CN110979858A - 一种颗粒物料的包装数粒机及数粒方法 - Google Patents

Abstract

一种颗粒物料的包装数粒机，包括由上至下依次设置的送料机构、输料通道、数粒模块和下料模块，输料通道的入口与送料机构的出口相连，数粒模块包括料位数粒单元和摄像数粒单元，料位数粒单元上的料位模具上设置第一数粒通道，摄像数粒单元包括数粒板和摄像单元，数粒板上设置有第二数粒通道，物料由第一数粒通道进入第二数粒通道进行两次计量数粒，料位模具至少有上下紧邻的两块，输料通道旁设置有料位监控装置。料位数粒单元将数粒通道分割成多段，各段各自独立计数，克服了因长度过长而导致的累积误差过大的问题，特别是对于颗粒尺寸偏差较大的物料，通过多段分割，提高了计数的准确度；物料经过两次数粒，进一步保证了数粒的准确性。

Description

一种颗粒物料的包装数粒机及数粒方法

技术领域

本发明涉及包装计数领域，尤其涉及一种颗粒物料的包装数粒机及数粒方法。

背景技术

颗粒状物料通常需要经过计数后才能灌装进包装容器内。现有的数粒技术有通过重量或体积来计数的，但当重量或体积会因单个颗粒的重量或体积误差而产生累积误差，使颗粒数量偏差较大，而且当重量或体积未达到或超出设定值时，无法自动化增减，只能剔除。也有通过电子眼一个个来计数的，电子眼计数对于大的包装物料较为适用，但对于小颗粒的物料，此种方式需要控制通过电子眼的物料的速度，否则会导致计量不准，如此就会影响计数的速度及包装速度。而且单一的数粒计数技术难免会产生误差，使灌装的合格率难以进一步提升。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种将两种计数技术相结合、计数准确且速度快、自动化程度高的颗粒物料的包装数粒机，以及一种应用该包装数粒机的数粒方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种颗粒物料的包装数粒机，包括主机架及所述主机架上由上至下依次设置的送料机构、输料通道、数粒模块和下料模块，所述输料通道有竖直平行排料的若干条，每条输料通道的入口均与所述送料机构的出口相连。送料机构可为任何可实现送料功能的结构，如料斗，或者本申请人已经公开的现有技术，如专利CN200420088705中的震动输送装置、CN201310506135中的振动直线送料组，CN201720160955中的拨料机构和导料机构的结构等，在此不再赘述。

所述数粒模块包括料位数粒单元和摄像数粒单元，所述料位数粒单元包括料位模具和第一驱动机构，所述料位模具上设置有若干竖直且平行排列的第一数粒通道，第一数粒通道用于根据通道的长度进行计数，第一数粒通道的截面大小与待数粒物料的直径相匹配；所述摄像数粒单元包括数粒板、摄像单元和第二驱动机构，所述数粒板上设置有若干竖直的第二数粒通道，第二数粒通道的截面大小与待数粒物料的直径相匹配。所述料位模具位于输料通道的下方，所述数粒板位于料位模具的下方，所述输料通道、第一数粒通道和第二数粒通道的数量相等，且位置一一对应、相互可连通成物料通道，所述第一驱动机构与料位模具相连以驱动料位模具左右移动使第一数粒通道与输料通道连通或错位，所述第二驱动机构包括下料气缸，所述下料气缸与数粒板相连以驱动数粒板左右移动使第二数粒通道与第一数粒通道连通或错位，所述第二数粒通道与下料模块相连，数粒后的物料通过下料模块放料；所述第二数粒通道为透明材质，所述摄像单元设置在所述第二数粒通道处，用于对第二数粒通道中的物料进行拍照计数，摄像单元的数量与第二数粒通道的数量相同；第二数粒通道的长度不小于第一数粒通道的长度，即第二数粒通道可容纳第一数粒通道中计数好的物料。

物料由送料机构进入输料通道，再由输料通道充满第一数粒通道，根据第一数粒通道的长度与物料粒径的数值关系进行第一次计数，第一次计数后的物料进入第二数粒通道后进行拍照，通过物料投影面积进行第二次计数，后进入下料模块放料。现有通过拍照统计颗粒的粒径的技术，相应的视觉数粒技术也可应用现有技术，并配合控制单元实现。

