CN110658039B - 基于凹凸滚轮组合的多品种谷物种粒薄层构建装置及其应用方法 - Google Patents

Abstract

基于凹凸滚轮组合的多品种谷物种粒薄层构建装置及其应用方法，该装置可以通过更换不同款式的凹滚轮套来实现不同薄层状谷物种粒的构建，凹滚轮的凹槽可通过谷物种粒的形状进行设计与更换，通过控制气缸的前后运动可控制止通装置的上下止通挡板交替运动，从而控制薄层成型槽内的谷物种粒存储与释放；微调机构可控制薄层成型槽内的厚度，从而控制谷物种粒的成型厚度。本发明体现了其薄层状测量效率高、检测品种多样、后续种粒无干扰与分组测量适用于大规模谷物种粒千粒重测量的优点，使千粒重检测更加流畅，提高了工作效率，可用于千粒重视觉检测装置中生物质种粒群形态的预处理。

Description

基于凹凸滚轮组合的多品种谷物种粒薄层构建装置及其应用 方法

技术领域

本发明涉及农业谷物品质检测领域，具体涉及基于凹凸滚轮组合的多品种谷物种粒薄层构建装置及其应用方法，可用于视觉千粒重检测装置中谷物种粒群形态的预处理。

背景技术

在农业谷物品质检测领域，对谷物种粒样品经常需要进行精确计数和考种工作，其中谷物种粒千粒重计算是考察种子质量的关键步骤之一。

最初的千粒重计算方法往往采用人工计数和天平称重，费时费力效率低；目前自动化千粒重计数仪常用方法分为两种：

1.光电计数法：2016年吉林大学张亚秋等人发明了一种用于玉米颗粒的千粒重计数仪及其计数称量方法(授权专利号：ZL201610230299.9)。该发明采用光电计数仪检测并记录单排排粮轮下方出粮口排出的玉米颗粒数量，单排排粮轮下方的出粮口处还设置开关门，用于检测有无玉米颗粒通过。光电计数法存在问题是：下料装置与输送装置为非耦合状态，无法保持同步状态，且装置操作较为繁琐；

2.机器视觉及图像处理法：2015年中国计量学院汪成立等人发明一种基于机器视觉的种子千粒重仪(授权专利号：ZL201510924462.7)，采用下料与振动散料机构将谷物种粒平铺为单层，且包含计数、称重及信息无线传输和条码打印功能，其缺点为在振动过程中边缘挡板容易产生种粒堆积；2019年潍坊科技学院彭佃亮发明了一种实验室用小麦种子千粒重仪(申请公布号：CN109297852A)，采用铺种辊作为散料机构，能够有效的避免种子种粒的无序堆叠，其缺点为对种粒产生损伤。

目前所检索到的机器视觉及图像处理法的专利均采用单层平铺形态，又如中国专利申请“一种基于机器视觉的种子千粒重仪”(申请公布号：CN106052816A)采用的方法是在种粒下料之后通过振动旋转的方法将种粒平铺在散料板的凹槽内，其缺点为凹槽面积相同而对于大小不一的种粒易产生一槽多粒的现象，不利于精确计数；又如(授权专利号：ZL201510924462.7)采用的是一种锯齿状的散料机构，虽然实现种粒均匀单层平铺，但是其锯齿形底板会在透光板打光过程中产生阴影，影响机器视觉计数处理效果。

为解决上述问题，拟改变谷物被检层数是其主要思路之一。目前通过机器视觉技术已能实现薄层谷物种粒(堆积层为2～3层)的精确计数。2018年江苏大学的朱伟兴发明了一种基于彩色图像和深度图像的重叠颗粒物分层计数方法(申请公布号：CN109584281A)，但是未公开一种用于谷物种粒薄层构建的装置。因此如何将谷物种粒由堆状调整成薄层状将是本专利要解决关键问题之一，为此，本发明设计了基于凹凸滚轮组合的多品种谷物种粒薄层构建装置及其应用方法。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于凹凸滚轮组合的多品种谷物种粒薄层构建装置及其应用方法。

