TWM577353U - Screening equipment - Google Patents

Abstract

一種篩選設備，用於分析待測物中的產物與異物，包括鋪平裝置、輸送平台、檢測裝置、風選裝置以及控制裝置。鋪平裝置包含平台以及震動模組設置於平台，平台具有輸入端以及輸出端遠離輸入端，震動模組提供一方向之震動使平台之待測物攤平。輸送平台具有檢測端以及篩選端遠離檢測端，檢測端設置於輸出端下方且與輸出端重疊，輸送平台大致平行鋪平裝置之平台。檢測裝置之視野範圍朝向檢測端，根據產物與異物的外觀差異產生異物鑑別訊號。風選裝置提供氣流朝向篩選端使異物移除。控制裝置接收異物鑑別訊號，控制風選裝置除去異物。

Description

篩選設備

本創作是有關於一種茶葉篩選技術，特別是使用水平式震動鋪平裝置來鋪平茶葉，而提升茶葉篩選產能的茶葉篩選設備。

台灣的地形、氣候皆適宜茶樹生長，加上華人習慣喝茶，不管是台灣早期茶葉王國的美譽，還是現在紅遍世界的手搖飲熱潮，茶葉的需求量一直居高不下，因此，在生產成本考量下，茶葉的品質控管逐漸朝向機械化。採用機械採收茶葉，容易在採收過程中混入異物或品質不一的葉片，因此還需要篩選檢測設備確保茶葉品質。

茶葉篩選設備的關鍵在於色選技術，利用茶葉與異物顏色的差異性進行篩檢。習知的篩選設備主要為直立式設備，茶葉以自由落體的方式由機台上方之漏斗下料，經過震動機構或順著軌道運送茶葉，輸送至相機視野範圍內檢測。但實際應用時，常因為上方儲料桶積料，難以均勻控制進料的數量，或者，茶葉於軌道上停留時間太短，導致茶葉分佈不均，必須以調降產能方式解決。

換句話說，直立式設備的方法雖較為節省空間，卻會導致進料的茶葉分佈不均，造成檢測量縮減，檢測時間拉長，無法精準控制茶葉行進速度，讓使用者無法隨著產品之產量差異調整檢測速度。此外，該技術也需要多顆高規格的線掃描影像感測元件，以及相對複雜的演算法，無法調降成本。

有鑒於此，本創作人係針對上述習知之茶葉篩選設備之缺失、設計上未臻完善所導致之諸多缺失及不便，而深入構思，且積極研究改良試做並開發設計出本創作，希冀能有效提升篩選產能。

根據本創作之目的，提供一種篩選設備，用於分析待測物中的產物與異物，異物篩選設備包括鋪平裝置、輸送平台、檢測裝置、風選裝置以及控制裝置。鋪平裝置包含平台以及震動模組設置於平台，震動模組提供一方向之震動使平台之待測物攤平。輸送平台具有檢測端以及篩選端遠離檢測端，檢測端設置於平台之輸出端下方且與其重疊，輸送平台大致平行鋪平裝置之平台。檢測裝置之影像擷取視野範圍朝向檢測端，根據該異物與該產物外觀差異產生一異物鑑別訊號。風選裝置提供氣流朝向篩選端。控制裝置電性連接檢測裝置及風選裝置，接收異物鑑別訊號，控制風選裝置除去對應位置之待測物。

透過使用兩段式水平運輸機構以及震動，可以完全的攤平茶葉，均勻控制進料，有利於後續的機器視覺辨識，除了可以減少影像擷取模組的成本，還可以藉由開放伺服控制輸送速度，調控與匹配入料速度，使生產速度與效率能達到最佳化。

此外，可以選用以下設置達成攤平待測物的目的，設置使鋪平裝置的平台大致平行於地面，而平台可以設置輸送帶，配合震動模組提供輸送方向或/及垂直輸送方向之震動。

於此設置下，檢測裝置選用面掃描影像感測元件或線掃描影像感測元件，或設置使之視野範圍設於一暗室，以凸顯異物在鏡頭觀察下之特徵，降低異物錯判機率，可實踐以低成本之機器視覺對茶葉進行異物選別。

於此設置下，風選裝置包含複數個吹嘴並列於輸送平台之輸送方向的垂直方向，並對應設有儲料桶位於篩選端的下方，蒐集異物或茶葉。

為了清楚說明本創作之具體實施方式、構造及所達成之效果，提供一實施例並配合圖式說明如下：

請參閱圖1，繪示一種篩選設備包括鋪平裝置10、輸送平台20、檢測裝置30、風選裝置40以及控制裝置50。

鋪平裝置10包含平台11以及震動模組12設置於平台11下方，震動模組12可以提供特定方向之震動使平台11之待測物(茶葉)攤平，而平台11則具有輸入端15，以及輸出端16遠離輸入端15且與輸入端15共平面。輸入端15設有漏斗或收束的入口來蒐集傾倒待測物，當待測物受震動或/及受平台11之輸送位移至輸出端16時，已呈現平均攤平的狀態，並落至下方的輸送平台20。

輸送平台20具有檢測端21，以及篩選端22遠離檢測端11且與檢測端21共平面，檢測端21設置於輸出端16下方且與輸出端16重疊，輸送平台20表面大致平行於鋪平裝置10之平台11。藉此，自輸出端16落下的待測物被檢測端21承接，輸送平台20之輸送帶將待測物送往檢測裝置30的下方受檢，再輸送至篩選端22。

