CN208050395U - 干瘪核桃多通道检测与分选装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种干瘪核桃多通道检测与分选装置，由上料装置、输送装置、在线成像检测装置、在线称重装置、减速装置、气流式分级装置和机架组成。通过上料装置实现多个通道同时单粒上料，在上料输送带上方安装在线成像检测装置，实时获取核桃图像信息，通过在线称重装置实时获取核桃质量信息，通过核桃图像信息和质量信息融合的办法进而判别是否为干瘪核桃，最后利用气流式分级装置将干瘪核桃进行剔除。与现有技术相比，本实用新型可以实现多通道干瘪核桃的在线检测与分选，能提升核桃的商品品质和市场价格，降低人工分选干瘪核桃的劳动强度，提高经济效益。

Description

干瘪核桃多通道检测与分选装置

技术领域

本实用新型涉及一种干瘪核桃多通道检测与分选装置，特别是涉及核桃具体的干瘪情况检测与分级，属于农产品智能检测装备领域。

背景技术

核桃营养价值高又兼具医疗保健功能，与扁桃、腰果和榛子并称为世界著名的“四大干果”。近年来，为提高核桃的各种品质，国内外相关学者研发了多种核桃检测分级的方法及设备，主要研究如下：

王维等(2010)设计了一款6FG－900型核桃分级机，可以根据核桃大小进行分级。该分级机使用链条来带动分级辊，核桃的连续无极分级是通过辊子之间间距的增大来实现的，该装置的工作效率为15kg/min，分级效率可达95％。

Ercisli等(2012)利用图像处理技术提取了土耳其10种常见核桃品种的形状特征，列出了不同品种的投影面积，等效直径，周长，长度，宽度，厚度，质量，体积等主要参数，为核桃品种的识别提供了依据。

Khalifa等(2011)提取胡桃碰撞声信号的幅值、相位角值等时频特征，利用人工神经网络(ANN)分类，识别饱满、不饱满、空壳3种类型胡桃的准确率分别达到97.62％，80％和93.33％。

黄星奕等(2011)利用软X射线技术进行了核桃内部品质检测，通过软X射线采集核桃内部图像，并进行特征提取，基于面积阈值法判别正常果、空壳果以及破损果，结果显示，核桃的总体识别率为88.9％。

李述等(2012)申请专利：基于CT成像的核桃品质自动分选机，该装置的主要部分为：核桃输送辊组、分拣控制器、检测箱体等，依据正常核桃品质的图像与CT图像作对比，进而检测核桃内部品质情况，并通过分级拨片进行翻转，将核桃翻转至相应的分级箱中。

综上可见，目前国内外对于核桃品质的检测分级方法较多，但是仅通过核桃的大小进行品质分级，无法检测核桃内部品质，而通过X射线、CT成像等技术可以检测核桃内部品质，但成本较高。

核桃由于带壳的特性，在外观上差异较小，很难区分，但是在重量上相差很大，容易识别。而本实用新型正是依据融合图像及重量信息这一方法，设计并提供了一种干瘪核桃的多通道检测与分选装置，可实现多通道在线检测核桃干瘪情况，并通过气流式分级方法，将干瘪核桃剔除，满足了种植商和消费者的双重需求，使核桃的品质得到了进一步的提升。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可以多通道在线无损检测核桃内部干瘪情况，并能将干瘪核桃进行剔除的装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种干瘪核桃多通道检测与分选装置，包括上料装置、输送装置、在线成像检测装置、在线称重装置、减速装置、气流式分级装置和机架。

所述上料装置由电动机、料仓、窝眼轮、导料管、毛刷、方轴以及带座轴承构成；作业时，接通电源，由电动机通过皮带带动带轮为上料装置提供动力，将带壳的核桃倒入料仓后，核桃进入窝眼轮，一个窝眼只能充入一个核桃，多余的核桃被毛刷扫下；充入核桃的窝眼孔转至导料管出口时，在自重的作用下，滚落至上料输送带，实现多通道单粒上料。

所述输送装置由上料输送带、分级输送带、分通道挡板构成，所述上料输送带和分级输送带分别通过带座轴承固定在机架上；所述分通道挡板通过挡板支架和挡板固定板固定，将输送装置划分为多个输送通道，挡板固定板通过螺栓螺母固定在机架上。

所述在线成像检测装置由相机、相机支架、光源和遮光罩构成；所述相机通过相机支架和螺栓螺母固定在机架上，所述光源通过螺栓螺母固定在相机下方的机架上；作业时，在线成像检测装置被遮光罩遮住，光源进行打光，核桃从正下方经过成像检测装置，相机实时采集各个通道的核桃图像信息，经图像处理软件处理后，计算核桃投影面积，通过预测模型预测相同投影面积，饱满核桃的质量，并储存信息。

