CN218382425U - 一种谷物类品质分析检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种谷物类品质分析检测设备，送料装置包括依次设置的入料斗、振动送料斗和透明送料台，振动送料斗包括呈长条状且横向设置的振动斗和连接于振动斗底部的振动器；振动斗一端为进料端，呈分离状设置于入料斗下方；振动斗另一端为出料端且延伸至透明送料台上方；且出料端的外底面与透明送料台的上表面间距离略大于待检谷物粒径；卸料装置包括置于透明送料台上的刮料机构和设置在刮料机构后部的卸料斗；本实用新型的谷物类品质分析检测设备，解决现有技术中谷物的品质分析设置、检测设备存在的问题，通过振动送料斗和透明送料台结构的合理设计和布置，实现谷物的单粒独立分析和模拟静态分析，提高分析的精准度。

Description

一种谷物类品质分析检测设备

技术领域

本实用新型属于谷物检测设备领域，更具体的说涉及一种谷物类品质分析检测设备。

背景技术

原先谷物类的品质分析主要依赖人工检测方法，人工检测存在一致性差、准确性低、检测时间长、易误检、漏检、结果可追溯性低等缺点。为解决人工检测存在的问题，现有技术中也提出了若干实现半自动或自动检测的设备。

有如专利CN201720454687.5提出一种粮食不完善粒的智能检测系统，通过将粮食投入震动喂料部，螺旋式输出样品，逐粒向视觉识别部输入，对粮食颗粒进行识别检测，可实现粮食不完善颗粒的智能检测，检测快速，检测结果准确，并可接入智能出入库管理系统。但是受制于该振动器的结构和逐粒检测方式，该设备检测速度相对偏低，且对于较轻或者较大的物体不具有兼容性。

随着人们对谷物品质要求越来越高，在谷物选种时以及在谷物品质等级鉴定时，对谷物品质分析的精准度要求越来越高，对谷物品质分析的工作效率也越来越高。由上可知，现有技术中的检测装置均很难满足要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种谷物类品质分析检测设备，解决现有技术中谷物的品质分析设置、检测设备存在的问题，通过振动送料斗和透明送料台结构的合理设计和布置，实现谷物的单粒分析和模拟静态分析，提高分析的精准度。同时还通过自动化的快速的连续的进料出料，实现自动化高效分析。

本实用新型技术方案一种谷物类品质分析检测设备，包括送料装置、图像获取装置和卸料装置，所述送料装置包括依次设置的入料斗、振动送料斗和透明送料台，

所述振动送料斗包括呈长条状且横向设置的振动斗和连接于所述振动斗底部的振动器；振动斗一端为进料端，呈分离状设置于所述入料斗下方；振动斗另一端为出料端且延伸至所述透明送料台上方；且出料端的外底面与所述透明送料台的上表面间距离略大于待检谷物粒径；

所述卸料装置包括置于所述透明送料台上的刮料机构和设置在所述刮料机构后部的卸料斗；

所述图像获取装置包括分别朝向透明送料台的上表面和下表面的工业线扫相机，两所述工业线扫相机的视野均朝向所述刮料机构与振动斗出料端之间的区域。

优选地，所述振动斗呈水平状设置，且振动斗的内底面为平面，所述出料端的朝向与所述透明送料台的送料方向一致。

优选地，所述振动斗的出料端宽度大于待检谷物粒径，而小于工业线扫相机的视野宽度。

优选地，所述入料斗底部设置有竖直向下的出料口，所述出料口延伸至所述振动斗的进料端内，出料口的底边沿与所述进料端的内底面间距离略大于待检谷物粒径。

优选地，所述透明送料台为圆台，且呈水平状设置并固接有竖直状态的转轴，所述转轴上连接有旋转驱动装置，所述旋转驱动装置包括与所述转轴固接的伺服电机；所述刮料机构设置在所述透明送料台旋转方向上的前部。

优选地，两所述工业线扫相机上均分别安装有工业镜头，两所述工业镜头上均分别罩设有遮光罩；所述遮光罩呈鸭嘴状，且开口朝向透明送料台，两所述遮光罩的两侧均分别固接有补光组件，所述补光组件发射出的光线均朝向透明送料台。

