一种槟榔高效分级筛选设备的制作方法

[0001]
本发明涉及食品加工设备，特别是一种槟榔高效分级筛选设备。


背景技术：

[0002]
中国专利申请公布号：cn108515027a,公开了一种利用形状大小与纹路的干果分选方法，包括以下步骤：人工入料排料，入料后通过主动式旋转排料装置将槟榔打散成单个；槟榔旋转检测；成像采集，成像检测箱内的工业相机8次拍摄24个槟榔的图像信息，并传送至图像处理系统；图像处理系统识别槟榔的形状、大小以及纹路，并与模型比对，利用分级机构对符合模型特征的槟榔进行剔除处理，不符合的槟榔继续输送至下一等级，重复步骤d；plc控制分级机构，使不同等级的槟榔从设定的道口出料。本发明的主动式旋转排料及旋转溢料，主动式旋转杯轮将槟榔或红枣360度旋转，能够无损对槟榔或红枣形状大小与纹路进行分级；分级装置能够高速将槟榔或红枣剔除下来，出口等级可任意设置。
[0003]
该专利中公布的设备以及其他相似的设备,存在以下缺陷:一是现有设备在果品载具流水线下方固定一排毛刷，通过毛刷迫使载具旋转，但实际使用过程中，毛刷通常因含酸碱，灰尘，高温环境下，毛刷上的毛会磨损，弯曲，一段时间后毛刷就接触不到载具，毛刷不再旋转，将直接导致槟榔籽不能旋转，流水线上的槟榔籽不能整齐规律的排列，无法实现对槟榔籽表面进行360度拍摄。此外，现有技术还存在送料少，空载具送料，效率产量低下等问题。
[0004]
二是现有的槟榔输送线上，为了处理槟榔上的灰尘，一般是通过滚筒毛刷相互滚动，强行将槟榔花蒂，枝，叶，灰尘相互摩擦，花蒂，枝，叶，灰尘通过摩擦后，从毛刷缝隙掉入收集箱。这种装置，存在如下缺点：1.槟榔经过滚筒毛刷相互滚动摩擦后，原有槟榔籽上的华蒂被强行刷掉了，影响槟榔的品相。
[0005]
2.槟榔通过滚筒毛刷相互滚动摩擦后，槟榔籽表面纹路会被破坏掉，从而会造成后期加工过程中视觉系统对纹路的判断失误。
[0006]
3.设备结构不合理，成本高，效率低，无法满意客户需求。
[0007]
三是现有的设备在槟榔分选过程中，采用led背光源对槟榔提供照明，进而利用视觉识别系统对槟榔进行识别。
[0008]
设备在运行过程中，果品载具流水线上的槟榔籽有很多杂物（包括槟榔花蒂，枝，叶，灰尘....等），这些杂物会从果品载具中间的缝隙掉落，一部分会掉落在高亮led背光源上，时间一久，高亮led背光源上堆积一层这些花蒂，枝，叶，灰尘....等，从而遮盖光源渗透，遮盖光源渗透后导致视觉系统无法判断产品尺寸和纹路特征，所以需要清除高亮led背光源的杂物，之前类似设备是需要频繁停机状态下人工手动清洁，拿抹布擦拭高亮led背光源表面。
[0009]
这种方式存在如下缺点：1.设备结构复杂，自动化程度不高，人工手动清洁擦拭高亮led背光源时需要拆卸机构
件，费时费力；2.清洁擦拭高亮led背光源时，一天需要频繁停机，生产效率低下；3.停机拆卸部件存在安全隐患，同时也极易损坏相关部件。
[0010]
四是现有的果品输送流水线，入料提升机下来的槟榔籽落入到果品载具流水线上，刚掉入果品载具上时是杂乱堆积一起的，杂乱的槟榔通过溢料导向机构将堆积槟榔在果品载具上抚平。
[0011]
现有的槟榔分选装置采用吹气机构，采用吹气机构的缺陷如下： 1.其结构固定，通过空气不定时吹掉堆积的槟榔，由于高度固定死了，只能吹掉体积大的槟榔，对于小体积槟榔无法吹掉或全部吹掉；2.通过压缩气源一直吹，造成设备供气负载加大，加大用电量；3.采用气吹的方式，很大一部份槟榔籽全部被气吹走，造成果品载具上的空载具，生产效率下降。


技术实现要素：

[0012]
本发明的目的在于提供一种槟榔高效分级筛选设备。
[0013]
