CN114273208B - 一种芸豆智能多级筛分装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种芸豆智能多级筛分装置及方法，其结构包括筛分机壳，在筛分机壳内设有与筛分机壳同轴的主轴，主轴上设有螺旋分离机构，所述螺旋分离机构自上而下绕主轴旋转并到达筛分机壳的底部，在螺旋分离机构的上部入口处设有入料机构和送料机构，在螺旋分离机构的下部出口处设有主出口，在螺旋分离机构的中部设有至少一个分出口，在主出口的末端设有换向机构，在换向机构的另一侧设有回送机构，回送机构将物料送到入料机构；在筛分机壳的顶部内侧轴心处设有导向筒，主轴的上端套设在导向筒内，主轴的下端穿过筛分机壳底部，并连接有振动机构。本发明能够从进料到出料形成连续操作，并在过程中实现多次筛分和分别出料，同时能实现回料操作。

Description

一种芸豆智能多级筛分装置及方法

技术领域

本发明涉及农用设备技术领域，特别涉及农用筛分技术领域，具体是一种芸豆智能多级筛分装置及方法。

背景技术

芸豆是一种嫩芸豆荚和豆粒都可以食用的豆科植物，芸豆粒一般呈长椭圆形或肾形，长0.9-2厘米，宽0.3-1.2厘米。在芸豆前期加工中，对芸豆去壳后，为了提高芸豆的产品质量，让芸豆能根据尺寸大小进行区分，需要在进一步加工之前对其豆体进行筛分，分选出粒度尺寸不同的芸豆种子，以提高产品分类聚合度。

目前，针对芸豆种子筛分的设备较少，并且现有的种子筛分设备一般都是圆形孔，不符合芸豆的真实形状结构，存在难以实现种子分级筛分、效率较低等问题，且筛分过程中在筛网区域会出现大量的豆液，难以清除，容易干扰设备的正常使用。如申请号为201621293836.6的中国专利提供了《一种芸豆分选的筛分装置》，其结构就是采用多层振动筛网，该结构在一定程度上能实现筛分，但筛分的芸豆难以直接排出，影响后续的筛分，同时容易导致堆积和损坏，不利于长期稳定使用。申请号为201821008098.5的中国专利提供了《一种用于芸豆分选的筛分装置》，其结构也是采用多层振动筛方案，虽然能够实时排出物料，但也无法完全能解决上述问题。

因此，寻找一种可以智能化的连续操作的筛分装置和配套使用的方法，对于提高芸豆的筛分效果有较大的帮助。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种芸豆智能多级筛分装置及方法，通过对结构进行创造性设计，使其能够从进料到出料形成连续操作，并在过程中实现多次筛分和分别出料，同时能实现回料操作，并能实现过程清洁，防止卡堵等问题。

本发明的技术方案如下：

一种芸豆智能多级筛分装置，包括圆柱体的筛分机壳，在筛分机壳内设有与筛分机壳同轴的主轴，主轴上设有螺旋分离机构，所述螺旋分离机构自上而下绕主轴旋转并到达筛分机壳的底部，在螺旋分离机构的上部入口处设有入料机构和送料机构，在螺旋分离机构的下部出口处设有主出口，在螺旋分离机构的中部设有至少一个分出口，在主出口的末端设有换向机构，在换向机构的另一侧设有回送机构，所述回送机构将物料送到入料机构；

在筛分机壳的顶部内侧轴心处设有导向筒，所述主轴的上端套设在导向筒内，主轴的下端穿过筛分机壳底部，并连接有振动机构；

在导向筒的侧面设有至少一个风扇。

进一步的，所述螺旋分离机构包括上下两层，上层螺旋板和下层螺旋板内侧都连接固定在主轴内，在上层螺旋板和下层螺旋板外侧之间设有垂直的外挡板，外挡板底部与下层螺旋板平齐，外挡板顶部高度超过上层螺旋板；

所述上层螺旋板上设有多个开口，在开口上安装筛分板，所述筛分板上设有多个筛孔，用于筛分芸豆；

所述下层螺旋板与上层螺旋板之间间隔为6至10厘米，在下层螺旋板和上层螺旋板的截面均为外高内底的弧形面，且从上端到下端，至少旋转四层；送料机构、分出口、主出口均安装在同一朝向；

在部分筛分板上设有筛分挡板；在下层螺旋板的部分位置设有开口，在下层螺旋板开口侧面设有分出口，且分出口的入口端承接到下层螺旋板下方，在下层螺旋板开口下方设有下层挡板，用于限定下层挡板上方来的芸豆都能被挡住并送入分出口内。