本发明采用了如下技术方案：

基于凹凸滚轮组合的多品种谷物种粒薄层构建装置，其特征是，包括工作台、下料机构、薄层成型槽机构，所述薄层成型槽机构通过支架固定于工作台上，所述下料机构固定于支架上；所述下料机构包括壳体以及在壳体内由上而下设置的进料腔、中间料腔、出料腔；所述进料腔为上大下小漏斗状，其底部与中间料腔的进料口位置对应；

所述中间料腔内设有凹滚轮机构、第一滑坡，所述凹滚轮机构包括轴、凹滚轮套，该轴的两端通过轴承与中间料腔腔壁连接，并通过电机驱动，所述凹滚轮套套接固定于轴上，该凹滚轮套上沿其周向均匀布置有若干条形凹槽，每个条形凹槽沿凹滚轮套的长度方向布置，以形成凹滚轮结构；

所述出料腔包括凸滚轮机构、第二滑坡，所述凸滚轮机构包括轴、凸滚轮套，所述轴的两端通过轴承与出料腔腔壁连接，并通过电机驱动，所述凸滚轮套套接固定于轴上，该凸滚轮套上沿其周向均匀布置有若干条形叶片，每个条形叶片沿凸滚轮套的长度方向布置，以形成凸滚轮结构；

所述凹滚轮套置于中间料腔进料口正下方，所述第一滑坡位于凹滚轮套下方，且其坡面顺着凹滚轮套旋转方向布置，所述凸滚轮套与第一滑坡末端衔接，所述第二滑坡位于凸滚轮套下方，且其坡面顺着凸滚轮套旋转方向布置，所述凸滚轮套与凹滚轮套旋转方向相反，所述第二滑坡正对出料腔的出料口；

所述薄层成型槽机构由左、右两挡板嵌合连接构成上下敞口的薄层箱体结构，该薄层箱体结构的顶部作为薄层成型槽的进料口，与出料腔的出料口衔接。

优选的，所述中间料腔的进料口处设有由固定围板、活动挡板构成的导向机构；所述活动挡板铰接于进料腔的漏斗状底部，该活动挡板外侧设有进给量调节机构；该调节机构包括进给量调节旋钮、凸轮、蜗轮，所述进给量调节旋钮连接蜗杆，并与蜗轮啮合，所述蜗轮与凸轮同轴安装；通过旋转进给量调节旋钮，使蜗轮带动凸轮旋转，凸轮与活动挡板配合，通过凸轮旋转改变活动挡板的角度，以改变中间料腔进料口的进给量。

优选的，所述凹滚轮套表面设有橡胶条，所述橡胶条设置于相邻条形凹槽之间的凸起位置，并与凹滚轮套表面留有间隙。

优选的，所述薄层成型槽机构设有微调机构，该微调机构为4个，分布于薄层箱体结构的顶部前后两侧、底部前后两侧；每个微调机构包括外壳、调节旋钮、两个套有弹簧的支撑杆、两个带有滚轮的滑套；

所述左、右挡板在微调机构安装处分别设有安装板，所述调节旋钮的头部为圆锥体，所述调节旋钮螺纹旋接外壳，其圆锥体头部置于两安装板之间；两个支撑杆一端分别与两安装板固定连接，两滑套滑动套于对应的支撑杆上，所述弹簧设于对应的安装板与滑套之间，且两滑套头部的滚轮相对设置，在弹簧作用下，分别与调节旋钮的圆锥体接触，旋转调节旋钮，控制圆锥体的进退，使左、右挡板之间的距离改变。

优选的，所述薄层成型槽机构设有止通装置，该止通装置包括固定于工作台的气缸、旋转臂、上止通挡片、下止通挡片，所述旋转臂的底部与气缸输出轴铰接，所述旋转臂中部与支架铰接，所述上止通挡片、下止通挡片分别固定于旋转臂上、下位置，并分别与薄层箱体结构的顶部、底部位置对应；在气缸驱动下，旋转臂旋转，以使上止通挡片或下止通挡片工作，遮挡薄层箱体结构的顶部或底部，控制谷物种粒的进出。