进一步地，为保证料位数粒单元的计数准确性，适应粒径误差较大的颗粒物料，所述料位模具至少有上下紧邻的两块，每块料位模具上第一数粒通道的数量相同，且位置一一对应，可相互连通成形成一个计数通道，每块料位模具由各自独立的第一驱动机构连接驱动左右移动使多个第一数粒通道相互错位或连通。每块料位模具的规格可以相同或不同，使多个第一数粒通道的长度相同或不同，当各料位模具相互错位时，各第一数粒通道独自计数，多个第一数粒通道中的物料共同进入第二计数通道进行二次数粒计数。

由于颗粒物料的直径有误差，太长的数粒通道会导致误差累积而影响数粒的准确性，将数粒通道分割成长度较小的一段一段，累积的误差也会因被平均掉而减小，进而提高数粒的准确度。如需要计数20粒物料，每粒物料的直径为2cm，直径的最大误差范围为0.01cm，在40cm数粒通道中，累积误差将达到2cm，数粒通道中很可能就堆叠有19粒或21粒的物料；但如果将40cm的数粒通道分为20cm、20cm的两段，由于累积误差尚没达到物料的直径2cm,每段数粒通道中仍只能容纳10粒物料，如此，两段加起来就会是准确的20粒。可以根据需要分割成不同数量的段分别进行计数，相应地，就有多少个第一数粒通道。当然，也根据实际需求，各个第一数粒通道的长度也可灵活设置成相同或不同。

进一步地，每块所述料位模具上第一数粒通道的长度

其中d为物料颗粒的直径，a为物料颗粒直径的最大误差。

第一数粒通道的长度以物料的累积误差(na)不超过物料颗粒的半径

为宜，设物料数量

则第一数粒通道的长度

因此，可根据各物料颗粒的粒径及偏差设计料位模具，并根据不同物料颗粒更换模具进行计数数粒。

如每粒物料的直径为5cm，直径的最大误差范围为0.1cm，则累积误差不超过2.5cm，如此，该数粒通道中计数的粒数不超过2.5/0.1＝25，则该数粒通道的长度不大于5×25＝125cm。如果累积误差超过物料颗粒的半径，如当累积误差为正3cm时，通道中只有完整的24粒物料，第25粒粒料有一大半凸出于第一数粒通道，当料位模具移动时，第25粒粒料会被挤出第一数粒通道，则第一数粒通道中只有24粒物料，导致计数偏差而失效；如当累积误差为负3cm时，通道中有完整的25粒物料，第26粒粒料有一大半陷在第一数粒通道中，当料位模具移动时，第26粒粒料很可能会被挤压在第一数粒通道中，导致第一数粒通道中共有26粒物料，也会导致计数偏差而失效。

进一步地，为更进一步自动化、智能化，每条所述的输料通道旁均安装有料位监控装置，所述输料通道为透明材质，所述料位监控装置包括高料位电眼和低料位电眼，所述高料位电眼和低料位电眼分别设置在输料通道的高位处和低位处，用于对输料通道上的物料状态进行监控，以控制送料机构送料动作的启停。当高料位电眼感应有物料颗粒，表明输料通道中的物料数量已经足够，则控制送料机构停止送料；当低料位电眼感应无物料颗粒，表明输料通道中的物料数量不多，需要装料，则控制开启送料机构送料。输料通道的高位处和低位处根据实际情况进行设定，相应地，高料位电眼和低料位电眼的安装位置根据实际情况进行设置。

本发明包装数粒机还包括控制单元，所述控制单元与所述送料机构、高料位电眼、低料位电眼、摄像单元、第一驱动机构和第二驱动机构相连，控制单元根据高料位电眼和低料位电眼传输的数据控制控制送料机构的送料动作，同时控制第一驱动机构、第二驱动机构的动作，以及接收摄像单元的信息。

进一步地，所述下料模块包括下料管和剔除管，所述下料管和剔除管的数量和位置分别与所述第二数粒通道的位置和数量一一对应，即一个第二数粒通道对应一个下料管和一个剔除管，所述摄像数粒单元上的第二驱动机构包括接料气缸和剔除气缸，所述接料气缸和剔除气缸分别与所述数粒板相连，均可独自驱动数粒板左右移动，接料气缸驱动数粒板使第二数粒通道与下料管连通，剔除气缸驱动数粒板使第二数粒通道与剔除管连通。

当计数数量与设定数量相符时，接料气缸驱动数粒板移动至下料管处，第二数粒通道与下料管连通，物料通过下料管进行灌装；当计数数量与设定不符时，接料气缸驱动数粒板移动至剔除管处，第二数粒通道与剔除管连通，物料通过剔除管进行剔除。