所述在线称重装置由压力式称重传感器、承重板、长轴小电机、旋转拨板以及在线称重装置托板构成；所述压力式称重传感器，通过螺钉和垫片与在线称重装置托板以及承重板连接，所述长轴小电机通过螺钉与在线称重装置托板连接，所述旋转拨板安装在长轴小电机的轴端；作业时，当核桃从上料输送带末端滚落至承重板上时，压力式称重传感器获取核桃质量信息，并传输至电脑，将该信息与通过成像检测装置后预测的核桃质量比较，计算相对误差，根据误差判别模型，判别是否为干瘪核桃；所述旋转拨板由长轴小电机驱动，称重后的核桃，经旋转拨板的拨送作用下输送至分级输送带。

所述减速装置由减速毛刷辊、带座轴承以及传动齿轮构成；作业时，由于核桃经在线称重装置的旋转拨板的拨打，核桃瞬时速度增大且不稳定，为不影响后续分级，采用减速毛刷辊进行减速；所述减速毛刷辊通过轴承座固定在机架上，所述传动齿轮的大小齿轮分别安装在减速毛刷辊和分级输送带的输送辊的轴端；核桃经毛刷辊减速后，获得和分级输送带一致的速度，被输送至分级装置。

所述分级装置由电磁阀、分级装置托板、喷嘴、合格仓和不合格品输送斜板构成，所述电磁阀和喷嘴通过螺钉固定在分级装置托板上，所述分级装置托板通过螺栓螺母固定在机架上；作业时，核桃经成像检测装置和在线称重装置后，如果判别为干瘪核桃，控制系统延时触发电磁阀(触发时间为核桃在分级输送带上运动的时间)，高压气管喷射出高压气流驱动喷嘴动作，将干瘪核桃吹落至不合格品输送斜板，如果判别为正常核桃，则让核桃自动抛落至合格仓。

与现有技术相比，本实用新型采用了在线成像检测装置和在线质量检测装置，可以实现多通道干瘪核桃的在线无损检测，并通过气流式分级装置将干瘪核桃剔除。适用于核桃的品质提升阶段的检测和分级，能提高核桃的商品品质和市场价格，降低了人工分选核桃的劳动强度，提高了核桃分级的生产效率和经济效益。

附图说明

图1为干瘪核桃多通道检测与分选装置主视图

图2为干瘪核桃多通道检测与分选装置俯视图

图3为干瘪核桃多通道检测与分选装置轴测图

图4为上料装置结构示意图

图5为在线称重装置主视图

图6为在线称重装置轴测图

图示中：1—电磁阀，2—带座轴承，3—分级输送带2，4—输送棍，5—挡板支架，6—相机支架，7—相机，8—光源，9—角件，10—上料输送带，11—毛刷，12—料仓，13—窝眼轮，14—方轴,15—导料管，16—托板，17—电动机，18—在线称重装置，19—支架，20—不合格品输送斜板，21—喷嘴，22—合格仓，23—挡板固定板，24—分通道挡板，25—传动齿轮，26—减速毛刷辊，27—齿传动防护罩，28—带轮，29—皮带，30—带传动防护罩，31—分级装置托板，32—在线称重装置托板，33—承重板，34—旋转拨板，35—压力式称重传感器，36—长轴小电机

具体实施方式

参考附图1～6，本装置主要包括上料装置、输送装置、在线成像检测装置、在线称重装置、减速装置、气流式分级装置和机架组成。

所述上料装置由料仓(12)、窝眼轮(13)、导料管(15)、毛刷(11)、方轴(14)、以及带座轴承(2)构成；作业时，接通电源，由电动机(17)通过皮带(29)带动带轮(28)为上料装置提供动力，将带壳的核桃倒入料仓(12)后，核桃进入窝眼轮(13)，一个窝眼只充入一个核桃，多余的核桃被毛刷扫下。充入核桃的窝眼孔转至导料管(15)出口时，在自重的作用下，滚落至上料输送带(10)，实现多通道单粒上料。

所述输送装置由上料输送带(10)、分级输送带(3)、分通道挡板(24)构成，所述上料输送带(10)和分级输送带(3)分别通过带座轴承(2)固定在机架上；所述分通道挡板(24)通过挡板支架(5)和挡板固定板(5)固定，将输送装置划分为多个输送通道，挡板固定板(5)通过螺栓螺母固定在机架上。