优选的，所述工作台上通过支撑杆安装有相机，所述相机与薄层成型槽机构相对设置，且两者之间设有无影光圈，所述薄层成型槽机构的左、右挡板为有机玻璃。

优选的，所述凹滚轮套的条形凹槽，可根据种粒的形状进行设计与更换，该条形凹槽的横截面为半圆形、半椭圆形或长方形；类圆状种粒所对应的凹槽形状为半圆形，椭圆状种粒所对应的凹槽形状为半椭圆形，扁平状种粒所对应的凹槽形状为长方形。

优选的，根据排粮量的大小设计凹槽横截面的面积，不同形态的谷物所对应的凹槽面积如表1所示：

表1不同形态的谷物所对应的凹槽面积

种粒排粮量F的计算公式如下：

F＝SLmn；

式中：S—凹槽面积(cm²)；

L—滚轮长度(cm)；

m—凹槽个数；

n—滚轮转速(r/s)；

F—排粮量(cm³/s)。

上述基于凹凸滚轮组合的多品种谷物种粒薄层构建装置的应用方法，其特征是，包括以下步骤：

1)选择凹滚轮套，使凹滚轮套的凹槽横截面与谷物种粒相匹配，来实现不同薄层状谷物种粒的构建；

2)启动下料机构中凹滚轮机构、凸滚轮机构的电机，使凹滚轮机构逆时针旋转、凸滚轮机构顺时针旋转，打开无影光圈、相机，整个装置有序运行；

3)通过旋转进给量调节旋钮，使蜗轮带动凸轮旋转，凸轮与活动挡板配合，通过凸轮旋转改变活动挡板的安装角度，以改变中间料腔进料口的进给量；

将谷物种粒放入下料机构的进料腔，凹滚轮套旋转将少量的谷物种粒输送到第一滑坡，经第一滑坡的缓冲作用将谷物种粒输送到凸滚轮套，凸滚轮套旋转将谷物种粒输送到第二滑坡，经过两级滑坡与两级滚轮的作用，将谷物种粒经由出料口输送到薄层成型槽内；

4)薄层成型槽的四个微调机构，通过旋转调节旋钮，以及弹簧力的作用下，控制圆锥体的前进与后退，进而改变嵌合连接的左、右挡板之间的距离，从而改变薄层成型槽的薄厚程度；

通过控制气缸的前后运动可控制止通装置的上、下止通挡板交替运动，从而控制薄层成型槽内的谷物种粒存储与释放；当气缸向前运动，下止通挡片工作，谷物种粒进入薄层成型槽内，相机进行拍摄，当拍摄结束后，气缸向后运动，上止通挡片工作，阻止谷物种粒进入薄层成型槽内，释放槽内的谷物种粒；进行下一步的称重步骤，从相机成像得出粒数，计算出谷物种粒的千粒重。

与现有技术相比，本发明有益效果是：

第一，下料机构包括凹滚轮、凸滚轮与滑坡，三者配合使用能有效的将种粒堆输送到薄层成型槽内；凹滚轮将种粒堆中的少量种粒经过旋转输送到第一滑坡上，避免种粒与机构碰撞无规则散落，使其均匀下落，再经过凸滚轮将其输送到第二滑坡上，沿第二滑坡缓慢滑落到薄层成型槽，形成均匀薄层状谷物种粒；橡胶条与中间料腔进料口(固定围板、活动挡板构成的导向机构)非机械式接触避免卡壳现象；

第二，该装置可以通过更换不同款式的凹滚轮套来实现不同薄层状谷物种粒的构建；类圆状种粒所对应的凹槽形状为半圆形，椭圆状种粒所对应的凹槽形状为半椭圆形，扁平状种粒所对应的凹槽形状为长方形，可根据排粮量的大小设计凹槽横截面的面积，不同形态的谷物所对应的凹槽面积；凹滚轮的凹槽可通过谷物种粒的形状进行设计与更换，其横截面面积可根据公式计算，并估算排粮量，可快速实现小批量、多品种谷物种粒千粒重检测；