进一步地，所述摄像单元包括光源和相机，所述光源设置于所述第二数粒通道的一侧垂直照射在物料上为拍摄提供光源，所述相机位于所述第二数粒通道的另一侧。通过相机取得的颗粒状物料的投影面积与单个颗粒物料的投影面积计算颗粒数量。

进一步地，所述料位数粒单元上还设有静电消除装置，所述静电消除装置与所述料位模具相连，用于消除料位模具相对移动时产生的静电。静电消除装置可为现有的静电消除棒等。

进一步地，所述主机架为可移动结构，其包括支撑板、支撑架和第三驱动机构，所述支撑板固定在地面或工作操作面上，支撑板上设置滑轨，所述支撑架底部设置有滑块，滑块设置在滑轨上且可沿滑轨移动，所述支撑架通过所述滑块与滑轨的配合安装在所述支撑板上，所述第三驱动机构与所述支撑架相连，第三驱动机构驱动支撑架沿着滑轨相对于支撑板移动，使整个数粒机可相对移动，可使整个机台适应生产线的要求。

一种颗粒物料的包装数粒方法，包括下列步骤：

S1、当输料通道旁的低料位电眼检测到无物料时，控制送料机构送料，物料颗粒由送料机构进入输料通道，当高料位电眼感应有物料颗粒，控制送料机构停止送料；

S2、第一驱动机构驱动料位模具移动至使第一数粒通道与输料通道连通，而与第二数粒通道错位，物料颗粒由输料通道落入第一数粒通道，当第一数粒通道充满后，第一驱动机构驱动料位模具移动至使第一数粒通道与输料通道错位，同时与第二数粒通道错位；

S3、下料气缸驱动数粒板移动至使第二数粒通道与第一数粒通道连通，物料颗粒由第一数粒通道落入第二数粒通道，摄像单元拍照，通过物料投影面积与单个物料颗粒投影面积的比值得到实际计数值；

S4、通过实际计数值与预设的粒数值是否一致来判断数粒是否有效，如数粒有效，接料气缸驱动数粒板移动至使第二数粒通道与下料管连通，物料颗粒由第二数粒通道落入下料管后进行灌装；如数粒无效，剔除气缸驱动数粒板移动至使第二数粒通道与剔除管连通，物料颗粒由第二数粒通道落入剔除管后进行剔除。

进一步地，所述步骤S2中的料位模具有上下紧邻的多块，多块料位模具分别由各自独立的第一驱动机构驱动，步骤S2中多块料位模具的工作过程包括下列步骤：

S2-1、多个第一驱动机构分别驱动各自的料位模具移动至使多个第一数粒通道连通并同时与输料通道连通，而与第二数粒通道错位，物料颗粒由输料通道进入并充满多个第一数粒通道；

S2-2、最下面的第一驱动机构驱动最下面的料位模具移动至使最下面的第一数粒通道与邻近的上面的第一数粒通道错位，并同时与第二数粒通道错位；

S2-3、次下面的第一驱动机构驱动次下面的料位模具移动至使次下面的第一数粒通道与最下面的第一数粒通道连通，而与邻近的上面的第一数粒通道错位；

S2-4、由下至上，第一驱动机构依次驱动料位模具移动至使其上的的第一数粒通道与邻近的下面的第一数粒通道连通，而与邻近的上面的第一数粒通道错位，直至所有的第一数粒通道相互连通，而与输料通道错位，同时与第二数粒通道错位。此时，所有第一数粒通道中的物料连通在一起。

上述将料位模具由下至上移动，使第一数粒通道自下而上各自以自己的底部为基准线依次进行计数，当位于下面的第一数粒通道被移动时，由于上面的数粒通道与输料通道保持连通，数粒通道中的物料颗粒能够上下移动而重新进行调整，使得近邻的上面的第一数粒通道能够重新以自己的基准线重新计量，如此，直至最上面的第一数粒通道以自己的基准线重新计数，保证了计数的准确性。

本发明相比于现有技术，其有益效果在于：

(1)通过设置第一数粒通道和第二数粒通道，分别通过物理长度定量计数和摄像图像计数的两种数粒计数方法的结合，使颗粒物料经过两次数粒过程，保证数粒的准确性，提高包装的合格率；

