CN113789217A - 一种基于油茶果干燥爆蒲的蒲籽混合物智能分离设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于油茶果干燥爆蒲的蒲籽混合物智能分离设备，包括机架、喂料装置、输送装置、智能控制系统、电动机、精细分离装置、梳蒲导板、茶蒲收集箱、茶籽收集箱、第一高光谱视觉系统和第二高光谱视觉系统；喂料装置可使蒲籽单层平铺在网孔式绒毛输送带上；输送装置的网孔式绒毛输送带由绒毛、绒毛柄和网孔输送带组成，具有粘附茶蒲和过滤茶籽的作用；梳蒲导板可将网孔式绒毛输送带上的茶蒲梳入茶蒲收集箱，精细分离装置可去除茶籽中茶蒲杂质和灰尘；利用第一高光谱视觉系统和第二高光谱视觉系统采集蒲籽分离效果数据，并反馈到智能控制系统，对设备工作参数进行自动调控和优化，从而实现智能分离操作；该设备操作方便、自动化程度高。

Description

一种基于油茶果干燥爆蒲的蒲籽混合物智能分离设备
技术领域
本发明涉及一种电气自动化控制分离设备，具体涉及一种基于油茶果干燥爆蒲的蒲籽混合物智能分离设备。
背景技术
油茶蒲中含有丰富的多缩戊糖，经水解和高压处理可获得木糖醇，具有显著的药用功效，是医药行业的重要有机原料。油茶籽含有丰富的油脂，是制取茶油的关键原料。油茶蒲籽分离直接关系到茶油产量、油茶副产品的经济价值和企业经济效益，是油茶果产后初加工的关键环节。目前，人们主要靠手工挑选来分离茶蒲和茶籽，但人工作业强度大，效率低，时间长。现有的油茶蒲籽分离设备主要用于油茶果机械破壳后的蒲籽分离，存在分离不干净、自动化控制水平低等重大缺陷，分离后仍需手工进一步挑选，导致投资成本升高，且无法适用于油茶果干燥爆蒲后的蒲籽分离要求。为此，本发明设计一种智能控制的油茶蒲籽分离设备，用于油茶果干燥爆蒲后的油茶蒲籽分离。
发明内容
本发明的目的在于解决上述背景技术中存在的问题，适应实际生产的需要，提供一种基于油茶果干燥爆蒲的蒲籽混合物智能分离设备。
为实现本发明的目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于油茶果干燥爆蒲的蒲籽混合物智能分离设备，包括机架、喂料装置、输送装置、智能控制系统、电动机、精细分离装置、梳蒲导板、茶蒲收集箱、茶籽收集箱、第一高光谱视觉系统和第二高光谱视觉系统；输送装置通过法兰和弹簧固定在机架上。
进一步，所述喂料装置由料斗、振荡器和喂料盘组成，料斗和振荡器安装在机架上；喂料盘位于料斗和振荡器之间，接收料斗投入的油茶蒲籽混合物，并固定振荡器上；在振荡器的作用下，喂料盘进行往复摆动，带动油茶蒲籽混合物振动，并通过调节振荡器的频率，可使蒲籽混合物单层平铺到网孔式绒毛输送带上，为后续油茶蒲籽混合物的有效分离提供有利条件。
进一步，所述电动机安装输送装置的振动机架上，电动机上安装了主动链轮，并通过链条与输送装置上的从动链轮连接，为输送装置提供输送动力。
进一步，所述输送装置具有将茶蒲和茶籽分离的作用，它包括网孔式绒毛输送带、主动辊筒、从动辊筒、轴承座、振动机架、从动链轮、导料板和振动机；网孔式绒毛输送带由绒毛、5厘米长的绒毛柄和网孔输送带组成，绒毛固定在绒毛柄上，且通过绒毛柄镶嵌在网孔输送带表面，绒毛具有较强的粘附特性；网孔输送带上加工很多网孔，网孔直径比茶籽大，比花瓣状茶蒲小；网孔式绒毛输送带套在主动辊筒和从动辊筒上，主动辊筒和从动辊筒通过轴承座固定振动机架上；振动机安装在振动机架的下方；在主动辊筒和从动辊筒之间设计了一块导料板，用于收集和导流分离后的茶籽，并输送到精细分离装置中；从动链轮安装在主动辊筒的一端；在工作过程中，电动机带动网孔式绒毛输送带进行循环输送，同时振动机驱动整个输送装置振动，由于油茶果经干燥爆蒲后，茶蒲沿裂纹自然爆开，形状呈花瓣状较完整，且边缘有毛刺，能够与绒毛进行有效粘附，而茶籽表面光滑，会穿过绒毛，并从网孔输送带的网孔流到导料板上，因此，油茶蒲籽混合物可在输送装置中实现有效分离。
进一步， 所述梳蒲导板安装在振动机架上；在梳蒲导板的一端加工有圆柱梳齿，并插入到网孔式绒毛输送带中，可将绒毛上粘附的茶蒲拨离，同时将拨离的茶蒲导入到茶蒲收集箱中。
进一步，所述精细分离装置位于输送装置的正下方，并安装在机架上；精细分离装置由风机和风罩组成，风罩与风机连接，风机位于导料板下方；在风机的作用下，可将由导料板输出的茶籽中的细小杂质和灰尘去除，并通过茶籽收集箱收集最后分离干净的茶籽。