第三，气缸与止通装置的连接点相连，通过控制气缸的前后运动可控制止通装置的上下止通挡板交替运动，从而控制薄层成型槽内的谷物种粒存储与释放；当下止通挡片工作时，谷物种粒进入薄层成型槽内，相机进行拍摄，当拍摄结束后气缸向后运动上止通挡片工作阻止谷物种粒进入薄层成型槽内，释放槽内的谷物种粒，进行下一步的称重步骤，从而得出粒数与重量，计算出谷物种粒千粒重；

第四，微调机构可控制薄层成型槽内的厚度，从而控制谷物种粒的成型厚度，方法简单，易于操作；

本发明与现有技术相比较体现了其薄层状检测耗时少、测量效率高、检测品种多样、后续种粒无干扰与分组测量适用于大规模谷物种粒千粒重测量的优点，使千粒重检测更加流畅，提高了工作效率，可用于千粒重视觉检测装置中生物质种粒群形态的预处理。

附图说明

图1为本发明的外形结构示意图；

图2为本发明的另一视角外形结构图；

图3为本发明的止通装置结构示意图；

图4为本发明的微调机构结构示意图；

图5为本发明的薄层成型槽结构示意图；

图6-1、6-2为本发明的下料机构结构示意图；

图7-1、7-2为本发明的凹滚轮结构示意图；

图中：固定座1、相机2、无影光圈3、薄层成型槽机构4、左挡板41、右挡板42、支架43、左挡板安装板44、右挡板安装板45、下料机构5、中间料腔进料口51、凹滚轮机构52、条形凹槽521、半圆形截面凹槽5211、半椭圆形截面凹槽5212、长方形截面凹槽5213、橡胶条522、轴承端盖523、轴承524、凹滚轮套525、轴526、键527、密封圈528、第一滑坡53、出料口54、合页55、活动挡板56、凸轮57、蜗轮58、进给量调节旋钮(蜗杆)59、凸滚轮510、第二滑坡511、壳体512、进料腔513、中间料腔514、出料腔515、叶片516、电机6、支撑座7、气缸8、微调机构9、滚轮91、支撑杆92、弹簧93、外壳94、调节旋钮95、滑套96、工作台10、止通装置11、旋转点111、上止通挡片112、下止通挡片113、连接点114、旋转臂115。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明专利作进一步说明：

基于凹凸滚轮组合的多品种谷物种粒薄层构建装置，由固定座1、相机2、无影光圈3、薄层成型槽4、下料机构5、电机6、支撑座7、气缸8、微调机构9、工作台10、止通装置11部件构成。

工作台10上方设置固定座1与支撑座7，支撑座7与工作台10通过螺钉连接的方式固定。固定座1上方设置相机2与无影光圈3，无影光圈3位于相机2的左侧，为相机2提供无影光源；支撑座7的下方设置两个气缸8，与工作台10长中心轴呈对称式分布，通过螺钉连接的方式固定在工作台10上，为止通装置11提供动力；其右侧设置止通装置11，上方设置下料机构5；下料机构5左侧设置电机6，通过螺钉连接的方式固定在支撑座7上；止通装置11的右侧设置薄层成型槽4。

薄层成型槽4包括左挡板41、右挡板42与微调机构9；如图5所示，左挡板41与右挡板42通过嵌合的方式连接，其顶部、底部的前后侧分别设置微调机构9；整体结构通过螺钉的方式与支撑座7相连。

微调机构9包括滚轮91、支撑杆92、弹簧93、外壳94与调节旋钮95、滑套96；滚轮91通过滑套与支撑杆92相连，支撑杆92末端与薄层成型槽4的左右挡板安装板43、44相连，支撑杆92上套有弹簧93，滚轮受到压力后，通过滑套挤压弹簧，滚轮压力取消后，弹簧可使滑套带动滚轮复位；通过旋转调节95旋钮，控制锥状体前进，滚轮与旋钮的圆锥面配合，通过滑套带动两支撑杆背向运动，以使左、右挡板距离增大；或者通过旋转调节95旋钮，控制锥状体后退，滚轮受到锥状体的压力逐渐变小，可在弹簧力作用下逐渐复位，同时带动两支撑杆相向运动，以使左右挡板距离变小。

