断是否属于合格产品。

可选地，所述第一重量采集器包括第一托盘和第二托盘，所述第一托盘固定设置在安装座上，且在所述第一托盘上设置有下料孔，所述第二托盘靠近所述第一托盘相对设置且在第一驱动电机的驱动下水平转动，在所述第二托盘上设置有至少一个核桃容纳孔，在所述第一托盘上还设置有第一重力传感器，所述第二托盘的核桃容纳孔从所述接料漏斗接取一个核桃后，在驱动电机的带动下核桃沿所述第一托盘转动，并经过所述第一重力传感器后从所述下料孔进入所述第一传送带。

可选地，所述第一托盘上的下料孔与所述第二托盘的核桃容纳孔均为圆孔，且孔径相同，随第二托盘的转动，二者可在竖直方向相互重合。

可选地，所述第二托盘上设置有4个核桃容纳孔，且沿圆周均匀分布。

可选地，所述分类器包括分流板，该分流板的中间设置有转轴，所述转轴连接在第二驱动电机的输出轴上。

可选地，在所述第一重量采集器上设置有用于检测所述第二托盘转动速度的转速传感器。

可选地，所述核桃容纳孔的孔径与核桃的大小相适应，所述接料漏斗与所述第二托盘的盘面之间对应设置有上料管，所述上料管的下端管口与所述第二托盘的盘面贴合，且所述上料管的管径与核桃容纳孔的孔径相适应。

可选地，所述第二重量采集器包括称重托盘，该称重托盘用于停放单个核桃，在所述称重托盘下设置有第二重力传感器。

基于上述系统，本发明还提出一种核桃自动分选系统的控制方法，按照以下步骤进行：

S1：将带分选的核桃置入所述上料漏斗中，通过控制上料漏斗的控料开关，使待筛选的核桃沿所述三级筛选滤网均匀滑落，不同尺寸的核桃筛选进入对应的接料漏斗中；

S2：控制各个接料漏斗下方第一重量采集器中的第二托盘匀速转动，使得所述接料漏斗中的核桃依次进入第二托盘上的核桃容纳孔中；

S3：核桃随着第二托盘的转动经过所述第一重力传感器获取第一重量；

S4：第二托盘中的核桃从所述下料孔坠落进入所述第一传送带；

S5：第一传送带将核桃送入所述第二重量采集器获取第二重量；

S6：通过下一个核桃将第二重量采集器上的核桃推入第二传送带上；

S7：所述分类器根据所述第一重量和所述第二重量的平均值与对应一级孔径筛选滤网筛选出的核桃的预设重量对比判断是否属于合格产品；如果属于合格产品，所述分类器中的分流板朝向合格产品接料箱，如果属于不合格产品，所述分类器中的分流板朝向不合格产品接料箱。

可选地，所述三级筛选滤网的倾斜角为15°，其中：

一级筛网选择3.09厘米的正方形孔径，对应的预设重量为5.55g；

二级筛网选择3.78厘米的正方形孔径，对应的预设重量为7.69g；

三级筛网选择4.68厘米的正方形孔径，对应的预设重量为14.60g。

本发明提出的一种核桃分选系统，使用时，将待分选的核桃放入上料漏斗中，核桃从上料漏斗的输出端落入倾斜设置的筛选滤网中，在重力的作用下沿着筛选滤网滚落，当其运动到孔径与其大小适应的其中一级筛选滤网时，核桃从该级筛选滤网的网孔落入对应设置在其下方的接料漏斗，再从接料漏斗的输出端落入第一重量采集器，第一重量采集器采集核桃的第一重量值，并将采集到数据传输到外部的控制装置，在第一次重量采集完成后，核桃从第一重量采集器的输出端落入第一传送带，并随着第一传送带运动到第二重量采集器，第二重量采集器采集核桃的第二重量值，并数据传输到外部的控制装置。外部控制装置对采集到的第一重量值和第二重量值进行均值化处理，从而判断该核桃是否为空壳。如果是空壳，该核桃在第二次重量采集完成后，随着第二传送带运行到分类器，并通过分类器的引导落入不合格产品接料箱，如果该核桃并非空壳，则在第二次重量采集完成后，随着第二传送带运行到分类器，并通过分类器的引导落入合格产品接料箱，从而实现对核桃的分选。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：减少了人工成本，自动化程度高，从而提高了分选效率；通过三级筛选滤网对核桃的尺寸大小进行预筛选，以保障后面的分选更加精确；通过第一重量采集器与第二重量采集器进一步增加了分选的准确率。