檢測裝置30位於輸送平台20的上方側，其包含影像擷取模組31且設置使其視野範圍朝向檢測端21，根據異物與產物外觀差異產生異物鑑別訊號311。此處的視野範圍依使用者定義，可以是機器視覺的可視範圍，或經演算法可獲得最佳鑑別度之視野範圍，依據識別度的需求影像擷取模組31可以選自面掃描(areascan)影像感測元件、線掃描(line scan)影像感測元件、CCD或CMOS，用於辨識不同色澤的待測物，或者辨識待測物與異物。

風選裝置40設置於篩選端22周圍，用於提供氣流朝向篩選端22而移除已識別之異物，與茶葉分開。檢測裝置30與風選裝置40電性連接控制裝置50，當控制裝置50接收異物鑑別訊號311，即控制風選裝置40的開啟或關閉以除去對應位置之異物。

藉由兩段式具高低落差的水平輸送運送待測物，可以更徹底的攤平待測物，有利於之後檢測裝置30的機器視覺識別以及風選裝置40的篩選速度。藉由此設備，使用者還可以控制待測物在鋪平裝置10、輸送平台20、或兩者相對運送速度，任意的調控與匹配入料速度使生產速度與效率能達到最佳化。

此外，可以選用以下設置達成攤平待測物的目的，設置使平台11大致平行於地面，平台11為輸送帶提供輸送方向，震動模組12提供垂直於輸送方向的震動方向。舉例來說，震動模組12設有彈簧和定位銷，透過垂直設置的彈簧產生向上的震動，使待測物相對於平台11上下跳動。或者，平台11只提供承載，震動模組12提供輸送方向(向前)及垂直輸送方向(向上)之震動，使待測物相對於平台11上下跳動，同時朝輸送方向前進。

於本實施例中，風選裝置40使用複數個吹嘴並列於輸送平台20之輸送方向的垂直方向，進而提高產能。

請參閱圖2，其進一步繪示了檢測裝置30與風選裝置40的較佳實施態樣。

於本實施例中，影像擷取模組31設置於暗室35中，經由光線處理而有效提升茶葉與異物的鑑別度，降低異物錯判機率，在此設置下，選擇次佳影像擷取模組31仍能具有類似效果，降低設備成本。

於本實施例中，風選裝置40之複數個吹嘴設置於篩選端22之輸送平台20外側，由外朝內將異物101吹送至篩選端22的下方，相應地，設有儲料桶位於篩選端22的下方，儲料桶60接近篩選端22，當異物101離開輸送帶時受風力偏離既有軌道落於儲料桶60，而儲料桶61相較於儲料桶60遠離篩選端22，蒐集未偏離軌道的茶葉102。

於本實施例中，影像擷取模組31識別茶葉102當中的茶葉與異物，風選裝置40將輸送位置中的異物去除，然而，本創作還可以應用於其他採收作物、大量生產之單元件，諸如此類可以選用顏色、輪廓或色澤識別判斷品質優劣之篩選，並不局限於採收茶葉的異物篩選。

10‧‧‧鋪平裝置

11‧‧‧平台

12‧‧‧震動模組

15‧‧‧輸入端

16‧‧‧輸出端

20‧‧‧輸送平台

21‧‧‧檢測端

22‧‧‧篩選端

30‧‧‧檢測裝置

31‧‧‧影像擷取模組

311‧‧‧異物鑑別訊號

35‧‧‧暗室

40‧‧‧風選裝置

50‧‧‧控制裝置

60、61‧‧‧儲料桶

101‧‧‧異物

102‧‧‧茶葉

圖1為篩選設備之示意圖。

圖2為篩選設備之另一示意圖。

Claims (8)

1. 一種篩選設備，用於分析一待測物中，篩選設備其包括： 一鋪平裝置，包含一平台以及一震動模組設置於該平台，該震動模組提供一方向之震動使位於該平台上的該待測物攤平； 一輸送平台，具有一檢測端以及一篩選端遠離該檢測端，該檢測端設置於該平台之輸出端下方且與其重疊； 一檢測裝置，位於該輸送平台一側且其影像擷取之視野範圍朝向該檢測端，檢測該待測物並產生一異物鑑別訊號； 一風選裝置，提供氣流朝向該篩選端；以及 一控制裝置，電性連接該檢測裝置及該風選裝置，接收該異物鑑別訊號以控制該風選裝置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之篩選設備，其中該鋪平裝置的平台與該輸送平台實質上平行於地面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之篩選設備，其中該平台具有一輸送帶。
4. 如申請專利範圍第1項所述之篩選設備，其中該震動模組提供一輸送方向或/及垂直該輸送方向之震動。
5. 如申請專利範圍第1項所述之篩選設備，其中該檢測裝置還具有一暗室。
6. 如申請專利範圍第1或5項所述之篩選設備，其中該檢測裝置選用面掃描影像感測元件或線掃描影像感測元件。
7. 如申請專利範圍第1項所述之篩選設備，其中該風選裝置包含複數個吹嘴並列且垂直於該輸送平台之輸送方向。
8. 如申請專利範圍第1項所述之篩選設備，更包含一儲料桶位於該篩選端下方。