优选地，所述补光组件包括条形光源，同一遮光罩上的两条形光源发射出的光线均朝向遮光罩的开口的前端，同一遮光罩上的两条形光源发射出的光线夹角为60°-90°。

优选地，所述刮料机构包括刮料电机和由所述刮料电机带动的刮料带，所述刮料带沿圆台的径向设置，且刮料带沿圆台的径向方向刮料，所述刮料带上固接有若干呈离散状设置的柔性刮料块，所述柔性刮料块远离所述刮料带的表面与圆台的上表面接触，所述卸料斗设置在所述刮料带后部下侧。

优选地，本谷物类品质分析检测设备还包括主体框架和安装在主体框架上的电气控制系统和图像处理系统，所述主体框架主要由顶板、底板和连接顶板与底板的若干立柱组成，所述入料斗固接在所述顶板上，所述振动器上连接有第一安装架，所述第一安装架固接在所述底板上，旋转驱动装置上连接有第二安装架，所述第二安装架与所述底板固接，所述刮料机构和所述卸料斗上均连接有第三安装架，所述第三安装架与所述顶板固接；

所述振动器、伺服电机和刮料电机均由所述电气控制系统控制，所述工业线扫相机与所述图像处理系统信号连接。

本实用新型技术方案一种谷物类品质分析检测设备的有益效果是：

1、出料端且延伸至透明送料台上方，且出料端的外底面与透明送料台的上表面间距离略大于待检谷物粒径。有效的避免了待检谷物在透明送料台上出现跳动或滚动等问题，确保了待检谷物在经过工业线扫相机视野范围内时，待检谷物仅仅随透明送料台送料运动，即待检谷物仅仅做输送方向的静态输送，工业相机对待检谷物做线性全扫描，工业线扫相机获得完成的待检谷物图形，提高分析精准度。

2、通过振动送料、在透明送料台送料检测以及卸料装置对透明送料台上谷物进行卸料，实现全自动化分析检测，提高分析效率。

附图说明

图1为本实用新型技术方案一种谷物类品质分析检测设备的立体图。

图2为本实用新型技术方案的送料装置结构简图。

图3为本实用新型技术方案的图像获取装置结构简图。

图4为本实用新型技术方案的透明送料台结构示意图。

图5为本实用新型技术方案的卸料装置结构简图。

图6为本实用新型技术方案的补光组件安装示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本实用新型技术方案，现结合具体实施例和说明书附图对本实用新型技术方案做进一步的说明。

如图1所示，本实用新型技术方案一种谷物类品质分析检测设备，包括送料装置2、图像获取装置4和卸料装置5。送料装置2包括依次设置的入料斗21、振动送料斗和透明送料台31。图像获取装置4包括分别朝向透明送料台31的上表面和下表面的工业线扫相机41，两所述工业线扫相机的视野均朝向所述刮料机构与振动斗出料端之间的区域，工业线扫相机41信号连接有图像处理系统。

基于上述技术方案，振送至透明送料台31上，随透明送料台31输送，并经过工业线扫相机41的视野区域，工业线扫相机41对谷物进行扫描，获得待检谷物的图像，然后工业线扫相机41将图像信号传输至图像处理系统，通过图像处理系统对图像进行信息进行识别和判断，即实现对谷物进行分析。这里对图像处理系统的描述和介绍是为了便于本领域技术人员对谷物分析过程进行了解，图像处理系统的工作方式和过程并不是本技术方案的重点和保护范围，在实际使用和分析时，图像处理系统采用现有技术中已成熟的基于视觉的图形处理方法即可。本技术方案的保护重点和范围是本分析检测设备的结构，通过对分析检测设备中各个结构部件的设计、布置和安装，确保谷物在分析中送料平稳，不会出现跳动、滚动等问题，确保工业线扫相机获得待检谷物的完整的图像，确保谷物在分析中，实现多粒同时拍照和单粒独立分析，从而确保谷物分析的高效率和高精准度。下面就本技术方案的分析检测设备的具体结构做介绍。

