专利名称：一种粒子类物料形选装置的制作方法
技术领域：
本发明属于光机电应用技术领域，涉及一种可对粒子类物料按照形状进行识别 和自动分离的装置，具体涉及一种以光电图像识别技术为核心，以固定姿态送料装置和 气喷分离为主要结构的粒子类物料的形选装置及形选方法。
背景技术：
目前粒子类物料按形状分选一般还是人工完成，因为粒子类物料颗粒很小，所 以分选的精度差、效率低、时间长。例如按国标进行大米整精米率的检测，20克被检物 料需几十分钟。虽然此前有一种基于力平衡原理的整精米选拔机，但还是受到许多条件 限制，不能体现“形”选的实质。“形选”其意义在于根据物料的形状进行遴选。运用光电图像技术，可以在精 确图像数据的基础上进行指定条件的识别。
发明内容
本发明在现有光电图像扫描技术、图像处理技术、嵌入式控制技术的基础上， 提供一种能够按照事先设定的形状条件，自动进行遴选的粒子类物料形选装置，解决粒 子类物料长期以来难以按图形有效、准确分离的技术问题。本发明的技术方案如下该粒子类物料形选装置包括单粒送料机构、姿态调整送料槽、光源、具有图像 处理功能的快速线阵摄像机、气选执行结构、收集仓、恒压气压源和嵌入式控制系统；单粒送料机构在装置入口处，单粒送料机构的物料出口放置姿态调整送料槽， 两者间留有一定的空间间隙；物料在姿态调整送料槽上加速下滑运动的同时，经姿态调 整送料槽调整后的物料姿态，在出口达到识别的要求，并能保证运动的物料粒粒之间的 一定的空间间隔。光源设置在姿态调整送料槽的下端的检测部位上方，光源支架和姿态调整送料 槽相连，光源以一定的角度(由支架确定)将光源照射在姿态调整送料槽的检测部位，距 离在3-5厘米之间。不同的物料应该选不同波长的光源，有利于成像的质量；通常选用 半导体LED光源即可，一般选3+3瓦白色LED光源。具有图像处理功能的快速线阵摄像机，是整机的核心单元，它以高速线阵电荷 耦合器件为传感器，在物料的快速运动中，将物料扫描成像，并进行数据处理和判决是 否选出，发出选中驱动信号。具有图像处理功能的快速线阵摄像机由支架固定，安装位 置为其镜头垂直于姿态调整送料槽出口附近的图像扫描区，距离为8-10厘米。具有图 像处理功能的快速线阵摄像机的另一端与嵌入式控制系统以通信线路连接，将数据和指 令和嵌入式控制系统互相交换。气选执行机构和气压源、储气罐、恒气压控制器组成一套气路动作系统。气选 执行结构由电控快速气阀和喷嘴组成，它接收具有图像处理功能的快速线阵摄像机发出的驱动控制信号，以事先设定好的时间常数，发出一个短气动脉冲，将选中物料送入收 集仓；恒气压控制器控制储气罐的气压在3kg左右。收集仓包括选出料收集仓和非选出料收集仓，分别收集被分开的2种形状不同 的物料。料仓口有自动仓门，受嵌入式控制系统控制开关。电子称是可选设备，当需称重选完的物料时选用，与嵌入式控制系统连接，数 据传入嵌入式控制系统。嵌入式控制系统具有液晶显示屏和操作键盘，有internet接口，还有其他通信接 口供和其他设备连接；可进行远程数据传输和远程操控；有面板式打印机供现场打印检 测数据。嵌入式控制系统是整个装置的控制核心，可对具有图像处理功能的快速线阵摄 像机进行参数设置；数据输出；工作状态调整；可控制光源的强度，选择波长；可控制 物料收集仓的开关动作；控制电子秤的工作及数据收集和传输。嵌入式控制系统还能够 对整机进行工作状态监控，故障报警。本发明的有益效果是微小粒子物料按照形状进行分选的应用场合较多，例 如国家稻米整精米率的检测目前还是人工检测，时间长，人为误差大；混合电子器件 按参数或形状的自动分选等，目前还做不到；另外大批量微小电子器件的质量检测和粮 食的质量分类都需要本发明的技术。
附图是本发明的结构示意图。图中1单粒送料机构；2姿态调整送料槽；3光源；4具有图像处理功能的快 速线阵摄像机；5气选执行结构；6选出料收集仓；7非选出料收集仓；8恒气压源；9 嵌入式控制系统；IOintemet接口 ； 11其他通信接口 ； 12打印机接口 ； 13电子秤。