本发明的目的是通过如下途径实现的：一种槟榔高效分级筛选设备，它包括输送机构、视觉识别系统、分级机构;所述的输送机构包括位于设备前端的提升机、位于设备中部的果品输送流水线以及一端位于果品输送流水线尾部下方、另一端位于提升机上方的回流输送线；所述的果品输送流水线为履带式结构，安装于机架上并经由电机驱动，该果品输送流水线建立在两组并列的环形链条带基础上，每排并列的两粒链条上活动安装有一根钢轴，钢轴两端分别固定有一腰鼓状的滚辊，链条与滚辊之间的钢轴上分别固定有一齿轮，齿轮下方的方形导轨上设有与之啮合的齿条；在果品输送流水线上从入料端至尾端依次分机有除尘机构、溢料导向机构、视觉识别系统、分级机构及加热机构；所述的除尘机构是在果品输送流水线入料端上方的机架上固定有涡流风机，涡流风机的出风口通过风管连通吹尘箱，吹尘箱的上部开口与上料提升机的落料口连通，吹尘箱底部的出料口设于果品输送流水线工作区正上方，吹尘箱内部倾斜安装有挡料板，吹尘箱底部位于挡料板另一侧向下设有落料管，落料管下方设有收集箱；所述的溢料导向机构，该机构分为至少两组沿运转方向间隔安装于果品输送流水线上方，它是在果品输送流水线上方横向设置有至少两个安装架，安装架上固装有固定块，固定块下部开有滑槽，上下调节块通过调节螺丝活动安装于固定块下部滑槽内，上下调节块下部固定的毛刷，毛刷与果品输送流水线运转方向的夹角为45度；所述的视觉识别系统，包括照明装置，该装置是在果品输送流水线上下两层链带中间通过安装架固定有至少一个led光源，led光源一端安装有吹气排，吹气排朝向led光源的一侧设有若干个喷气孔，led光源另一端设置有接灰斗；所述的加热机构位于果品输送流水线尾端下方，它是在内置电热丝的加热箱一端安装有鼓风机，在加热箱另一端通过热风管连接设于果品输送流水线尾端下方的热风口。
[0014]
作为本专利的进一步优化，所述的吹气排通过气管外接压缩空气气源。
[0015]
作为本专利的进一步优化，所述的吹气排上的喷气孔分为两排，一排位于led光源上方，另一排位于led光源的一侧。
[0016]
作为本专利的进一步优化，所述的吹气排的气管上安装有电磁阀，该电磁阀由plc控制，plc连接安装于果品输送流水线上方的摄像头。
[0017]
作为本专利的进一步优化，相邻的两组果品输送流水线，其上方安装的毛刷呈八字形分布。
[0018]
作为本专利的进一步优化，果品输送流水线的链条两端分别安装于主动齿轮及被动齿轮上，主动齿轮及被动齿轮分别安装于轴承座上，主动齿轮固定于主驱动轴上，并由驱动电机经减速机驱动运转。
[0019]
作为本专利的进一步优化，所述的方形导轨位于主动齿轮与被动齿轮之间的链条下方。
[0020]
作为本专利的进一步优化，所述的每排并列的两粒链条之间安装有垫片。
[0021]
作为本专利的进一步优化，所述的滚辊靠外一端直径较另一端直径大。
[0022]
作为本专利的进一步优化，所述的挡料板水平夹角为40角，高度为140mm。
[0023]
本发明一种槟榔高效分级筛选设备，与现有技术比较，具有如下优点：一、采用全新设计的果品载具流水线，具有如下特点：1.结构新颖，能确保载具始终保持均速旋转；2.结构合理，能有效降低故障率，提升工作效率；3.确保实现槟榔果360度准确旋转，提升视觉系统检测合格率。
[0024]
二、增加了除尘装置，具有如下特点：1. 设备结构更合理，价格成本低；2、完全替代人工,自动化程度高,方便易用；3. 槟榔籽和花蒂，枝，叶，灰尘通过风力吹刷能快速分离干净，不会破坏槟榔籽上原有的华蒂；4. 不会破坏或损伤槟榔籽表面纹路。
[0025]
三、增加了led背光源清洁装置，具有如下特点：1. 设备结构更合理，价格成本低；2、完全替代人工,自动化程度高,方便易用；3. 视觉系统自动检测到背光源有杂物时，高亮led背光源自动清洁机构及时吹气清洁，省时省力；4. 高亮led背光源自动清洁机构还能具备将槟榔籽和花蒂，枝，叶，灰尘等清洁到漏斗内回收起来；5. 高亮led背光源自动清洁机构不需要人工手动干预，无操作安全隐患；6. 成倍的提高生产效率，无需停机，能够在生产过程中自动清洁处理。
[0026]