(2)物理长度定量计数部分将数粒通道分割成多段，通过一段段分别独立进行计数，克服了由于数粒通道长度过长而导致的累积误差过大的问题，特别是对于颗粒尺寸偏差较大的物料，通过多段分割，减小了颗粒尺寸偏差导致的误差，提高了计数的准确度，此技术方案为本领域的首创，且适用性广；且可以通过更换料位模具来适应不同粒径大小、不同粒径偏差、需要计数不同数量的颗粒物料，料位模具的数量可根据实际设定，灵活方便，适应性强；数粒通道自下而上依次计数的方法，可以保证各层数粒通道分别以各自的基准进行计数数粒；

(3)摄像图像计数部分通过将颗粒物料竖向排列后进行摄像，相比于现有的摄像检测技术，颗粒物料之间重叠部分小，颗粒界线明晰，有利于拍照取像，并得到准确的阴影面积，进一步提高了计数的准确性，特别适用于颗粒尺寸偏差大的物料；

(4)输料通道旁的低料位电眼和高料位电眼可随时监控输料通道上的料位情况，及时加料或停止；通过输料通道的方式将物料由送料机构过渡到计数部分，保证了物料的顺利输送，使物料快速进入计数部分，适应计数部分的输料要求，提高整个设备的包装速度；

(5)下料部分设置下料管和剔除管，将计数合格的物料与不合格物料在包装前分开，避免包装后再进行剔除的复杂操作，提高运行效率。

附图说明

图1为本发明实施例的立体结构示意图。

图2为本发明实施例的正面结构示意图。

图3为本发明实施例中数粒模块和下料模块的正面结构示意图。

图4为本发明实施例中料位数粒单元的立体结构示意图。

图5为本发明实施例的侧面结构示意图。

图6为图5中A-A截面的剖面示意图。

图7为图6中B处的第一工作状态示意图。

图8为图6中B处的第二工作状态示意图。

图9为图6中B处的第三工作状态示意图。

图10为图6中B处的第四工作状态示意图。

图11为图6中B处的第五工作状态示意图。

图12为图6中B处的第六工作状态示意图。

附图标记：1-送料机构；2-输料通道；3-料位数粒单元；4-摄像数粒单元；5-下料模块；6-高料位电眼；7-低料位电眼；8-静电消除装置；9-主机架；10-物料颗粒；31-料位模具；311-第一数粒通道；32-第一驱动机构；41-摄像单元；42-数粒板；421-第二数粒通道；43-下料气缸；44-接料气缸；45-剔除气缸；51-下料管；52-剔除管；91-支撑架；92-支撑板；93-第三驱动机构；911-滑块；921-滑轨。

具体实施方式

一种颗粒物料的包装数粒机，如图1至图6所示，包括主机架9及所述主机架9上由上至下依次设置的送料机构1、输料通道2、数粒模块和下料模块5，所述输料通道2有竖直平行排料的若干条，每条输料通道2的入口均与所述送料机构1的出口相连。送料机构1可为任何可实现送料功能的结构，如料斗，或者本申请人已经公开的现有技术，如专利CN200420088705中的震动输送装置、CN201310506135中的振动直线送料组，CN201720160955中的拨料机构和导料机构的结构等，在此不再赘述。

所述数粒模块包括料位数粒单元3和摄像数粒单元4，所述料位数粒单元3包括料位模具31和第一驱动机构32，所述料位模具31上设置有若干竖直且平行排列的第一数粒通道311，第一数粒通道311用于根据通道的长度进行计数，第一数粒通道311的截面大小与待数粒物料的直径相匹配；所述摄像数粒单元4包括数粒板42、摄像单元41和第二驱动机构，所述数粒板42上设置有若干竖直的第二数粒通道421，第二数粒通道421的截面大小与待数粒物料的直径相匹配。所述料位模具31位于输料通道2的下方，所述数粒板42位于料位模具31的下方，所述输料通道2、第一数粒通道311和第二数粒通道421的数量相等，且位置一一对应、相互可连通成物料通道，所述第一驱动机构32与料位模具31相连以驱动料位模具31左右移动使第一数粒通道311与输料通道2连通或错位，所述第二驱动机构包括下料气缸43，所述下料气缸43与数粒板42相连以驱动数粒板42左右移动使第二数粒通道421与第一数粒通道311连通或错位，所述第二数粒通道421与下料模块5相连，数粒后的物料通过下料模块5放料；所述第二数粒通道421为透明材质，所述摄像单元41设置在所述第二数粒通道421处，用于对第二数粒通道421中的物料进行拍照计数，摄像单元41的数量与第二数粒通道421的数量相同；第二数粒通道421的长度不小于第一数粒通道311的长度，即第二数粒通道421可容纳第一数粒通道311中计数好的物料。

