CN111659487A - 一种新型色选组合碾米机 - Google Patents

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Abstract

一种新型色选组合碾米机,其主要由机壳、CCD机壳、喷气阀、出米机座组成,本发明采用新型碾米和色选工序,根据大米的期望选别率调节电压阈值,最后再依据期望产量调节大米的流量。同时具有两次色选功能,可以最大限度地减少废料中正常米的含量,省下人力、物力及时间,同时利于提高整机单位时间内产量和色选精度。调节气囊不仅可以调整流量,还可以实现周期性的振动,可以调节糙米在碾米室内的摩擦力大小,实现调谐出米,以便获得碎米率低、干净的大米。

Description

一种新型色选组合碾米机
技术领域
本发明涉及农业技术领域,具体为一种新型色选组合碾米机。
背景技术
随着生活水平的逐渐提高,人们对大米的质量提出了更高的要求,使碾米工艺快速改进。随着稻谷品种的不断改良,近年来细长粒稻谷产量越来越高,这种稻谷在收割脱粒过程中由于自身原因会产生大量的爆腰现象,传统的碾米机由于技术落后会使碎米率提高。传统碾米机的部件布置不合理和工艺的落后,导致了经过碾米室的风量不足、风压偏低,谷物在自身重量的作用下沉降在碾米室底部,流动性差,现有的碾米运动面积得不到充分利用。若要提高大米的加工质量,就需采用一机或两机碾米增大碾米室内部的压力,但会造成米温升高,再加上原稻谷的高爆腰率,在碾米过程中会产生大量的碎米。因此,为了降低碎米率和提高大米质量就必须寻求新的突破。
色选是精米加工中一道重要的工序,但是色选结果的好坏都由工程师根据经验进行手动调节,这使大米的质量很难有统一稳定的标准,也影响到我国大米生产质量。
发明内容
本发明提供了一种新型色选组合碾米机,对现有碾米的结构和碾米原理进行自动化改造后,可以解决现有技术问题。
本发明提供如下技术方案:一种新型色选组合碾米机,其主要由机壳、CCD机壳、喷气阀、出米机座组成,其特征是所述机壳的右上部设有进米口,机壳的中部设有碾米室,碾米室内设有碾米辊,机壳的左部设有出米机座,出米机座底部设有落米口,碾米室左侧出米口与出米机座的内腔连通,碾米辊左部中心轴贯穿整个出米机座的内腔,碾米辊上设有多个碾米米刀,出米机座的内腔的中心轴上,依次套设有的出米口挡板、气囊、气囊座,所述挡板盖住出米口,气囊右端与挡板连接,左端与在中心轴上气囊座连接,气囊座与出米机座内端面连接,气囊尾部设有气管,气管穿过出米机座的气管孔,气管外端与气泵的出口端连接;
所述落米口与滑槽的顶端连接,滑槽的底端与CCD机壳顶端接米口连接,CCD机壳内设有两背景板,背景板位于指向落米口的落米通道的两侧,背景板中心设有摄像孔,背景板正面的周边设有多个全彩色LED光源,CCD机壳底部的落米口与精米斗的顶端连接,精米斗的两侧部均设有差米斗,背景板的背面设有正对着摄像孔的CCD摄像头,背景板的底端与步进电机的转轴连接;
所述精米斗的一侧立壁上设有第一杂米出口,第一杂米出口相对的一侧立壁上设有第一喷气阀,喷气阀的阀口正对着第一杂米出口,在第一杂米出口下方,精米斗的另一侧立壁上设有第二杂米出口,第二杂米出口相对的一侧立壁上设有第二喷气阀,喷气阀的阀口正对着第二杂米出口。
作为优选,所述第一杂米出口和第二杂米出口上均设有导槽,便于差米落入差米斗。
作为优选,所述碾米辊左部中心轴端部安装在出米机座端盖的轴承内。
作为优选,所述碾米辊右部中心轴安装在机壳右部端盖的轴承内。
作为优选,所述进米口与机壳顶部的进米斗连接。
作为优选,所述碾米室由两个半圆筛架、米糠筛网合围而成。
作为优选,所述米糠筛网上设有条形米刀,条形米刀将筛网压置在筛架。
本发明采用新型碾米和色选结构和工序,根据大米的期望选别率调节电压阈值,最后再依据期望产量调节大米的流量。其具有两次色选功能,可以最大限度地减少废料中正常米的含量,省下人力、物力及时间,同时利于提高整机单位时间内产量和色选精度。其调节气囊受DSP控制板控制,不仅可以调整出米流量,还可以实现周期性的振动,可以调节糙米在碾米室内的摩擦力大小,实现调谐出米,以便获得碎米率低、干净的大米。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图;