进一步，所述第一高光谱视觉系统、第二高光谱视觉系统和智能控制系统分别安装在机架上，利用第一高光谱视觉系统和第二高光谱视觉系统采集的信息数据，反馈到智能控制系统中，可对设备工艺参数进行自动调节；智能控制系统与电动机、风机、振荡器、振动机、第一高光谱视觉系统和第二高光谱视觉系统连接，实现整个设备的智能化操作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明设计的喂料装置可以保证油茶蒲籽混合物能够单层平铺在网孔式绒毛输送带上，为后续油茶蒲籽分离创造有利条件；根据油茶果干燥爆蒲后茶蒲和茶籽的物料特性，设计的网孔式绒毛输送带可以将茶蒲完全粘附，同时借助输送装置的振动作用和梳蒲导板的圆柱梳齿作用，实现了茶蒲和茶籽的有效分离，该结构操作方便，可靠性高；设计的第一高光谱视觉系统和第二高光谱视觉系统，可以自动识别油茶蒲籽分离效果，并将采集的视觉数据反馈给智能控制系统并进行处理分析；在通过智能控制系统对分离设备的电动机、风机、振动机、振荡器和网孔式绒毛输送带的工作参数进行自动实时调节和优化，达到自适应控制要求，增强了设备的自动化控制水平，大大减少分离过程中的人工成本；并提高了设备的分离精度和分离效果，解决了现有分离设备分离不干净的瓶颈难题。同时，该设备工作性能稳定。
附图说明
图1为本发明总装图的主视图；
图2为本发明总装图的右视图；
图3为网孔输送带的俯视图；
图4为梳蒲导板的俯视图；
图中图标：1-喂料装置；11-料斗；12-振荡器；13-喂料盘；2-输送装置；21-网孔式绒毛输送带；22-主动辊筒；23-从动辊筒；24-轴承座；25-振动机架；26-从动链轮；27-导料板；28-振动机；211-绒毛；212-网孔输送带；213-绒毛柄；3-梳蒲导板；4-第一高光谱视觉系统；5-茶蒲收集箱；6-机架；7-法兰；8-弹簧；9-智能控制系统；10-电动机；30-主动链轮；31-链条；32-精细分离装置；321-风机；322-风罩；33-第二高光谱视觉系统；34-茶籽收集箱；2121-网孔；301-圆柱梳齿。
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，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，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
实施例：
请参照图1-4所示，本发明提供一种技术方案：
一种基于油茶果干燥爆蒲的蒲籽混合物智能分离设备，包括机架6、喂料装置1、输送装置2、智能控制系统9、电动机10、精细分离装置32、梳蒲导板3、茶蒲收集箱5、茶籽收集箱34、第一高光谱视觉系统4和第二高光谱视觉系统33；输送装置2通过法兰7和弹簧8固定在机架上。
所述喂料装置1由料斗11、振荡器12和喂料盘13组成，料斗11和振荡器12安装在机架6上；喂料盘13位于料斗11和振荡器12之间，接收料斗11投入的油茶蒲籽混合物，并固定振荡器12上；在振荡器12的作用下，喂料盘13进行往复摆动，带动油茶蒲籽混合物振动，并使其单层平铺到网孔式绒毛输送带21上，为后续油茶蒲籽混合物的有效分离提供有利条件。
所述电动机10安装输送装置2的振动机架25上，电动机10上安装了主动链轮30，并通过链条31与输送装置2上的从动链轮26连接，为输送装置2提供输送动力。
所述输送装置2具有将茶蒲和茶籽分离的作用，它包括网孔式绒毛输送带21、主动辊筒22、从动辊筒23、轴承座24、振动机架25、从动链轮26、导料板27和振动机28；网孔式绒毛输送带21由绒毛211、5厘米长的绒毛柄213和网孔输送带212组成，绒毛211固定在绒毛柄213上，并通过绒毛柄213镶嵌在网孔输送带212表面，绒毛211具有较强的粘附特性；网孔输送带212上加工很多网孔2121，网孔2121直径比茶籽大，比花瓣状茶蒲小；网孔式绒毛输送带21套在主动辊筒22和从动辊筒23上，主动辊筒22和从动辊筒23通过轴承座24固定振动机架25上；振动机28安装在振动机架25的下方；在主动辊筒22和从动辊筒23之间设计了一块导料板27，用于收集和导流分离后的茶籽，并输送到精细分离装置32中；从动链轮26安装在主动辊筒22的一端；在工作过程中，电动机10带动网孔式绒毛输送带21进行循环输送，同时振动机28驱动整个输送装置2振动，由于油茶果经干燥爆蒲后，茶蒲沿裂纹自然爆开，形状呈花瓣状较完整，且边缘有毛刺，能够与绒毛进行有效粘附，而茶籽表面光滑，因此油茶蒲籽混合物可在输送装置2中实现有效分离。
