CN112389744A - 一种种子千粒重在线式测量反馈系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种种子千粒重在线式测量反馈系统，包括种子称重包装传送管、取样斗门、取样料斗、给料振动器、视觉数粒模块、数粒称重斗、工业称重终端、工业计算机和回料机构，打开取样斗门使种子称重包装传送管中的种子经由取样料斗落在给料振动器上，给料振动器将种子传送到视觉数粒模块的视野，视觉数粒模块实现对种子数量统计，工业称重终端实现对种子称重和计算种子千粒重，本发明所提的种子千粒重在线式测量反馈系统，实现在线式获取种子千粒重值，并将千粒重值实时反馈至称重包装设备，及时修正千粒重误差，极大提高了种子按粒分装的精度，同时提高了生产效率。

Description

一种种子千粒重在线式测量反馈系统

技术领域

本发明涉及自动化称重包装技术领域，尤其涉及一种种子千粒重在线式测量反馈系统。

背景技术

目前种子的生产包装是按照重量称重包装，但实际需求是按粒包装，由于目前的数粒设备虽然精度很高，但是速度较慢，无法满足种子大批量、高效的生产需求，尤其种子生产具有季节性特征，集中在一两个月需将种子分装完成，故绝大部分种子生产厂家仍使用称重的方式计量分装，即将分装的目标种子粒数换算成目标重量进行计量分装。通用的做法是人工抽样、数粒、称重，即人工数1000粒种子，或者更多的种子，抽样的数量越大种子千粒重的计算值则更接近实际值，然后用电子秤称重，计算得到种子千粒重值，将千粒重值输入到称重包装设备的参数中，然后称重包装设备根据输入的千粒重值将种子的重量值换算为种子粒数，实现按粒分装。

目前这种方法的缺点为：(1)人工抽样效率低，从抽样、数粒、称重、计算并调整称重包装设备千粒重值一般需要30-50分钟的时间。(2)获取的千粒重值准确度不高，由于种子个体之间重量有差异，如人工抽样的数量少，则计算得到的千粒重值精度不高，如人工抽样的数量大，则存在人工计数不准的情况，从而计算的千粒重值精度不高。(3)无法及时修正千粒重值，种子生产包装是连续性作业，人工抽样只是在每次生产前进行千粒重的修正，实际在生产过程中，由于种子个体间差异，千粒重值已发生了变化，却无法得到及时修正。抽样计算的千粒重值如果偏大，则生产的单包种子粒数不足，如果偏小，则生产厂家成本提高。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种种子千粒重在线式测量反馈系统。

本发明提出的一种种子千粒重在线式测量反馈系统，包括种子称重包装传送管、取样斗门、取样料斗、给料振动器、视觉数粒模块、数粒称重斗、工业称重终端、工业计算机和回料机构，其中：

种子称重包装传送管用于传输种子至称重包装流水线，取样斗门设在种子称重包装传送管的上，取样料斗安装在取样斗门的下方，取样斗门打开使种子称重包装传送管中的种子落入取样料斗中；

给料振动器安装在取样料斗下方用于对取样料斗的下方，给料振动器用于对取样料斗中的种子振动传输，并使种子离开给料振动器后做下落运动；

数粒称重斗位于给料振动器的出料端的下方，且数粒称重斗与给料振动器的出料端形成种子下落区间，数粒称重斗用于收集从给料振动器传送出的种子；

回料机构设在数粒称重斗的下方，并用于将数粒称重斗排出的种子传送至称重包装流水线；

视觉数粒模块设在给料振动器和数粒称重斗之间，并用于对种子下落区间的种子进行图像实时采集；

工业称重终端设用于对数粒称重斗中种子进行称重并计算种子千粒重；

工业计算机与给料振动器，且工业计算机用于控制振动机构振动的关闭；

工业计算机与视觉数粒模块连接，视觉数粒模块将采集的图像传送给工业计算机，工业计算机对图像进行分割并统计的种子数量；

工业计算机与工业称重模块连接，工业计算机将种子数量传输给工业称重模块，且工业称重模块将种子千粒重传输给工业计算机。

作为本发明进一步优化的方案，给料振动器包括振动盘、振动器和振动器驱动模块，其中，振动器安装在振动盘的下方并用于带动振动盘振动，振动器驱动模块与振动器连接并用于控制振动器的开闭，工业计算机与振动器驱动模块连接。

作为本发明进一步优化的方案，还包括导向板，导向板设在给料振动器的出料端的下方，导向板从靠近给料振动器的一端向远离给料振动器的一端逐渐向下倾斜，导向板用于对从给料振动器排出的种子进行导向。