进一步的，所述上层螺旋板和所述下层螺旋板之间设有清洁板，所述清洁板的两侧安装在主轴和外挡板上，在主轴和外挡板上都设有轨道；

所述轨道分为上下两层，在主轴上的轨道作为主轴横向槽，在外挡板的轨道作为挡板横向槽，其中外挡板的挡板横向槽包括相互平行的上移动槽和下移动槽，在上移动槽和下移动槽之间设有挡板纵向槽，挡板纵向槽垂直于上移动槽和下移动槽，在挡板横向槽的下侧设有铺满的被动滑轮，在被动滑轮上放置有中间带有槽体的清洁移动块，其水平面呈凹字形，清洁移动块在被动滑轮的带动下，在挡板横向槽内运动，在清洁板的侧面设有侧面固定块，清洁移动块的槽体与侧面固定块配合，并通过带动侧面固定块运动从而带动清洁移动块整体运动；在主轴横向槽内也设有同样的移动块，且速度低于清洁移动块，以确保清洁板能螺旋形的上下移动。

进一步的，所述清洁板包括主推板，在主推板上端设有毛刷，在主推板的侧面设有清洁板滑轮机构，所述清洁板滑轮机构包括纵向滑轮、横向滑轮，且清洁板滑轮机构的底座设有伸缩机构，能控制与主轴横向槽和挡板横向槽之间的接触关系；

所述纵向滑轮数量为两个，所述横向滑轮数量为一个，且所述横向滑轮设置于两个纵向滑轮之间；纵向滑轮用于驱动清洁板沿着主轴纵向槽和挡板纵向槽运动，横向滑轮用于驱动清洁板沿着主轴横向槽和挡板横向槽运动；当清洁板的清洁板滑轮机构位于上移动槽的时候，此时清洁板的毛刷接触到上层螺旋板的下侧，并保持弯曲；当清洁板的清洁板滑轮机构位于下移动槽的时候，此时清洁板的主推板底部靠近下层螺旋板的上侧，保持0.5至1毫米间隙，此时毛刷保持竖直。

进一步的，所述下层挡板中部设有挡板转轴，挡板转轴两端固定在主轴和外挡板之间，并带有驱动机构，调节挡板转轴的角度从而调节下层挡板的倾斜度；当挡板转轴调节下层挡板为竖直状态的时候，实现对整个上层螺旋板和下层螺旋板之间的封闭阻隔。

进一步的，所述上层螺旋板的开口内安装的筛分板，包括筛分上板、筛分底板、筛分层，所述筛分层固定在筛分底板和筛分上板内，所述筛分底板上侧设有多个筛分定位孔，所述筛分上板下侧设有多个对应筛分定位孔的筛分定位锥，筛分定位孔和筛分定位锥为过盈配合；所述筛分层内设有多个筛分孔，在筛分层的四周设有筛分层小孔，筛分定位锥穿过筛分层小孔，将筛分层固定在筛分上板和筛分底板之间；

所述筛分层设有多个型号，每个型号对应不同筛分孔尺寸，可根据需要，在筛分上板和筛分底板之间放置所需型号的筛分层，在上层螺旋板上，按照从上到下的顺序可以在每一圈螺旋面设置不同的筛分层，以确保筛选从小到大的芸豆；

所述筛分层为柔性塑料板，在筛分孔的孔边缘设有硬质塑料圈，以确保筛分孔的尺寸不会拉伸变化；

所述筛分底板上设有多个金属杆作为筛分支架杆，用于辅助支撑柔性的筛分层；

所述筛分上板的一侧边设有一段槽，作为挡板安装槽，用于安装固定筛分挡板；以便在某些情况下，只需要在螺旋分离机构的上部筛选，无需落到出口时提供辅助阻挡。

进一步的，所述主轴内设有充放气管，充放气管下端连接到设置于振动机构旁的抽气机构，在主轴的侧面对应筛分板的位置设有充气板，所述充气板包括连接到主轴的安装架，安装架侧面连接有清洁安装板，在清洁安装板中设有多个弹簧，在弹簧的另一端设有清洁工作板，在清洁工作板和清洁安装板的外周连接有密封布；在非使用状态下，充气板内为负压状态，弹簧被压缩，当充放气管与外界联通后，气压恢复，弹簧弹出并带动清洁工作板推到筛分板底部；

所述所述在充气板对应的外挡板上设有挡板侧门。

进一步的，所述主出口倾斜的朝向下方，在主出口底部设有称量分筛，所述称量分筛下方设有称量机构；在主出口的最底端设有一个换向机构，所述换向机构为底部连接铰链的板体，当其板体靠在主出口上侧的时候，主出口联通，当其板体靠在主出口下侧的时候，主出口关闭，并联通到设置于主出口外部的回送机构。

进一步的，所述回送机构包括两个主动轮，在两个主动轮中间放置有一个从动轮，所述从动轮的内侧设有多个容料仓，在从动轮的前后端还设有两个环作为仓侧板；

回送机构的上部内侧位于入料机构的上部，所述入料机构为漏斗结构，其宽度大于回送机构的宽度；在入料机构的底部连接送料机构，所述送料机构的高度不超过2厘米，通过输送带向上层螺旋板输送芸豆。

