CN111299176B - 一种棉籽分选装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业领域，尤其涉及一种棉籽分选装置，包括底盘、底部轴接在底盘中心的中心轴、与中心轴固定连接的转盘、设置在转盘边缘上部的上料机构、沿转盘设置在上料机构一侧且用于分别吸取好籽和坏籽的吸料机构；转盘由动力机构驱动；转盘沿边缘开设有存放棉籽的取籽槽，转盘与中心轴固定连接；转盘与上料机构底部留有间隙；吸料机构包括用于收集好坏籽的收集箱体、可拆卸的安装在收集箱体顶部的收集箱盖板、与收集箱盖板轴接的负压风机及与收集箱体内部连通的两根软管；软管端部贴近转盘，取籽槽中的棉籽籽粒最先接近的软管上设置有电磁阀。本发明将棉籽分拣实现自动化，提升了分拣效率。

Description

一种棉籽分选装置

技术领域

本发明涉及农业领域，尤其涉及一种棉籽分选装置。

背景技术

棉花生产是我国许多地区的支柱产业，然而棉种品质问题却给棉花生产带来极大困难，严重制约了棉花产业发展。许多地区地处偏远，平均海拔高，有的还属于沙漠性气候，整个地域植被面积较少，由于土壤中盐碱含量非常高，加之土地疏松、干燥、地表裸露，早晚温差大，因此对棉花种子的品质要求很高。棉花地的缺苗问题，传统的棉种品质检测方法无法应对，给棉区的棉花生产带来极大困难。

如何有效地对采摘的脱绒棉籽进行外观品质的识别与分级是一道难题，国内外对于棉籽的研究较少。棉籽的外表形态不规范，体积小巧，运动轨迹难以控制，因此对棉籽进行排序、识别、检测和收集有一定的难度。目前，针对棉籽破损识别问题，当地棉区一般才用人工识别分拣，然而棉籽体积过小不易拿起，进而分选的效率不高；另一方面，人工分选花费的时间多、需要的开销大都对棉籽产业有着严重的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种棉籽分选装置，以解决上述问题，采用自动化设备提升棉籽的分拣效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种棉籽分选装置，包括底盘、底部轴接在所述底盘中心的中心轴、与所述中心轴固定连接的转盘、设置在所述转盘边缘上部的上料机构、沿所述转盘设置在所述上料机构一侧且用于分别吸取好坏籽的吸料机构；所述转盘由所述动力机构驱动；

所述转盘沿边缘开设有存放棉籽的取籽槽，所述转盘与所述中心轴固定连接；所述转盘与所述上料机构底部留有间隙；

所述吸料机构包括用于收集好籽和坏籽的收集箱体、可拆卸连接在所述收集箱体顶部的收集箱盖板、与所述收集箱盖板轴接的负压风机以及与所述收集箱体内部连通的两根软管；

所述软管端部贴近所述转盘，所述转盘转动过程中，所述取籽槽中的棉籽籽粒最先接近的所述软管上设置有电磁阀，所述电磁阀电性连接有控制器；

所述收集箱盖板中部设置有负压风机；

所述收集箱内部设置有隔板，所述隔板将所述收集箱分为两个空腔，两根所述软管分别连通所述箱体的两个所述空腔。吸籽过程采用负压原理进行。籽粒从上料机构依次排列进入取籽槽中，按照转盘转动的方向进行运动，按照籽粒的运动方向，带有电磁阀的一端软管最先接触到籽粒，电磁阀控制软管的开启和闭合，带有电磁阀的一端软管对识别到的坏籽进行吸取，将坏籽吸取到与该软管连通的收集箱内；而好籽继续运动，到达另一软管处，该软管无控制装置，为持续的负压状态，可以对剩余的好籽全部吸收进入收集箱的另一侧空间内，从而实现好坏籽的完全分离。

