CN216369047U - 一种精密花生育种色选机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精密花生育种色选机，包括机架、供料机构、排料机构、识别机构和分选机构；分选机构包括中心筒体、分选体、高压喷头、良种管和次种管；中心筒体为中空结构，其内部设置有相互连接的气管和高压喷头；在中心筒体上倾斜向上设置有喷气道，分选体外侧均布有种槽，每个种槽的底部均设置有与喷气道对应的分选气道；识别机构包括背景板和摄像头；本发明通过分选体使物料的输送速度可调，利用高压喷头、气道以及次种管，高压喷头将少量的次种利用气压冲击进入次种管，而良种管依靠自身重力掉落，从而依靠颜色将次种与良种分离，并分别储存在对应的箱体内，为人们提供了一种分选精度高、效率可控，对设备要求低的花生色选机。

Description

一种精密花生育种色选机

技术领域

本实用新型属于花生育种技术领域，具体涉及一种精密花生育种色选机。

背景技术

色选机的目的是根据物料颜色、形状、材料等的差异分选出物料中的好料和坏料，比如在一堆花生种子中剔除霉变的花生颗粒、在一堆白色大理石中剔除灰色的石头。

色选机在技术上采用了业内最先进的集光、机、电、气、摄像原理于一体的高新技术产品；但是现有的色选机在工作时，其基本原理是利用摄像头捕捉物料下落过程中的物料图像，通过对图像进行分析后判断该对象是不是需要剔除的物料，然后在对应的启动喷头将该对象喷出，这种结构在使用时，需要要求摄像头具有较高的精度，能够精准的捕捉物料的下落图像，同时在物料下落过程中精准的控制喷头将物料喷出，这种结构对设备精度要求高，并且针对不同体积花生颗粒，在下落过程中的速度是不同的，往往需要对设备精度进行调整，否则难以实现有效的剔除。

同时上述装置在使用时，多依赖于物料的下落作为动力，导致分选的效率难以保证，无法根据需要针对性的调整分选效率，同时现有结构难以确保每次仅能保证一个花生下落，从而使剔除过程中出现误判，分选精度低，基于此，研究一种精密花生育种色选机是必要的。

实用新型内容

针对现有设备存在的缺陷和问题，本实用新型提供一种精密花生育种色选机，有效的解决了现有设备中存在的分选效率难以控制、分选精度差、摄像头分辨精度和反应要求高、喷头喷气时间要求精度高的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种精密花生育种色选机，机架、供料机构、排料机构、识别机构和分选机构；所述供料机构包括加料斗和振动器；所述加料斗安装在机架的上部，振动器安装在加料斗的下方，并承接加料斗处下落的物料；所述排料机构包括排料板和挡板；所述排料板呈U形结构，其倾斜设置在振动器的下部，在排料板上设置有多个并列的排料通道，所述挡板扣装固定在排料板上，将排料通道半封闭，在挡板的上部设置有向上倾斜的引导板；所述分选机构包括中心筒体、分选体、高压喷头、良种管和次种管；所述中心筒体为中空结构，其内部设置有相互连接的气管和高压喷头；在中心筒体上倾斜向上设置有喷气道，所述分选体匹配套装在中心筒体上，其外侧均布有种槽，每个种槽的底部均设置有与喷气道对应的分选气道；所述分选体的外侧间隔设置有外壳，所述外壳上设置有进料口、良种口和次种口；其中次种口与所述喷气道对应，并安装有次种管，所述次种管呈拱形结构，其下端与次种箱连通，良种口倾斜向下设置在外壳上，并安装有良种管，良种管与良种箱连通；所述进料口向上设置并与排种板对应；所述分选体的转轴与驱动结构传动连接驱使其沿中心筒体旋转；所述识别机构包括背景板和摄像头；所述摄像头和背景板分别对应设置在分选体的上下两侧。

进一步的，所述驱动结构包括内齿圈、传动轮、中心轴和驱动齿轮，所述内齿圈设置在分选体的延伸端，中心轴转动设置在机架上，并与电机传动连接，中心轴设置有驱动齿轮，驱动齿轮通过传动轮与内齿圈传动连接，使分选体能绕中心筒体旋转。