下料机构5包括进料口51、凹滚轮52、第一滑坡53、出料口54、合页55、活动挡板56、凸轮57、蜗轮蜗杆58、进给量调节旋钮59、凸滚轮510与第二滑坡511；活动挡板56位于进料口54右侧，通过合页连接的方式与漏斗状进料腔底部相连，通过控制凸轮57的旋转来控制活动挡板56的旋转；凸轮57的动力来源为进给量调节旋钮59，旋钮59与蜗杆直接相连，通过旋钮59控制蜗杆的旋进与旋出，从而带动蜗轮58的旋转，凸轮57与蜗轮58直接相连，蜗轮58的旋转带动凸轮57的旋转。

凹滚轮机构52位于进料口的51正下方(该进料口成条状，与凹滚轮套长度方向一致)，其结构包括凹槽521、橡胶条522、轴承端盖523、轴承524、凹滚轮套525、轴526、键527与密封圈528，橡胶条522分布在套筒外侧四周凸起部位，与凹滚轮套主体存在一定间距(橡胶条的两端可与轴端通过螺钉、胶水固定，使橡胶条悬于凹滚轮套凸起部位，并保持一定间距)，其作用是防止在旋转过程中堵塞，橡胶材料防止与进料口处发生机械碰撞，杜绝卡壳现象的发生，凹滚轮套525与轴526通过键527连接的方式配合，两侧布置轴承524，轴承端盖523位于轴承外侧，方便更换不同种类的凹滚轮套525；第一滑坡53位于凹滚轮机构52下方，其左侧与箱体直接相连；凸滚轮机构510位于第一滑坡53右侧，其叶片516边缘与第一滑坡53末端边缘水平布置，结构与凹滚轮52相似；第二滑坡511位于凸滚轮机构510下方，其右侧与箱体直接相连；

止通装置11包括旋转点111、上止通挡片112、下止通挡片113与连接点114、旋转臂115；气缸8杆顶端与连接点114相连，控制止通装置11的旋转，上下止通挡片112位于薄层成型槽的上下出口处，控制谷物种粒的进出。

本发明基于凹凸滚轮组合的多品种谷物种粒薄层构建装置的工作流程如下：

1)选择凹滚轮套，使凹滚轮套的凹槽横截面与谷物种粒相匹配，来实现不同薄层状谷物种粒的构建；

2)启动下料机构中凹滚轮机构、凸滚轮机构的电机，使凹滚轮机构逆时针旋转、凸滚轮机构顺时针旋转，打开无影光圈、相机，整个装置有序运行；

3)通过旋转进给量调节旋钮，使蜗轮带动凸轮旋转，凸轮与活动挡板配合，改变活动挡板的安装角度，以改变中间料腔进料口的进给量；

将谷物种粒放入下料机构的进料腔，凹滚轮套旋转将少量的谷物种粒输送到第一滑坡，经第一滑坡的缓冲作用将谷物种粒输送到凸滚轮套，凸滚轮套旋转将谷物种粒输送到第二滑坡，经过两级滑坡与两级滚轮的作用，将谷物种粒经由出料口输送到薄层成型槽内；

4)薄层成型槽的四个微调机构，通过旋转调节旋钮，以及弹簧力的作用下，控制圆锥体的前进与后退，进而改变嵌合连接的左、右挡板之间的距离，从而改变薄层成型槽的薄厚程度；

通过控制气缸的前后运动可控制止通装置的上、下止通挡板交替运动，从而控制薄层成型槽内的谷物种粒存储与释放；当气缸向前运动，下止通挡片工作，谷物种粒进入薄层成型槽内，相机进行拍摄，当拍摄结束后，气缸向后运动，上止通挡片工作，阻止谷物种粒进入薄层成型槽内，释放槽内的谷物种粒；进行下一步的称重步骤，从相机成像得出粒数，计算出谷物种粒的千粒重。

