CN205904118U - 一种颗粒状农产品的自动分拣装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及颗粒状农产品质量安全检测技术领域，尤其涉及一种颗粒状农产品的自动分拣装置，包括传送机构、检测机构、分拣机构、接收机构和控制机构，所述检测机构和所述分拣机构沿所述传送机构的传送方向依次设于所述传送机构的上方；所述接收机构设于所述传送机构的一侧与所述分拣机构相对应设置；所述检测机构包括异物检测单元、形状检测单元和含量检测单元，分别用于对待分拣颗粒状农产品的异物信息、形状信息和成分含量信息进行检测，所述控制机构与所述传送机构、检测机构及分拣机构连接，用于根据所述检测机构检测到的信息控制所述分拣机构进行分拣。该装置结构简单，自动化程度高，可有效降低误检率并大幅节省人工分拣的时间和劳力。

Description

一种颗粒状农产品的自动分拣装置

技术领域

本实用新型涉及颗粒状农产品质量检测技术领域，尤其涉及一种颗粒状农产品的自动分拣装置。

背景技术

花生是人们日常生活中常见食品之一，也是重要的油料作物、经济作物，其果实呈颗粒状。随着近年来人们对食品质量安全意识的明显提高，花生品质日益受到人们的关注。

花生品质主要有以下3个方面：(1)感官品质，即单个花生颗粒的大小；(2)物理品质，即花生颗粒是否有物理性残缺，以及花生中是否含有石子、碎瓷片、碎玻璃等对食用者造成直接或间接安全隐患的异物；(3)化学品质，即花生是否发生酸败(亦称为“哈变”、“哈败”)，以及花生含油量的高低。传统的花生分拣主要对颗粒大小进行分拣，亦即只针对感官品质进行分拣，而对花生的物理品质、化学品质的关注甚少。此外，受技术条件等的限制，对花生物理品质、化学品质的分拣仍是一项亟待解决的难题。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供一种颗粒状农产品的自动分拣装置，以解决传统的依靠感官品质对颗粒状农产品进行分拣的准确性不高且费时费力的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种颗粒状农产品的自动分拣装置，包括传送机构、检测机构、分拣机构、接收机构和控制机构，所述检测机构和所述分拣机构沿所述传送机构的传送方向依次设于所述传送机构的上方；所述接收机构设于所述分拣机构的一侧；所述检测机构包括异物检测单元、形状检测单元和含量检测单元，所述异物检测单元用于检测待分拣颗粒状农产品中的异物；所述形状检测单元和所述含量检测单元分别用于对待分拣颗粒状农产品的形状信息和成分含量信息进行检测，所述控制机构与所述传送机构、检测机构和分拣机构连接，用于根据所述检测机构检测到的信息及所述颗粒状农产品在所述传送机构上的位置控制所述分拣机构进行分拣。

其中，所述检测机构还包括残次检测单元，所述残次检测单元用于对待分拣颗粒状农产品的残次信息进行检测，且所述形状检测单元、残次检测单元及所述含量检测单元设于所述异物检测单元与所述分拣机构之间。

其中，所述检测机构的各检测单元沿同一条直线设置。

其中，所述异物检测单元为X射线相机；所述形状检测单元为CCD相机；所述残次检测单元为荧光相机；所述含量检测单元为近红外光谱仪，所述近红外光谱仪用于检测所述待检测颗粒状农产品的品质指标含量。

其中，还包括落料机构，所述检测机构设于所述落料机构和所述分拣机构之间；落料机构包括落料漏斗和振动单元，所述落料漏斗设于所述传送机构的上方，所述振动单元设于所述落料漏斗上。

其中，还包括整流机构，所述整流机构设于所述落料漏斗和所述检测机构之间，且所述整流机构包括整流通道，所述整流通道沿所述传送机构的传送方向设置且沿所述传送机构的传送方向收缩。