物料由送料机构1进入输料通道2，再由输料通道2充满第一数粒通道311，根据第一数粒通道311的长度与物料粒径的数值关系进行第一次计数，第一次计数后的物料进入第二数粒通道421后进行拍照，通过物料投影面积进行第二次计数，后进入下料模块5放料。

为保证料位数粒单元3的计数准确性，适应粒径误差较大的颗粒物料，所述料位模具31至少有上下紧邻的两块，每块料位模具31上第一数粒通道311的数量相同，且位置一一对应，可相互连通成形成一个计数通道，每块料位模具31由各自独立的第一驱动机构32连接驱动左右移动使多个第一数粒通道311相互错位或连通。每块料位模具31的规格可以相同或不同，使多个第一数粒通道311的长度相同或不同，当各料位模具31相互错位时，各第一数粒通道311独自计数，多个第一数粒通道311中的物料共同进入第二计数通道进行二次数粒计数。

作为其中一种实施方式，如图4、图6，本实施例中的料位模具31有上下两块，两块料位模具31的结构相同，其上的第一数粒通道311的长度相等，分别对应两个第一驱动机构32。第一驱动机构32可以为气缸。

由于颗粒物料的直径有误差，太长的数粒通道会导致误差累积而影响数粒的准确性，将数粒通道分割成长度较小的一段一段，累积的误差也会因被平均掉而减小，进而提高数粒的准确度。如需要计数20粒物料，每粒物料的直径为2cm，直径的最大误差范围为0.01cm，在40cm数粒通道中，累积误差将达到2cm，数粒通道中很可能就堆叠有19粒或21粒的物料；但如果将40cm的数粒通道分为20cm、20cm的两段，由于累积误差尚没达到物料的直径2cm,每段数粒通道中仍只能容纳10粒物料，如此，两段加起来就会是准确的20粒。可以根据需要分割成不同数量的段分别进行计数，相应地，就有多少个第一数粒通道311。当然，也根据实际需求，各个第一数粒通道311的长度也可灵活设置成相同或不同。

为了进一步精确数粒，作为其中一种实施方式，每块所述料位模具31上第一数粒通道311的长度

其中d为物料颗粒的直径，a为物料颗粒直径的最大误差。第一数粒通道311的长度以物料的累积误差(na)不超过物料颗粒的半径

为宜，则物料数量

则第一数粒通道311的长度

因此，可根据各物料颗粒的粒径及偏差设计料位模具31，并根据不同物料颗粒更换模具进行计数数粒。

如每粒物料的直径为5cm，直径的最大误差范围为0.1cm，则累积误差不超过2.5cm，如此，该数粒通道中计数的粒数不超过2.5/0.1＝25，则该数粒通道的长度不大于5×25＝125cm。如果累积误差超过物料颗粒的半径，如当累积误差为正3cm时，通道中只有完整的24粒物料，第25粒粒料有一大半凸出于第一数粒通道，当料位模具移动时，第25粒粒料会被挤出第一数粒通道，则第一数粒通道中只有24粒物料，导致计数偏差而失效；如当累积误差为负3cm时，通道中有完整的25粒物料，第26粒粒料有一大半陷在第一数粒通道中，当料位模具移动时，第26粒粒料很可能会被挤压在第一数粒通道中，导致第一数粒通道中共有26粒物料，也会导致计数偏差而失效。

为更进一步自动化、智能化，每条所述的输料通道2旁均安装有料位监控装置，所述输料通道2为透明材质，所述料位监控装置包括高料位电眼6和低料位电眼7，所述高料位电眼6和低料位电眼7分别设置在输料通道2的高位处和低位处，用于对输料通道2上的物料状态进行监控，以控制送料机构1送料动作的启停。当高料位电眼6感应有物料颗粒，表明输料通道2中的物料数量已经足够，则控制送料机构1停止送料；当低料位电眼7感应无物料颗粒，表明输料通道2中的物料数量不多，需要装料，则控制开启送料机构1送料。输料通道2的高位处和低位处根据实际情况进行设定，相应地，高料位电眼6和低料位电眼7的安装位置根据实际情况进行设置。

本发明包装数粒机还包括控制单元，所述控制单元与所述送料机构1、高料位电眼6、低料位电眼7、摄像单元41、第一驱动机构32和第二驱动机构相连，控制单元根据高料位电眼6和低料位电眼7传输的数据控制控制送料机构1的送料动作，同时控制第一驱动机构32、第二驱动机构的动作，以及接收摄像单元41的信息。

