CN113008344B - 一种误差削正式种子称重方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种误差削正式种子称重方法及称重机，先对对种子称重机的参数进行预调整，使主称机构的称重正态分布曲线向左偏移其2倍标准差，并令辅称机构的称重范围与主称机构的偏差相等，然后入料，使种子落入主称机构的主称量斗和辅称机构的辅称量斗内进行综合称重，经组合称量判定选择后，主称量斗的种子单独下落或和辅称量斗的种子一起下落到斜槽盘中，获得精准称量精度。本发明使用主、辅二个称头组合，利用辅称进行重量补偿，对主称进行误差削正，能满足大多数生产要求，且对于一些小颗粒种子其测量速度和精度均比较高，而且称重机的体积小、制造成本低，利于普及推广。

Description

一种误差削正式种子称重方法

技术领域

本发明涉及种子称重技术领域，特别是涉及一种误差削正式种子称重方法及称重机。

背景技术

随着现代农业技术的快速发展，市场对种子的精量称重技术的要求越来越高，现有的种子精量称重机主要分为三种：(1)测体积法，通过划定容器堆积高度进行定量；(2)数粒数法，通过机械数粒、光电数粒等方法，计算种子的百粒重或千粒重；(3)组合称法，通过增加称头数量来提高种子称量的精度。

第一、测体积法，由于堆积现象，以及种子间的间隙，往往会导致较大误差；第二、数粒数法，精度较高，但对机器要求较高，无法满足大多数生产要求，且对于一些小颗粒种子其测量速度和精度比较低；第三、组合称法，大都通过增加称头数量来提高种子称量的精度，这大大增加了机器的体积和制造成本，且随着称头数量的增加，算法组合增多，极大增加了计算机的运算量，降低了效率。

目前，较多使用的是组合称法，例如公开号为：CN101922961A、公开日为2010.12.22日的中国专利：具有在线数粒和重量补偿功能的种子称重系统和称重方法，该专利采用“粒数+计重”的方式，通过实时取样、数粒、计重，获取粒数与重量的对应关系，及时调整分装的目标重量，从而实现用称重的方法达到按粒数分装的目的，解决单纯计重或单纯数粒存在的问题，使每袋分装粒数更接近分装规格。但其无法满足大多数生产要求，且对于一些小颗粒种子其测量速度和精度均比较低，而且机器的体积大、制造成本高，不利于普及推广。

发明内容

本发明提供一种误差削正式种子称重方法及称重机，使用主、辅二个称头组合，利用辅称进行重量补偿，对主称进行误差削正，能满足大多数生产要求，且对于一些小颗粒种子其测量速度和精度均比较高，而且称重机的体积小、制造成本低，利于普及推广。

本发明的技术方案如下：

一种误差削正式种子称重方法，使用误差削正式种子称重机对种子进行称重，具体步骤如下：

S1、对种子称重机的参数进行预调整，使主称机构的称重正态分布曲线向左偏移2倍标准差，并在机械配置上使辅称机构的称重范围与主称机构的偏差相等；

S2、种子称重机进行入料；

S3、种子称重机的主振机构振动，使种子落入两侧的主称机构和辅称机构内，主称机构的主称量斗和辅称机构的辅称量斗对种子进行称重；

S4、当主称量斗称重值居于移动后的称重合格范围时，主称量斗进行称重工作，辅称量斗不进行称重工作，称重完毕后，主称量斗的种子下落到斜槽盘中；当主称量斗的称重值小于称重合格重量时，则主称量斗、辅称量斗同时进行称重工作，利用辅称量斗中的种子重量对主称量斗的种子重量进行补偿，从而达到偏差补正，称重完毕后，主称量斗的种子和辅称量斗的种子一起下落到斜槽盘中。

进一步，步骤S4中，当辅称量斗装有一次种子后，辅称机构暂停工作，直至辅称量斗中的种子释放下落到斜槽盘后，辅称机构再进行振动装料，如此循环，继续进行下一次对主称量斗的误差削正。

本发明还提供一种利用上述的种子称重方法进行称重的称重机，称重机包括底座，所述底座上固定有安装座，所述安装座的中心处设有主振机构，所述主振机构的一侧设有主称机构，另一侧设有用于对所述主称机构进行误差削正的辅称机构，所述安装座的底部设有用于承载所述主称机构和所述辅称机构落料的斜槽盘。