其中，所述分拣机构包括支架和与所述支架垂直连接的弹片，所述支架沿传送带传送方向平行于所述传送机构设于所述传送机构的上方，所述弹片设于所述支架和所述传送机构之间，且所述弹片的数量为多个，多个所述弹片沿所述支架的长度方向间隔设置，且所述控制机构与所述弹片连接用于控制所述弹片的动作；所述接收机构设有与所述弹片的数量相等接收通道，且所述通道位置与所述弹片一一对应设置。

所述分拣机构还包括复位弹簧，所述复位弹簧连接于所述支架和所述弹片之间。

其中，所述传送机构包括传送带和为所述传动带提供动力的电机。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供的颗粒状农产品的自动分拣装置，包括传送机构、检测机构、分拣机构、接收机构和控制机构，检测机构和分拣机构沿传送机构的传送方向依次设于传送机构的上方，接收机构设于传送机构的一侧与分拣机构相对应设置，控制机构与传送机构、检测机构及分拣机构连接。待分拣颗粒状农产品在传送机构上传送，当待分拣颗粒状农产品经过检测机构时，由于检测机构包括异物检测单元、形状检测单元和含量检测单元，所以检测机构能够检测出待分拣颗粒状农产品中的异物以及待分拣颗粒状农产品的形状信息和品质指标含量，并将该信息发送给控制机构，控制机构根据接收到的信息对待分拣颗粒状农产品进行分类并控制分拣机构按照所分类别进行分拣。该装置结构简单，自动化程度高，可有效降低误检率并大幅节省人工分拣的时间和劳力。

除以上所描述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的颗粒状农产品自动分拣装置的侧视结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的颗粒状农产品自动分拣装置的俯视结构示意图。

图中：10：分拣机构；20：检测机构；30：接收机构；40：落料机构；50：整流机构；60：传送机构；101：支架；102：弹片；201：X射线相机；202：CCD相机；203：荧光相机；204：近红外光谱仪；401：落料漏斗；402：振动电机；601：传送带；602：电机。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前端”、“末端”、“头部”、“尾部”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种颗粒状农产品的自动分拣装置，包括传送机构60、检测机构20、分拣机构10、接收机构30和控制机构(图中未标出)。传送机构60包括传送带601和为传动带601提供动力的电机602，优选但不局限于步进电机。检测机构20和分拣机构10沿传送带601的传送方向依次设于传送带601的上方且共直线设置；接收机构30设于分拣机构10的一侧；控制机构与传送带601、电机602、检测机构20及分拣机构10连接，检测机构20包括异物检测单元、形状检测单元和含量检测单元，异物检测单元设于形状检测单元和含量检测检测单元的左侧，异物检测单元用于检测待分拣颗粒状农产品中的异物；形状检测单元和含量检测单元分别检测待分拣颗粒状农产品的形状信息和成分含量信息，并将检测到的信息发送给控制机构，控制机构根据接收到的信息对待分拣颗粒状农产品进行分类，并能精确的检测颗粒状农产品在传送带上的位置信息，根据对颗粒状农产品的分类和传送带的位置信息控制分拣机构10按照所分类别进行分拣。

本实用新型的颗粒状农产品自动分拣装置可以实现对多种不同的颗粒状农产品的分拣，本实施所说的颗粒状农产品包含但不限定于花生、大豆、玉米等，本实施例中，以花生为例进行说明，如图1和图2所示，待分拣的花生在传送带601的带动下向右传送，花生首先经过异物检测单元的下方，在本实施例中，异物检测单元优选为X射线相机201，当花生经过X射线相机201时，X射线相机201对经过的待分拣花生进行扫描，由于花生对X射线的阻挡与异物对X射线的阻挡不同，所以X射线相机201能够分辨出传送带601上的物体是花生还是异物，控制机构根据X射线相机201检测到的信息控制分拣机构10对花生和异物进行分拣，接收机构30对分拣后的花生和异物进行分开收集，实现异物和花生的分离；当检测到是异物时，异物在传送程中不再经过后续检测单元的检测，当检测到时花生时，花生在经过形状检测单元的下方时被检测，形状检测单元对花生的形状信息进行检测，在实施例中，形状检测单元优选CCD相机202(Charge-coupled Device，CCD是一种集成电路，上有许多排列整齐的电容，能感应光线，并将图像转变成数字信号，经由外部电路的控制，每个小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容。广泛应用在数字摄影、天文学，尤其是光学遥测技术、光学与频谱望远镜和高速摄影技术)，经过CCD相机拍照获得待分拣花生的形状信息，CCD相机202与控制机构连接，控制机构内存储有区分花生体积“大”和“小”的参数，CCD相机202将拍摄的花生的形状信息与控制机构内存储的参数进行对比，判断花生的体积属于“大”或者“小”，对花生按照体积“大”、“小”进行分类。完成体积“大”、“小”分类的花生随传送带601的传送继续向右传送经过含量检测单元。