所述在线成像检测装置由相机(7)、相机支架(6)、光源(8)和遮光罩构成。所述相机(7)通过相机支架(6)和螺栓螺母固定在机架上，所述光源通过螺栓螺母固定在相机下方的机架上；作业时，成像检测装置被遮光罩遮住，光源(8)进行打光，核桃从正下方经过成像检测装置，相机(7)实时采集各个通道的核桃图像信息，经图像处理软件处理后，计算核桃投影面积，通过预测模型预测相同投影面积，饱满核桃的质量，并储存信息。

所述在线称重装置(18)由压力式称重传感器(35)、承重板(35)、长轴小电机(36)、旋转拨板(34)以及在线称重装置托板(32)构成；所述压力式称重传感器(35)，通过螺钉和垫片与在线称重装置托板(32)以及承重板(35)连接，所述长轴小电机(36)通过螺钉与在线称重装置托板(32)连接，所述旋转拨板(34)安装在长轴小电机(36)的轴端；作业时，当核桃从上料输送带(10)末端滚落至承重板(35)上时，压力式称重传感器(35)获取核桃质量信息，并传输至电脑，将该信息与通过成像检测系统后预测的核桃质量比较，计算相对误差，根据误差判别模型，判别是否为干瘪核桃；所述旋转拨板(34)由长轴小电机(36)驱动，称重后的核桃，经旋转拨板(34)的拨送作用下输送至分级输送带(3)。

所述减速装置由减速毛刷辊(26)、带座轴承(2)以及传动齿轮(25)构成；作业时，由于核桃经在线称重装置(18)的旋转拨板(34)的拨打，核桃瞬时速度增大且不稳定，为不影响后续分级，采用减速毛刷辊(26)进行减速；所述减速毛刷辊(26)通过轴承座(2)固定在机架上，所述传动齿轮(2)的大小齿轮分别安装在减速毛刷辊(26)和分级输送带(3)的输送辊的轴端；核桃经毛刷辊减速后，获得和分级输送带(3)一致的速度，被输送至分级装置。

所述气流分级装置由电磁阀(1)、分级装置托板(31)、喷嘴(21)、合格仓(22)和不合格品输送斜板(20)构成，所述电磁阀(1)和喷嘴(21)通过螺钉固定在分级装置托板(31)上，所述分级装置托板(31)通过螺栓螺母固定在机架上；作业时，核桃经成像检测装置和在线称重装置后，如果判别为干瘪核桃，控制系统延时触发电磁阀(1)(触发时间为核桃在分级输送带上运动的时间)，高压气管喷射出高压气流驱动喷嘴(21)动作，将干瘪核桃吹落至不合格品输送斜板(20)，如果判别为正常核桃，则让核桃自动落至合格仓(22)。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进也在专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种干瘪核桃多通道检测与分选装置，包括上料装置、输送装置、在线成像检测装置、在线称重装置、减速装置、气流式分级装置和机架，其特征在于：所述上料装置由料仓、窝眼轮、导料管、毛刷、方轴以及带座轴承构成；

所述输送装置由上料输送带、分级输送带和分通道挡板构成，所述上料输送带和分级输送带分别通过带座轴承固定在机架上；分通道挡板将输送装置划分为多个输送通道；

所述在线成像检测装置由相机、相机支架、光源构成，其上方设置有遮光罩；所述相机通过相机支架和螺栓螺母固定在机架上，所述光源通过螺栓螺母固定在相机下方的机架上；所述在线称重装置由压力式称重传感器、承重板、长轴小电机、旋转拨板以及在线称重装置托板构成；所述压力式称重传感器，通过螺钉和垫片与在线称重装置托板以及承重板连接，所述长轴小电机通过螺钉与在线称重装置托板连接，所述旋转拨板安装在长轴小电机的轴端；所述减速装置由减速毛刷辊、带座轴承以及传动齿轮构成；所述分级装置由电磁阀、分级装置托板、喷嘴、合格仓和不合格品输送斜板构成，所述电磁阀和喷嘴通过螺钉固定在分级装置托板上，所述分级装置托板通过螺栓螺母固定在机架上。

2.如权利要求1所述的一种干瘪核桃多通道检测与分选装置，其特征在于：所述分通道挡板通过挡板支架和挡板固定板固定，将输送装置划分为多个输送通道，挡板固定板通过螺栓螺母固定在机架上。

3.如权利要求1所述的一种干瘪核桃多通道检测与分选装置，其特征在于：所述减速装置中的减速毛刷辊的旋转方向与皮带的输送方向相反。