一种基于光谱法的多功能选色机的制作方法

本发明涉及选色机领域，具体是一种基于光谱法的多功能选色机。

背景技术：

随着“工业4.0”的发展，工业、农业自动化、智能化已成为必然趋势。在工业、农业实现自动化、智能化的升级改造中，用于原材料、产品等分类的自动化分类系统或选色机已成为工业、农业企业的重大需求。

当前已有的自动化分类系统或选色机主要是基于图像识别原理，即采用ccd拍照，然后通过智能算法对图像分析，计算出待分类物体的种类，然后控制设备实现分类。然而，这种分类方法有几点不足：1）成本高。ccd、远心镜头、计算服务器等都比较昂贵，大规模应用对企业成本影响较大；

2）延迟高。为了实现准确分类需要采集的图像数据量较大，而这么大的数据量在数据传输上会造成较大延迟，对于需要快速分类的系统不适用；3）有偏差。智能算法对采集的数据要求较高，若环境出现些许变化都会对智能算法处理后的结果有影响，就会造成分类的不准确。

为了克服已有自动化分类系统或选色机的不足，本发明提出了一种基于光谱法的多功能选色机。该选色机。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于光谱法的多功能选色机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于光谱法的多功能选色机，包括支撑骨架、遮光套筒、光电传感器、选光器、光源、翻转电机、翻转电机编码器、翻转电机驱动器、翻转平台、旋转电机、旋转电机编码器、旋转电机驱动器、主控系统、电机托架、出口斜板、物料收集容器和进口斜板，所述支撑骨架顶端中心位置开孔安装遮光套筒，遮光套筒顶端封口，底端开口，顶端中心位置安装光电传感器，底端安装选光器，光电传感器的数据传输线与主控系统数据输入端相连接，选光器与主控系统的控制输出端相连接，光源安装支撑骨架内侧顶部，光源的控制线与主控系统的控制输出端连接，主控系统直接控制光源的开关，翻转电机、翻转电机编码器分别通过控制总线、数据传输总线与翻转电机驱动器连接，翻转电机编码器与主控系统连接，翻转平台通过连接平台连接到旋转电机的转轴上，旋转电机、旋转电机编码器分别通过控制总线、数据传输总线与旋转电机驱动器连接，旋转电机驱动器与主控系统连接，旋转电机固定在电机托架上，翻转平台的周围布置多个用于将翻转平台倾倒的物体滑移导入到物料收集容器的出口斜板，翻转平台的侧面设有一个用于将待分类的物体输送到选色机翻转平台上的进口斜板。

作为本发明的进一步技术方案：所述遮光套筒(）全部采用不透光材质。

作为本发明的进一步技术方案：所述选光器是光栅、棱镜、滤光片组或单个滤光片。

作为本发明的进一步技术方案：所述翻转电机是步进电机或伺服电机。

作为本发明的进一步技术方案：所述出口斜板数量等于选色机可区分的物品种类数量，每个出口斜板对应于一个种类。

作为本发明的进一步技术方案：所述物料收集容器与出口斜板一一对应。

作为本发明的进一步技术方案：所述口斜板处不布置出口斜板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明基于光谱法的多功能选色机基于不同物体光谱特征显著不同的特点，利用物体特有光谱来区分分离物体，效率高，节约成本。