所述下料模块5包括下料管51和剔除管52，所述下料管51和剔除管52的数量和位置分别与所述第二数粒通道421的位置和数量一一对应，即一个第二数粒通道421对应一个下料管51和一个剔除管52，所述摄像数粒单元4上的第二驱动机构包括接料气缸44和剔除气缸45，所述接料气缸44和剔除气缸45分别与所述数粒板42相连，均可独自驱动数粒板42左右移动，接料气缸44驱动数粒板42使第二数粒通道421与下料管51连通，剔除气缸45驱动数粒板42使第二数粒通道421与剔除管52连通。

当计数数量与设定数量相符时，接料气缸44驱动数粒板42移动至下料管51处，第二数粒通道421与下料管51连通，物料通过下料管51进行灌装；当计数数量与设定不符时，接料气缸44驱动数粒板42移动至剔除管52处，第二数粒通道421与剔除管52连通，物料通过剔除管52进行剔除。

所述摄像单元41包括光源和相机，所述光源设置于所述第二数粒通道421的一侧垂直照射在物料上为拍摄提供光源，所述相机位于所述第二数粒通道421的另一侧。通过相机取得的颗粒状物料的投影面积与单个颗粒物料的投影面积计算颗粒数量。

所述料位数粒单元3上还设有静电消除装置8，所述静电消除装置8与所述料位模具31相连，用于消除料位模具31相对移动时产生的静电。静电消除装置8可为现有的静电消除棒等。

所述主机架9为可移动结构，其包括支撑板92、支撑架91和第三驱动机构93，所述支撑板92固定在地面或工作操作面上，支撑板92上设置滑轨921，所述支撑架91底部设置有滑块911，滑块911设置在滑轨921上且可沿滑轨921移动，所述支撑架91通过所述滑块911与滑轨921的配合安装在所述支撑板92上，所述第三驱动机构93与所述支撑架91相连，第三驱动机构93驱动支撑架91沿着滑轨921相对于支撑板92移动，使整个数粒机可相对移动，可使整个机台适应生产线的要求。

一种颗粒物料的包装数粒方法，包括下列步骤：

S1、当输料通道2旁的低料位电眼7检测到无物料时，控制送料机构1送料，物料颗粒10由送料机构1进入输料通道2，当高料位电眼6感应有物料颗粒10，控制送料机构1停止送料；

S2、第一驱动机构32驱动料位模具31移动至使第一数粒通道311与输料通道2连通，而与第二数粒通道421错位，物料颗粒10由输料通道2落入第一数粒通道311，当第一数粒通道311充满后，第一驱动机构32驱动料位模具31移动至使第一数粒通道311与输料通道2错位，同时与第二数粒通道421错位；

S3、下料气缸43驱动数粒板42移动至使第二数粒通道421与第一数粒通道311连通，物料颗粒10由第一数粒通道311落入第二数粒通道421，摄像单元41拍照，通过物料投影面积与单个物料颗粒10投影面积的比值得到实际计数值；

S4、通过实际计数值与预设的粒数值是否一致来判断数粒是否有效，如数粒有效，接料气缸44驱动数粒板42移动至使第二数粒通道421与下料管51连通，物料颗粒10由第二数粒通道421落入下料管51后进行灌装；如数粒无效，剔除气缸45驱动数粒板42移动至使第二数粒通道421与剔除管52连通，物料颗粒10由第二数粒通道421落入剔除管52后进行剔除。

所述步骤S2中的料位模具31有上下紧邻的多块，多块料位模具31分别由各自独立的第一驱动机构32驱动，步骤S2中多块料位模具31的工作过程包括下列步骤：

S2-1、多个第一驱动机构32分别驱动各自的料位模具31移动至使多个第一数粒通道311连通并同时与输料通道2连通，而与第二数粒通道421错位，物料颗粒10由输料通道2进入并充满多个第一数粒通道311；

S2-2、最下面的第一驱动机构32驱动最下面的料位模具31移动至使最下面的第一数粒通道311与邻近的上面的第一数粒通道311错位，并同时与第二数粒通道421错位；

S2-3、次下面的第一驱动机构32驱动次下面的料位模具31移动至使次下面的第一数粒通道311与最下面的第一数粒通道311连通，而与邻近的上面的第一数粒通道311错位；