优选的，所述动力机构包括与所述底盘垂直固定的电机支架、与所述电机支架固定的步进电机、与所述步进电机输出轴固定连接的小齿轮、与所述小齿轮啮合且固定在所述中心轴上端的大齿轮。小齿轮靠步进电机驱动，进而带动大齿轮转动，大齿轮转动进而带动中心轴转动，中心轴转动进而带动转盘转动；利用小齿轮和大齿轮的啮合作用可以利用合适的齿轮比减小扭矩。

优选的，所述上料机构包括料斗、设置在所述料斗底部的弧形通道壳、设置在所述弧形通道壳侧面的棉籽释放机构；所述弧形通道壳底部设置有弧形通道，所述弧形通道壳内部设置有与所述料斗连通的通道，所述通道与所述弧形通道壳的弧形通道连通，所述弧形通道壳的弧形通道与所述转盘上的弧形相对应。

优选的，所述棉籽释放机构包括固定在所述弧形通道壳底部侧面的弹簧板所述弹簧板通过弹簧板固定轴转动连接在所述弧形通道壳上，所述弧形通道壳侧壁设置有斜支撑板，所述弹簧板与所述斜支撑板之间设置有弹簧。

优选的，所述负压风机包括负压风机叶片、固定在所述负压风机叶片中心的负压风机轴、输出轴与所述负压风机轴固定连接的电动机。

优选的，所述上料机构通过与所述底盘垂直的上料支架固定连接。

优选的，所述转盘上部设置有中间固定架，所述中间固定架一端套接在所述中心轴外侧，所述中间固定架另一端与所述电机支架固定连接。

优选的，所述中心轴通过轴承分别与所述中间固定架、底盘轴接；所述转盘通过套筒与所述中心轴连接；所述套筒套接在所述中心轴和所述轴承之间，所述套筒套接在所述转盘内且通过键连接，所述套筒套接在所述轴承内。

优选的，所述控制器为电源开关。

另一种优选方案，所述控制器为识别棉籽好坏的识别模块，所述识别模块位于所述上料机构另一侧，所述识别模块附近安装有环形光源；所述转盘为透明转盘；

所述识别模块、环形光源沿所述转盘上下两侧设置；

所述识别模块与所述电磁阀电性连接；所述识别模块、环形光源通过支架固定。

本发明具有如下技术效果：

本发明的装置通过上料机构与取籽槽的配合实现了棉籽的排序，利用转盘的匀速转动实现棉籽的运送，在此过程中一旦识别到坏籽，则通过电磁阀控制并利用负压原理将坏籽吸取到收集箱中的坏籽收集空间内，而剩余的好籽在另一软管的持续负压作用下全部进入收集箱中的另一侧空间，从而实现了棉籽好坏籽的识别和分离工作的自动化控制，减少了人工分拣方式的各种不便。

棉籽的上料过程采用重力原理，并由弹簧板控制上料通道的开闭，保证了棉籽在方形槽中不会被卡住，操作简单，灵活性强，能够实现连续上料。

吸料机构采用负压负压风机吸取棉籽，结构简单，能耗小，控制方便。

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性的前提下，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为本发明的动力机构结构示意图；

图3为本发明的上料机构安装结构示意图；

图4为本发明的识别模块安装结构示意图；

图5为本发明的吸料机构结构示意图；

图6为本发明的转盘结构示意图；

图7为本发明的负压风机结构示意图；

图8为本发明的上料机构机构示意图；

图9为本发明的弹簧板结构示意图；

图10为本发明的弧形通道壳结构示意图；

图11为本发明的中心轴、转盘、套筒配合结构示意图；

图12为本发明的实施例三的结构示意图。

其中，1为上料支架，2为底盘.3为收集箱体.4为集箱盖板，5为负压风机，5-1为负压风机叶片，5-2为负压风机轴，5-3为电动机，6为软管，7为中间固定架，8为电机支架，9为步进电机，10为小齿轮，11为大齿轮，12为识别模块，13为环形光源，14为支架，15为转盘，16为套筒，17为上料机构，17-1为弹簧板，17-2为弹簧，17-3为料斗，17-4弧形通道壳，17-5为弹簧板固定轴，18为中心轴，19为轴承。

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做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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