种子落入主振机构上，主振机构振动分料，将料分离到主称机构和辅称机构中，由主称机构和辅称机构进行称重，其中辅称机构用于对主称机构的称重进行误差削正，称重完毕后，主称机构和辅称机构出料，称重完毕的种子落入到斜槽盘，进而通过斜槽盘流出进行装包。

进一步，所述主振机构包括主振盘、振动电机、主振传感器，所述主振传感器安装在所述安装座上，所述振动电机安装在所述主振传感器的顶部，所述振动电机顶部的输出轴安装所述主振盘，所述主振盘的两侧分别与所述主称机构、辅称机构抵接。

主振传感器感应振动电机的振动频率，便于对振动电机的振动频率进行调节，使主振盘上的种子能振动到主称机构和辅称机构中。其中，主振盘可采用向内凹陷的盘状结构，避免种子被振动脱出主振盘。

进一步，所述主称机构包括主线振盘、主线振动机、主缓冲斗、主称量斗、主缓冲斗电机、主称量斗电机、主称重传感器；

所述主线振盘的一端与所述主振机构抵接，另一端与所述主缓冲斗抵接，所述主线振动机固定在所述安装座上用于驱动所述主线振盘振动，所述主缓冲斗的一侧连接所述主缓冲斗电机，所述主缓冲斗电机固定在所述安装座上用于驱动所述主缓冲斗的底部进行开合放料，所述主称量斗置于所述主缓冲斗的下方，所述主称量斗的一侧连接所述主称量斗电机，所述主称量斗电机固定在所述安装座上用于驱动所述主称量斗的底部进行开合放料，所述主称重传感器置于所述主称量斗的底部用于对所述主称量斗进行称重。

主线振盘由主线振动机进行振动，使种子落入主缓冲斗内，驱动主缓冲斗电机，使主缓冲斗的底部打开落料，种子落入主称量斗，主称重传感器对主称量斗进行称重，称重完毕后，驱动主称量斗电机，使主称量斗的底部打开落料，令种子落入斜槽盘中。

进一步，所述辅称机构包括辅线振盘、辅线振动机、辅缓冲斗、辅称量斗、辅缓冲斗电机、辅称量斗电机、辅称重传感器；

所述辅线振盘的一端与所述主振机构抵接，另一端与所述辅缓冲斗抵接，所述辅线振动机固定在所述安装座上用于驱动所述辅线振盘振动，所述辅缓冲斗的一侧连接所述辅缓冲斗电机，所述辅缓冲斗电机固定在所述安装座上用于驱动所述辅缓冲斗的底部进行开合放料，所述辅称量斗置于所述辅缓冲斗的下方，所述辅称量斗的一侧连接所述辅称量斗电机，所述辅称量斗电机固定在所述安装座上用于驱动所述辅称量斗的底部进行开合放料，所述辅称重传感器置于所述辅称量斗的底部用于对所述辅称量斗进行称重。

辅线振盘由辅线振动机进行振动，使种子落入辅缓冲斗内，驱动辅缓冲斗电机，使辅缓冲斗的底部打开落料，种子落入辅称量斗，辅称重传感器对辅称量斗进行称重，称重完毕后，驱动辅称量斗电机，使辅称量斗的底部打开落料，令种子落入斜槽盘中。

进一步，所述主线振盘的槽道半径比辅线振盘的槽道半径大一倍，这样设计的目的是使落入主线振盘的种子重量远大于落入辅线振盘的种子重量，因为辅线振盘主要是用于对主线振盘的重量补充，无需太多的种子，可加快种子称重的利用率及称重速度。

进一步，所述斜槽盘是由若干个往内侧倾斜的斜板围成的盘状结构，加快种子的流出，避免种子堆积在斜槽盘内，以便提高下一步的打包装工作效率。

进一步，所述主振机构的顶部设有上料盘。

进一步，所述上料盘为锥形漏斗状，底部的出料口对准所述主振机构。

本发明的有益效果为：

本发明的种子称重方法及称重机，整体使用主、辅二个称头组合，将主称机构的称重正态分布曲线向左偏移2倍标准差，利用辅称进行重量补偿，对主称进行误差削正；在主称量斗称重值大于移动后的称重均值时，主称量斗进行称重工作，辅称量斗不进行称重工作；当主称量斗的称重值小于称重均值时，则主称量斗、辅称量斗同时进行称重工作，利用辅称量斗中的种子重量对主称量斗的种子重量进行补偿，从而达到偏差补正；本发明的称重机对于一些小颗粒种子其测量速度和精度均比较高，而且称重机的体积小、制造成本低，利于普及推广。