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是本发明核桃自动分选装置的结构示意图。

图2是本发明数据采集装置的结构示意图。

图3是本发明分选装置的俯视图。

10-上料漏斗、20-筛选滤网、30-接料漏斗、40-第一重量采集器、60-分类器、70-合格产品接料箱、71-不合格产品接料箱、44-第一托盘、41-第二托盘、42-第一驱动电机、43-核桃容纳孔、45-第一重力传感器、46-下料孔、12-上料管、51-第一传送带、52-称重托盘、521-第二重力传感器、53-第二传送带、61-分流板、62-转轴、63-第二驱动电机、80-转速传感器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种核桃自动分选系统，包括上料漏斗10，所述上料漏斗10的下方设置有向下倾斜的三级筛选滤网20，所述三级筛选滤网20的孔径按照由小到大依次设置，每一级筛选滤网20的下方均设置有一个接料漏斗30，每一个所述接料漏斗30的下方均设置有第一重量采集器40，该第一重量采集器40输出端经过第一传送带51传送至第二重量采集器，所述第二重量采集器的输出端经过第二传送带53传送至分类器60，所述分类器60的一端设置有合格产品接料箱70，另一端为不合格产品接料箱71，所述分类器60根据所述第一重量采集器40和所述第二重量采集器采集到的重量平均值与对应一级孔径筛选滤网筛选出的核桃的预设重量对比判断是否属于合格产品。

具体实施时，所述三级筛选滤网的倾斜角为15°，其中：

一级筛网选择3.09厘米的正方形孔径，对应的预设重量为5.55g；

二级筛网选择3.78厘米的正方形孔径，对应的预设重量为7.69g；

三级筛网选择4.68厘米的正方形孔径，对应的预设重量为14.60g。

在本实施方式中，使用时，将待分选的核桃放入上料漏斗10中，核桃从上料漏斗10的输出端落入倾斜设置的筛选滤网20中，在重力的作用下沿着筛选滤网20滚落，当其运动到孔径与其大小适应的其中一级筛选滤网20时，核桃从该级筛选滤网20的网孔落入对应设置在其下方的接料漏斗30，再从接料漏斗30的输出端落入第一重量采集器40，第一重量采集器40采集核桃的第一重量值，并将采集到数据传输到外部的控制装置，在第一次重量采集完成后，核桃从第一重量采集器40的输出端落入第一传送带51，并随着第一传送带51运动到第二重量采集器，第二重量采集器采集核桃的第二重量值，并数据传输到外部的控制装置。外部控制装置根据采集到的第一重量值和第二重量值来求其平均值，从而判断该核桃是否为空壳。如果是空壳，该核桃在第二次重量采集完成后，随着第二传送带53运行到分类器60，并通过分类器60的引导落入不合格产品接料箱71，如果该核桃并非空壳，则在第二次重量采集完成后，随着第二传送带53运行到分类器60，并通过分类器60的引导落入合格产品接料箱70，从而实现对核桃的分选。

请参阅图2，进一步的，所述第一重量采集器40包括第一托盘44和第二托盘41，所述第一托盘44固定设置在安装座上，且在所述第一托盘44上设置有下料孔46，所述第二托盘41靠近所述第一托盘44相对设置且在第一驱动电机42的驱动下水平转动，在所述第二托盘41上设置有至少一个核桃容纳孔43，在所述第一托盘44上还设置有第一重力传感器45，所述第二托盘41的核桃容纳孔43从所述接料漏斗30接取一个核桃后，在驱动电机的带动下核桃沿所述第一托盘44转动，并经过所述第一重力传感器45后从所述下料孔46进入所述第一传送带51。

在本实施方式中，核桃经接料漏斗30的输出端落入第二托盘41上开设的其中一个核桃容纳孔43中，第一驱动电机42驱动第一托盘44水平转动，从而带动放置在核桃容纳孔43中的核桃滚动，当核桃经过第一重力传感器45后，第一重量传感器对核桃的重量进行采集，当核桃容纳孔43与第二托盘41上开设的下料孔46重叠时，核桃落入下料孔46下方设置的第一传送带51。