本发明提供的薄层状成型方法与千粒重测量方法，与现有技术相比较体现了其薄层状测量效率高、检测品种多样、后续种粒无干扰与可进行分组测量适用于大规模谷物种粒千粒重测量的优点，使千粒重检测更加快速，提高了工作效率，具有很大的市场前景和推广价值。

Claims (9)

1.基于凹凸滚轮组合的多品种谷物种粒薄层构建装置，其特征是，包括工作台、下料机构、薄层成型槽机构，所述薄层成型槽机构通过支架固定于工作台上，所述下料机构固定于支架上；所述下料机构包括壳体以及在壳体内由上而下设置的进料腔、中间料腔、出料腔；所述进料腔为上大下小漏斗状，其底部与中间料腔的进料口位置对应；

所述中间料腔内设有凹滚轮机构、第一滑坡，所述凹滚轮机构包括轴、凹滚轮套，该轴的两端通过轴承与中间料腔腔壁连接，并通过电机驱动，所述凹滚轮套套接固定于轴上，该凹滚轮套上沿其周向均匀布置有若干条形凹槽，每个条形凹槽沿凹滚轮套的长度方向布置，以形成凹滚轮结构；

所述出料腔包括凸滚轮机构、第二滑坡，所述凸滚轮机构包括轴、凸滚轮套，所述轴的两端通过轴承与出料腔腔壁连接，并通过电机驱动，所述凸滚轮套套接固定于轴上，该凸滚轮套上沿其周向均匀布置有若干条形叶片，每个条形叶片沿凸滚轮套的长度方向布置，以形成凸滚轮结构；

所述凹滚轮套置于中间料腔进料口正下方，所述第一滑坡位于凹滚轮套下方，且其坡面顺着凹滚轮套旋转方向布置，所述凸滚轮套与第一滑坡末端衔接，所述第二滑坡位于凸滚轮套下方，且其坡面顺着凸滚轮套旋转方向布置，所述凸滚轮套与凹滚轮套旋转方向相反，所述第二滑坡正对出料腔的出料口；

所述薄层成型槽机构由左、右两挡板嵌合连接构成上下敞口的薄层箱体结构，该薄层箱体结构的顶部作为薄层成型槽的进料口，与出料腔的出料口衔接。

2.根据权利要求1所述的基于凹凸滚轮组合的多品种谷物种粒薄层构建装置，其特征是，所述中间料腔的进料口处设有由固定围板、活动挡板构成的导向机构；所述活动挡板铰接于进料腔的漏斗状底部，该活动挡板外侧设有进给量调节机构；该调节机构包括进给量调节旋钮、凸轮、蜗轮，所述进给量调节旋钮连接蜗杆，并与蜗轮啮合，所述蜗轮与凸轮同轴安装；通过旋转进给量调节旋钮，使蜗轮带动凸轮旋转，凸轮与活动挡板配合，通过凸轮旋转改变活动挡板的角度，以改变中间料腔进料口的进给量。

3.根据权利要求1所述的基于凹凸滚轮组合的多品种谷物种粒薄层构建装置，其特征是，所述凹滚轮套表面设有橡胶条，所述橡胶条设置于相邻条形凹槽之间的凸起位置，并与凹滚轮套表面留有间隙。

4.根据权利要求2所述的基于凹凸滚轮组合的多品种谷物种粒薄层构建装置，其特征是，所述薄层成型槽机构设有微调机构，该微调机构为4个，分布于薄层箱体结构的顶部前后两侧、底部前后两侧；每个微调机构包括外壳、调节旋钮、两个套有弹簧的支撑杆、两个带有滚轮的滑套；

所述左、右挡板在微调机构安装处分别设有安装板，所述调节旋钮的头部为圆锥体，所述调节旋钮螺纹旋接外壳，其圆锥体头部置于两安装板之间；两个支撑杆一端分别与两安装板固定连接，两滑套滑动套于对应的支撑杆上，所述弹簧设于对应的安装板与滑套之间，且两滑套头部的滚轮相对设置，在弹簧作用下，分别与调节旋钮的圆锥体接触，旋转调节旋钮，控制圆锥体的进退，使左、右挡板之间的距离改变。