一种芸豆智能多级筛分方法，包括如下步骤：

S1、通过入料机构，将颗粒状的芸豆送入并进入送料机构，送料机构将入料机构送来的芸豆平铺为一层，送入上层螺旋板；

S2、上层螺旋板上根据需要，安装有多个筛分板，在重力的滚动下，或在振动机构的带动振动下，芸豆按照不同尺寸的筛分板分别被筛选，筛选出的芸豆落入下层螺旋板或充气板后再落入下层螺旋板，并最终通过一个或多个分出口排出，然后进入对应的储存区域；而一直未被筛分的大尺寸芸豆通过上层螺旋板一直输送到主出口，并通过主出口送入对应的储存区域；

S3、当最终送出的芸豆中依然有大量小尺寸的芸豆，通过称量分筛筛出并落到称量机构，测量单位时间内重量超过一定程度后，并转动换向机构使芸豆回送到回送机构内，然后通过回送机构的转动将芸豆回送到入料机构中，重新经历筛选过程；

S4、当下层螺旋板内的芸豆未被排放干净的时候，开启横向滑轮，带动清洁板刮送下层螺旋板内的芸豆向下运动以便被排出，当需要通过下层挡板的时候，将对应的下层挡板旋转到不妨碍清洁板通过的位置；

当清洁板需要对上层螺旋板的筛分板下部和侧面进行清洗，以减少内部滋生微生物，此时将清洁板送到上侧的轨道，然后通过毛刷进行清洁；

S5、当有部分芸豆卡在筛分板中，影响后续芸豆运动，通过振动无法将其取出的时候，通过打开充放气管对充气板内实现联通，让充气板内气压瞬间恢复常态，被压迫的弹簧恢复并带动清洁工作板冲向筛分板，将筛分板内卡住的芸豆推出，然后开启抽气机构对充气板进行抽气，使其恢复到工作前的位置状态。

本发明的有益之处在于：

1、本发明通过设置螺旋形的筛分结构，在同样的空间，实现了更大范围的筛分作业面积，并且可以连续工作，不需要单独停机或单独设置取料机构，依靠设备本身的重力或振动力即可实现智能分级分筛的效果；

2、本发明所设计的机构，能够确保满足不同层级、不同数量的筛分，且在筛分不合格的情况下，可以直接回送重新操作，确保筛分效果满足产品质量需求，避免后期质检，避免再次用其他设备操作；

3、本发明设置有可以螺旋运动的清洁板，能够有效地清除上层螺旋板和下层螺旋板之间的区域，克服了人工清洗不方便的问题，减少滋生微生物；并且能方便的刮送下层螺旋板上的芸豆，以避免部分芸豆破裂后粘附在内部的问题，确保整个环境干净清洁；同时刷毛能有效的清洁筛分层侧面的粘附，实现各个面的干净卫生；并且在清洁板运动的过程中，没有任何会阻挡它运动的障碍物，确保运输过程顺利方便；

4、本发明所设置的充气板，通过气体和弹簧的结合，能够减少主动驱动机构，从而实现对卡在筛分层的芸豆的清理，以避免后续芸豆被干扰，并堵塞筛分处；由于充气板配合的是柔性塑料的筛分层，因此能确保弹力接触顺利排出芸豆，提高效率，减少因刚性碰撞而带来对芸豆的二次损害。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图；

图2为筛分板的拆分结构示意图；

图3为筛分底板的结构示意图；

图4为图1右下角常规状态的剖视图；

图5为图4换向后的剖视图；

图6为螺旋分离区的剖视图；

图7为真空弹簧板的内部结构示意图；

图8为图7为泄压后的运动结构图；

图9为清洁板区域的剖面结构示意图；

图10为清洁板在纵向移动槽区域的剖面结构示意图；

图11为外挡板的右视剖面图；

图12为清洁板的细节图；

图13为外挡板的剖面细节图；

图14为下层挡板的安装结构示意图；

图15为图14变化后的结构示意图；

图16为图1中回送机构A-A剖面图；

图中：

1筛分机壳、2主轴、3导向筒、4螺旋分离机构、5外挡板、6上层螺旋板、7下层螺旋板、8分出口、9主出口、10称量机构、11称量分筛、12振动机构、13抽气机构、14换向机构、15回送机构、16入料机构、17送料机构、18充气板、19清洁板、20风扇、21下层挡板、

201主轴横向槽、202主轴纵向槽、

501挡板侧门、502挡板横向槽、503挡板纵向槽、504被动滑轮、

5021下移动槽、5022上移动槽、5023清洁移动块、

601筛分板、6011筛分上板、6012筛分层、6013筛分底板、6014筛分挡板、

60111挡板安装槽、60112筛分定位锥、60121筛分孔、60122筛分层小孔、60131筛分定位孔、60132筛分支架杆、

1501主动轮、1502从动轮、1503容料仓、1504仓侧板、

1801安装架、1802充放气管、1803清洁工作板、1804弹簧、1805清洁安装板、

1901毛刷、1902主推板、1903清洁板滑轮机构、

19031纵向滑轮、19032横向滑轮。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明，需要说明的是，在本文中，诸如“上”、“下”等词语，仅仅用于方便对附图进行描述，并非限制实际使用中的方向，且不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素；本发明内所述的部分液力、电力、风力等驱动机构，未说明具体连接或运动方式的，都属于常规的现有技术方案。