参照图1-3、5-11所示，本实施例提供一种棉籽分选装置，包括底盘2、底部轴接在底盘2中心的中心轴18、与中心轴18固定连接的转盘15、设置在转盘15边缘上部的上料机构17、沿转盘15设置在上料机构17一侧且用于分别吸取好坏籽的吸料机构；转盘15由动力机构驱动；

转盘15沿边缘开设有存放棉籽的取籽槽，转盘15与中心轴18固定连接；转盘15与上料机构17底部留有间隙；

吸料机构包括用于收集好籽和坏籽的收集箱体3、可拆卸连接在收集箱体3顶部的收集箱盖板4、与收集箱盖板4轴接的负压风机5以及与收集箱体3内部连通的两根软管6；

软管6端部贴近转盘15，转盘15转动过程中，取籽槽中的棉籽籽粒最先接近的软管6上设置有电磁阀，电磁阀电性连接有控制器；

收集箱盖板4中部设置有负压风机5；

收集箱3内部设置有隔板，隔板将收集箱3分为两个空腔，两根软管6分别连通箱体3的两个空腔。负压风机5转动使收集箱3的的两个空腔产生负压，通过上料机构17将棉籽送入转盘15上的去取籽槽内，通过动力机构驱动中心轴18带动转盘18旋转，在上料机构17和吸料机构之间进行人工识别棉籽好坏，通过人工控制软管6上的电磁阀，将坏棉籽分别吸取至收集箱体3的一个空腔中，转盘15继续转动，另一根软管6将好棉籽吸入收集箱体3的另一个空腔中，实现好棉籽与坏棉籽的分拣。

进一步优化方案，动力机构包括与底盘2垂直固定的电机支架8、与电机支架8固定连接的步进电机9、与步进电机9输出轴固定连接的小齿轮10、与小齿轮10啮合且固定在中心轴18上端的大齿轮11。

进一步优化方案，上料机构17包括料斗17-3、设置在料斗17-3底部的弧形通道壳17-4、设置在弧形通道壳17-4侧面的棉籽释放机构；弧形通道壳17-4底部设置有弧形通道，弧形通道壳17-4内部设置有与料斗17-2连通的通道，通道与弧形通道壳17-4的弧形通道连通，弧形通道壳17-4的弧形通道与转盘15上的弧形相对应。棉籽倒入料斗17-3后，由于重力会顺着料斗壁下滑，进入弧形通道壳17-4，弧形通道下端与转盘15的契合，在转盘15旋转的过程当中，落入弧形通道壳17-4底端的棉籽将受重力进入转盘15轨道上的取籽槽内。

进一步优化方案，棉籽释放机构包括固定在弧形通道壳17-4底部侧面的弹簧板17-1弹簧板17-1通过弹簧板固定轴17-5转动连接在弧形通道壳17-4上，弧形通道壳17-4侧壁设置有斜支撑板，弹簧板17-1与斜支撑板之间设置有弹簧17-2。弹簧板17-1、弹簧17-2、弹簧板固定轴17-5三者形成一个机械反馈结构，当棉籽正常落入转盘圆15取籽槽内时，弹簧板17-1受弹簧17-2的弹力保持闭合，不会让弧形通道壳17-4内的棉籽散落出，当棉籽落入取籽槽不及时即将卡住时，弹簧板17-1受推力会打开，使即将卡住的棉籽脱离弧形通道壳17-4，进入转盘15取籽槽内。

进一步优化方案，负压风机5包括负压风机叶片5-1、固定在负压风机叶片5-1中心的负压风机轴5-2、输出轴与负压风机轴5-2固定连接的电动机5-3。

进一步优化方案，上料机构17通过与底盘2垂直的上料支架1固定连接。

进一步优化方案，转盘15上部设置有中间固定架7，中间固定架7一端套接在中心轴18外侧，中间固定架7另一端与电机支架8固定连接。

进一步优化方案，中心轴18通过轴承19分别与中间固定架7、底盘2轴接；转盘15通过套筒16与中心轴18连接；套筒16套接在中心轴18和轴承19之间，套筒16套接在转盘15内且通过键连接，套筒16套接在轴承19内。

