剔除大米中杂物的光机电一体化装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光机电一体化控制装置，具体涉及一种剔除大米中杂物的光机电一体化装置。
【背景技术】
[0002]在目前的粮食加工企业中，经常会碰到这样的问题，经常碰到某种粮食混杂有其他品种的粮食，如果用人工挑出杂质，速度非常慢，而且这样的工作比较繁重，通常是人工手工操作，难于连续化生产。非常浪费人力，效率又低，人工长期做某样重复事情又容易疲劳，如果大米中混杂石头子、沙粒，人们在食用大米时又不卫生。遇到这样工作，非常令人头痛。
[0003]如能设计一种剔除大米中杂物的光机电一体化装置。剔除杂质的动作快捷准确，又能连续化生产，设备造价又适中，正是目前很多中小粮食加工企业所渴望的。
【发明内容】
[0004]本发明针对上述存在问题，提出了一种剔除大米中杂物的光机电一体化装置。该装置能快速自动化将黄粒米、红粒米、腹白米、死米、霉变米、黑色病斑米等异色米粒，以及砂石、土块等异色颗粒状杂质从良品米、优质米中剔除出去。该装置可以节省大量人力，这样可以大幅度地提高生产效率和自动化程度。
[0005]本发明涉及的技术解决方案:
[0006]如图1所示，剔除大米中杂物的光机电一体化装置，其特征在于:该装置由震荡器
1、震荡器开关2、大米3、滑槽通道4、上照射灯5、右边(XD照相机6、吹气嘴7、电磁阀8、成品大米容器9、杂物容器10、下照射灯11、空气压缩机12、吹气开关13、左边(XD照相机14、背景板15、大米加料斗16、大米加料斗开关17、加热电热丝18、毛刷19、触摸屏20、中央控制器21组成；所述的大米3加入大米加料斗16内，在大米加料斗16下方出口设有大米加料斗开关17 ;所述的滑槽通道4安装在震荡器1的下方；所述的加热电热丝18安装在滑槽通道4外层(在我国某些地方由于空气潮湿会发生大米沿滑槽通道4滑落时与滑道粘连或互相粘连现象，影响色选精度，所以设置加热电热丝18可对进入滑槽通道内的大米有加热烘干。);所述的上照射灯5与下照射灯11安装在滑槽通道4下方，并且水平放置；所述的左边(XD照相机14与右边(XD照相机6放置在上照射灯5与下照射灯11之间，并且一左一右放置；所述的吹气嘴7、电磁阀8与吹气开关13通过空气管道与空气压缩机12相互连接；所述的中央控制器21为PLC ;所述的毛刷19安装在整个装置罩壳内部；所述的成品大米容器9与杂物容器10放置于整个装置的底部；所述的触摸屏20安装在机器的控制台上。采用大屏幕宽视角彩色触摸屏20，为客户预设多个色选模式。并建立友好的人机界面，根据大米物料具体情况方便快捷的实现调整。用六套上述装置组合在一起可以做成一台剔除大米中杂物的光机电一体化机器设备。
[0007]本发明进一步技术解决方案是:
[0008]所述的滑槽通道4直径根据大米的大小而变化，滑槽通道4直径为4.0?5.0毫米。通过振动和导向机构使大米自动排列成一列列连续的大米细束，在通过滑槽通道4加速后以恒定速度坠落至光电分选的探测区内，以确保物料清晰的呈现在光学分选和喷射区内。如果滑槽通道4直径太大，大米就下落太快，不利于色选监测。如果滑槽通道4直径太小，大米就下落太慢，就降低整台机器的工作效率。