所述梳蒲导板3安装在振动机架25上；在梳蒲导板3的一端加工有圆柱梳齿301，并插入到网孔式绒毛输送带21中，可将绒毛211上粘附的茶蒲拨离，同时将拨离的茶蒲导入到茶蒲收集箱5中。
所述精细分离装置32位于输送装置2的正下方，并安装在机架6上；精细分离装置32由风机321和风罩322组成，风罩322与风机321连接；在风机321的作用下，可将由导料板27输出的茶籽中的细小杂质和灰尘去除，并通过茶籽收集箱34收集最后分离干净的茶籽。
所述第一高光谱视觉系统4、第二高光谱视觉系统33和智能控制系统9分别安装在机架6上；根据茶籽和茶蒲吸收和反射光谱的特性不同，采用第一高光谱视觉系统4和第二高光谱视觉系统33采集茶蒲和茶籽的信息数据，并反馈到智能控制系统9中，可对设备工艺参数进行自动调节；智能控制系统9与电动机10、风机321、振荡器12、振动机28、第一高光谱视觉系统4和第二高光谱视觉系统33连接，实现整个设备的智能化操作。
本发明的智能分离步骤及方法简述如下：
第一步，通过智能控制系统9启动振荡器12、电动机10、风机321和振动机28，并向料斗11中投递油茶蒲籽混合物；
第二步，设置和调节振荡器12的工艺参数和网孔式绒毛输送带21的输送速度，使油茶蒲籽混合物在网孔式绒毛输送带21上保持单层铺放；
第三步，启动第一高光谱视觉系统4和第二高光谱视觉系统33，并通过第一高光谱视觉系统4和第二高光谱视觉系统33分别分析由梳蒲导板3导出茶蒲的含茶籽和由精细分离装置32分离后茶籽的含细小茶蒲杂质情况；如果分离物的分离指标高于许可范围，则第一高光谱视觉系统4和第二高光谱视觉系统33将会自动识别，并将采集的视觉信息数据反馈到智能控制系统9，通过智能控制系统9中的神经网络数据优化模型对风机321的风量、网孔式绒毛输送带21的输送速度、振动机28和振荡器12的振动频率进行实时自动调节和优化，实现最优的分离效果，直到油茶蒲籽混合物分离完毕为止；
第四步，分离结束后，通过智能控制系统9关闭设备；如需进一步分离，重复上述第一步至第三步即可。
以上已经显示和描述了本发明的实施例，对于本领域的技术人员而言，应该理解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述仅仅是本发明的优先例，并不能用来限制本发明，在不脱离本发明原理和精神的条件下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，这些都落入要求保护的本发明范围内，本发明的保护范围由所附权利要求及其同等物限定。

Claims (8)

1.一种基于油茶果干燥爆蒲的蒲籽混合物智能分离设备，其特征在于：包括机架（6）、喂料装置（1）、输送装置（2）、智能控制系统（9）、电动机（10）、精细分离装置（32）、梳蒲导板（3）、茶蒲收集箱（5）、茶籽收集箱（34）、第一高光谱视觉系统（4）和第二高光谱视觉系统（33）；喂料装置（1）中的喂料盘（13）可进行水平往复摆动，调节振荡器（12）的频率，可以使油茶蒲籽混合物单层平铺到网孔式绒毛输送带（21）上；所述输送装置（2）上的网孔式绒毛输送带（21）由绒毛（211）、5厘米长的绒毛柄（213）和网孔输送带（212）组成；绒毛（211）固定在绒毛柄（213）上，并通过绒毛柄（213）镶嵌在网孔输送带（212）表面，绒毛（211）对茶蒲具有较强的粘附特性；网孔输送带（212）上加工很多网孔（2121），网孔（2121）直径比茶籽大，比花瓣状茶蒲小，能通过茶籽；电动机（10）带动网孔式绒毛输送带（21）进行循环输送，同时振动机（28）驱动整个输送装置（2）振动；在主动辊筒（22）和从动辊筒（23）之间设计了一块导料板（27），用于收集和导流分离后的茶籽，并输送到精细分离装置（32）中；精细分离装置（32）中的风机（321）位于导料板下方，可将茶籽中的细小茶蒲杂质和灰尘去除；在梳蒲导板（3）的一端加工有圆柱