如图1-16所示，一种芸豆智能多级筛分装置，包括圆柱体的筛分机壳1，所述筛分机壳1为透明材质，其侧面可以打开，以便安装和拆卸内部的机构；在筛分机壳1内设有与筛分机壳1同轴的主轴2，主轴2上设有螺旋分离机构4，所述螺旋分离机构4自上而下绕主轴2旋转并到达筛分机壳1的底部，如图1所示的设置有4圈螺旋，在螺旋分离机构4的上部入口处设有入料机构16和送料机构17，在螺旋分离机构4的下部出口处设有主出口9，在螺旋分离机构4的中部设有至少一个分出口8，分出口8下方连接有送到其他储存机构的软袋，如图1所示的在从上到下第二层设有一个分出口8，在主出口9的末端设有换向机构14，在换向机构14的另一侧设有回送机构15，所述回送机构15将物料送到入料机构16；

在筛分机壳1的顶部内侧轴心处设有导向筒3，所述主轴2的上端套设在导向筒3内，导向筒3内设有多个碟形弹簧，主轴2的下端穿过筛分机壳1底部，并连接有振动机构12，振动机构12上下运动带动主轴2上下运动，并通过导向筒3对其进行限位和缓冲；

按照实施例所优选的，在导向筒3的侧面设有至少一个风扇20，以便风扇20对内部进行温度调控，风扇20可以送热风和冷风。

按照实施例所优选的，所述螺旋分离机构4包括上下两层，上层螺旋板6和下层螺旋板7内侧都连接固定在主轴2内，在上层螺旋板6和下层螺旋板7外侧之间设有垂直的外挡板5，外挡板5底部与下层螺旋板7平齐，外挡板5顶部高度超过上层螺旋板6；

所述上层螺旋板6上设有多个开口，在开口上安装筛分板601，所述筛分板601上设有多个椭圆形的筛孔，用于筛分芸豆，以确保适应芸豆适宜的形状；

所述下层螺旋板7与上层螺旋板6之间间隔为6至10厘米，在下层螺旋板7和上层螺旋板6的截面均为外高内底的弧形面；送料机构17、分出口8、主出口9均安装在同一朝向；如此设计的原因是为了避免设备占用体积过大，违背螺旋筛分的最基本效果；

在部分筛分板601上设有筛分挡板6014；在下层螺旋板7的部分位置设有开口，在下层螺旋板7开口侧面设有分出口8，且分出口8的入口端承接到下层螺旋板7下方，在下层螺旋板7开口下方设有下层挡板21，用于限定下层挡板21上方来的芸豆都能被挡住并送入分出口8内。

所述上层螺旋板6和所述下层螺旋板7之间设有清洁板19，所述清洁板19的两侧安装在主轴2和外挡板5上，在主轴2和外挡板5上都设有轨道；

所述轨道分为上下两层，在主轴上的轨道作为主轴横向槽201，在外挡板5的轨道作为挡板横向槽502，其中外挡板5的挡板横向槽502包括相互平行的上移动槽5022和下移动槽5021，在上移动槽5022和下移动槽5021之间设有挡板纵向槽503，挡板纵向槽503垂直于上移动槽5022和下移动槽5021，在挡板横向槽502的下侧设有铺满的被动滑轮504，在被动滑轮504上放置有中间带有槽体的清洁移动块5023，其水平面呈凹字形，清洁移动块5023在被动滑轮504的限定下，在挡板横向槽502内运动，在清洁板19的侧面设有侧面固定块，清洁移动块5023的槽体与侧面固定块配合，并通过带动侧面固定块运动从而带动清洁移动块5023整体运动，清洁移动块5023的水平侧卡在挡板横向槽502和主轴横向槽201内，不会脱轨；在主轴横向槽201内也设有同样的移动块，且速度低于清洁移动块5023，以确保清洁板19能螺旋形的上下移动，在移动过程中的角速度均匀。运动过程中，主要通过被动滑轮504实现运动，所述被动滑轮504自身不带有转动动力机构，仅用于提供滑动力，以确保其上的清洁块19能顺畅的运动。由于清洁板19本身带有一定重量，因此不需要在主轴横向槽201和挡板横向槽502内的上侧设置类似的一排被动滑轮，以减少成本和安装难度。

所述清洁板19包括主推板1902，在主推板1902上端设有毛刷1901，主推板1902的侧面固定块为清洁板滑轮机构1903，所述清洁板滑轮机构1903包括纵向滑轮19031、横向滑轮19032，且清洁板滑轮机构1903的底座设有伸缩机构和驱动电机，能控制与主轴横向槽201和挡板横向槽502之间的接触关系和驱动清洁板19移动；