进一步的，所述第一托盘44上的下料孔46与所述第二托盘41的核桃容纳孔43均为圆孔，且孔径相同，当转动第二托盘41使得核桃容纳孔43位于下料孔46的正上方时，核桃将从下料孔46坠落到第一传送带51中。

进一步的，为了提升下料速度，所述第二托盘41上设置有4个核桃容纳孔43，且沿圆周均匀分布。

请参阅图3，进一步的，所述分类器60包括分流板61，该分流板61的中间设置有转轴62，所述转轴62连接在第二驱动电机63的输出轴上。

在本实施方式中，通过控制第二驱动电机63的角位移可以控制分流板61的倾斜角度，从而将核桃引导到合格产品接料箱70或者不合格瓶接料箱中。

进一步的，在所述第一重量采集器40上设置有用于检测所述第二托盘41转动速度的转速传感器80，将所述转速传感器80采集的转动信息反馈至控制装置中，从而对第二托盘41的转动速度和停滞位置进行控制，实现第二托盘41中各个核桃容纳孔43连续的上料和下料，并保证第一重力传感器45采集到相对准确的重量信息。

进一步的，所述核桃容纳孔43的孔径与核桃的大小相适应，所述接料漏斗30与所述第二托盘41的盘面之间对应设置有上料管12，所述上料管12的下端管口与所述第二托盘41的盘面贴合，且所述上料管12的管径与核桃容纳孔43的孔径相适应。

在本实施方式中，工人可将核桃批量装入上料漏斗10中，各个核桃经对应的筛选滤网20进入接料漏斗30，并从接料漏斗30的输出端逐一进入上料管12，由于核桃容纳孔43的尺寸及上料管12的管径与核桃的最大几何尺寸相当，因此，一颗核桃落入一个对应的核桃容纳槽后，其后的核桃任然排列在上料管12中，由于第二托盘41在在所述第一驱动电机42的作用下不断转动，此时落入核桃容纳孔43中的核桃随第二托盘41运动，而处于上料管12中的其他核桃被上料管12的管壁和第二托盘41的盘面围合，当下个核桃容纳孔43随第二托盘41运行到上料管12管口的下方时，下一颗种子进入该核桃容纳孔43中，如此反复，可保证每个核桃容纳孔43中仅有一颗核桃。

进一步的，所述第二重量采集器包括称重托盘52，该称重托盘52用于停放单个核桃，在所述称重托盘52下设置有第二重力传感器521。

在本实施方式中，称重托盘52的长度应经过合理设计，第二重力传感器521对落入称重托盘52上的核桃重量进行采集，当该核桃其后的核桃落入称重托盘52时，与该核桃发生碰撞，该核桃在碰撞的作用下落入第二传送带53，而该核桃其后的核桃停留在称重托盘52上，如此反复，从而实现对每个核桃的数据采集。

上述系统的具体控制方法包括以下步骤：

S1：将带分选的核桃置入所述上料漏斗中，通过控制上料漏斗的控料开关，使待筛选的核桃沿所述三级筛选滤网均匀滑落，不同尺寸的核桃筛选进入对应的接料漏斗中；

S2：控制各个接料漏斗下方第一重量采集器中的第二托盘匀速转动，使得所述接料漏斗中的核桃依次进入第二托盘上的核桃容纳孔中；

S3：核桃随着第二托盘的转动经过所述第一重力传感器获取第一重量；

S4：第二托盘中的核桃从所述下料孔坠落进入所述第一传送带；

S5：第一传送带将核桃送入所述第二重量采集器获取第二重量；

S6：通过下一个核桃将第二重量采集器上的核桃推入第二传送带上；

S7：所述分类器根据所述第一重量和所述第二重量的平均值与对应一级孔径筛选滤网筛选出的核桃的预设重量对比判断是否属于合格产品；如果属于合格产品，所述分类器中的分流板朝向合格产品接料箱，如果属于不合格产品，所述分类器中的分流板朝向不合格产品接料箱。