附图说明

图1为称重机的结构示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为称重机的结构剖视示意图；

图4为图3中A向的电机安装示意图；

图5为图4的内部结构示意图；

图6为图3中B向的电机安装示意图；

图7为图6的内部结构示意图；

图8为主称机构的称重正态分布曲线变化示意图；

图9为辅称机构的称重正态分布曲线图；

图中：底座1、安装座2、上料盘3、入料流道4、斜槽盘5、主振盘6、振动电机7、主振传感器8、主线振盘9、主线振动机10、主缓冲斗11、主称量斗12、主缓冲斗电机13、主称量斗电机14、主称重传感器15、辅线振盘16、辅线振动机17、辅缓冲斗18、辅称量斗19、辅缓冲斗电机20、辅称量斗电机21、辅称重传感器22、第一电机安装架23、第一保护壳24、第二电机安装架25、第二保护壳26。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例1：

如图1-图3所示，一种称重机，包括底座1，底座1上固定有安装座2，安装座2的中心处设有主振机构，主振机构的一侧设有主称机构，另一侧设有用于对主称机构进行误差削正的辅称机构，主振机构的上方设有用于上料的上料盘3，上料盘3的顶部设有入料流道4，上料盘3为锥形漏斗状，底部的出料口对准主振机构，安装座2的底部设有用于承载主称机构和辅称机构落料的斜槽盘5，斜槽盘5是由若干个往内侧倾斜的斜板围成的盘状结构。

种子通过上料盘3落入主振机构上，主振机构振动分料，将料分离到主称机构和辅称机构中，由主称机构和辅称机构进行称重，其中辅称机构用于对主称机构的称重进行误差削正，称重完毕后，主称机构和辅称机构出料，称重完毕的种子落入到斜槽盘5，进而通过斜槽盘5流出进行装包。

其中，参阅图3，主振机构包括主振盘6、振动电机7、主振传感器8，主振传感器8安装在安装座2上，振动电机7安装在主振传感器8的顶部，振动电机7顶部的输出轴安装主振盘6，主振盘6的两侧分别与主称机构、辅称机构抵接，主振盘6为向内凹陷的盘状结构，避免种子被振动脱出主振盘6，主振传感器8感应振动电机7的振动频率，便于对振动电机7的振动频率进行调节，使主振盘6上的种子能振动到主称机构和辅称机构中。

其中，参阅图3，主称机构包括主线振盘9、主线振动机10、主缓冲斗11、主称量斗12、主缓冲斗电机13、主称量斗电机14、主称重传感器15；主线振盘9的一端与主振机构的主振盘6抵接，另一端与主缓冲斗11抵接，主线振动机10固定在安装座2上用于驱动主线振盘9振动，主缓冲斗11的一侧连接主缓冲斗电机13，主缓冲斗电机13固定在安装座2上用于驱动主缓冲斗11的底部进行开合放料，主称量斗12置于主缓冲斗11的下方，主称量斗12的一侧连接主称量斗电机14，主称量斗电机14固定在安装座2上用于驱动主称量斗12的底部进行开合放料，主称重传感器15置于主称量斗12的底部用于对主称量斗12进行称重。

其中，参阅图3，辅称机构包括辅线振盘16、辅线振动机17、辅缓冲斗18、辅称量斗19、辅缓冲斗电机20、辅称量斗电机21、辅称重传感器22；辅线振盘16的一端与主振机构的主振盘6的另一侧抵接，另一端与辅缓冲斗18抵接，辅线振动机17固定在安装座2上用于驱动辅线振盘16振动，辅缓冲斗18的一侧连接辅缓冲斗电机20，辅缓冲斗电机20固定在安装座2上用于驱动辅缓冲斗18的底部进行开合放料，辅称量斗19置于辅缓冲斗18的下方，辅称量斗19的一侧连接辅称量斗电机21，辅称量斗电机21固定在安装座2上用于驱动辅称量斗19的底部进行开合放料，辅称重传感器22置于辅称量斗19的底部用于对辅称量斗19进行称重。