在本实施例中含量检测单元优选近红外光谱仪204，近红外光谱仪204根据检测对象不同，可以检测不同的品质指标含量，例如，含油量、含糖量等，在本实施例中，含油量是判断花生品质的一个重要特征，所以利用近红外光谱仪204对花生的含油量进行检测。在本实施例中近红外光谱仪204设于CCD相机203和分拣机构10之间且与控制机构连接，近红外光谱仪204照射花生获得花生的品质指标含量，例如含油量，将花生的含油量与控制机构中的存储的含油量参数进行比较，将该花生的品质按照“酸败”、“低油”、“高油”分类。

进一步地，检测机构20还包括残次检测单元，残次检测单元用于对待分拣颗粒状农产品的残次信息进行检测；且形状检测单元、残次检测单元及含量检测单元设于异物检测单元与分拣机构之间；当经过残次检测单元的下方时，残次检测单元对待分拣的花生进行残次信息检测。在本实施例中残次检测单元优选荧光相机203，荧光相机203设置在CCD相机202和分拣机构10之间，且荧光相机203与控制机构连接，控制机构内存储有划分花生“残缺”或者“无残”的技术参数，控制机构根据拍摄荧光相机检测到的花生的信息与这些技术参数进行对比，将花生按照“残缺”、“无残”进行分类。

进一步地，形状检测单元、残次检测单元及含量检测单元设于异物检测单元与所述分拣机构10之间，即花生随传送带601的传送，首先经过异物检测单元，异物检测单元对传送带601上的颗粒状农产品进行是否为异物的检测，如果检测到是花生时，继续对花生进行形状、残次和含油量的检测。在本实施例中，X射线相机、CCD相机、荧光相机和近红外光谱仪按从左到右的顺序沿一条直线依次设于传送带601的上方。其中CCD相机、荧光相机和近红外光谱仪三者的顺序可以自由调换。

进一步地，该分拣装置还包括落料机构40，落料机构40设于传送带601的上方，且检测机构20设于落料机构40和分拣机构10之间，即如图1所示，落料机构40设于传送带601的左端；落料机构40包括落料漏斗401和振动单元，落料漏斗401设于传送带601的上方与传送带601之间存在一定的距离，在本实施例中，振动单元优选为振动电机402，振动电机402设于落料漏斗401上，振动电机402在转动时会使落料漏斗产生振动，花生在振动电机402的微扰动作用下有序的下降至传送带601。

进一步地，还包括整流机构50，整流机构50设于落料漏斗401和X射线相机201之间，整流机构50包括整流通道，整流通道沿传送带601的传送方向设置且沿传送带601的传送方向收缩，即整流通道的左端开口的尺寸大于右端开口的尺寸，且后端开口的尺寸只能允许一粒花生通过，从落料漏斗401中落下的花生，在传送带601的作用下穿过整流通道，在整流机构50的作用下，从整流通道出来的花生沿着一条直线随传送带601向右传动。为保证颗粒状农产品经过整流机构50后沿一条直线传送，在整流机构50的右端开口处设置整流毛刷或者弹性整流材料。