梳齿（301），并插入到网孔式绒毛输送带（21）中，可将绒毛（211）上粘附的茶蒲拨离，并导入到茶蒲收集箱（5）中；智能控制系统（9）与电动机（10）、风机（321）、振荡器（12）、振动机（28）、第一高光谱视觉系统（4）和第二高光谱视觉系统（33）连接；启动智能控制系统（9），第一高光谱视觉系统（4）和第二高光谱视觉系统（33）会自动识别蒲籽分离效果，分析由梳蒲导板（3）导出茶蒲的含茶籽以及由精细分离装置（32）分离后茶籽的含茶蒲情况，并将采集的视觉信息数据反馈到智能控制系统（9）中进行处理；通过智能控制系统（9）对风机（321）的风量、网孔式绒毛输送带（21）的输送速度、振动机（28）和振荡器（12）的振动频率进行实时自动调节和优化，实现最优的智能分离效果。
2.根据权利要求1所述的一种基于油茶果干燥爆蒲的蒲籽混合物智能分离设备，其特征在于：所述喂料装置（1）由料斗（11）、振荡器（12）和喂料盘（13）组成，料斗（11）和振荡器（12）安装在机架（6）上；喂料盘（13）位于料斗（11）和振荡器（12）之间，接收料斗（11）投入的油茶蒲籽混合物，并固定振荡器（12）上。
3.根据权利要求1所述的一种基于油茶果干燥爆蒲的蒲籽混合物智能分离设备，其特征在于：所述电动机（10）安装输送装置（2）的振动机架（25）上，电动机（10）上安装了主动链轮（30），并通过链条（31）与输送装置（2）上的从动链轮（26）连接，为输送装置（2）提供输送动力。
4.根据权利要求1所述的一种基于油茶果干燥爆蒲的蒲籽混合物智能分离设备，其特征在于：所述输送装置（2）通过法兰（7）和弹簧（8）固定在机架上，它包括网孔式绒毛输送带（21）、主动辊筒（22）、从动辊筒（23）、轴承座（24）、振动机架（25）、从动链轮（26）、导料板（27）和振动机（28）；网孔式绒毛输送带（21）套在主动辊筒（22）和从动辊筒（23）上，主动辊筒（22）和从动辊筒（23）通过轴承座（24）固定振动机架（25）上；振动机（28）安装在振动机架（25）的下方；从动链轮（26）安装在主动辊筒（22）的一端。
5.根据权利要求1所述的一种基于油茶果干燥爆蒲的蒲籽混合物智能分离设备，其特征在于： 所述梳蒲导板（3）安装在振动机架（25）上。
6.根据权利要求1所述的一种基于油茶果干燥爆蒲的蒲籽混合物智能分离设备，其特征在于：所述精细分离装置（32）位于输送装置（2）的正下方，并安装在机架（6）上；精细分离装置（32）由风机（321）和风罩（322）组成，风罩（322）与风机（321）连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于油茶果干燥爆蒲的蒲籽混合物智能分离设备，其特征在于：所述第一高光谱视觉系统（4）、第二高光谱视觉系统（33）和智能控制系统（9）分别安装在机架（6）上。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的基于油茶果干燥爆蒲的蒲籽混合物智能分离设备的分离方法，其特征在于：
第一步，通过智能控制系统（9）启动振荡器（12）、电动机（10）、风机（321）和振动机（28），并向料斗（11）中投递油茶蒲籽混合物；
第二步，设置和调节振荡器（12）的工艺参数和网孔式绒毛输送带（21）的输送速度，使油茶蒲籽混合物在网孔式绒毛输送带（21）上保持单层铺放；
第三步，启动第一高光谱视觉系统（4）和第二高光谱视觉系统（33），并通过第一高光谱视觉系统（4）和第二高光谱视觉系统（33）分别分析由梳蒲导板（3）导出茶蒲的含茶籽以及由精细分离装置（32）分离后茶籽的含细小茶蒲杂质情况；如果分离物的分离指标高于许可范围，则第一高光谱视觉系统（4）和第二高光谱视觉系统（33）将会自动识别，并将采集的视觉信息数据反馈到智能控制系统（9），通过智能控制系统（9）对风机（321）的风量、网孔式绒毛输送带（21）的输送速度、振动机（28）和振荡器（12）的振动频率进行实时自动调节和优化，实现最优的分离效果，直到油茶蒲籽混合物分离完毕为止；
第四步，分离结束后，通过智能控制系统（9）关闭设备；如需进一步分离，重复上述第一步至第三步即可。
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