四、新设计了溢料导向机构，它采用4组特制柔性毛刷，分一级和二级设定，设定在槟榔堆积的合适高度，当槟榔从特制毛刷下方经过时，2个以上的堆积槟榔就会阻挡溢流掉，当通过一级溢料机构的部分槟榔没溢流掉时，再通过二级溢料机构后，所有没溢流掉的槟榔会阻挡到空载具中，使每个载具上都载有槟榔籽，减少载具空跑，提高生产效率。
附图说明
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下面结合附图对本发明作进一步详细说明：图1为本发明整体结构示意图；图2为本发明中除尘机构结构示意图；图3为本发明中果品输送流水线使用状态立体结构示意图；图4为本发明中果品输送流水线使用状态侧视结构示意图；图5为本发明中果品输送流水线使用状态俯视结构示意图；图6为本发明中果品输送流水线爆炸结构示意图；图7为本发明中果品输送流水线立体结构示意图；图8为本发明中果品输送流水线平视结构示意图；图9为本发明中滚辊结构示意图；图10为发明中吹气机构整体结构示意图之一；图11为发明中吹气机构整体结构示意图之二；图12为发明中吹气机构局部结构示意图之一；图13为发明中吹气机构局部结构示意图之二；图14为发明中吹气机构局部结构示意图之三；图15为发明中吹气机构电控部分方框示意图；图16为发明中溢料导向机构安装立体示意图；图17为发明中溢料导向机构安装俯视示意图；图18为发明中溢料导向机构结构示意图；图19为发明中加热机构结构示意图。
具体实施方式
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如图1所示，本发明一种槟榔高效分级筛选设备，它包括输送机构、视觉识别系统115、分级机构119，其中视觉识别系统、分级机构均为现有技术, 其结构及工作原理在公布号：cn108515027a中有所记载;所述的输送机构包括位于设备前端的提升机111、位于设备中部的果品输送流水线114以及一端位于果品输送流水线114尾部下方、另一端位于提升机111上方的回流输送线118；如图3-9所示，所述的果品输送流水线114为履带式结构，安装于机架上并经由电机驱动，该果品输送流水线114建立在两组并列的环形链条带基础上，每排并列的两粒链条611上活动安装有一根钢轴612，钢轴612两端分别固定有一腰鼓状的滚辊615，链条611与滚辊615之间的钢轴612上分别固定有一齿轮614，齿轮614下方的方形导轨617上设有与之啮合的齿条616；果品输送流水线114的链条611两端分别安装于主动齿轮608及被动齿轮606上，主动齿轮608及被动齿轮606分别安装于轴承座607上，主动齿轮608固定于主驱动轴602上，并由驱动电机605经减速机604驱动运转。所述的方形导轨617位于主动齿轮608与被动齿轮606之间的链条611下方。所述的每排并列的两粒链条611之间安装有垫片613。所述的滚辊615靠外一端直径较另一端直径大。
[0029]
在果品输送流水线114上从入料端至尾端依次分机有除尘机构112、溢料导向机构113、视觉识别系统115、分级机构119及加热机构118；
如图2所示，所述的除尘机构112是在果品输送流水线114入料端上方的机架111上固定有涡流风机302，涡流风机302的出风口通过风管313连通吹尘箱307，吹尘箱307的上部开口与上料提升机301的落料口308连通，吹尘箱307底部的出料口312设于果品输送流水线114工作区正上方，吹尘箱307内部倾斜安装有挡料板309，吹尘箱307底部位于挡料板309另一侧向下设有落料管310，落料管310下方设有收集箱305；所述的挡料板309水平夹角为40角，高度为140mm。上料提升机将槟榔籽通过挡板输送线送入到一定高度，槟榔籽自由落体掉下，落下时通过涡流风机吹出的风力通过风管的槟榔吹散，再通过槟榔与挡料板隔离，由于风力作用下，一部分槟榔籽掉入果品输送流水线流走，一部分华蒂，枝叶及灰尘被吹入另一通道进行收集箱收集。
[0030]