进一步的，所述摄像头设置在外壳外侧，背景板设置在中心筒体内。

进一步的，所述分选体呈带状结构，所述驱动结构包括主动轮和从动套环；所述从动套环上设置有滚子槽和气孔槽；所述滚子槽与气孔槽交替设置，其中滚子槽内设置有滚子，气孔槽内设置有与分选气道和喷气道对应的气孔，所述从动套环通过滚子转动设置在中心筒体上，使从动套环能够沿中心筒体转动，并气孔将喷气道与分选气道连通。

进一步的，所述排料板内设置有限位框，所述限位框设置有限位孔，限位孔仅允许一个花生通过。

进一步的，所述良种口处设置有刮板，刮板与分选体的侧面适配。

进一步的，所述背景板后侧设置有红外线背景灯，摄像头与分选体之间设置有白光物料灯，使物料从摄像头处经过，根据扫描结果驱动电磁阀工作，当喷气道与分选气道对应时，通过自喷式高压喷头将指定的物料喷出。

进一步的，还包括充气系统；所述充气系统包括依次经管道连通的空压机、储气罐、压力表、分配气缸和高压喷头组，高压喷头组上设置有多个与喷气道对应的喷头；所述分配气缸经过独立的管道与喷头连通。

进一步的，所述储气罐经油雾过滤器、水分过滤器和主过滤器与压力表连接；所述压力表上设置有调压阀。

本实用新型的有益效果：本实用新型针对现有结构中存在的分选效率难以控制、分选精度差、摄像头分辨精度和反应要求高、喷头喷气时间要求精度高的问题；对花生的输送结构进行改进，控制下料斗的下料速度，使物料在振动器上平铺，并缓慢的进入排料板处，通过挡板及引导板使花生逐一的进入排料通道处。

同时本实用新型设置了分选体，分选体上设置有种槽，排料通道与种槽对应，让种子能够顺利的进入种槽，且每个种槽内进能容纳一个种子，从而能够实现每个种子的逐一分选，避免花生同步掉落两个，导致误判；分选体能旋转，且种槽能逐一的通过识别工位，利用摄像头与背景板对每个种子进行判断，并根据对应种子的类型给电磁阀信号，使种子在达到分选工位时，启动喷头将种子冲入次种管内。

在电磁阀接收信号过程中，本实用新型识别工位与分选工位之间具有标准且固定的长度，从而给信号处理提供标准的处理时间，即识别过后标准时间后，物料便进入分选工位，从而分选精准，能够确保识别的物料能够被精确的剔除。

同时本实用新型是物料输送依赖于分选体的旋转速度，而旋转速度完全可以根据驱动结构的动力进行调配，从而使分选的速度、精度可以相互配合，提高了分选的精度和效率。

由此，本实用新型结构新颖，通过分选体能够使物料的输送速度可调，利用处于第一象限内的分选工位具有倾斜向上的高压喷头、气道以及次种管，高压喷头将少量的次种利用气压冲击进入次种管，而良种管处于第四象限内，并依靠自身重力掉落，并进一步依赖于刮板将其从种槽内排入良种管内，从而依靠颜色将次种与良种分离，并分别储存在对应的箱体内，为人们提供了一种分选精度高、效率可控，对设备要求低的花生色选机。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的正视图。

图3为图1的侧视图。

图4为图1的俯视图。

图5为图1的另一种视角结构示意图。

图6为分选机构的一种实施方式结构示意图。

图7为驱动结构的一种实施方式结构示意图。

图8为分选机构的另一种实施方式结构示意图。

图9为从动套环的结构示意图。

图10为充气系统的结构示意图。

图中的标号为：1为机架，2为加料斗，3为振动器，301为振动座，302为输送板，4为排料板，5为挡板，6为引导板，7为中心筒体，8为高压喷头，9为喷气道，10为分选体，11为种槽，12为分选气道，13为次种管，131为次种箱，14为良种管，141为良种箱，15为外壳，16为背景板，17为摄像头；18为驱动齿轮，19为传动轮，20为齿圈，21为主动轮，22为从动套环，221为气孔槽，222为滚子槽，23为气孔，24为清理刷，241为收集箱；25为空压机，26为储气罐，27为油雾过滤器，28为水分过滤器，29为主过滤器，30为压力表，31为分配气缸，32为高压喷头组。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：本实施例旨在提供一种精密花生育种色选机，主要用于对花生种子进行分选，现有的种子筛分一般采用大小分选、人工分选等方式，但是对于变质的花生不能作为育种种子，因此需要将变质的花生从种子中剔除，而变质的花生便于从颜色上区分，目前现有的色选机在使用时一般多依靠物料自身下落时的速度，这样就在造成筛分效率难以控制和衔接，且对设备精度要求高，基于此，本实施例提供一种精密花生育种色选机。