参阅图4-图7，主缓冲斗电机13、主称量斗电机14通过第一电机安装架23进行安装固定在安装座2的一侧，且主缓冲斗电机13、主称量斗电机14的外侧设有第一保护壳24；辅缓冲斗电机20、辅称量斗电机21通过第二电机安装架25进行安装固定在安装座2的另一侧，且辅缓冲斗电机20、辅称量斗电机21的外侧设有第二保护壳26。

参阅图2，主线振盘9的槽道半径比辅线振盘16的槽道半径大一倍，这样设计的目的是使落入主线振盘9的种子重量远大于落入辅线振盘16的种子重量，因为辅线振盘16主要是用于对主线振盘9的重量补充，无需太多的种子，可加快种子称重的利用率及称重速度。

本发明的称重参数调整的原理如下：

1、预先检查主称机构落料的性能，确定其均值和标准差，如均值为200g，标准差为0.5g，绘制主称机构的称重正态分布曲线，因200g种子的允许误差范围为±1g，则在±2倍标准差范围内，种子重量合格概率约为95％，剩余约5％的概率过大或过小；

2、为减少数据过大的概率，通过适当减小主线振盘9的振动频率和调节主称重传感器15，使主称机构的称重正态分布曲线向左偏移其2倍标准差，则原4倍标准差处对应的点移至2倍标准差处，数据过大的概率降低至可忽略不计；原均值处对应点移至-2倍标准差处，数据过小的概率增加，具体曲线图如图8所示；

3、为对过小的数据进行重量补偿，设一精度更高的辅称机构，辅称机构的精度更高，是主称机构精度的1/2，绘制其正态分布曲线，使辅称机构的称重范围与主称机构的偏差相等，由图8得知，主称机构的过小偏差为-2，则设辅称机构均值为1.5g，标准差为0.25g，则在±2倍标准差范围内，可对主称机构过小的数据进行补偿，从而达到偏差补正的目的，具体曲线图如图9所示。

根据上述原理，本发明使用称重机对种子进行称重的具体步骤如下：

S1、对种子称重机的参数进行预调整，使主称机构的称重正态分布曲线向左偏移2倍标准差，并在机械配置上使辅称机构的称重范围与主称机构的偏差相等；

S2、种子从上料盘3的入料口落到主振盘6上；

S3、振动电机7使主振盘6振动，从而使种子从主振盘6上分别落入两侧的主线振盘9和辅线振盘16，同时主线振动机10、辅线振动机17使主线振盘9、辅线振盘16振动，从而使种子从主线振盘9、辅线振盘16上分别落入主缓冲斗11和辅缓冲斗18，此时驱动主缓冲斗电机13和辅缓冲斗电机20，使主缓冲斗11和辅缓冲斗18的底部打开，进而使种子从主缓冲斗11和辅缓冲斗18分别落入主称量斗12和辅称量斗19内，种子落入主称量斗12和辅称量斗19内进行称重；

S4、在主称量斗12称重值居于移动后的称重合格范围时(即在图8中的A2区域)，主称量斗12进行称重工作，辅称量斗19不进行称重工作，称重完毕后，驱动主称量斗电机14，使主称量斗12底部打开，令主称量斗12的种子下落到斜槽盘5中；当主称量斗的12称重值小于称重合格重量时(即在图8中的A1区域)，则主称量斗12、辅称量斗19同时进行称重工作，利用辅称量斗19中的种子重量对主称量斗12的种子重量进行补偿，从而达到偏差补正，称重完毕后，驱动主称量斗电机14和辅称量斗电机21，使主称量斗12和辅称量斗19的底部均打开，令主称量斗12的种子(图8中A1区物料)和辅称量斗19的种子(图9中B1区物料)一起下落到斜槽盘5中。

其中，辅称量斗19装有一次种子后，辅线振动机17暂停工作，直至辅称量斗19中的种子释放下落到斜槽盘5后，辅线振动机17再进行振动装料，如此循环，继续进行下一次对主称量斗12的误差削正。

本发明使用主、辅二个称头组合，将主称机构的称重正态分布曲线向左偏移2倍标准差，利用辅称进行重量补偿，对主称进行误差削正；在主称量斗称重值大于移动后的称重均值时，主称量斗进行称重工作，辅称量斗不进行称重工作；当主称量斗的称重值小于称重均值时，则主称量斗、辅称量斗同时进行称重工作，利用辅称量斗中的种子重量对主称量斗的种子重量进行补偿，从而达到偏差补正；本发明的称重机对于一些小颗粒种子其测量速度和精度均比较高，而且称重机的体积小、制造成本低，利于普及推广。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种误差削正式种子称重方法，其特征在于，使用误差削正式种子称重机对种子进行称重，所述误差削正式种子称重机包括底座，所述底座上固定有安装座，所述安装座的中心处设有主振机构，所述主振机构的一侧设有主称机构，另一侧设有用于对所述主称机构进行误差削正的辅称机构，所述安装座的底部设有用于承载所述主称机构和所述辅称机构落料的斜槽盘；