图2是图1所示A-A剖视图;
图3是图1所示碾米室的结构示意图;
图4是图1B处的结构放大示意图;
图5是本发明的电路结构原理图。
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。
结合图1-5,该新型色选组合碾米机主要由碾米机壳11、CCD机壳、喷气阀、出米机座8等组成,机壳11的右上部设有进米口2,进米口2与机壳11顶部的进米斗1连接。机壳的中部设有碾米室32;碾米室32由两个半圆筛架5、米糠筛网41合围而成,米糠筛网41上设有条形米刀4,条形米刀4将筛网41压置在筛架5,碾米室32内设有碾米辊3,碾米辊3右部中心轴12安装在机壳右部端盖的轴承1内,机壳11的左部设有出米机座8,出米机座8底部设有落米口82,碾米室32左侧出米口81与出米机座8的内腔80连通,碾米辊3左部中心轴12贯穿整个出米机座8的内腔80,其端部安装在出米机座8端盖的轴承13内,碾米辊3上设有多个碾米米刀31。
落米口82与滑槽92的顶端连接,滑槽92的底端与CCD机壳96顶端接米口960连接,CCD机壳96内设有两背景板981,背景板981位于指向落米口960的落米通道的两侧,背景板981中心设有摄像孔9810,背景板981正面的周边设有多个全彩色LED光源,CCD机壳96底部的落米口961与精米斗99的顶端连接,精米斗99的两侧部均设有差米斗901、98。背景板981的背面设有正对着摄像孔9810的CCD摄像头95。背景板981的底端与步进电机9812的转轴连接。
精米斗99的一侧立壁上设有第一杂米出口962,第一杂米出口962相对的一侧立壁上设有第一喷气阀902,喷气阀902的阀口正对着第一杂米出口962,在第一杂米出口962下方,精米斗99的另一侧立壁上设有第二杂米出口963,第二杂米出口963相对的一侧立壁上设有第二喷气阀97,喷气阀9702的阀口正对着第二杂米出口963。
所述第一杂米出口962和第二杂米出口963上均设有导槽,便于差米落入差米斗901、98。
出米机座8的内腔80的中心轴12上,依次套设有的出米口挡板6、气囊7、气囊座71,挡板6盖住出米口81,气囊7右端与挡板6连接,左端与在中心轴12上气囊座71连接,气囊座71与出米机座8内端面连接。
气囊7尾部设有气管72,气管72穿过出米机座8的气管孔52,气管72外端与气泵75的出口端连接。气泵受驱动电路控制,可以让气囊7带动挡板6轴向移动,从而调整出米口尺寸的大小,同时气囊7可以实现周期性的振动,可以调节糙米在碾米室32内的摩擦力大小,以便获得碎米率低、干净的大米。
大米通过落米口82向溜槽中供料,通过溜槽的加速使米粒以恒定的速度进入光学部分。光学部分在荧光灯的照射下通过背景板折射的光线对大米进行观察,由摄像头对每颗大米进行拍摄,拍摄到的大米颜色和背景的对比色进行比较,颜色传感器根据比较得到的色差产生相应的电压脉冲,对色差电压脉冲设置阈值S。当某粒大米的色差电压幅值超过阈值S时,说明这粒米是不合格的,于是喷气阀喷出压缩空气把它吹出成品米出口,落入差米斗内。
本发明有3个控制量:流量,与调节气囊7充气量Q有线性关系,可以关联调节气囊7充气量Q,调节气囊7充气量Q,改变大米的生产量(每小时的成品大米产量);背景板的角度A和电压的阈值S,调节背景板的角度A和电压阈值S改变色选标准。
也可以人工调节时通过观察大米色差脉冲序列的波形首先调节背景板,使输出的波形接近理想情况,然后估计大米色差电压的均值,以上结构用于大米颜色筛选工序。
DSP控制板由 TMS320LF2407ADSP、并口扩展模块8255A、触摸屏、D/A、硬件复位回路,电源等构成。CCD模块产生的电压信号经DSP的ADCIN进入芯片,模数转换后由DSP进行算法处理, 产生的控制信号从数据总线低8位输出给8255A。8255A的3个端口分别连接到步进电机驱动模块,电压阈值D/A转换模块和气泵驱动模块D/A转换的输入端。根据读写控制逻辑的不同状态选通相应端口,使相应执行模块进入使能状态,从而实现控制。期望值输入、色选结果显示及报警由与SPI连接的触摸屏来完成。