[0009]所述的左边(XD照相机14与右边(XD照相机6的像素均为2048。像素尺寸越大CCD照相机质量也越好。像素尺寸从某种程度上反映了芯片对光的响应能力，像素尺寸越大，能够接收到的光子数量越多，在同样的光照条件和曝光时间内产生的电荷数量越多，图像信息越强、越清晰。在分辨率允许的情况下，选择像素尺寸大的CCD照相机，会有较大的动态范围；更大的像素尺寸，同时还会提高摄像机的感光度(感光度是指多暗的情况下，摄像机能够工作)。像素尺寸越大的CCD照相机成像质量越好。
[0010]所述的上照射灯5与下照射灯11均为6瓦蓝色LED灯。光源为被测物料和背景板提供稳定的均匀照明。实验结果表明蓝色LED光源作为照明光源效果最佳。(XD照相机将探测区(探测区为密封哑光暗箱，目的为防止杂散光进入CCD照相机内，影响精度)内被测物料的反射光转化为电信号。
[0011 ] 所述的左边(XD照相机14与右边(XD照相机6的最小分辨率为0.04?0.05平方毫米。CCD照相机分辨率的大小影响本装置的色选精度。
[0012]所述的震荡器1的功率为1?1.2千瓦。震荡器1的功率要选择恰当，功率过大会导致整台机器设备噪音大、震动大、耗电严重；震荡器1的功率过小，又不能使得大米匀速地沿着滑槽通道4下滑。
[0013]所述的吹气嘴7安装在距离滑槽通道4的1?1.2厘米之处。如果吹气嘴7距离滑槽通道4太近，下落的大米受到吹气嘴吹力太大，大米会反弹回来落入成品大米容器9中，从而降低分拣的准确率；如果吹气嘴7距离滑槽通道4太远，就可能造成吹气嘴7吹力太小，不能使得杂质被吹走。
[0014]所述的毛刷19共有4只，设置在整台机器设备罩壳的内部，并有连杆带动。由于大米在色选过程中会产生灰尘及其他易附着于玻璃上的杂质。视窗玻璃上一旦附着过多灰尘及杂质，透过视窗玻璃对大米进行分选检测的光电系统就会容易产生误检等链式连锁问题。轻则对色选精度产生严重的影响，重则造成喷气嘴频繁工作，减少喷嘴及控制系统寿命。所以要在整台机器设备罩壳的内部设置4只毛刷19，以便及时清理机器罩壳的内部灰尘。
[0015]所述的电磁阀8为气动电磁阀，电磁阀8的公称气压为0.2兆帕斯卡。
[0016]所述的背景板15设有2块，分别放置于左边(XD照相机14与右边(XD照相机6前方，并将背景板15、左边CCD照相机14与右边CCD照相机6放置于密封的哑光暗箱里。背景板则为电控系统提供基准信号，其反光特性与合格品的反光特性基本等效。
[0017]本发明有益效果:
[0018]一、采用本发明可以将黄粒米、红粒米、腹白米、死米、霉变米、黑色病斑米等异色米粒，以及砂石、土块等异色颗粒状杂质从良品米、优质米中剔除出去的一种集光、机、电、气动等技术于一体的现代化、高科技粮食加工设备。
[0019]二、本发明结构精巧，本发明采用(XD照相机，(XD照相机具有强大的自扫描功能，图像清晰度好，可以随时捕捉图像，支持多重合并像素模式，创新的读出技术，能够充分降低噪音，达到一个更高的灵敏度和转化效果，使得图像具有极高的信噪比。此外CCD相机具有强大的视频图像记录器软件功能和工作语言界面，使研究人员在观察到超微结构后，实验结果可以直接用U盘带走，省去了繁琐的暗室显影、定影、冲洗底片和照片上光等步骤，提高了实验的工作效率和图片的清晰质量，克服了人为操作时安全灯、水温、试剂浓度等因素的影响。与传统摄像机比较，CCD相机具有体积小、可靠性高、灵敏度高、抗强光、抗震动、抗磁场、畸变小、寿命长、图像清晰、操作简便等优点。本发明采用PLC，PLC可靠性高，抗干扰能力强，配套齐全，功能完善，适用性强。
[0020]三、本发明具有广阔的推广应用前景，可以广泛地应用于黄豆、小麦、玉米、也适用于大米、糯米、糙