所述纵向滑轮19031数量为两个，所述横向滑轮19032数量为一个，且所述横向滑轮19032设置于两个纵向滑轮19031之间；纵向滑轮19031用于驱动清洁板19沿着主轴纵向槽202和挡板纵向槽503运动，横向滑轮19032用于驱动清洁板19沿着主轴横向槽201和挡板横向槽502运动；当清洁板19的清洁板滑轮机构1903位于上移动槽5022的时候，此时清洁板19的毛刷接触到上层螺旋板6的下侧，并保持弯曲；当清洁板19的清洁板滑轮机构1903位于下移动槽5021的时候，此时清洁板19的主推板1902底部靠近下层螺旋板7的上侧，保持0.5至1毫米间隙，此时毛刷1901保持竖直。在主推板1902内设有电池，用于为纵向滑轮19031、横向滑轮19032的运动提供动力，当需要更换电池的时候，取出清洁板19并更换其内部的电池即可。特别需要注意的是，在驱动横向滑轮19032运动的时候，需要确保清洁板19两侧驱动横向滑轮19032的运动速度不同，以确保能实现角速度稳定，此时由于清洁移动块5023不回脱轨，即便角速度偶尔不同，也不会导致清洁块19脱出，避免清洁块19掉落。

所述下层挡板21中部设有挡板转轴211，挡板转轴211两端固定在主轴2和外挡板5之间，并带有驱动机构，调节挡板转轴211的角度从而调节下层挡板21的倾斜度；当挡板转轴211调节下层挡板为竖直状态的时候，实现对整个上层螺旋板6和下层螺旋板7之间的封闭阻隔。

按照实施例所优选的，所述上层螺旋板6的开口内安装的筛分板601，包括筛分上板6011、筛分底板6013、筛分层6012，所述筛分层6012固定在筛分底板6013和筛分上板6011内，所述筛分底板6013上侧设有多个筛分定位孔60131，所述筛分上板6011下侧设有多个对应筛分定位孔60131的筛分定位锥60112，筛分定位孔60131和筛分定位锥60112为过盈配合；所述筛分层6012内设有多个筛分孔60121，在筛分层6012的四周设有筛分层小孔60122，筛分定位锥60112穿过筛分层小孔60122，将筛分层6012固定在筛分上板6011和筛分底板6013之间；

所述筛分层6012设有多个型号，每个型号对应不同筛分孔60121尺寸，可根据需要，在筛分上板6011和筛分底板6013之间放置所需型号的筛分层6012，在上层螺旋板6上，按照从上到下的顺序可以在每一圈螺旋面设置不同的筛分层6012，以确保筛选从小到大的芸豆；

所述筛分层6012为柔性塑料板，在筛分孔60121的孔边缘设有硬质塑料圈，以确保筛分孔60121的尺寸不会拉伸变化；如此设计，可以让柔性的塑料板更便于筛选，在主轴2振动的时候能通过柔性塑料版自身的晃动带动筛分，而不是单纯依靠整体的振动筛分，以提高筛分效率；

所述筛分底板6013上设有多个金属杆作为筛分支架杆60132，用于辅助支撑柔性的筛分层6012，如此设计，是为了避免柔性的塑料板组成的筛分层6012过于塌陷，导致大量大尺寸的芸豆汇聚在此，影响后续筛分过程；

所述筛分上板6011的一侧边设有一段槽，作为挡板安装槽60111，用于安装固定筛分挡板6014；以便在某些情况下，只需要在螺旋分离机构的上部筛选，无需落到出口时提供辅助阻挡。

按照实施例所优选的，所述主轴2内设有充放气管1802，充放气管1802下端连接到设置于振动机构12旁的抽气机构，在主轴2的侧面对应筛分板601的位置设有充气板18，所述充气板18包括连接到主轴2的安装架1801，安装架1801侧面连接有清洁安装板1805，在清洁安装板1805中设有多个弹簧1804，在弹簧1804的另一端设有清洁工作板1803，在清洁工作板1803和清洁安装板1805的外周连接有密封布；在非使用状态下，充气板18内为负压状态，弹簧1804被压缩，当充放气管1802与外界联通后，气压恢复，弹簧1804弹出并带动清洁工作板1803推到筛分板601底部；

所述所述在充气板18对应的外挡板5上设有挡板侧门501。

按照实施例所优选的，所述主出口9倾斜的朝向下方，在主出口9底部设有称量分筛11，所述称量分筛11下方设有称量机构10；在主出口9的最底端设有一个换向机构14，所述换向机构14为底部连接铰链的板体，当其板体靠在主出口9上侧的时候，主出口9联通，当其板体靠在主出口9下侧的时候，主出口9关闭，并联通到设置于主出口9外部的回送机构15。