通过上述系统及方法的描述可以理解，本发明通过三级筛选滤网可以根据不同的尺寸大小对核桃进行分级处理，每个尺寸对应有标准的重量，经过双重重量采集，能够有效避免机械运行状态对重量检测的影响，同时对不同尺寸等级的核桃设置不同的重量标准，提高了筛选精度，有效确保最终产品合格率，整个过程可以全自动化进行，减少了人力耗散，节约人工成本。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种核桃自动分选系统，其特征在于，包括上料漏斗，所述上料漏斗的下方设置有向下倾斜的三级筛选滤网，所述三级筛选滤网的孔径按照由小到大依次设置，每一级筛选滤网的下方均设置有一个接料漏斗，每一个所述接料漏斗的下方均设置有第一重量采集器，该第一重量采集器输出端经过第一传送带传送至第二重量采集器，所述第二重量采集器的输出端经过第二传送带传送至分类器，所述分类器的一端设置有合格产品接料箱，另一端为不合格产品接料箱，所述分类器根据所述第一重量采集器和所述第二重量采集器采集到的重量平均值与对应一级孔径筛选滤网筛选出的核桃的预设重量对比判断是否属于合格产品。

2.根据权利要求1所述的核桃自动分选系统，其特征在于，所述第一重量采集器包括第一托盘和第二托盘，所述第一托盘固定设置在安装座上，且在所述第一托盘上设置有下料孔，所述第二托盘靠近所述第一托盘相对设置且在第一驱动电机的驱动下水平转动，在所述第二托盘上设置有至少一个核桃容纳孔，在所述第一托盘上还设置有第一重力传感器，所述第二托盘的核桃容纳孔从所述接料漏斗接取一个核桃后，在驱动电机的带动下核桃沿所述第一托盘转动，并经过所述第一重力传感器后从所述下料孔进入所述第一传送带。

3.根据权利要求2所述的核桃自动分选系统，其特征在于，所述第一托盘上的下料孔与所述第二托盘的核桃容纳孔均为圆孔，且孔径相同，随第二托盘的转动，二者可在竖直方向相互重合。

4.根据权利要求2或3所述的核桃自动分选系统，其特征在于，所述第二托盘上设置有4个核桃容纳孔，且沿圆周均匀分布。

5.根据权利要求1所述的核桃自动分选系统，其特征在于，所述分类器包括分流板，该分流板的中间设置有转轴，所述转轴连接在第二驱动电机的输出轴上。

6.根据权利要求2或3所述的核桃自动分选系统，其特征在于，在所述第一重量采集器上设置有用于检测所述第二托盘转动速度的转速传感器。

7.根据权利要求1所述的核桃自动分选系统，其特征在于，所述核桃容纳孔的孔径与核桃的大小相适应，所述接料漏斗与所述第二托盘的盘面之间对应设置有上料管，所述上料管的下端管口与所述第二托盘的盘面贴合，且所述上料管的管径与核桃容纳孔的孔径相适应。

8.根据权利要求1所述的核桃自动分选系统，其特征在于，所述第二重量采集器包括称重托盘，该称重托盘用于停放单个核桃，在所述称重托盘下设置有第二重力传感器。

9.如权利要求2-8任一所述的核桃自动分选系统的控制方法，其特征在于按照以下步骤进行：

S1：将带分选的核桃置入所述上料漏斗中，通过控制上料漏斗的控料开关，使待筛选的核桃沿所述三级筛选滤网均匀滑落，不同尺寸的核桃筛选进入对应的接料漏斗中；

S2：控制各个接料漏斗下方第一重量采集器中的第二托盘匀速转动，使得所述接料漏斗中的核桃依次进入第二托盘上的核桃容纳孔中；

S3：核桃随着第二托盘的转动经过所述第一重力传感器获取第一重量；

S4：第二托盘中的核桃从所述下料孔坠落进入所述第一传送带；

S5：第一传送带将核桃送入所述第二重量采集器获取第二重量；

S6：通过下一个核桃将第二重量采集器上的核桃推入第二传送带上；

S7：所述分类器根据所述第一重量和所述第二重量的平均值与对应一级孔径筛选滤网筛选出的核桃的预设重量对比判断是否属于合格产品；如果属于合格产品，所述分类器中的分流板朝向合格产品接料箱，如果属于不合格产品，所述分类器中的分流板朝向不合格产品接料箱。

10.根据权利要求9所述的核桃自动分选系统的控制方法，其特征在于：所述三级筛选滤网的倾斜角为15°，其中：

一级筛网选择3.09厘米的正方形孔径，对应的预设重量为5.55g；

二级筛网选择3.78厘米的正方形孔径，对应的预设重量为7.69g；

三级筛网选择4.68厘米的正方形孔径，对应的预设重量为14.60g。