本实用新型技术方案一种谷物类品质分析检测设备，包括送料装置2、图像获取装置4和卸料装置5。送料装置2包括依次设置的入料斗21、振动送料斗和透明送料台31。振动送料斗包括呈长条状且横向设置的振动斗22和连接于振动斗22底部的振动器23。振动斗22一端为进料端221，呈分离状设置于入料斗21下方；振动斗22另一端为出料端222且延伸至透明送料台31上方；且出料端222的外底面与透明送料台31的上表面间距离略大于待检谷物粒径。

基于上述技术方案，振动器23带动振动斗22以一定频率和振幅进行振动。振动斗22采用长条状且横向设置，延长振动斗22对谷物的振动路程和时间，确保堆积的谷物能够全部振动散开，最后呈离散状进入透明送料台31上，随透明送料台31向前输送，经过两工业线扫相机41的视野区域内，分别朝向透明送料台31的上表面和下表面的工业线扫相机41分别获得各个单粒谷物的上半部分和下半部分的图形。这样就确保了工业线扫相机41获得谷物的完整的图像，避免经过工业线扫相机视野内的谷物相互之间出现遮挡，确保检测的高精准性。

另外，本技术方案中，振动斗22采用长条状且横向设置，使得振动斗22内谷物自身不进行滚动，不自动前进，仅仅是通过振动斗22的针对向前输送，有效的实现了对待检谷物的输送速度进行精准控制。

基于上述技术方案，出料端222的外底面与透明送料台31的上表面间距离略大于待检谷物粒径。具体使用时，可以在振动斗22底部与振动结构23之间连接一升降平台，实现对振动斗22高度进行调节。依据待检谷物的粒径，如蚕豆和稻谷，微调振动斗22的高度，使得出料端222的外底面与透明送料台31的上表面间距离略大于待检谷物粒径。一般的出料端222的外底面在透明送料台31的上表面2mm-15mm位置，优选的距离多在2mm-8mm之间，使得谷物由出料端222的端部轻落下，并置于透明送料台31上，谷物落于透明送料台31上不会出现大幅度和长时间的跳动与滚动，甚至不会出现跳动与滚动。有效的实现了谷物与透明送料台31的相对静置，使得谷物由出料端222直接落在透明送料台31上，并保持在透明送料台31上保持落下的位置和距离，然后随透明送料台输送进入工业线扫相机41视野，同时还确保全部被检谷物均进入工业线扫相机41的视野，避免谷物因滚动跳动落出工业线扫相机视野的问题。

基于上述技术方案，振动斗22一端为进料端221，呈分离状设置于入料斗21下方，即振动斗22与入料斗21不接触，确保了振动器23带动振动斗22以固定的确定的频率和振幅进行振动。若是入料斗21与振动斗22接触，会对振动器的频率产生很大影响，会导致振动器的显示频率与实际振动频率不符，会影响谷物因振动获得的运动速度。即振动斗22与入料斗21不接触，可以精准的控制振动器23的输出频率。

本技术方案中，卸料装置5包括置于透明送料台31上的刮料机构51和设置在刮料机构51后部的卸料斗52。刮料机构51的设置实现将透明送料台31经过工业线扫相机41视野范围内的已检谷物进行自动卸料，避免已检谷物随透明送料台31的输送再次进入工业线扫相机41的视野范围。

本技术方案中，图像获取装置4包括分别朝向透明送料台31的上表面和下表面的工业线扫相机41，两工业线扫相机41均朝向刮料机构51与振动斗22的出料端222之间。两工业线扫相机41分布方式可分为上下对称分布和沿透明送料台31输送方向上前后错开方式。采用两个工业线扫相机41，结合透明的透明送料台31，实现在谷物的一次输送中即完成了对整个谷物外表面的图象的获取，提高检测效率，同时确保检测精准性。

本技术方案中，振动斗呈水平状设置，且振动斗的内底面为平面，出料端222的朝向与透明送料台31的送料方向一致。振动斗22的内底面为平面，振动斗22呈水平状设置，使得振动斗22内谷物自身不能进行滚动，不能自动前进，仅仅是通过振动斗22的针对向前输送，有效的进一步实现了对待检谷物的输送速度进行精准控制。在谷物由振动斗上落在透明送料台31上，或多或少具有一定的惯性，所以，出料端222的朝向与透明送料台31的送料方向一致，有效的实现了在透明送料台31上，相离谷物之间的距离进一步加到，确保透明送料台31上谷物堆叠或靠紧问题。