附图说明

图1是基于光谱法的多功能选色机结构简图；

图2是基于光谱法的多功能选色机进出口示意图。

图3是基于光谱法的多功能选色机进口示意图。

图中：1-支撑骨架、2-遮光套筒、3-光电传感器、4-选光器、5-光源、6-翻转电机、7-翻转电机编码器、8-翻转电机驱动器、9-翻转平台、10-旋转电机、11-旋转电机编码器、12-旋转电机驱动器、13-主控系统、14-电机托架、15-出口斜板、16-物料收集容器、17-进口斜板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：请参阅图2，一种基于光谱法的多功能选色机，主要由支撑骨架1、遮光套筒2、光电传感器3、选光器4、光源5、翻转电机6、翻转电机编码器7、翻转电机驱动器8、翻转平台9、旋转电机10、旋转电机编码器11、旋转电机驱动器12、主控系统13、电机托架14、出口斜板15、物料收集容器16、进口斜板17组成。支撑骨架1顶端中心位置开孔安装遮光套筒2。遮光套筒2全部采用不透光材质，遮光套筒顶端封口底端开口，顶端中心位置安装光电传感器3，底端安装选光器4；光电传感器3主要用于将选光器4透射光的光强转化为电信号传递给主控系统13用于系统控制。根据响应范围，光电传感器可以是全光谱响应光电传感器，也可以是特定光谱响应光电传感器。根据是否需要电源，光电传感器可以是有源型光电传感器也可以是无源型光电传感器。若采用有源型光电传感器，则光电传感器电源线需连接到相应电源上。光电传感器的数据传输线与主控系统13数据输入端相连接；选光器4主要用于在翻转平台9承载物体的反射光中选取透射特定波长范围的光到光电传感器3上。选光器可以是光栅、棱镜、滤光片组或单个滤光片。若是滤光片组或单个滤光片，则滤光片可以是截止滤光片，也可以是带通滤光片。选光器根据其制动化程度可以是自动型选光器，也可以是手动型选光器。若使用自动型选光器且采用光栅、棱镜或滤光片组，则选光器控制线需要与主控系统13的控制输出端相连接，主控系统可以直接控制选光器的透射波长范围。选光器前端安装聚光器，可以把翻转平台9及上面承载物体翻身的全部光都聚焦照射进选光器；光源5主要用于照射翻转平台9承载的物体。光源可以采用特定波长光源，也可以采用全光谱光源。光源控制线与主控系统13控制输出端相连接，主控系统可以直接控制光源的开关；翻转电机6用于根据系统控制信号控制翻转平台9的翻转方向和翻转角度。翻转电机可以是步进电机、伺服电机或其他类型电机。翻转电机上可以安装翻转电机编码器7也可以不安装；翻转电机编码器7，若安装翻转电机编码器，则翻转电机编码器用于测量翻转电机翻转方向和角度。翻转电机、翻转电机编码器（若安装）分别通过控制总线、数据传输总线与翻转电机驱动器8连接；翻转电机驱动器8连接主要用于驱动翻转电机翻转特定的方向和角度，翻转电机驱动器与主控系统13相连接，并与主控系统进行实时数据交换；翻转平台9主要用于承载物体，并在翻转电机控制下实现翻转特定的方向和角度，进而实现将承载物体倾倒于出口斜板15上。翻转平台-翻转电机（翻转电机编码器）系统通过连接平台连接到旋转电机10转轴上；旋转电机10用于根据系统控制信号控制翻转平台-翻转电机（翻转电机编码器）系统的旋转特定的方向和角度，进而实现将物体选择倾倒到特定的出口斜板上。旋转电机可以是步进电机、伺服电机或其他类型电机。旋转电机上可以安装旋转电机编码器11也可以不安装旋转电机编码器11，若安装旋转电机编码器，则旋转电机编码器用于测量旋转电机旋转方向和角度。旋转电机、旋转电机编码器（若安装）分别通过控制总线、数据传输总线与旋转电机驱动器12连接；旋转电机驱动器12连接主要用于驱动旋转电机旋转特定的方向和角度，旋转电机驱动器与主控系统13相连接，并与主控系统进行实时数据交换；主控系统13对整个选色机系统进行控制，其接收光电传感器信号并根据程序算法和人为指令控制光源开关、选光器透射波长调整、翻转电机翻转速率、方向和角度、旋转电机旋转速率、方向和角度；电机托架14用于固定旋转电机并调整翻转平台-翻转电机（翻转电机编码器）-旋转电机（旋转电机编码器）系统到特定位置；出口斜板15围绕选色机布置若干个，主要用于将翻转平台倾倒的物体滑移导入到物料收集容器16。出口斜板数量等于选色机可区分的物品种类数量，每个出口斜板对应于一个种类；物料收集容器16用于收集分类后物体，物料收集容器与出口斜板一一对应；进口斜板17位于选色机的侧面，进口斜板处不布置出口斜板。进口斜板主要用于将待分类的物体输送到选色机翻转平台上。

实施例2：在实施例1的基础上，在一些只需要固定操作流程的系统中，翻转电机编码器和旋转电机编码器可以不安装，从而降低成本。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。