一种基于视觉与气吸选别的玉米种子整列分选机的制作方法

本发明属于农业工程技术领域，是一种基于视觉与气吸选别的玉米种子整列分选机。

背景技术：
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玉米是世界三大粮食作物之一，玉米的产量关系着我国的粮食安全，而种子的质量直接影响着玉米产量，玉米种子的分选与提纯对玉米的增产意义重大，是提高玉米产量的关键。二十世纪中期我国科技水平并不发达，种子的分选问题只能依赖人工完成，不仅效率低，而且人为因素较大，导致了种子精度不高、质量不好、规格不一、颗粒整齐度过低，直接影响了种子的发芽与产量。自二十世纪末我国陆续研制出漏筛式、气吸式选种器，一定程度上解决了选种问题，但上述选种器仍存在不足：筛孔与种子大小不符、筛子安装不可靠、筛子横向窜动和倾斜、种子向一侧集中过厚，大大影响了种子提纯的精度与质量，另外此类选种机器只能依据种子大小进行粗略分选，种皮损坏及发霉的籽粒无法识别与剔除，因此无法获得高品质、规格统一的玉米种子。本发明针对存在的问题，利用创新气吸技术与机器视觉技术研制了一种可实现玉米种子批量整列与智能分选的装备。

技术实现要素：
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本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种简单可靠、快速准确分选的智能化气吸式玉米分选装置，能够实现玉米种子快速有效地批量分选。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种基于视觉与气吸选别的玉米种子整列分选机，其特征在于，包括有连接支撑的机架、简易帯式输送示意装置、视觉判别装置、气吸式滚筒分选装置、收纳机构和动力机构组成，其中，所述机架由轻质铝型材搭建而成，用以支撑和整合各部分机构，喂料箱(1)架于玉米种子输送带(13)前端，玉米种子输送带(13)上开有系列符合玉米种子大小的小孔(12)，挡板(24)固装于输送带(13)中部，其挡板(24)与输送带(13)接触处呈三角形(25)向前凸起且开有玉米种子大小的孔，用以整列不规则种子，视觉判别装置(2)固装于输送带(13)尾端，第一粗糙主动轴(5)带动输送带(13)运动，第二粗糙从动轴(3)、第三粗糙从动轴(4)、第四粗糙从动轴(9)用以张紧输送带(13)，第一齿形带轮a(20)固装于第一主动轴(5)一端，通过第一齿形带(6)和第一齿形带轮b(22)与第一电机(14)连接，分选滚筒(17)通过滚筒轴(16)连接于机架且处于输送带(13)尾端，滚筒轴(16)一端固装有第二齿形带轮a(21)，同样通过第二齿形带(8)和第二齿形带轮b(23)与第二电机(15)连接，总气流管(7)封装于滚筒轴(16)一侧，各分气流管一端汇总于总气流管(7)，各个分气流管另一端分别密封连接于各气吸嘴，根据视觉判别装置(2)摄像机的数量及实际工况需求确定输送带(13)上沿整机长轴方向的种子整列孔(12)行数，进而确定分选滚筒(17)上气吸嘴(11)的行数，收纳箱1(10)和收纳箱2(18)固装于机架上，气泵(19)置于机架一端。

分选滚筒(17)对接处的玉米种子输送带(13)向下倾斜31°，输送带(13)最前端置于气吸式分选滚筒(17)正上方。

玉米种子输送带(13)上垂直整机长轴方向的整列孔(12)列数与气吸式分选滚筒(17)径向气吸嘴(11)行数比值为3:1。

气吸嘴(11)置于分选滚筒(17)圆周外表面的通孔(34)内，气吸嘴(11)底部密封连接于微型电磁铁(29)的衔铁端部，微型电磁铁(29)固装于与其形状相似且大小相同的空腔1(32)内，气吸嘴(11)的侧面与支流气管(28)一端密封连接，支流气管(28)另一端与电磁阀(30)密封相接，电磁阀(30)固装于空腔2(27)中，根据不同电磁阀(30)的形状大小，空腔2(27)的形状大小可调，电磁阀(30)底部设有通气孔1(31)，真空腔(33)两端设有通气孔2(35)，各支流气管通过通气孔1(31)和通气孔2(35)汇总到真空腔(33)内，真空腔(33)外接空心的滚筒轴(16)，滚筒轴(16)内部与真空腔(33)想通，总气流管(7)密封连接于滚筒轴(16)一端，滚筒轴(16)另一端密封，总气流管(7)另一侧连接于气泵(19)，根据整机空间布局，分选滚筒(17)直径可调。

本发明与现有技术比较，有如下优点和有益效果：

智能化气吸式玉米种子分选装置是一种基于视觉与气吸选别的玉米种子整列分选机，其是以图像处理为基础，将智能控制系统、自动整列分装系统集于一体，完成快速批量分选，很大程度上提高了玉米种子的纯度、整齐度。

附图说明：

图1为本发明的主视图

图2为本发明的右视图

图3为本发明的左视图

图4为本发明的俯视图

图5为分选滚筒的侧视图

图6为分选滚筒的俯视图

图1中，1、喂料箱；2、视觉判别装置；3、第二粗糙从动轴；4、第三粗糙从动轴；5、第一粗糙主动轴；6、第一齿形带；7、总气流管；8、第二齿形带；9、第四粗糙从动轴。