本技术方案中，振动斗22的出料端222宽度大于待检谷物粒径，而小于工业线扫相机的视野宽度。一方面确保谷物由出料端222位置顺利落下至透明送料台31上，同时也进一步确保多粒数的谷物呈离散状落下至透明送料台31上，同时或以较小的时间差先后进入工业线扫相机视野，极大的提高检测效率，且同时确保由出料端落下的谷物能够全部进入工业线扫相机的视野。再有，振动斗22的出料端222宽度大于待检谷物粒径，即将出料端宽度设置的较大，在更换较大粒径的谷物进行检测时，也不需要对振动斗22进行跟换，提高本设备的适应性。另外，为了确保检测效率，同时确保由出料端落下的谷物能够全部进入工业线扫相机的视野，振动斗22的出料端222宽度设置为略小于工业线扫相机的视野宽度最佳。本技术方案中，入料斗21底部设置有竖直向下的出料口211，出料口211延伸至振动斗22的进料端221内，出料口211的底边沿与进料端221的内底面间距离略大于待检谷物粒径。一般的出料口211的底边沿与进料端221的内底面间距离在2mm-15mm之间，一方面确保入料斗21内谷物顺利进入振动斗22内，另一方面避免由出料口211落下并进入振动斗22内的谷物出现跳动或滚动问题，影响振动斗22对谷物的输送。

本技术方案中，透明送料台31为圆台，且呈水平状设置并固接有竖直状态的转轴34，转轴34上连接有旋转驱动装置32，旋转驱动装置32包括与转轴34固接的伺服电机；刮料机构51设置在透明送料台31旋转方向上的前部。伺服电机通过联轴器与转轴固接，带动透明送料台31旋转。透明送料台31采用钢化透明玻璃，且设置有圆形，便于安装和布置，简单本谷物类品质分析检测设备的结构和安装，缩小本谷物类品质分析检测设备的体积。通过伺服电机带动透明送料台31旋转，实现对透明送料台31转速进行精准控制，避免过快的转速透明送料台31与谷物发生相对滑动，过慢的转速影响分析效率。

本技术方案中，两工业线扫相机41上均分别安装有工业镜头，两工业镜头上均分别罩设有遮光罩42；遮光罩42呈鸭嘴状，且开口421朝向透明送料台31。两遮光罩42的两侧均分别固接有补光组件43，补光组件43发射出的光线均朝向透明送料台31。设置鸭嘴状的遮光罩42,使工业线扫相机41采集图像所在维度方向的光进入工业镜头，并在工业线扫相机光敏器件上成像。遮光罩42遮拦采集图像所在维度方向外的光线，使谷物在光敏器件上的成像对比度更佳，即获得高质量的谷物图像，提高分选精准度。其次遮光罩42还起到防灰防尘作用，保护工业镜头，避免工业镜头被污染，确保工业镜头洁净，获得清晰的谷物图像。

本技术方案中，补光组件43包括条形光源，条形光源为高亮光源。同一遮光罩42上的两条形光源发射出的光线均朝向遮光罩42的开口421的前端，同一遮光罩42上的两条形光源发射出的光线夹角为60°-90°，能够在透明送料台31上形成均匀光。

本技术方案中，刮料机构51包括刮料电机54刮料电机54带动的刮料带511。刮料带511沿圆台的径向设置，且刮料带511沿圆台的径向方向刮料。刮料带511上固接有若干呈离散状设置的柔性刮料块512，柔性刮料块512为柔性海绵。柔性刮料块远离刮料带511的表面与圆台的上表面接触，卸料斗52设置在刮料带511后部下侧。刮料电机54为步进电机，带动刮料带511工作，实现对圆台上已检的谷物刮出圆台，实现谷物的自动卸料，实现谷物的全自动分析，提高分析效率。