如图1-6中展示，一种精密花生育种色选机，机架1、供料机构、排料机构、识别机构和分选机构；其中机架1的底部可设置移动轮，上部设置操作台等，其作为固定基于来安装设备。

供料机构包括加料斗2和振动器3；加料斗2安装在机1架的上部，振动器3安装在加料斗2的下方，并承接加料斗2处下落的物料,在使用时加料斗2作为添加物料的地方，可以采用人工给料或者设备输送给料，加料斗2的下部设置有分料器，使物料能够匀速且缓慢的下落至振动器上，利用振动器将物料转送至排料机构处；具体的振动器3包括振动电机、振动座31和输送板32；振动电机安装在振动座上，振动座31的底部设置有弹簧，并连接有输送板32，使物料能够均匀的平铺式向前输送。

排料机构包括排料板4和挡板5；排料板4呈U形结构，其倾斜设置在振动器3的下部，在排料板4上设置有多个并列的排料通道，挡板5扣装固定在排料板4上，将排料通道半封闭，在挡板5的上部设置有向上倾斜的引导板6；物料进入排料板4之后，并少量汇集在引导板6处进行排序，并逐一的队列式进入排料通道处，在实施时，排料通道处可设置振动电机来提高分料效果，本实施例中通过加料斗的给料速速、振动器的振动频率能够控制整体的流量调节。

分选机构包括中心筒体7、分选体10、高压喷头8、良种管14和次种管13；中心筒体7为中空圆筒体结构，其内部设置有相互连接的气管和高压喷头8；在中心筒体7上倾斜向上设置有喷气道9，分选体10匹配套装在中心筒体7外侧，并在其外表面均布有向内凹陷的种槽11，种槽11与种子的形状基本适配，每个种槽11的底部均设置有与喷气道对应的分选气道12，分选气道12位于种槽11的中心位置，以便于喷头产生的气流能够将种子从种槽内喷出；

分选体10的外侧间隔设置有透明结构的外壳15，外壳15可以采用塑料、亚克力等材质，外壳上设置有进料口、良种口和次种口；次种口与所述喷气道对应，并安装有次种管13，次种管13呈拱形结构，两端低，中部高，其下端与次种箱131连通，良种口倾斜向下设置在外壳上，并安装有良种管14，良种管14与良种箱141连通；进料口向上设置并与排种板4对应，承接队列好的种子。

具体如图6中展示，以中心套筒7为中心建立坐标系，其中次种口位于第一象限内，即其设置目的是种子在此处无法自行排出，必须依靠外力冲击才能排出，具体可根据喷头的冲击强度设置具体角度以及此种管的拱起弧度，避免种子回流；而良种口设置在第四象限内，设置目的是让种子能够依靠自身的重力自然的下落至良种管内，为了便于下料落料，将进料口设置在第二象限，使种子能够依靠重力进入种槽内。

分选体10的转轴与驱动结构传动连接驱使其沿中心筒体7旋转；本实施例如图6中展示，驱动结构包括内齿圈20、传动轮19、中心轴和驱动齿轮18，所述内齿圈20设置在分选体10的延伸端，中心轴转动设置在机架上，并与电机传动连接，中心轴设置有驱动齿轮18，驱动齿轮18通过传动轮19与内齿圈20传动连接，使分选体能绕中心筒体旋转。

