干制蔬菜色选机及色选方法与流程

[0001]
本发明涉及蔬菜色选领域，具体涉及一种干制蔬菜色选机及色选方法。


背景技术：

[0002]
干制蔬菜色选机是指利用干制蔬菜中菜叶、菜梗等与正品的颜色差异，使用高清晰的ccd光学传感器进行对蔬菜进行精选的高科技光电机械设备，随着色选技术的不断进步，干制蔬菜色选机的工作效率和精度不断提升，大大的推动和促进了蔬菜加工业的发展和进步，但现有基本所有的蔬菜色选机所采用的筛选动力源都为气源，通过压力气体使不同颜色的蔬菜产生不同的路径达到色选目的，但由于气源的突然冲击容易导致蔬菜损伤，且气体的可控性差，不能根据实时的蔬菜大小产生不同的力度，导致筛选后的蔬菜品相变差价值变低，当前的筛选技术，经过气源筛选后的干制蔬菜败相率在5%-10%左右，很大的影响了经济效益。
[0003]
中国专利文献cn 110479602记载了一种集风选、筛选和色选于一体的茶叶分选机的工况转换装置，可以实现对集风选、筛选和色选于一体的茶叶分选机的工况转换，使茶叶分选机可适用于不同的分选需要，但色选、风选都易造成茶叶的损伤。