作为本发明进一步优化的方案，视觉数粒模块包括光源和CCD图像传感器，光源和CCD图像传感器设在种子下落区间相对的两侧。

作为本发明进一步优化的方案，回料机构为提升机。

作为本发明进一步优化的方案，工业称重终端根据公式：种子千粒重＝(种子重量值/种子计数值)*1000计算种子千粒重。

本发明中，所提出的种子千粒重在线式测量反馈系统，本技术方案的优点如下：

自动化：实现了自动获取和写入千粒重值，避免了人工在抽样、计数、称重、写入数值等各个环节可能出现的误操作；

精度高：取样的物料从正在称重分装的物料中获取，即取样物料和正在分装的物料属于同一批次，因此获取的千粒重值无限趋近实际分装的物料，按粒分装的精度大大提高；

在线化；千粒重在线测量反馈装置可作为称重包装设备的一部分，实时的进行抽样-计算千粒重值-修正千粒重值。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明种子千粒重在线测量反馈流程图。

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表示，其中自始至终相同或类似的符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，仅用于解释本发明，而不能理解对本发明的限制。

需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-2所示的一种种子千粒重在线式测量反馈系统，包括机架(图中未示出)、种子称重包装传送管1、取样斗门2、取样料斗3、给料振动器4、视觉数粒模块5、数粒称重斗6、工业称重终端7、工业计算机8和回料机构9，其中：

种子称重包装传送管1、取样料斗3、给料振动器4、视觉数粒模块5、数粒称重斗6均固定在支架上；

种子称重包装传送管1用于传输种子至称重包装流水线，取样斗门2设在种子称重包装传送管1的上，取样料斗3安装在取样斗门2的下方，取样斗门2打开使种子称重包装传送管1中的种子落入取样料斗3中，为了便于控制取样斗门2的关闭，取样斗门2为自动控制门，且与工业计算机8连接，取样料斗门2的开闭由工业计算机8控制；

给料振动器4安装在取样料斗3下方用于对取样料斗3的下方，给料振动器4用于对取样料斗3中的种子振动传输，并使种子离开给料振动器后做下落运动；

数粒称重斗6位于给料振动器4的出料端的下方，且数粒称重斗6与给料振动器4的出料端形成种子下落区间，数粒称重斗6用于收集从给料振动器4传送出的种子；

数粒称重斗6由料仓60、斗门61及斗门控制部分构成，斗门61设在料仓60的底部，斗门61为自动门，斗门控制部分控制斗门61的开闭；

回料机构9设在数粒称重斗6的下方，并用于将数粒称重斗6排出的种子传送至称重包装流水线；

视觉数粒模块5设在给料振动器4和数粒称重斗6之间，并用于对种子下落区间的种子进行图像实时采集；

工业称重终端7设用于对数粒称重斗6中种子进行称重并计算种子千粒重，工业称重终端7的称重传感器70完成对数粒称重斗6中种子的称重；

工业计算机8与给料振动器4，且工业计算机8用于控制振动机构振动的关闭；

工业计算机8与视觉数粒模块5连接，视觉数粒模块5将采集的图像传送给工业计算机8，工业计算机8对图像进行分割并统计的种子数量；

工业计算机8与工业称重模块连接，工业计算机8将种子数量传输给工业称重模块，且工业称重模块将种子千粒重传输给工业计算机8；

给料振动器4包括振动盘40、振动器41和振动器驱动模块42，其中，振动器驱动模块42设在设备电气柜中，振动器41安装在振动盘40的下方并用于带动振动盘40振动，振动器驱动模块42与振动器41连接并用于控制振动器41的开闭，工业计算机8与振动器驱动模块42连接；

还包括导向板10，导向板10设在给料振动器4的出料端的下方，导向板10从靠近给料振动器4的一端向远离给料振动器4的一端逐渐向下倾斜，导向板10用于对从给料振动器4排出的种子进行导向；