5.根据权利要求4所述的基于凹凸滚轮组合的多品种谷物种粒薄层构建装置，其特征是，所述薄层成型槽机构设有止通装置，该止通装置包括固定于工作台的气缸、旋转臂、上止通挡片、下止通挡片，所述旋转臂的底部与气缸输出轴铰接，所述旋转臂中部与支架铰接，所述上止通挡片、下止通挡片分别固定于旋转臂上、下位置，并分别与薄层箱体结构的顶部、底部位置对应；在气缸驱动下，旋转臂旋转，以使上止通挡片或下止通挡片工作，遮挡薄层箱体结构的顶部或底部，控制谷物种粒的进出。

6.根据权利要求5所述的基于凹凸滚轮组合的多品种谷物种粒薄层构建装置，其特征是，所述工作台上通过支撑杆安装有相机，所述相机与薄层成型槽机构相对设置，且两者之间设有无影光圈，所述薄层成型槽机构的左、右挡板为有机玻璃。

7.根据权利要求1所述的基于凹凸滚轮组合的多品种谷物种粒薄层构建装置，其特征是，所述凹滚轮套的条形凹槽，可根据种粒的形状进行设计与更换，该条形凹槽的横截面为半圆形、半椭圆形或长方形；类圆状种粒所对应的凹槽形状为半圆形，椭圆状种粒所对应的凹槽形状为半椭圆形，扁平状种粒所对应的凹槽形状为长方形。

8.根据权利要求7所述的基于凹凸滚轮组合的多品种谷物种粒薄层构建装置，其特征是，根据排粮量的大小设计凹槽横截面的面积，不同形态的谷物所对应的凹槽面积如表1所示：

表1不同形态的谷物所对应的凹槽面积

种粒排粮量F的计算公式如下：

F＝SLmn；

式中：S—凹槽面积(cm²)；

L—滚轮长度(cm)；

m—凹槽个数；

n—滚轮转速(r/s)；

F—排粮量(cm³/s)。

9.根据权利要求6所述的基于凹凸滚轮组合的多品种谷物种粒薄层构建装置的应用方法，其特征是，包括以下步骤：

1)选择凹滚轮套，使凹滚轮套的凹槽横截面与谷物种粒相匹配，来实现不同薄层状谷物种粒的构建；

2)启动下料机构中凹滚轮机构、凸滚轮机构的电机，使凹滚轮机构逆时针旋转、凸滚轮机构顺时针旋转，打开无影光圈、相机，整个装置有序运行；

3)通过旋转进给量调节旋钮，使蜗轮带动凸轮旋转，凸轮与活动挡板配合，通过凸轮旋转改变活动挡板的安装角度，以改变中间料腔进料口的进给量；

将谷物种粒放入下料机构的进料腔，凹滚轮套旋转将少量的谷物种粒输送到第一滑坡，经第一滑坡的缓冲作用将谷物种粒输送到凸滚轮套，凸滚轮套旋转将谷物种粒输送到第二滑坡，经过两级滑坡与两级滚轮的作用，将谷物种粒经由出料口输送到薄层成型槽内；

4)薄层成型槽的四个微调机构，通过旋转调节旋钮，以及弹簧力的作用下，控制圆锥体的前进与后退，进而改变嵌合连接的左、右挡板之间的距离，从而改变薄层成型槽的薄厚程度；

通过控制气缸的前后运动可控制止通装置的上、下止通挡板交替运动，从而控制薄层成型槽内的谷物种粒存储与释放；当气缸向前运动，下止通挡片工作，谷物种粒进入薄层成型槽内，相机进行拍摄，当拍摄结束后，气缸向后运动，上止通挡片工作，阻止谷物种粒进入薄层成型槽内，释放槽内的谷物种粒；进行下一步的称重步骤，从相机成像得出粒数，计算出谷物种粒的千粒重。

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