所述回送机构15包括两个主动轮1501，，主动轮1501设有电机，能够带动主动轮1501转动，在两个主动轮1501中间放置有一个从动轮1502，通过摩擦力带动从动轮1502转动，所述从动轮1502的内侧设有多个容料仓1503，在从动轮1502的前后端还设有两个环作为仓侧板1504；

回送机构15的上部内侧位于入料机构16的上部，所述入料机构16为漏斗结构，其宽度大于回送机构15的宽度；在入料机构16的底部连接送料机构17，所述送料机构17的高度不超过2厘米，通过输送带向上层螺旋板6输送芸豆。

一种芸豆智能多级筛分方法，包括如下步骤：

S1、通过入料机构16，将颗粒状的芸豆送入并进入送料机构17，送料机构17因为限定了高度，可以将入料机构16送来的芸豆平铺为一层，送入上层螺旋板6，以避免一次送入的量堆叠；

S2、上层螺旋板6上根据需要，安装有多个筛分板601，在重力的滚动下，或在振动机构12的带动振动下，芸豆按照不同尺寸的筛分板601分别被筛选，筛选出的芸豆落入下层螺旋板7或充气板18后再落入下层螺旋板7，并最终通过一个或多个分出口8排出，然后进入对应的储存区域；而一直未被筛分的大尺寸芸豆通过上层螺旋板6一直输送到主出口9，并通过主出口9送入对应的储存区域；

S3、当最终送出的芸豆中依然有大量小尺寸的芸豆，通过称量分筛11筛出并落到称量机构10，测量单位时间内重量超过一定程度后，并转动换向机构14使芸豆回送到回送机构15内，然后通过回送机构15的转动将芸豆回送到入料机构16中，重新经历筛选过程；

称量分筛11的孔的尺寸要与最靠近下端的上层螺旋板6上的筛分板601的筛分孔60121尺寸相同；

步骤S3所述的一定程度，可以根据设计，选定符合要求的参数，如误差率5%，则称量到的重量达到入料机构16输入量的5%重量后，则必须启动换向机构14和回送系统，将所有的芸豆都回送到入料机构16，由于入料机构16的宽度大于回送机构，因此不会妨碍正常的入料工作；

S4、当下层螺旋板7内的芸豆未被排放干净的时候，开启横向滑轮19032，带动清洁板19刮送下层螺旋板7内的芸豆向下运动以便被排出，当需要通过下层挡板21的时候，将对应的下层挡板21旋转到不妨碍清洁板19通过的位置；

当清洁板19需要对上层螺旋板6的筛分板601下部和侧面进行清洗，以减少内部滋生微生物，此时将清洁板19送到上侧的轨道，然后通过毛刷1901进行清洁；

S5、当有部分芸豆卡在筛分板601中，影响后续芸豆运动，通过振动无法将其取出的时候，通过打开充放气管1802对充气板18内实现联通，让充气板18内气压瞬间恢复常态，被压迫的弹簧1804恢复并带动清洁工作板1803冲向筛分板601，由于筛分板601具备一定的柔性，将筛分板601内卡住的芸豆推出，过程会很稳定，也不会因为刚性的清洁工作板1803冲击到而导致损坏，然后开启抽气机构13对充气板18进行抽气，使其恢复到工作前的位置状态，弹簧1804被压缩，等待下一次工作。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的改进。

Claims (7)

1.一种芸豆智能多级筛分装置，其特征在于，包括圆柱体的筛分机壳（1），在筛分机壳（1）内设有与筛分机壳（1）同轴的主轴（2），主轴（2）上设有螺旋分离机构（4），所述螺旋分离机构（4）自上而下绕主轴（2）旋转并到达筛分机壳（1）的底部，在螺旋分离机构（4）的上部入口处设有入料机构（16）和送料机构（17），在螺旋分离机构（4）的下部出口处设有主出口（9），在螺旋分离机构（4）的中部设有至少一个分出口（8），在主出口（9）的末端设有换向机构（14），在换向机构（14）的另一侧设有回送机构（15），所述回送机构（15）将物料送到入料机构（16）；

在筛分机壳（1）的顶部内侧轴心处设有导向筒（3），所述主轴（2）的上端套设在导向筒（3）内，主轴（2）的下端穿过筛分机壳（1）底部，并连接有振动机构；

在导向筒（3）的侧面设有至少一个风扇（20）；

所述螺旋分离机构（4）包括上下两层，上层螺旋板（6）和下层螺旋板（7）内侧都连接固定在主轴（2）内，在上层螺旋板（6）和下层螺旋板（7）外侧之间设有垂直的外挡板（5），外挡板（5）底部与下层螺旋板（7）平齐，外挡板（5）顶部高度超过上层螺旋板（6）；

所述上层螺旋板（6）上设有多个开口，在开口上安装筛分板（601），所述筛分板（601）上设有多个筛孔，用于筛分芸豆；

所述下层螺旋板（7）与上层螺旋板（6）之间间隔为6至10厘米，在下层螺旋板（7）和上层螺旋板（6）的截面均为外高内底的弧形面，且从上端到下端，至少旋转四层；送料机构（17）、分出口（8）、主出口（9）均安装在同一朝向；