本实施例中识别机构包括背景板16和摄像头17；所述摄像头17和背景板16分别对应设置在分选体10的上下两侧，具体将摄像头设置在外壳外侧，背景板设置在中心筒体内，背景板后侧设置有红外线背景灯，摄像头与分选体之间设置有白光物料灯，使物料从摄像头处经过，根据扫描结果驱动电磁阀工作，当喷气道与分选气道对应时，通过自喷式高压喷头将指定的物料喷出；其基本利用主要由 LED 灯、背景板、镜头和有关辅助装置组成，LED灯为测物料和背景板提供稳定的均匀照明，摄像头对物料探测区内被测物料的信号进行捕捉，将信号反馈到控制板上，背景板则为电控系统提供基准信号，其与良品物料进行色差比较，从而剔除不良物料。

本实施例利用行星齿轮结构作为动力驱动结构，传动轮设置在行星架上，通过中部驱动机构与电机连接作为动力来源，从一侧驱动分选体绕中心筒体旋转，在旋转过程中，从进料口处获取花生种子，然后将其转送至识别工位，识别工位判断种子的优劣，控制高压喷头是否启动工作，高速电磁喷气阀，当接收到执行指令时，适时喷出压缩气体，吹出被选物料中的不良，本实施例中最佳的喷气时间为喷气道与分选气道对应时，此时将物料从种槽的底部被冲击并进入次种管内，而良种依靠自身重力掉落并进入良种管内，并进一步依赖于刮板将其从种槽内排入良种管内，从而依靠颜色将次种与良种分离，并分别储存在对应的箱体内。

实施例2：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例提供了另一种方式的驱动结构。

如图8中展示，分选体10呈带状结构，驱动结构包括主动轮21和从动套环22；如图9中所示，从动套环22的内圈设置有滚子槽222和气孔槽221；滚子槽222与气孔槽221交替设置，其中滚子槽222内设置有滚子，气孔槽221内设置有与分选气道和喷气道对应的气孔23，实施时可以在喷气道的外侧设置与气孔槽221适配的凸起，以确保密封效果，从动套环22通过滚子转动设置在中心筒体7上，使从动套环22能够沿中心筒体7转动，并气孔23将喷气道与分选气道连通；分选体10套装在主动轮21上，主动轮21的转轴与驱动电机传动连接。

本实施例利用主动轮带动分选体10，使分选体10在中心筒体上转动，为了实现转动效果，减少分选体的摩擦，设置从动套环22，并可在从动套环22上设置摩擦纹，使从动套环与分选体之间能够联动，使从动套环能跟随分选体运动；实现分选体沿固定的中心滚筒转动，在转动过程中，其喷气道、气孔和分选气道对应且连通，此时施加高压气体，将种子分拣出。

本实施例中分选体具有一定的距离，为设备安装提供了安装空间，可以将摄像头和背景板安装在中心筒体与主动轮之间的区域；经过队列后的种子可以在主动轮处进入种槽。

在具体操作时，还可设置清理刷24，依靠分选体10的自转对其表面进行清理，并将产生的杂质存放在收集箱241内，同时还可根据需要在中心筒体7或者分选体的上部设置清理喷头，清理喷头用于对分选气孔进行疏通。

实施例3：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例对排料板的结构进一步说明。

本实施例在排料板内设置有限位框，所述限位框设置有限位孔，限位孔仅允许一个花生通过；良种口处设置有刮板，刮板与分选体的侧面适配。

本实施例中限位孔能够对已经队列的种子进行姿态调整，使种子能够以设定的姿态进入种槽内，基本将分选气道封堵，以便具有较大的动力被剔除；使次种能够顺利排出，刮板设置在自然下落的后端，确保良种完全排出种槽。

实施例4：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例还包括充气系统。

本实施例如图10中所示，提供了用于分配高压喷头的充气系统；充气系统包括依次经管道连通的空压机25、储气罐26、压力表30、分配气缸30和高压喷头组32，高压喷头组32上设置有多个与喷气道对应的喷头；分配气缸30经过多个独立的管道与每个喷头连通；储气罐26经油雾过滤器27、水分过滤器28和主过滤器29与压力表连接30；压力表上设置有调压阀。

本实施例中通过分配气缸实现对对应喷头的启动；同时在物料在色选过程中会产生灰尘及其他易附着于玻璃上的杂质。视窗玻璃上一旦附着过多灰尘及杂质，透过视窗玻璃对物料进行分选检测的光电系统就会容易产生误检等链式连锁问题；本实施例还设置了清灰装置，清灰装置安装于无杆气缸上，由总控系统按预设时间通过控制气缸阀门开关推动气缸活塞滑动达到定时清扫玻璃上灰尘杂质效果。