本实施例的工作过程如下：

启动装置，转盘15沿逆时针转动，将棉籽倒入料斗17-3后，由于重力会顺着料斗壁下滑，进入弧形通道壳17-4，由于弧形通道壳17-4下端与转盘15契合，在转盘15旋转的过程当中，落入弧形通道壳17-4底端的棉籽将在重力的作用下进入转盘15轨道上的取籽槽内，步进电机9驱动中心轴18转动，从而带动转盘15转动，负压风机5转动使收集箱3的的两个空腔产生负压，在上料机构和吸料机构之间人工识别棉籽的好坏，人工识别出好坏棉籽后，通过转盘15将棉籽从识别工位转动至吸料机构，当坏棉籽转动至带有电磁阀的软管6时，通过人工控制电源开关控制软管6上的电磁阀，使电磁阀的开启，将坏棉籽吸入至收集箱3的一个空腔内，然后关闭电磁阀，带有电磁阀的软管6负压消失，转盘15继续旋转，带动好棉籽继续前进，当好棉籽转动至另一个软管6时，负压将好棉籽吸入收集箱3的另一个空腔内，实现好棉籽与坏棉籽的分离。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，转盘15为透明转盘，转盘下方安装有反光镜，操作人员可以通过肉眼直接观察到上表面损坏的面子，然后通过反光镜识别下表面损坏的棉籽，从上下表面双面识别提高坏籽的识别准确率。

实施例三

参照图4、12所示，本实施例的分选装置与实施例一的区别仅在于，转盘15为透明转盘，控制器为识别棉籽好坏的识别模块12，识别模块12位于上料机构17另一侧，识别模块12附近安装有环形光源13；识别模块12为图像识别装置，可以将棉籽的表面成像，然后判断棉籽的质量；识别模块12、环形光源13沿转盘15上下两侧设置；

识别模块12与电磁阀电性连接；识别模块12、环形光源13通过支架14固定。识别模块12识别出好坏棉籽后，通过转盘15从识别模块12转动至吸料机构的时间差，将控制信号传递至电磁阀，控制电磁阀的开启，当坏棉籽转动至带有电磁阀的软管6时电磁阀开启，将坏棉籽吸入至收集箱3的一个空腔内，然后关闭电磁阀，带有电磁阀的软管6负压消失，转盘15继续旋转，带动好棉籽继续前进，当好棉籽转动至另一个软管6时，负压将好棉籽吸入收集箱3的另一个空腔内，实现好棉籽与坏棉籽的分离。

本实施例的工作过程如下：

启动装置，转盘15沿逆时针转动，将棉籽倒入料斗17-3后，由于重力会顺着料斗壁下滑，进入弧形通道壳17-4，弧形通道下端与转盘15的契合，在转盘15旋转的过程当中，落入弧形通道壳17-4底端的棉籽将受重力进入转盘15轨道上的取籽槽内，步进电机9驱动中心轴18转动，从而带动转盘15转动，负压风机5转动使收集箱3的的两个空腔产生负压，识别模块12识别出好坏棉籽后，通过转盘15从识别模块12转动至吸料机构的时间差，将控制信号传递至远离上料机构17的软管6上的电磁阀，控制电磁阀的开启，当坏棉籽转动至带有电磁阀的软管6时电磁阀开启，将坏棉籽吸入至收集箱3的一个空腔内，然后关闭电磁阀，带有电磁阀的软管6负压消失，转盘15继续旋转，带动好棉籽继续前进，当好棉籽转动至另一个软管6时，负压将好棉籽吸入收集箱3的另一个空腔内，实现好棉籽与坏棉籽的分离。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“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，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。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种棉籽分选装置，其特征在于：包括底盘（2）、底部轴接在所述底盘（2）中心的中心轴（18）、与所述中心轴（18）固定连接的转盘（15）、设置在所述转盘（15）边缘上部的上料机构（17）、沿所述转盘（15）设置在所述上料机构（17）一侧且用于分别吸取好坏籽的吸料机构；所述转盘（15）由动力机构驱动；