TMS320LF2407A是T1公司生产的DSP芯片,采用 C2XX内核,4条流水线设计,指令周期为2.5NS;3.3V供电;片内32K16位FLASH 和16位RAM,其中双进程 RAM544字节,单进程RAM2K字节,无需外接存储器;1个16通道的10位ADC,转换时间最小500NS;1个串行外设接口SPI;可采用标准 1 编辑器编程。能极好地满足工业控制的需求。所以本发明采用了此款芯片来实现本碾米机自动化。
CCD模块主要由 CCD摄像头和颜色传感器组成。步进电机驱动模块接收并口扩展模块8255A数据信号后,转换成驱动步进电机旋转的脉冲信号,使步进电机9812旋转定角度,实现对背景板的调整。
D/A把DSP芯片计算出的电压阈值数字量转换成模拟电压值,经放大后作为电压阈值。气泵驱动模块根据D/A输出值控制调节气囊7充气量Q,改变出米频率,从而改变大米的流量。
软件内部有3个子模块:背景板调整算法模块PA、阈值电压调节算法模块PB和流量调节算法模块PC。算法中的采样部分通过事件管理器启动CCD, 获得大米采样信息,供算法使用。阈值电压计算中判断选别能否实现和根据选别调整阈值电压的值均采用模糊查表的方法来实现。
本发明根据大米的期望选别率调节电压阈值,最后再依据期望产量调节大米的流量。同时具有两次色选功能,可以最大限度地减少废料中正常米的含量,省下人力、物力及时间,同时利于提高整机单位时间内产量和色选精度。
工作时,糙米通过进米口2进入碾米机,随着中心轴12的不断转动,糙米通过碾米辊3输送进入碾米室32,碾米辊3上的碾米米刀31和它下方的条形米刀4将糙米进行摩擦,以去其糠皮,糠皮从筛网41中落下,碾米之后的米送入出米口81处,当去皮后的米累计到一定量时,就会挤开出米口挡板6,进入出米机座8,再从出米机座8底部的落米口82落下来。调节气囊7充气量Q,改变大米的生产量,同时调节气囊7可以实现周期性的振动,可以调节糙米在碾米室内的摩擦力大小,实现调谐出米,以便获得碎米率低、干净的大米。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种新型色选组合碾米机,其主要由机壳、CCD机壳、喷气阀、出米机座组成,其特征是所述机壳的右上部设有进米口,机壳的中部设有碾米室,碾米室内设有碾米辊,机壳的左部设有出米机座,出米机座底部设有落米口,碾米室左侧出米口与出米机座的内腔连通,碾米辊左部中心轴贯穿整个出米机座的内腔,出米机座的内腔的中心轴上,依次套设有的出米口挡板、气囊、气囊座,所述挡板盖住出米口,气囊右端与挡板连接,左端与在中心轴上气囊座连接,气囊座与出米机座内端面连接,气囊尾部设有气管,气管穿过出米机座的气管孔,气管外端与气泵的出口端连接;
所述落米口与滑槽的顶端连接,滑槽的底端与CCD机壳顶端接米口连接,CCD机壳内设有两背景板,背景板位于指向落米口的落米通道的两侧,背景板中心设有摄像孔,背景板正面的周边设有多个全彩色LED光源,CCD机壳底部的落米口与精米斗的顶端连接,精米斗的两侧部均设有差米斗,背景板的背面设有正对着摄像孔的CCD摄像头,背景板的底端与步进电机的转轴连接;
所述精米斗的一侧立壁上设有第一杂米出口,第一杂米出口相对的一侧立壁上设有第一喷气阀,喷气阀的阀口正对着第一杂米出口,在第一杂米出口下方,精米斗的另一侧立壁上设有第二杂米出口,第二杂米出口相对的一侧立壁上设有第二喷气阀,喷气阀的阀口正对着第二杂米出口。
2.根据权利要求1所述的一种新型色选组合碾米机,其特征在于所述第一杂米出口和第二杂米出口上均设有导槽。
3.根据权利要求1所述的一种新型色选组合碾米机,其特征在于所述碾米辊左部中心轴端部安装在出米机座端盖的轴承内。
4.根据权利要求1所述的一种新型色选组合碾米机,其特征在于所述碾米辊右部中心轴安装在机壳右部端盖的轴承内。
5.根据权利要求1所述的一种新型色选组合碾米机,其特征在于所述进米口与机壳顶部的进米斗连接。
6.根据权利要求1所述的一种新型色选组合碾米机,其特征在于所述碾米辊上设有多个碾米米刀。
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