在部分筛分板（601）上设有筛分挡板（6014）；在下层螺旋板（7）的部分位置设有开口，在下层螺旋板（7）开口侧面设有分出口（8），且分出口（8）的入口端承接到下层螺旋板（7）下方，在下层螺旋板（7）开口下方设有下层挡板（21），用于限定下层挡板（21）上方来的芸豆都能被挡住并送入分出口（8）内；

所述上层螺旋板（6）和所述下层螺旋板（7）之间设有清洁板（19），所述清洁板（19）的两侧安装在主轴（2）和外挡板（5）上，在主轴（2）和外挡板（5）上都设有轨道；

所述轨道分为上下两层，在主轴上的轨道作为主轴横向槽（201），在外挡板（5）的轨道作为挡板横向槽（502），其中外挡板（5）的挡板横向槽（502）包括相互平行的上移动槽（5022）和下移动槽（5021），在上移动槽（5022）和下移动槽（5021）之间设有挡板纵向槽（503），挡板纵向槽（503）垂直于上移动槽（5022）和下移动槽（5021），在挡板横向槽（502）的下侧设有铺满的被动滑轮（504），在被动滑轮（504）上放置有中间带有槽体的清洁移动块（5023），其水平面呈凹字形，清洁移动块（5023）在被动滑轮（504）的带动下，在挡板横向槽（502）内运动，在清洁板（19）的侧面设有侧面固定块，清洁移动块（5023）的槽体与侧面固定块配合，并通过带动侧面固定块运动从而带动清洁移动块（5023）整体运动；在主轴横向槽（201）内也设有同样的移动块，且速度低于清洁移动块（5023），以确保清洁板（19）能螺旋形的上下移动；

所述清洁板（19）包括主推板（1902），在主推板（1902）上端设有毛刷（1901），在主推板（1902）的侧面设有清洁板滑轮机构（1903），所述清洁板滑轮机构（1903）包括纵向滑轮（19031）、横向滑轮（19032），且清洁板滑轮机构（1903）的底座设有伸缩机构，能控制与主轴横向槽（201）和挡板横向槽（502）之间的接触关系；

所述纵向滑轮（19031）数量为两个，所述横向滑轮（19032）数量为一个，且所述横向滑轮（19032）设置于两个纵向滑轮（19031）之间；纵向滑轮（19031）用于驱动清洁板（19）沿着主轴纵向槽（202）和挡板纵向槽（503）运动，横向滑轮（19032）用于驱动清洁板（19）沿着主轴横向槽（201）和挡板横向槽（502）运动；当清洁板（19）的清洁板滑轮机构（1903）位于上移动槽（5022）的时候，此时清洁板（19）的毛刷接触到上层螺旋板（6）的下侧，并保持弯曲；当清洁板（19）的清洁板滑轮机构（1903）位于下移动槽（5021）的时候，此时清洁板（19）的主推板（1902）底部靠近下层螺旋板（7）的上侧，保持0.5至1毫米间隙，此时毛刷（1901）保持竖直。

2.根据权利要求1所述的一种芸豆智能多级筛分装置，其特征在于，所述下层挡板（21）中部设有挡板转轴（211），挡板转轴（211）两端固定在主轴（2）和外挡板（5）之间，并带有驱动机构，调节挡板转轴（211）的角度从而调节下层挡板（21）的倾斜度；当挡板转轴（211）调节下层挡板为竖直状态的时候，实现对整个上层螺旋板（6）和下层螺旋板（7）之间的封闭阻隔。

3.根据权利要求1所述的一种芸豆智能多级筛分装置，其特征在于，所述上层螺旋板（6）的开口内安装的筛分板（601），包括筛分上板（6011）、筛分底板（6013）、筛分层（6012），所述筛分层（6012）固定在筛分底板（6013）和筛分上板（6011）内，所述筛分底板（6013）上侧设有多个筛分定位孔（60131），所述筛分上板（6011）下侧设有多个对应筛分定位孔（60131）的筛分定位锥（60112），筛分定位孔（60131）和筛分定位锥（60112）为过盈配合；所述筛分层（6012）内设有多个筛分孔（60121），在筛分层（6012）的四周设有筛分层小孔（60122），筛分定位锥（60112）穿过筛分层小孔（60122），将筛分层（6012）固定在筛分上板（6011）和筛分底板（6013）之间；

所述筛分层（6012）设有多个型号，每个型号对应不同筛分孔（60121）尺寸，可根据需要，在筛分上板（6011）和筛分底板（6013）之间放置所需型号的筛分层（6012），在上层螺旋板（6）上，按照从上到下的顺序可以在每一圈螺旋面设置不同的筛分层（6012），以确保筛选从小到大的芸豆；