如图16-18所示，所述的溢料导向机构113，该机构分为至少两组沿运转方向间隔安装于果品输送流水线114上方，它是在果品输送流水线114上方横向设置有至少两个安装架202，安装架202上固装有固定块203，固定块203下部开有滑槽204，上下调节块205通过调节螺丝206活动安装于固定块203下部滑槽204内，上下调节块205下部固定的毛刷207，毛刷207与果品输送流水线201运转方向的夹角为45度；相邻的两组果品输送流水线114，其上方安装的毛刷207呈八字形分布。工作时，当入料提升机下来的槟榔籽落入到果品载具流水线上，刚掉入果品载具上时是杂乱堆积一起的，杂乱的槟榔经过一级溢料导向机构时，槟榔至少有一半在果品载具上抚平，且有部分果品载具上没有槟榔空果杯，没抚平的继续流到下道工序。没抚平的槟榔籽通过第二级溢料导向机构时,没抚平槟榔籽一个个都排列整齐了随流水线流走,并且果品载具流水线上都载满槟榔籽，没有空载具。
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如图10-15所示，所述的视觉识别系统115，包括照明装置，该装置是在果品输送流水线114上下两层链带中间通过安装架固定有至少一个led光源401，led光源401一端安装有吹气排404，吹气排404朝向led光源401的一侧设有若干个喷气孔403，led光源401另一端设置有接灰斗405；所述的吹气排404通过气管406外接压缩空气气源。所述的吹气排404上的喷气孔403分为两排，一排位于led光源401上方，另一排位于led光源401的一侧。所述的吹气排404的气管406上安装有电磁阀409，该电磁阀409由plc408控制，plc408连接安装于果品输送流水线114上方的摄像头407。所述的吹气排的气管上安装有电磁阀，该电磁阀由plc控制，plc连接安装于果品输送流水线上方的摄像头。当视觉系统（摄像头）运行一段时间后，检测到led光源上沾有花蒂或亮度不够（表面沾满覆盖一层灰尘），plc集中控制器给出清洁指令到执行机构电磁阀，电磁阀打开吹气排，吹气排上的喷气孔排列构成一个气幕，自动给led光源表面清洁吹气，吹气排吹出的华蒂/灰尘掉落在接灰斗里，防止华蒂掉入下层果品载具上链条里卡坏链轮链条，同时起到自动清洁效果。
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如图19所示，所述的加热机构118位于果品输送流水线114尾端下方，它是在内置电热丝的加热箱501一端安装有鼓风机502，在加热箱501另一端通过热风管503连接设于果品输送流水线114尾端下方的热风口504。当天气湿度大时，果品输送流水线表面上容易积水雾，积上水雾后载具表面容易沾槟榔灰尘，堆积一层槟榔灰尘后造成视觉系统的判断失误，识别准确率不高。为解决这问题，设备上增加一个环境温湿度传感器，当空气达到一定湿度后，湿度传感器探测到就自动启动加热系统，加热系统通过设定的温度加热，将热源通过主管道再通过分管道，最后热风由出风口吹向果品输送流水线表面，使果品载具表面保持干燥和清洁目的。
[0033]
本发明一种槟榔高效分级筛选设备工作过程如下：槟榔果由提升机抬至高处并落下,落下的过程中经过除尘装置除尘, 除尘后的槟榔果落到果品输送流水线上, 果品输送流水线由驱动电机经减速机驱动运转主动齿轮，主动齿轮带动链条旋转，从而带动滚辊及整个果品输送流水线旋转，槟榔果掉落在上面时，随着滚辊旋转落入滚辊与滚辊之间，槟榔果经过一段时间的旋转输送，会自动分散分布于滚辊与滚辊之间，最终实现完全平铺，方便视觉系统进行拍照;视觉系统位于设备主线果品载具上方,当槟榔籽通过工业相机时，工业相机自动连续拍摄槟榔籽的外观，尺寸和纹路;将拍摄的结果通过数据分析运算，给出指令分级机构执行槟榔籽分级工作。当视觉系统进行槟榔籽外形尺寸和纹路测量和比对,将比对结果与用户设置的等级一致时,此时系统发出指令给高速电磁阀通过吹气嘴将槟榔吹到出料输送线上(共14个等级出口)，不符合的则通过回流线将槟榔籽回流到提升机里。重复上面的步骤。