图2中，10、收纳箱1；11、气吸嘴；12、整列孔；13、输送带；14、第一电机；15、第二电机；16、滚筒轴；17、分选滚筒；18、收纳箱2；19、气泵。

图3中，20、第一齿带轮a；21、第二齿带轮a；22、第一齿带轮b；23、第二齿带轮b。

图4中，24、挡板；25、挡板三角形凸起；26、收纳箱1挡板。

图5中，27、空腔2；28、分气流管；29、微型电磁铁；30、电磁阀；31、通气孔1；32、空腔1；33、真空腔。

图6中，34、通孔；35、通气孔2。

具体实施方式：

本发明的目的在于提供一种基于视觉与气吸选别的玉米种子整列分选机，其特征在于，包括有连接支撑的机架、简易帯式输送示意装置、视觉判别装置、气吸式滚筒分选装置、收纳机构和动力机构组成，其中，所述机架由轻质铝型材搭建而成，用以支撑和整合各部分机构，喂料箱(1)架于玉米种子输送带(13)前端，玉米种子输送带(13)上开有系列符合玉米种子大小的小孔(12)，挡板(24)固装于输送带(13)中部，其挡板(24)与输送带(13)接触处呈三角形(25)向前凸起且开有玉米种子大小的孔，用以整列不规则种子，视觉判别装置(2)固装于输送带(13)尾端，第一粗糙主动轴(5)带动输送带(13)运动，第二粗糙从动轴(3)、第三粗糙从动轴(4)、第四粗糙从动轴(9)用以张紧输送带(13)，第一齿形带轮a(20)固装于第一主动轴(5)一端，通过第一齿形带(6)和第一齿形带轮b(22)与第一电机(14)连接，分选滚筒(17)通过滚筒轴(16)连接于机架且处于输送带(13)尾端，滚筒轴(16)一端固装有第二齿形带轮a(21)，同样通过第二齿形带(8)和第二齿形带轮b(23)与第二电机(15)连接，总气流管(7)封装于滚筒轴(16)一侧，各分气流管一端汇总于总气流管(7)，各个分气流管的另一端分别密封连接于各气吸嘴，根据视觉判别装置(2)摄像机的数量及实际工况需求确定输送带(13)上沿整机长轴方向的种子整列孔(12)行数，进而确定分选滚筒(17)上气吸嘴(11)的行数，收纳箱1(10)和收纳箱2(18)固装于机架上，气泵(19)置于机架一端。

分选滚筒(17)对接处的玉米种子输送带(13)向下倾斜31°，输送带(13)最前端置于气吸式分选滚筒(17)正上方。

玉米种子输送带(13)上垂直整机长轴方向的整列孔(12)列数与气吸式分选滚筒(17)径向气吸嘴(11)行数比值为3:1。

气吸嘴(11)置于分选滚筒(17)圆周外表面的通孔(34)内，气吸嘴(11)底部密封连接于微型电磁铁(29)的衔铁端部，微型电磁铁(29)固装于与其形状相似且大小相同的空腔1(32)内，气吸嘴(11)的侧面与支流气管(28)一端密封连接，支流气管(28)另一端与电磁阀(30)密封相接，电磁阀(30)固装于空腔2(27)中，根据不同电磁阀(30)的形状大小，空腔2(27)的形状大小可调，电磁阀(30)底部设有通气孔1(31)，真空腔(33)两端设有通气孔2(35)，各支流气管通过通气孔1(31)和通气孔2(35)汇总到真空腔(33)内，真空腔(33)外接空心的滚筒轴(16)，滚筒轴(16)内部与真空腔(33)想通，总气流管(7)密封连接于滚筒轴(16)一端，滚筒轴(16)另一端密封，总气流管(7)另一侧连接于气泵(19)，根据整机空间布局，分选滚筒(17)直径可调。

在使用时，向喂料箱(1)注入玉米种子，使种子缓缓流入轨道，在挡板(24)的作用下种子均匀落入整列孔(12)，玉米种子随着输送带(13)整齐快速的向前运动，玉米种子输送带(13)上垂直整机长轴方向的整列孔(12)列数与气吸式分选滚筒(17)径向气吸嘴(11)行数比值为3:1，确保了每一列气吸分选装置都会接收到视觉分选后的玉米种子，保证了整机快速有效地工作效率，结合图示，列举分选滚筒(17)其中一列的分选装置的工作原理，其他列分选装置的工作原理均相同，其一列玉米种子流经视觉判别装置(2)时，通过图像处理技术可智能化判别一列中多个玉米种子的优劣，与此同时，处于分选滚筒(17)最上方的一行气吸嘴吸住判别后的一列种子，分选滚筒(17)由第二电机(15)带动滚筒轴(16)做顺时针旋转运动，此时将控制信号传递给电磁阀(30)和微型电磁铁(29)，通过微型电磁铁(29)可控制气吸嘴(11)的收缩动作，通过电磁阀(30)控制吸有合格玉米种子的分流管的给气时间，其一周内给气预设时间为分选滚筒(17)转动1/4圆周所需的时间；吸有不合格玉米种子的分流管的给气时间为分选滚筒(17)转动1/2圆周所需的时间，当一列种子随着气吸嘴(11)转动至1/4圆弧时，通过电磁阀(30)接收到的控制信号作用，合格的玉米种子所在的分流管中的气流消失，合格种子受到收纳箱1挡板(26)的撞击力作用，顺利落入合格种子收纳箱1(10)，与此同时，吸有不合格种子的气吸嘴受到电磁铁的作用，完成收缩动作，避开合格种子收纳箱挡板(26)的撞击，当这列分选装置随着分选滚筒(17)转动至1/2圆弧时，气吸嘴上只剩下不合格的玉米种子，通过电磁阀(30)接收到的控制信号作用，其分流管气流消失，不合格种子受到重力作用，直接落入下方放置的不合格玉米种子收纳箱2(18)，分选滚筒(17)上的每一列分选装置，均以上述使用方法和工作原理做匀速圆周运动，从而实现不合格籽粒的剔除，更加快速有效地完成了种子的批量精选。