种子称重机进行称重的具体步骤如下：

S1、对种子称重机的参数进行预调整，使主称机构的称重正态分布曲线向左偏移2倍标准差，并在机械配置上使辅称机构的称重范围与主称机构的偏差相等；

S2、种子称重机进行入料；

S3、种子称重机的主振机构振动，使种子落入两侧的主称机构和辅称机构内，主称机构的主称量斗和辅称机构的辅称量斗对种子进行称重；

S4、当主称量斗称重值居于移动后的称重合格范围时，主称量斗进行称重工作，辅称量斗不进行称重工作，称重完毕后，主称量斗的种子下落到斜槽盘中；当主称量斗的称重值小于称重合格重量时，则主称量斗、辅称量斗同时进行称重工作，利用辅称量斗中的种子重量对主称量斗的种子重量进行补偿，从而达到偏差补正，称重完毕后，主称量斗的种子和辅称量斗的种子一起下落到斜槽盘中。

2.根据权利要求1所述的称重方法，其特征在于，步骤S4中，当辅称量斗装有一次种子后，辅称机构暂停工作，直至辅称量斗中的种子释放下落到斜槽盘后，辅称机构再进行振动装料，如此循环，继续进行下一次对主称量斗的误差削正。

3.根据权利要求1所述的称重方法，其特征在于，所述主振机构包括主振盘、振动电机、主振传感器，所述主振传感器安装在所述安装座上，所述振动电机安装在所述主振传感器的顶部，所述振动电机顶部的输出轴安装所述主振盘，所述主振盘的两侧分别与所述主称机构、辅称机构抵接。

4.根据权利要求1所述的称重方法，其特征在于，所述主称机构包括主线振盘、主线振动机、主缓冲斗、主称量斗、主缓冲斗电机、主称量斗电机、主称重传感器；

所述主线振盘的一端与所述主振机构抵接，另一端与所述主缓冲斗抵接，所述主线振动机固定在所述安装座上用于驱动所述主线振盘振动，所述主缓冲斗的一侧连接所述主缓冲斗电机，所述主缓冲斗电机固定在所述安装座上用于驱动所述主缓冲斗的底部进行开合放料，所述主称量斗置于所述主缓冲斗的下方，所述主称量斗的一侧连接所述主称量斗电机，所述主称量斗电机固定在所述安装座上用于驱动所述主称量斗的底部进行开合放料，所述主称重传感器置于所述主称量斗的底部用于对所述主称量斗进行称重。

5.根据权利要求4所述的称重方法，其特征在于，所述辅称机构包括辅线振盘、辅线振动机、辅缓冲斗、辅称量斗、辅缓冲斗电机、辅称量斗电机、辅称重传感器；

所述辅线振盘的一端与所述主振机构抵接，另一端与所述辅缓冲斗抵接，所述辅线振动机固定在所述安装座上用于驱动所述辅线振盘振动，所述辅缓冲斗的一侧连接所述辅缓冲斗电机，所述辅缓冲斗电机固定在所述安装座上用于驱动所述辅缓冲斗的底部进行开合放料，所述辅称量斗置于所述辅缓冲斗的下方，所述辅称量斗的一侧连接所述辅称量斗电机，所述辅称量斗电机固定在所述安装座上用于驱动所述辅称量斗的底部进行开合放料，所述辅称重传感器置于所述辅称量斗的底部用于对所述辅称量斗进行称重。

6.根据权利要求5所述的称重方法，其特征在于，所述主线振盘的槽道半径比辅线振盘的槽道半径大一倍。

7.根据权利要求1所述的称重方法，其特征在于，所述斜槽盘是由若干个往内侧倾斜的斜板围成的盘状结构。

8.根据权利要求1所述的称重方法，其特征在于，所述主振机构的顶部设有上料盘。

9.根据权利要求8所述的称重方法，其特征在于，所述上料盘为锥形漏斗状，底部的出料口对准所述主振机构。

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