S2-4、由下至上，第一驱动机构32依次驱动料位模具31移动至使其上的的第一数粒通道311与邻近的下面的第一数粒通道311连通，而与邻近的上面的第一数粒通道311错位，直至所有的第一数粒通道311相互连通，而与输料通道2错位，同时与第二数粒通道421错位。此时，所有第一数粒通道311中的物料连通在一起。

上述将料位模具31由下至上移动，使第一数粒通道311自下而上依次进行计数，使处于下面的第一数粒通道311以各自为基准进行计量，当位于下面的第一数粒通道311被移动时，由于上面的数粒通道与输料通道2保持连通，数粒通道中的物料颗粒10能够上下移动，使得近邻的上面的第一数粒通道311能够重新以自己的基准重新计量，如此，直至最上面的第一数粒通道311以自己的基准重新计数，保证了计数的准确性。

为进一步阐述上述数粒方法，以本实施例的两块料位模具31为例，以图6中B处的结构展示具体步骤，步骤分别为从图7→图8→图9→图10→图11或图12，具体步骤描述如下：

(1)如图7，物料颗粒10由送料机构1进入输料通道2，上下两个第一驱动机构32分别驱动各自的料位模具31移动至使两个第一数粒通道311连通并同时与输料通道2连通，而与第二数粒通道421错位，物料颗粒10由输料通道2进入并充满两个第一数粒通道311；

(2)如图8，下面的第一驱动机构32驱动下面的料位模具31移动至使下面的第一数粒通道311与上面的第一数粒通道311错位，并同时与第二数粒通道421错位；

(3)如图9，上面的第一驱动机构32驱动上面的料位模具31移动至使上面的第一数粒通道311与输料通道2错位，而与下面的第一数粒通道311连通，此时，上面的第一数粒通道311、下面的第一数粒通道311同时与第二数粒通道421错位，上面和下面的两个第一数粒通道311中的物料连通在一起；

(3)如图10，下料气缸43驱动数粒板42移动至使第二数粒通道421与第一数粒通道311连通，物料颗粒10由第一数粒通道311落入第二数粒通道421，摄像单元41拍照，根据物料投影面积与单个物料颗粒10投影面积的关系得到实际计数值；

(4)通过实际计数值与预设的粒数值是否一致来判断数粒是否有效，如数粒有效，如图11，接料气缸44驱动数粒板42移动至使第二数粒通道421与下料管51连通，物料颗粒10由第二数粒通道421落入下料管51后进行灌装；如数粒无效，如图12，剔除气缸45驱动数粒板42移动至使第二数粒通道421与剔除管52连通，物料颗粒10由第二数粒通道421落入剔除管52后进行剔除。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种颗粒物料的包装数粒机，其特征在于，包括主机架及所述主机架上由上至下依次设置的送料机构、输料通道、数粒模块和下料模块，所述输料通道有竖直平行排料的若干条，每条输料通道的入口均与所述送料机构的出口相连；

所述数粒模块包括料位数粒单元和摄像数粒单元，所述料位数粒单元包括料位模具和第一驱动机构，所述料位模具上设置有若干竖直且平行排列的第一数粒通道，第一数粒通道用于根据通道的长度进行计数；所述摄像数粒单元包括数粒板、摄像单元和第二驱动机构，所述数粒板上设置有若干竖直的第二数粒通道；所述料位模具位于输料通道的下方，所述数粒板位于料位模具的下方，所述输料通道、第一数粒通道和第二数粒通道的数量相等且位置一一对应，所述第一驱动机构与料位模具相连以驱动料位模具左右移动使第一数粒通道与输料通道连通或错位，所述第二驱动机构包括下料气缸，所述下料气缸与数粒板相连以驱动数粒板左右移动使第二数粒通道与第一数粒通道连通或错位，所述第二数粒通道与下料模块相连，数粒后的物料通过下料模块放料；所述第二数粒通道为透明材质，所述摄像单元设置在所述第二数粒通道处，用于对第二数粒通道中的物料进行拍照计数，摄像单元的数量与第二数粒通道的数量相等；第二数粒通道的长度不小于第一数粒通道的长度。

2.根据权利要求1所述的一种颗粒物料的包装数粒机，其特征在于，所述料位模具至少有上下排列的两块，每块料位模具上第一数粒通道的数量相同且位置一一对应连通，每块料位模具由各自独立的第一驱动机构连接驱动左右移动使多个第一数粒通道相互错位或连通。

