[发明专利]颗粒物料光学色选机

说明书

技术领域

本发明涉及一种颗粒物料光学色选机，可自动去除物料中的异色颗粒，主要用于大米等物料分选。

背景技术

目前，许多颗粒物料，例如大米等各种谷物，都需要以表面色泽进行分类选择，以去除其中的杂质、瑕疵颗粒和坏颗粒等异色颗粒，满足物料在色泽、纯度等方面的质量要求。目前，大量采用色选方式是人工色选和光电色选机色选。人工色选的缺陷是速度慢、效率低、质量不稳定、并且成本高；光电色选机通常采用Si光二极管等作为光感应器，在颗粒物料的移动过程中接收颗粒物料的反射光，形成与光强相应的电信号，根据电信号的强弱判断颗粒物料的色泽，然后在颗粒物料的流经途径中通过控制系统控制吹气装置吹出气流，将不需要的异色颗粒吹掉，这种色选机与手工色选相比在效率和可靠性方面取得了很大的进步。然而，这种色选机需要设置与颗粒尺寸相当的沟槽来限定颗粒物料的移动轨迹，对每一个沟槽设置一路相应的光电接收系统来获取流经该沟槽特定位置上的物料颗粒的光强信息，由此带来了下列缺陷：一是由于颗粒物料只能沿沟槽移动，限制了工作面上的物料流量，因此也就限制了色选机的处理能力；二是每个沟槽对应一路光电接收系统，这种接收系统接收的信息是大区域信息的叠加，同时有多个颗粒信息进入系统，因此不能很好地分辨每个颗粒的细节，同时还会受到其它颗粒的干扰，导致了灵敏度不高，对颗粒色泽判断不准确等问题；另外系统结构也显得较为复杂。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种颗粒物料光学色选机，该色选机的处理量大，对异色颗粒的判断准确，并且结构简单。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种颗粒物料光学色选机，包括下料料槽、图像采集系统、吹风系统和信息处理与控制系统，所述图像采集系统的观察区域位于下料料槽限定的物料移动轨迹上，用于获得在观察区域的物料图像并转换为图像数字信息，所述信息处理和控制系统分别与所述的图像采集系统和吹风系统信号连接，用于接收所述图像采集系统输出的图像数字信号并进行分析，识别出异色颗粒，生成对吹风系统的控制信号送入吹风系统的控制装置，控制吹风系统进行相应的吹风动作，所述吹风系统设有若干吹嘴，所述各吹嘴的吹风路径穿过所述下料料槽限定的物料移动轨迹，其与物料移动轨迹的相交位置位于所述图像采集系统观察区域的下方。

所述图像采集系统优选面阵或线阵CCD成像的CCD成像装置(摄像头或相机等)。

所述CCD成像装置设有可以带动其移动的光学调整架及与该光学调整架配合的调焦驱动机构，用于进行CCD的成像调焦。

所述CCD成像装置和所述光学调整架位于一个光学分选箱内，所述光学分选箱内还设有用于给观察区域物料照明的前景灯、用于给背景板照明的背景灯以及用于给CCD成像装置提供背景光的背景板，所述CCD成像装置和所述背景板分别位于所述下料料槽限定的物料移动轨迹的两侧。

所述光学分选箱上设置有散热系统，用于改善该光学分选箱的散热效果。

所述下料料槽下部延伸至所述光学分选箱内，下端端面同所述图像采集系统的观察区域之间有一定距离，所述图像采集系统的观察区域位于所述下料料槽下端端面的下方。

所述下料料槽上部设有入料料斗，所述入料料斗下面安装有用于向所述下料料槽均匀给料的振动给料器。

所述下料料槽下方设有出料料斗，所述下料料槽限定的物料移动轨迹穿入所述出料料斗的进料口。

所述下料料槽的下方还设有不良料斗，所述不良料斗的进料口位于所述出料料斗进料口旁或环绕所述出料料斗的进料口。

所述信息处理与控制系统安装在电气设备箱内。

本专利的工作过程是：物料颗粒通过入料料斗的控制，以一定的进料量进入振动给料器，在振动给料器的振动下，进入振动给料器的颗粒物料逐渐向靠近料槽的方向运动，直到落入料槽，然后以均匀的加速度，沿料槽表面，向斜下方运动，最后在料槽的末端脱离料槽，进入只受重力作用的状态，沿光学分选箱的垂直中心线作匀加速运动，当运动到CCD物点时，达到预定的速度。此时，线阵(或面阵)CCD相机(或摄像头，以下以CCD相机为例)对高速运动的物料颗粒进行拍摄成像，并形成数字信号输出，通过信息处理和控制系统进行处理，判断出需要吹出的不合格物料，生成控制信号控制吹气系统动作或工作状态。在图像采集和信号处理期间，物料颗粒继续向前运动，进入垂直于吹气系统的吹嘴的正前方，此时，吹气系统在信息处理和控制系统的控制信号下已经准备就绪，如果是合格的物料，则关闭相应的吹嘴，让物料自由运动进入出料料斗；如果是不合格物料，则打开相应的吹嘴吹气，将不合格的物料吹离原来的运动轨迹，进入不良料斗，由此完成物料颗粒的色选。