进一步地，分拣机构10包括支架101和与支架101垂直铰接的弹片102，支架101沿传送带601传送方向平行于传送带601的上表面设于传送带601的上方，弹片102设于支架101和传送带601之间且下端靠近传送带601，弹片102的数量为多个，多个弹片102沿支架101的长度方向间隔设置，且控制机构与弹片102连接用于控制弹片102的动作；接收机构30与弹片102的数量相等，且接收机构30设有与弹片102数量相等的接收通道，接收通道与弹片102一一对应设置。分拣机构10还包括复位弹簧，复位弹簧连接与支架101和弹片102之间。根据花生分拣的不同类别将弹片102设置为“异物”、“剔除”、“大粒高油”、“大粒低油”“小粒高油”和“小粒低油”六种，即六个弹片，在花生经过特定弹片时发生弹射，将花生弹射到相应的接收通道中，弹片102完成一次弹射后借助复位弹簧自动复位。

具体地，花生从落料漏斗落到传送带601上，在步进电机602的带动下，传送带601向右传送，花生随传送带601向右传送，经过整流机构沿一条直线传送，当传送到X射线相机的下方时，X射线相机根据对X射线的遮挡情况判断是否为异物，当判断为异物时，由控制机构记录传送带的此位置信息，当异物在传送带601的位置运动到“异物”弹片时，“异物”弹片弹射，“异物”由接收机构30相应的通道接收。

当花生被荧光相机203判定为“残缺”，或被近红外光谱仪204记录为“酸败”，则控制机构记录该颗粒状农产品为“剔除”，由控制机构记录传送带的此位置信息，当经过传送带601末端的分拣机构10时，该位置被“剔除”弹片102弹射，由接收机构30相应的通道接收。

当花生被CCD相机202记录为“大粒”且被近红外光谱仪204记录为“高油”，则控制机构记录该颗粒状农产品为“大粒高油”，由控制机构记录传送带的此位置信息，当经过传送带601末端的分拣机构10时，该位置被“大粒高油”弹片102弹射，由接收机构30相应的通道接收。当花生被CCD相机202记录为“小粒”且被近红外光谱仪204记录为“高油”，则控制机构记录该颗粒状农产品为“小粒高油”，由控制机构记录传送带的此位置信息，当经过传送带601末端的分拣机构10时，该位置被“小粒高油”弹片102弹射，由接收机构30相应的通道接收。

当花生被CCD相机202记录为“大粒”且被近红外光谱仪204记录为“低油”，则控制机构记录该颗粒状农产品为“大粒低油”，由控制机构记录传送带的此位置信息，当经过传送带601末端的分拣机构10时，该位置被“大粒低油”弹片102弹射，由接收机构30相应的通道接收。当花生被CCD相机202记录为“小粒”且被近红外光谱仪204记录为“低油”，则控制机构记录该颗粒状农产品为“小粒低油”，由控制机构记录传送带的此位置信息，当经过传送带601右端的分拣机构10时，该位置被“小粒低油”弹片102弹射，由接收机构30相应的通道接收。

使用时，传动带3由步进电机602带动匀速单向运动，传送带601的速度可根据工作需要在一定范围内进行调整。传送带601上设有刻度，控制机构根据传送带601上的颗粒状农产品的位置信息控制弹片102弹射。