所述转盘（15）沿边缘开设有存放棉籽的取籽槽，所述转盘（15）与所述上料机构（17）底部留有间隙；

所述吸料机构包括用于收集好籽和坏籽的收集箱体（3）、可拆卸连接在所述收集箱体（3）顶部的收集箱盖板（4）、与所述收集箱盖板（4）轴接的负压风机（5）以及与所述收集箱体（3）内部连通的两根软管（6）；

所述软管（6）端部贴近所述转盘（15），所述转盘（15）转动过程中，所述取籽槽中的棉籽籽粒最先接近的所述软管（6）上设置有电磁阀，所述电磁阀电性连接有控制器；

所述收集箱盖板（4）中部设置有负压风机（5）；

所述收集箱体（3）内部设置有隔板，所述隔板将所述收集箱体（3）分为两个空腔，两根所述软管（6）分别连通所述箱体（3）的两个所述空腔；

所述上料机构（17）包括料斗（17-3）、设置在所述料斗（17-3）底部的弧形通道壳（17-4）、设置在弧形通道壳（17-4）侧面的棉籽释放机构；所述弧形通道壳（17-4）底部设置有弧形通道，所述弧形通道壳（17-4）内部设置有与所述料斗（17-3）连通的通道，所述通道与所述弧形通道壳（17-4）的弧形通道连通，所述弧形通道壳（17-4）的弧形通道与所述转盘（15）上的弧形相对应；

所述棉籽释放机构包括固定在所述弧形通道壳（17-4）底部侧面的弹簧板（17-1），所述弹簧板（17-1）通过弹簧板固定轴（17-5）转动连接在所述弧形通道壳（17-4）上，所述弧形通道壳（17-4）侧壁设置有斜支撑板，所述弹簧板（17-1）与所述斜支撑板之间设置有弹簧（17-2）。

2.根据权利要求1所述的一种棉籽分选装置，其特征在于：所述动力机构包括与所述底盘（2）垂直固定的电机支架（8）、与所述电机支架（8）固定连接的步进电机（9）、与所述步进电机（9）输出轴固定连接的小齿轮（10）、与所述小齿轮（10）啮合且固定在所述中心轴（18）上端的大齿轮（11）。

3.根据权利要求1所述的一种棉籽分选装置，其特征在于：所述负压风机（5）包括负压风机叶片（5-1）、固定在所述负压风机叶片（5-1）中心的负压风机轴（5-2）、输出轴与所述负压风机轴（5-2）固定连接的电动机（5-3）。

4.根据权利要求1所述的一种棉籽分选装置，其特征在于：所述上料机构（17）通过与所述底盘（2）垂直的上料支架（1）固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种棉籽分选装置，其特征在于：所述转盘（15）上部设置有中间固定架（7），所述中间固定架（7）一端套接在所述中心轴（18）外侧，所述中间固定架（7）另一端与所述电机支架（8）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种棉籽分选装置，其特征在于：所述中心轴（18）通过轴承（19）分别与所述中间固定架（7）、底盘（2）轴接；所述转盘（15）通过套筒（16）与所述中心轴（18）连接；所述套筒（16）套接在所述中心轴（18）和所述轴承（19）之间，所述套筒（16）套接在所述转盘（15）内且通过键连接，所述套筒（16）套接在所述轴承（19）内。

7.根据权利要求1所述的一种棉籽分选装置，其特征在于：所述控制器为电源开关。

8.根据权利要求1所述的一种棉籽分选装置，其特征在于：所述控制器为识别棉籽好坏的识别模块（12），所述识别模块（12）位于所述上料机构（17）另一侧，所述识别模块（12）附近安装有环形光源（13）；所述转盘（15）为透明转盘；

所述识别模块（12）、环形光源（13）沿所述转盘（15）上下两侧设置；

所述识别模块（12）与所述电磁阀电性连接；所述识别模块（12）、环形光源（13）通过支架（14）固定。

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