本实用新型技术方案一种谷物类品质分析检测设备，还包括主体框架1和安装在主体框架上的电气控制系统和图像处理系统。主体框架1主要由顶板11、底板12和连接顶板11与底板12的若干立柱13组成。入料斗21固接在顶板11上，振动器23上连接有第一安装架24，第一安装架24固接在底板12上。旋转驱动装置32上连接有第二安装架33，第二安装架33与底板12固接。刮料机构51和卸料斗52上均连接有第三安装架53，第三安装架53与顶板11固接。两工业线扫相机41上连接有第四安装架44，第四安装架44与顶板固接。振动器、伺服电机和刮料电机均由电气控制系统控制，工业线扫相机41与图像处理系统信号连接。

本实用新型技术方案在上面结合实施例及附图对实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种谷物类品质分析检测设备，包括送料装置、图像获取装置和卸料装置，其特征在于，所述送料装置包括依次设置的入料斗、振动送料斗和透明送料台，

所述振动送料斗包括呈长条状且横向设置的振动斗和连接于所述振动斗底部的振动器；振动斗一端为进料端，呈分离状设置于所述入料斗下方；振动斗另一端为出料端且延伸至所述透明送料台上方；且出料端的外底面与所述透明送料台的上表面间距离略大于待检谷物粒径；

所述卸料装置包括置于所述透明送料台上的刮料机构和设置在所述刮料机构后部的卸料斗；

所述图像获取装置包括分别朝向透明送料台的上表面和下表面的工业线扫相机，两所述工业线扫相机的视野均朝向所述刮料机构与振动斗出料端之间的区域。

2.根据权利要求1所述的谷物类品质分析检测设备，其特征在于，所述振动斗呈水平状设置，且振动斗的内底面为平面，所述出料端的朝向与所述透明送料台的送料方向一致。

3.根据权利要求1所述的谷物类品质分析检测设备，其特征在于，所述振动斗的出料端宽度大于待检谷物粒径，而小于工业线扫相机的视野宽度。

4.根据权利要求1所述的谷物类品质分析检测设备，其特征在于，所述入料斗底部设置有竖直向下的出料口，所述出料口延伸至所述振动斗的进料端内，出料口的底边沿与所述进料端的内底面间距离略大于待检谷物粒径。

5.根据权利要求1所述的谷物类品质分析检测设备，其特征在于，所述透明送料台为圆台，且呈水平状设置并固接有竖直状态的转轴，所述转轴上连接有旋转驱动装置，所述旋转驱动装置包括与所述转轴固接的伺服电机；所述刮料机构设置在所述透明送料台旋转方向上的前部。

6.根据权利要求1所述的谷物类品质分析检测设备，其特征在于，两所述工业线扫相机上均分别安装有工业镜头，两所述工业镜头上均分别罩设有遮光罩；所述遮光罩呈鸭嘴状，且开口朝向透明送料台，两所述遮光罩的两侧均分别固接有补光组件，所述补光组件发射出的光线均朝向透明送料台。

7.根据权利要求6所述的谷物类品质分析检测设备，其特征在于，所述补光组件包括条形光源，同一遮光罩上的两条形光源发射出的光线均朝向遮光罩的开口的前端，同一遮光罩上的两条形光源发射出的光线夹角为60°-90°。

8.根据权利要求1所述的谷物类品质分析检测设备，其特征在于，所述刮料机构包括刮料电机和由所述刮料电机带动的刮料带，所述刮料带沿圆台的径向设置，且刮料带沿圆台的径向方向刮料，所述刮料带上固接有若干呈离散状设置的柔性刮料块，所述柔性刮料块远离所述刮料带的表面与圆台的上表面接触，所述卸料斗设置在所述刮料带后部下侧。

9.根据权利要求5所述的谷物类品质分析检测设备，其特征在于，还包括主体框架和安装在主体框架上的电气控制系统和图像处理系统，所述主体框架主要由顶板、底板和连接顶板与底板的若干立柱组成，所述入料斗固接在所述顶板上，所述振动器上连接有第一安装架，所述第一安装架固接在所述底板上，旋转驱动装置上连接有第二安装架，所述第二安装架与所述底板固接，所述刮料机构和所述卸料斗上均连接有第三安装架，所述第三安装架与所述顶板固接；

所述振动器、伺服电机和刮料电机均由所述电气控制系统控制，所述工业线扫相机与所述图像处理系统信号连接。

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