综上所述，本实用新型实施例提供的颗粒状农产品自动分拣装置包括传送带601、步进电机602、落料单元、X射线相机201、CCD相机202、荧光相机203、近红外光谱仪204、分拣机构10、接收机构30和控制机构，其中，落料单元、X射线相机201、CCD相机202，荧光相机203、近红外光谱仪204、分拣机构10按照顺序依次设于传送带601的上方，接收机构30设于传送带601的侧边，与分拣机构10相对应设置，控制机构分别与传送带601、步进电机602、X射线相机201、CCD相机202、荧光相机203、近红外光谱仪204、分拣机构10连接，颗粒状农产品经落料单元落到传送带601上，随着传送带601的传送依次经过X射线相机201扫描，并由控制机构判断扫描物体是颗粒状农产品还是异物，如果判断为异物，则当放置异物的位置移动到相应的分拣机构10的位置时，弹片102将异物弹出，如果判断为颗粒状农产品，则进行进一步检测，依次经过CCD相机202判断大小，即形状信息，经过荧光相机203判断残次信息，经过红外线光谱仪204判断品质信息，控制机构根据检测信息将颗粒状农产品分为“异物”、“剔除”、“大粒高油”、“大粒低油”“小粒高油”和“小粒低油”六种，并通过控制相应的弹片102弹射完成颗粒状农产品的分拣。该装置以颗粒状农产品的形状、品质等方面对颗粒状农产品进行考察并实现自动分拣，有效的提高了分拣的效率。该装置结构简单，自动化程度高，可有效降低误检率并大幅节省人工分拣的时间和劳力。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种颗粒状农产品的自动分拣装置，其特征在于：包括传送机构、检测机构、分拣机构、接收机构和控制机构，所述检测机构和所述分拣机构沿所述传送机构的传送方向依次设于所述传送机构的上方；所述接收机构设于所述分拣机构的一侧；所述检测机构包括异物检测单元、形状检测单元和含量检测单元，所述异物检测单元用于检测待分拣颗粒状农产品中的异物，所述形状检测单元和所述含量检测单元分别用于对待分拣颗粒状农产品的形状信息和成分含量信息进行检测，所述控制机构与所述传送机构、检测机构及分拣机构连接，用于根据所述检测机构检测到的信息及所述颗粒状农产品在所述传送机构上的位置控制所述分拣机构进行分拣。

2.根据权利要求1所述的颗粒状农产品的自动分拣装置，其特征在于：所述检测机构还包括残次检测单元，所述残次检测单元用于对待分拣颗粒状农产品的残次信息进行检测，且所述形状检测单元、残次检测单元及所述含量检测单元设于所述异物检测单元与所述分拣机构之间。

3.根据权利要求2所述的颗粒状农产品的自动分拣装置，其特征在于：所述检测机构的各检测单元沿同一条直线设置。

4.根据权利要求3所述的颗粒状农产品的自动分拣装置，其特征在于：所述异物检测单元为X射线相机；所述形状检测单元为CCD相机；所述残次检测单元为荧光相机；所述含量检测单元为近红外光谱仪，所述近红外光谱仪用于检测所述待分拣颗粒状农产品的品质指标含量。

5.根据权利要求1或2所述的颗粒状农产品的自动分拣装置，其特征在于：还包括落料机构，所述检测机构设于所述落料机构和所述分拣机构之间；所述落料机构包括落料漏斗和振动单元，所述落料漏斗设于所述传送机构的上方，所述振动单元设于所述落料漏斗上。

6.根据权利要求5所述的颗粒状农产品的自动分拣装置，其特征在于：还包括整流机构，所述整流机构设于所述落料漏斗和所述检测机构之间，且所述整流机构包括整流通道，所述整流通道沿所述传送机构的传送方向设置且沿所述传送机构的传送方向收缩。

7.根据权利要求1或2所述的颗粒状农产品的自动分拣装置，其特征在于：所述分拣机构包括支架和与所述支架垂直连接的弹片，所述支架沿传送带传送方向平行于所述传送机构，设于所述传送机构的上方，所述弹片设于所述支架和所述传送机构之间，且所述弹片的数量为多个，多个所述弹片沿所述支架的长度方向间隔设置，且所述控制机构与所述弹片连接用于控制所述弹片的动作；所述接收机构设有与所述弹片的数量相等的接收通道，且所述接收通道与所述弹片一一对应设置。

8.根据权利要求7所述的颗粒状农产品的自动分拣装置，其特征在于：所述分拣机构还包括复位弹簧，所述复位弹簧连接于所述支架和所述弹片之间。

9.根据权利要求1或2所述的颗粒状农产品的自动分拣装置，其特征在于：所述传送机构包括传送带和为所述传送带提供动力的电机。