技术实现要素：

[0004]
本发明所要解决的技术问题是提供一种干制蔬菜色选机及色选方法，根据蔬菜的大小控制产生相应大小的偏移力，对蔬菜产生的作用力和加速度都处于可控状态。
[0005]
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：干制蔬菜色选机，包括流道，流道倾斜放置，流道下端设有离子发生器，流道从离子发生器内穿过，流道下端出口处设有ccd图像传感器和作用场装置，ccd图像传感器摄像端朝向流道出口，作用场装置对流道出口处物料产生可控偏移力，流道出口下端设有第一接料斗和第二接料斗，第一接料斗和第二接料斗下端分设有第一储料罐和第二储料罐。
[0006]
上述的作用场装置包括高压发生器和高压极板，高压发生器与高压极板电连接，高压极板对流道出口处物料产生可控偏移力。
[0007]
优选的方案中，上述的作用场装置为可控磁场发生器，可控磁场发生器产生的磁场方向垂直于流道内物料流动方向。
[0008]
上述的可控磁场发生器包括铁芯和导电绕组，导电绕组和电流源电连接，电流源通过控制电流大小控制所产生磁场大小。
[0009]
上述的流道由多条并列连接的分流道组成，每条分流道下端出口处设有一套ccd图像传感器和作用场装置。
[0010]
上述的ccd图像传感器与图像处理器()电连接，图像处理器()与控制器通讯连接，图像处理器()将图像处理结果发送至控制器，控制器的输出端与离子发生器、作用场装置电连接。
[0011]
上述的控制器输出端设有模拟量输出接口，模拟量输出接口与作用场装置电连
接。
[0012]
上述的流道、离子发生器、ccd图像传感器和作用场装置与机架固定连接，流道入口端设有振料斗，振料斗的料斗倾斜设置，出料口朝向流道入口，振料斗上方设有进料口。
[0013]
上述的的控制器采用plc。
[0014]
使用上述权干制蔬菜色选机的色选方法，色选的具体步骤为：步骤一、启动色选机，振料斗开始振动，控制器对离子发生器、作用场装置和ccd图像传感器进行自检，自检完成后控制离子发生器工作产生电离子，控制高压发生器或电流源预充电；步骤二、从进料口放入待筛选物料，待筛选物料经过振料斗抖散后流入流道，待筛选物料经过离子发生器时粘附上大量带电离子，然后从流道出口端落下；步骤三、ccd图像传感器对流道出口处落下的待筛选物料进行图像摄取，将摄取的图像传送至图像处理器()，图像处理器()对摄取的图像进行处理，进行降噪和边缘处理，根据摄取待筛选物料的图像面积计算预估重量并传送至控制器，且将处理后的图像与预设的颜色进行比对，若颜色与预设颜色一致，则转至步骤四，若颜色与预设颜色不一致，这转至步骤五；步骤四、待筛选物料图像处理后与预设颜色一致，作用场装置不产生动作，待筛选物料自由落体运动落至第一接料斗后进入第一储料罐；步骤五、待筛选物料图像处理后与预设颜色不一致，控制器产生脉冲控制作用场装置工作，控制器根据预估的待筛选物料重量产生相应的模拟量输出，模拟量输出传送至高压发生器或电流源产生相应的电压或电流，并在高压极板或铁芯处产生相应的电场或磁场，控制带电的待筛选物料超一侧偏移落入第二接料斗后进入第二储料罐。
[0015]
本发明提供的一种干制蔬菜色选机及色选方法，通过在蔬菜流道上加装离子发生器，使流经的蔬菜粘附上带电离子，通过ccd图像传感器对待筛选蔬菜进行色彩摄取和图像处理，辨别是否与预设颜色一致，并通过图像处理器预估蔬菜重量，控制产生相应大小的电场或磁场，利用电力可控性高的特点，使施加在蔬菜上的偏移作用力柔性可控，且根据蔬菜大小产生适合的作用力，最大程度保持了蔬菜的脆弱结构，本装置和方法新颖可靠，适合在蔬菜色选方面推广使用。
附图说明
[0016]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：图1为本发明的干制蔬菜色选装置结构示意图；图2为图1中的局部放大图；图3为流道的结构示意图；图4为本发明的原理示意图；图5为本发明的电气原理图；图6为优选方案的结构示意图；图7为图6中的局部放大图；图8为优选方案的流道结构示意图；图9为可控磁场发生器的结构示意图；
图10为优选方案的原理示意图。
[0017]
图中：流道1、离子发生器2、ccd图像传感器3、作用场装置4、第一接料斗5、第二接料斗6、第一储料罐7、第二储料罐8、高压发生器9、高压极板10、分流道11、可控磁场发生器12、铁芯121、导电绕组122、电流源123、图像处理器13、控制器14、模拟量输出接口15、机架16、振料斗17、进料口18。
具体实施方式
[0018]
如图1中所示，干制蔬菜色选机，包括流道1，流道1倾斜放置，流道1下端设有离子发生器2，流道1从离子发生器2内穿过，流道1下端出口处设有ccd图像传感器3和作用场装置4，ccd图像传感器3摄像端朝向流道1出口，作用场装置4对流道1出口处物料产生可控偏移力，流道1出口下端设有第一接料斗5和第二接料斗6，第一接料斗5和第二接料斗6下端分设有第一储料罐7和第二储料罐8，离子发生器2内产生电离子，并粘附在流经的待帅选物料上，通过控制作用场装置4对电离子的作用力产生干扰待筛序物料自由落体运动的偏移力，达到物料筛选的目的。
[0019]
如图1和2中所示，上述的作用场装置4包括高压发生器9和高压极板10，高压发生器9与高压极板10电连接，高压极板10对流道1出口处物料产生可控偏移力，通过高压极板上产生高电压，在流道1出口附近产生电场，对粘附电离子的待筛选物料产生作用力，达到筛选的目的。
[0020]
优选的方案如图6和7中，上述的作用场装置4为可控磁场发生器12，可控磁场发生器12产生的磁场方向垂直于流道1内物料流动方向，通过磁场对电荷产生的洛伦兹力控制偏移方向，通过控制磁场大小控制力的大小。
[0021]
如图9中所示，上述的可控磁场发生器12包括铁芯121和导电绕组122，导电绕组122和电流源123电连接，电流源123通过控制电流大小控制所产生磁场大小。
[0022]
如图3和8中所示，上述的流道1由多条并列连接的分流道11组成，每条分流道11下端出口处设有一套ccd图像传感器3和作用场装置4，并列的多各流道1可以提高装置的筛选效率。
[0023]
如图5中所示，上述的ccd图像传感器3与图像处理器(13)电连接，图像处理器(13)与控制器14通讯连接，图像处理器(13)将图像处理结果发送至控制器14，控制器14的输出端与离子发生器2、作用场装置4电连接，通过图像处理器(13)对摄取的图形进行降噪和边缘处理，并与预设的颜色进行比较，对图像的面积进行计算，传送给控制器14可以预估待筛选物料的重量。
[0024]
如图5中所示，上述的控制器14输出端设有模拟量输出接口15，模拟量输出接口15与作用场装置4电连接，通过模拟量输出接口15的模拟量可以控制高压发生器9或电流源123产生的电压或电流大小。
[0025]
如图1和6中所示，上述的流道1、离子发生器2、ccd图像传感器3和作用场装置4与机架16固定连接，流道1入口端设有振料斗17，振料斗17的料斗倾斜设置，出料口朝向流道1入口，振料斗17上方设有进料口18，蔬菜物料通过进料口18进入，通过振料斗17振散之后进入流道1。
[0026]
上述的的控制器14采用plc，高端plc的扫描周期可以达到毫秒级别，可以充分地
即时控制作用力大小。
[0027]
使用上述权干制蔬菜色选机的色选方法，色选的具体步骤为：步骤一、启动色选机，振料斗17开始振动，控制器14对离子发生器2、作用场装置4和ccd图像传感器3进行自检，自检完成后控制离子发生器2工作产生电离子，控制高压发生器9或电流源123预充电；步骤二、从进料口18放入待筛选物料，待筛选物料经过振料斗17抖散后流入流道1，待筛选物料经过离子发生器2时粘附上大量带电离子，然后从流道1出口端落下；步骤三、ccd图像传感器3对流道1出口处落下的待筛选物料进行图像摄取，将摄取的图像传送至图像处理器(13)，图像处理器(13)对摄取的图像进行处理，进行降噪和边缘处理，根据摄取待筛选物料的图像面积计算预估重量并传送至控制器14，且将处理后的图像与预设的颜色进行比对，若颜色与预设颜色一致，则转至步骤四，若颜色与预设颜色不一致，这转至步骤五；步骤四、待筛选物料图像处理后与预设颜色一致，作用场装置4不产生动作，待筛选物料自由落体运动落至第一接料斗5后进入第一储料罐7；步骤五、待筛选物料图像处理后与预设颜色不一致，控制器14产生脉冲控制作用场装置4工作，控制器14根据预估的待筛选物料重量产生相应的模拟量输出，模拟量输出传送至高压发生器9或电流源123产生相应的电压或电流，并在高压极板10或铁芯121处产生相应的电场或磁场，控制带电的待筛选物料超一侧偏移落入第二接料斗6后进入第二储料罐8。
[0028]
本装置结构新颖，智能可控，可对干香椿、干豆角、土豆片等进行可靠分选，且不会造成蔬菜的损伤，受力大小的高响应可控性是气源分选不可比拟的，适合在蔬菜、茶叶、轻质料材的色选领域推广使用。