具体的结构中通过压力表处设置分接头，并通过换向阀连接无杆气缸的进气口，无杆气缸的滑块上安装除尘架，除尘加上设置毛刷，从而能够对一些设定的区域进行清理。

Claims (9)

1.一种精密花生育种色选机，其特征在于：机架、供料机构、排料机构、识别机构和分选机构；所述供料机构包括加料斗和振动器；所述加料斗安装在机架的上部，振动器安装在加料斗的下方，并承接加料斗处下落的物料；所述排料机构包括排料板和挡板；所述排料板呈U形结构，其倾斜设置在振动器的下部，在排料板上设置有多个并列的排料通道，所述挡板扣装固定在排料板上，将排料通道半封闭，在挡板的上部设置有向上倾斜的引导板；所述分选机构包括中心筒体、分选体、高压喷头、良种管和次种管；所述中心筒体为中空结构，其内部设置有相互连接的气管和高压喷头；在中心筒体上倾斜向上设置有喷气道，所述分选体匹配套装在中心筒体上，其外侧均布有种槽，每个种槽的底部均设置有与喷气道对应的分选气道；所述分选体的外侧间隔设置有外壳，所述外壳上设置有进料口、良种口和次种口；其中次种口与所述喷气道对应，并安装有次种管，所述次种管呈拱形结构，其下端与次种箱连通，良种口倾斜向下设置在外壳上，并安装有良种管，良种管与良种箱连通；所述进料口向上设置并与排种板对应；所述分选体的转轴与驱动结构传动连接驱使其沿中心筒体旋转；所述识别机构包括背景板和摄像头；所述摄像头和背景板分别对应设置在分选体的上下两侧。

2.根据权利要求1所述的精密花生育种色选机，其特征在于：所述驱动结构包括内齿圈、传动轮、中心轴和驱动齿轮，所述内齿圈设置在分选体的延伸端，中心轴转动设置在机架上，并与电机传动连接，中心轴设置有驱动齿轮，驱动齿轮通过传动轮与内齿圈传动连接，使分选体能绕中心筒体旋转。

3.根据权利要求2所述的精密花生育种色选机，其特征在于：所述摄像头设置在外壳外侧，背景板设置在中心筒体内。

4.根据权利要求1所述的精密花生育种色选机，其特征在于：所述分选体呈带状结构，所述驱动结构包括主动轮和从动套环；所述从动套环上设置有滚子槽和气孔槽；所述滚子槽与气孔槽交替设置，其中滚子槽内设置有滚子，气孔槽内设置有与分选气道和喷气道对应的气孔，所述从动套环通过滚子转动设置在中心筒体上，使从动套环能够沿中心筒体转动，并气孔将喷气道与分选气道连通；所述分选体套装在主动轮上，主动轮的转轴与驱动电机传动连接。

5.根据权利要求1所述的精密花生育种色选机，其特征在于：所述排料板内设置有限位框，所述限位框设置有限位孔，限位孔仅允许一个花生通过。

6.根据权利要求1所述的精密花生育种色选机，其特征在于：所述良种口处设置有刮板，刮板与分选体的侧面适配。

7.根据权利要求1所述的精密花生育种色选机，其特征在于：所述背景板后侧设置有红外线背景灯，摄像头与分选体之间设置有白光物料灯，使物料从摄像头处经过，根据扫描结果驱动电磁阀工作，当喷气道与分选气道对应时，通过自喷式高压喷头将指定的物料喷出。

8.根据权利要求1所述的精密花生育种色选机，其特征在于：还包括充气系统；所述充气系统包括依次经管道连通的空压机、储气罐、压力表、分配气缸和高压喷头组，高压喷头组上设置有多个与喷气道对应的喷头；所述分配气缸经过独立的管道与喷头连通。

9.根据权利要求8所述的精密花生育种色选机，其特征在于：所述储气罐经油雾过滤器、水分过滤器和主过滤器与压力表连接；所述压力表上设置有调压阀。

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