视觉数粒模块5包括光源50和CCD图像传感器51，光源50和CCD图像传感器51设在种子下落区间相对的两侧；

回料机构9为提升机；

工业称重终端7根据公式：种子千粒重＝(种子重量值/种子计数值)*1000计算种子千粒重。

本发明在工作过程中：首先，在工业计算机中设定种子数量预设值进行参数初始化，工业计算机8下发打开取样斗门2命令同时起到给料振动器4，从而从种子生产线获取抽样种子物料，取样料斗3用于归集取样的种子物料，种子从取样料斗3下方的开口落到振动盘40上，直线振动器41带动振动盘40振动实现种子的散动并使种子在振动盘40上向远离取样料斗3方向移动，移动到振动盘40末端掉到导向板10上，并在导向板10上斜向下滑动，种子离开导向板10后做下落运动，在下落过程中光源50照到种子上，并落入CCD图像传感器51的视野，CCD图像传感器51对种子进行图像实时采集并分割，且实现种子的动态计数，CCD图像传感器51将统计的数量传输给工业计算机8，若种子数量达到预设值，则工业计算机8控制关闭给料振动器4停止给料，工业计算机8控制取样斗门2的关闭；工业称重终端7的称重传感器70对数粒称重斗6中的种子进行称重，然后工业称重终端7通过工业称重终端7根据公式：种子千粒重＝(种子重量值/种子计数值)*1000，计算得到种子千粒重。工业计算机8将计算得到的千粒重值通过串口通信方式反馈给称重包装设备。计算完成后，打开数粒称重斗6斗门，将抽样物料排放至提升机9，提升机9的一端位于数粒称重斗6的正下方，另一段位于种子称重包装线的上方，实现抽样物料回送到包装流水线。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种种子千粒重在线式测量反馈系统，其特征在于，包括种子称重包装传送管(1)、取样斗门(2)、取样料斗(3)、给料振动器(4)、视觉数粒模块(5)、数粒称重斗(6)、工业称重终端(7)、工业计算机(8)和回料机构(9)，其中：

种子称重包装传送管(1)用于传输种子至称重包装流水线，取样斗门(2)设在种子称重包装传送管(1)的上，取样料斗(3)安装在取样斗门(2)的下方，取样斗门(2)打开使种子称重包装传送管(1)中的种子落入取样料斗(3)中；

给料振动器(4)安装在取样料斗(3)下方用于对取样料斗(3)的下方，给料振动器(4)用于对取样料斗(3)中的种子振动传输，并使种子离开给料振动器后做下落运动；

数粒称重斗(6)位于给料振动器(4)的出料端的下方，且数粒称重斗(6)与给料振动器(4)的出料端形成种子下落区间，数粒称重斗(6)用于收集从给料振动器(4)传送出的种子；

回料机构(9)设在数粒称重斗(6)的下方，并用于将数粒称重斗(6)排出的种子传送至称重包装流水线；

视觉数粒模块(5)设在给料振动器(4)和数粒称重斗(6)之间，并用于对种子下落区间的种子进行实时图像采集；

工业称重终端(7)设用于对数粒称重斗(6)中种子进行称重并计算种子千粒重；

工业计算机(8)与给料振动器(4)，且工业计算机(8)用于控制振动机构振动的关闭；

工业计算机(8)与视觉数粒模块(5)连接，视觉数粒模块(5)将采集的图像传送给工业计算机(8)，工业计算机(8)对图像进行分割并统计的种子数量；

工业计算机(8)与工业称重模块连接，工业计算机(8)将种子数量传输给工业称重模块，且工业称重模块将种子千粒重传输给工业计算机(8)。

2.根据权利要求1所述的种子千粒重在线式测量反馈系统，其特征在于，给料振动器(4)包括振动盘(40)、振动器(41)和振动器驱动模块(42)，其中，振动器(41)安装在振动盘(40)的下方并用于带动振动盘(40)振动，振动器驱动模块(42)与振动器(41)连接并用于控制振动器(41)的开闭，工业计算机(8)与振动器驱动模块(42)连接。

3.根据权利要求1所述的种子千粒重在线式测量反馈系统，其特征在于，还包括导向板(10)，导向板(10)设在给料振动器(4)的出料端的下方，导向板(10)从靠近给料振动器(4)的一端向远离给料振动器(4)的一端逐渐向下倾斜，导向板(10)用于对从给料振动器(4)排出的种子进行导向。

4.根据权利要求1所述的种子千粒重在线式测量反馈系统，其特征在于，视觉数粒模块(5)包括光源(50)和CCD图像传感器(51)，光源(50)和CCD图像传感器(51)设在种子下落区间相对的两侧。

5.根据权利要求1所述的种子千粒重在线式测量反馈系统，其特征在于，回料机构(9)为提升机。

6.根据权利要求1所述的种子千粒重在线式测量反馈系统，其特征在于，工业称重终端(7)根据公式：种子千粒重＝(种子重量值/种子计数值)*1000计算种子千粒重。

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