3.根据权利要求2所述的一种颗粒物料的包装数粒机，其特征在于，每块所述料位模具上第一数粒通道的长度

其中d为物料颗粒的直径，a为物料颗粒直径的最大误差。

4.根据权利要求1所述的一种颗粒物料的包装数粒机，其特征在于，每条所述的输料通道旁均安装有料位监控装置，所述输料通道为透明材质，所述料位监控装置包括高料位电眼和低料位电眼，所述高料位电眼和低料位电眼分别设置在输料通道的高位处和低位处，用于对输料通道上的物料状态进行监控，以控制送料机构送料动作的启停。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种颗粒物料的包装数粒机，其特征在于，所述下料模块包括下料管和剔除管，所述下料管和剔除管的数量和位置分别与所述第二数粒通道的位置和数量一一对应，所述摄像数粒单元上的第二驱动机构还包括接料气缸和剔除气缸，所述接料气缸和剔除气缸分别与所述数粒板相连，驱动数粒板左右移动，接料气缸驱动数粒板使第二数粒通道与下料管连通，剔除气缸驱动数粒板使第二数粒通道与剔除管连通。

6.根据权利要求1至4任一项所述的一种颗粒物料的包装数粒机，其特征在于，所述摄像单元包括光源和相机，所述光源设置于所述第二数粒通道的一侧垂直照射在物料上，所述相机位于所述第二数粒通道的另一侧。

7.根据权利要求1至4任一项所述的一种颗粒物料的包装数粒机，其特征在于，所述料位数粒单元上还设有静电消除装置，所述静电消除装置与所述料位模具相连。

8.根据权利要求1至4任一项所述的一种颗粒物料的包装数粒机，其特征在于，所述主机架为可移动结构，其包括支撑板、支撑架和第三驱动机构，支撑板上设置滑轨，所述支撑架底部设置有滑块，所述支撑架通过所述滑块与滑轨的配合安装在所述支撑板上，所述第三驱动机构与所述支撑架相连，第三驱动机构驱动支撑架沿着滑轨相对于支撑板移动。

9.一种颗粒物料的包装数粒方法，其特征在于，包括下列步骤：

S1、当输料通道旁的低料位电眼检测到无物料时，控制送料机构送料，物料颗粒由送料机构进入输料通道，当高料位电眼感应有物料颗粒，控制送料机构停止送料；

S2、第一驱动机构驱动料位模具移动至使第一数粒通道与输料通道连通，而与第二数粒通道错位，物料颗粒由输料通道落入第一数粒通道，当第一数粒通道充满后，第一驱动机构驱动料位模具移动至使第一数粒通道与输料通道错位，同时与第二数粒通道错位；

S3、下料气缸驱动数粒板移动至使第二数粒通道与第一数粒通道连通，物料颗粒由第一数粒通道落入第二数粒通道，摄像单元拍照，通过物料投影面积与单个物料颗粒投影面积的比值得到实际计数值；

S4、通过实际计数值与预设的粒数值是否一致来判断数粒是否有效，如数粒有效，接料气缸驱动数粒板移动至使第二数粒通道与下料管连通，物料颗粒由第二数粒通道落入下料管后进行灌装；如数粒无效，剔除气缸驱动数粒板移动至使第二数粒通道与剔除管连通，物料颗粒由第二数粒通道落入剔除管后进行剔除。

10.根据权利要求9所述的一种颗粒物料的包装数粒方法，其特征在于，所述步骤S2中的料位模具有由上至下依次排列的多块，多块料位模具分别由各自独立的第一驱动机构驱动，步骤S2中多块料位模具的工作过程包括下列步骤：

S2-1、多个第一驱动机构分别驱动各自的料位模具移动至使多个第一数粒通道连通并同时与输料通道连通，而与第二数粒通道错位，物料颗粒由输料通道进入并充满多个第一数粒通道；

S2-2、最下面的第一驱动机构驱动最下面的料位模具移动至使最下面的第一数粒通道与邻近的上面的第一数粒通道错位，并同时与第二数粒通道错位；

S2-3、次下面的第一驱动机构驱动次下面的料位模具移动至使次下面的第一数粒通道与最下面的第一数粒通道连通，而与邻近的上面的第一数粒通道错位；

S2-4、由下至上，第一驱动机构依次驱动料位模具移动至使其上的的第一数粒通道与邻近的下面的第一数粒通道连通，而与邻近的上面的第一数粒通道错位，直至所有的第一数粒通道相互连通，而与输料通道错位，同时与第二数粒通道错位。

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