所述筛分层（6012）为柔性塑料板，在筛分孔（60121）的孔边缘设有硬质塑料圈，以确保筛分孔（60121）的尺寸不会拉伸变化；

所述筛分底板（6013）上设有多个金属杆作为筛分支架杆（60132），用于辅助支撑柔性的筛分层（6012）；

所述筛分上板（6011）的一侧边设有一段槽，作为挡板安装槽（60111），用于安装固定筛分挡板（6014）；以便在某些情况下，只需要在螺旋分离机构（4）的上部筛选，无需落到出口时提供辅助阻挡。

4.根据权利要求1所述的一种芸豆智能多级筛分装置，其特征在于，所述主轴（2）内设有充放气管（1802），充放气管（1802）下端连接到设置于振动机构（12）旁的抽气机构，在主轴（2）的侧面对应筛分板（601）的位置设有充气板（18），所述充气板（18）包括连接到主轴（2）的安装架（1801），安装架（1801）侧面连接有清洁安装板（1805），在清洁安装板（1805）中设有多个弹簧（1804），在弹簧（1804）的另一端设有清洁工作板（1803），在清洁工作板（1803）和清洁安装板（1805）的外周连接有密封布；在非使用状态下，充气板（18）内为负压状态，弹簧（1804）被压缩，当充放气管（1802）与外界联通后，气压恢复，弹簧（1804）弹出并带动清洁工作板（1803）推到筛分板（601）底部；

所述所述在充气板（18）对应的外挡板（5）上设有挡板侧门（501）。

5.根据权利要求1所述的一种芸豆智能多级筛分装置，其特征在于，所述主出口（9）倾斜的朝向下方，在主出口（9）底部设有称量分筛（11），所述称量分筛（11）下方设有称量机构（10）；在主出口（9）的最底端设有一个换向机构（14），所述换向机构（14）为底部连接铰链的板体，当其板体靠在主出口（9）上侧的时候，主出口（9）联通，当其板体靠在主出口（9）下侧的时候，主出口（9）关闭，并联通到设置于主出口（9）外部的回送机构（15）。

6.根据权利要求5所述的一种芸豆智能多级筛分装置，其特征在于，所述回送机构（15）包括两个主动轮（1501），在两个主动轮（1501）中间放置有一个从动轮（1502），所述从动轮（1502）的内侧设有多个容料仓（1503），在从动轮（1502）的前后端还设有两个环作为仓侧板（1504）；

回送机构（15）的上部内侧位于入料机构（16）的上部，所述入料机构（16）为漏斗结构，其宽度大于回送机构（15）的宽度；在入料机构（16）的底部连接送料机构（17），所述送料机构（17）的高度不超过2厘米，通过输送带向上层螺旋板（6）输送芸豆。

7.一种芸豆智能多级筛分方法，采用如权利要求1-6中任意一项所述的芸豆智能多级筛分装置，其特征在于，包括如下步骤：

S1、通过入料机构（16），将颗粒状的芸豆送入并进入送料机构（17），送料机构（17）将入料机构（16）送来的芸豆平铺为一层，送入上层螺旋板（6）；

S2、上层螺旋板（6）上根据需要，安装有多个筛分板（601），在重力的滚动下，或在振动机构（12）的带动振动下，芸豆按照不同尺寸的筛分板（601）分别被筛选，筛选出的芸豆落入下层螺旋板（7）或充气板（18）后再落入下层螺旋板（7），并最终通过一个或多个分出口（8）排出，然后进入对应的储存区域；而一直未被筛分的大尺寸芸豆通过上层螺旋板（6）一直输送到主出口（9），并通过主出口（9）送入对应的储存区域；

S3、当最终送出的芸豆中依然有大量小尺寸的芸豆，通过称量分筛（11）筛出并落到称量机构（10），测量单位时间内重量超过一定程度后，并转动换向机构（14）使芸豆回送到回送机构（15）内，然后通过回送机构（15）的转动将芸豆回送到入料机构（16）中，重新经历筛选过程；

S4、当下层螺旋板（7）内的芸豆未被排放干净的时候，开启横向滑轮（19032），带动清洁板（19）刮送下层螺旋板（7）内的芸豆向下运动以便被排出，当需要通过下层挡板（21）的时候，将对应的下层挡板（21）旋转到不妨碍清洁板（19）通过的位置；

当清洁板（19）需要对上层螺旋板（6）的筛分板（601）下部和侧面进行清洗，以减少内部滋生微生物，此时将清洁板（19）送到上侧的轨道，然后通过毛刷（1901）进行清洁；

S5、当有部分芸豆卡在筛分板（601）中，影响后续芸豆运动，通过振动无法将其取出的时候，通过打开充放气管（1802）对充气板（18）内实现联通，让充气板（18）内气压瞬间恢复常态，被压迫的弹簧（1804）恢复并带动清洁工作板（1803）冲向筛分板（601），将筛分板（601）内卡住的芸豆推出，然后开启抽气机构（13）对充气板（18）进行抽气，使其恢复到工作前的位置状态。

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