具体实施例方式该粒子类物料形选装置包括单粒送料机构1、姿态调整送料槽2、光源3、具有 图像处理功能的快速线阵摄像机4、气选执行结构5、收集仓、恒压气压源8和嵌入式控 制系统9等设备；单粒送料机构1在装置入口处，其物料出口放置姿态调整送料槽，留有一定的 空间间隙；光源3设置在姿态调整送料槽的下端的检测部位上方，不同的物料应该选不同 波长的光源，有利于成像的质量；通常选用半导体LED光源即可，一般选3+3瓦白色 LED光源。具有图像处理功能的快速线阵摄像机4是整机的核心单元。快速线阵摄像机由 支架固定，安装位置为其镜头垂直于姿态调整送料槽出口附近的图像扫描区，距离为 8-10厘米。快速线阵摄像机的另一端与嵌入式控制系统以通信线路连接，将数据和指令 和嵌入式控制系统互相交换。气选执行机构5和气压源、储气罐、恒气压控制器组成一套气路动作系统。恒 气压控制器控制储气罐的气压在3kg左右。收集仓包括选出料收集仓和非选出料收集仓，分别收集被分开的2种形状不同的物料。料仓口有自动仓门，受嵌入式控制系统控制开和关。电子称13是可选设备，当需称重选完的物料时选用。嵌入式控制系统9具有液晶显示屏、操作键盘、internet接口和其他通信接口， 进行远程数据传输和远程操控；有面板式打印机供现场打印检测数据。
权利要求
1.一种粒子类物料形选装置，包括单粒送料机构(1)、姿态调整送料槽(2)、光源 (3)、具有图像处理功能的快速线阵摄像机(4)、气选执行结构(5)、收集仓、恒压气压 源(8)和嵌入式控制系统(9)；其特征在于，单粒送料机构(1)在装置入口处，单粒送料机构的物料出口放置姿态调整送料槽 (2)，两者间留有间隙；物料在姿态调整送料槽上加速下滑运动的同时，经姿态调整送料 槽调整后的物料姿态，在出口达到识别的要求，并能保证运动的物料粒粒之间的间隔；光源设置在姿态调整送料槽的下端的检测部位上方，光源支架和姿态调整送料槽相 连，光源将光源照射在姿态调整送料槽的检测部位，距离在3-5厘米之间；不同的物料 应该选不同波长的光源；具有图像处理功能的快速线阵摄像机，是整机的核心单元，由支架固定，安装位置 为其镜头垂直于姿态调整送料槽出口附近的图像扫描区，距离为8-10厘米。具有图像 处理功能的快速线阵摄像机的另一端与嵌入式控制系统以通信线路连接，将数据和指令 和嵌入式控制系统互相交换；气选执行机构和气压源、储气罐、恒气压控制器组成一套气路动作系统；气选执 行结构由电控快速气阀和喷嘴组成，它接收具有图像处理功能的快速线阵摄像机发出的 驱动控制信号，以事先设定好的时间常数，发出一个短气动脉冲，将选中物料送入收集 仓；恒气压控制器控制储气罐的气压在3kg左右；收集仓包括选出料收集仓和非选出料收集仓，分别收集被分开的2种形状不同的物 料；料仓口有自动仓门，受嵌入式控制系统控制开关；嵌入式控制系统具有液晶显示屏和操作键盘，有internet接口，还有其他通信接口供 和其他设备连接；可进行远程数据传输和远程操控；有面板式打印机供现场打印检测数 据。嵌入式控制系统是整个装置的控制核心，可对具有图像处理功能的快速线阵摄像机 进行参数设置；数据输出；工作状态调整；可控制光源的强度，选择波长；可控制物料 收集仓的开关动作；控制电子秤的工作及数据收集和传输。嵌入式控制系统还能够对整 机进行工作状态监控，故障报警。
2.根据权利要求1所述的一种粒子类物料形选装置，其特征在于，装置还包括电子 称，当需称重选完的物料时选用，与嵌入式控制系统连接，数据传入嵌入式控制系统。
全文摘要
本发明涉及一种可对粒子类物料按照形状进行识别和自动分离的装置，属于光机电应用技术领域，本发明的内容是在现有光电图像扫描技术、图像处理技术、嵌入式控制技术的基础上，实现一种能够按照事先设定的形状条件，自动进行遴选的装置。解决粒子类物料长期以来难以按图形有效、准确分离的技术问题。该粒子类物料形选装置包括单粒送料机构、姿态调整送料槽、光源、图像扫描及数据处理多功能一体化相机、气选执行结构、收集仓、恒气压源和嵌入式控制系统；本发明的有益效果是微小粒子物料按照形状进行分选的应用场合较多，大批量微小电子器件的质量检测和粮食的质量分类也都可以使用。
文档编号B07C5/00GK102009042SQ20101056132
公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月25日
发明者李明伟 申请人:大连理工大学