專利名稱：顆粒狀物料自動(dòng)分級(jí)方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物料自動(dòng)分級(jí)技術(shù)，尤其涉及一種顆粒狀物料自動(dòng)分級(jí)方法及 其裝置。
技術(shù)背景在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等各領(lǐng)域，都需要針對(duì)顆粒狀物料的檢測(cè)和自動(dòng)分級(jí) 技術(shù)?，F(xiàn)有的顆粒狀物料分級(jí)機(jī)構(gòu)多為氣動(dòng)式和機(jī)器手撥動(dòng)式。氣動(dòng)式即用氣 力將顆粒狀物料從分級(jí)機(jī)構(gòu)中吹出，由于所用氣動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)速度等性能指標(biāo) 對(duì)分級(jí)準(zhǔn)確性影響很大，成本高，尤其是對(duì)顆粒狀物料氣動(dòng)分級(jí)效果不宜保障; 機(jī)器手撥動(dòng)式準(zhǔn)確性較好，但是比較難實(shí)現(xiàn)快速分級(jí)，也就是說機(jī)器手來(lái)回?cái)[ 動(dòng)的速度跟不上圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)顆粒狀物料經(jīng)過機(jī)器手時(shí)的速度，機(jī)器手長(zhǎng)期左右 擺動(dòng)易損壞，維護(hù)成本高?，F(xiàn)有技術(shù)的不足使各行業(yè)大量的顆粒狀物料分級(jí)工 作仍依賴人工進(jìn)行。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種顆粒狀物料自動(dòng)分級(jí)方法及其裝置。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一、 一種顆粒狀物料自動(dòng)分級(jí)方法1) 使顆粒狀物料在傾斜圓盤邊緣的間隔凹槽內(nèi)形成單粒分布進(jìn)行連續(xù)旋轉(zhuǎn)輸送；2) 利用機(jī)器視覺或近紅外技術(shù)獲得顆粒狀物料的分級(jí)信息；3) 在分級(jí)執(zhí)行區(qū)設(shè)置相應(yīng)級(jí)別的第一、第二級(jí)卸料門；4) 通過觸發(fā)電磁裝置產(chǎn)生電磁力自動(dòng)控制相應(yīng)級(jí)別的卸料門開閉。二、 一種顆粒狀物料自動(dòng)分級(jí)裝置-包括電機(jī)、圓盤、擋環(huán)、卸料門、電磁裝置、PC機(jī)、攝像頭，其中，周邊 同一圓周上開有等分凹槽的圓與電機(jī)同軸相連，圓盤裝在擋環(huán)內(nèi)，圓盤與水平面成20~30度，擋環(huán)低端的在分級(jí)執(zhí)行區(qū)開有與圓盤缺口等間隔的數(shù)個(gè)缺口， 缺口數(shù)目根據(jù)視需要分級(jí)數(shù)而定，每個(gè)缺口上裝有彈簧鉸鏈，每級(jí)卸料門的一 端與各自的彈簧鉸鏈8鉸接，每級(jí)卸料門的另一端與各自的電磁裝置連接，在 圓盤水平高位置垂直正上方裝有攝像頭，PC機(jī)分別與電機(jī)、攝像頭和電磁裝置 電連接。本發(fā)明具有的有益效果是1、 精簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu)可以快速，準(zhǔn)確地對(duì)顆粒狀物料進(jìn)行分級(jí)卸料。2、 本顆粒狀物料自動(dòng)分級(jí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其電磁控制方法，為各類顆粒狀物料 的自動(dòng)分級(jí)提供了高效率、高精度和高可靠性的解決方案，應(yīng)用前景廣闊。


圖1是輸送顆粒狀物料的圓盤結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的主視圖。 圖3是本發(fā)明的側(cè)視圖。 圖4是本發(fā)明電磁控制裝置的結(jié)構(gòu)中l(wèi).凹槽；2.圓盤；3.第一級(jí)卸料門；4.第一級(jí)電磁裝置；5.第二級(jí)電磁裝置；6.第二級(jí)卸料門；7.擋環(huán)；8.彈簧鉸鏈；9.導(dǎo)線；IO.攝像頭；ll.電機(jī)；12.PC機(jī)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖l、圖2、圖3所示，本發(fā)明包括電機(jī)ll、圓盤2、擋環(huán)7、兩級(jí)卸料 門3和6、兩級(jí)電磁裝置4和5、 PC機(jī)12、攝像頭IO，其中，周邊同一圓周上 開有等分凹槽的圓盤2與電機(jī)11同軸相連，圓盤2裝在擋環(huán)7內(nèi)，圓盤2與水 平面成20~30度，擋環(huán)7低端的在分級(jí)執(zhí)行區(qū)開有與圓盤2缺口等間隔的二個(gè) 缺口，本裝置的缺口數(shù)目根據(jù)視需要分級(jí)數(shù)而定，二個(gè)缺口上均裝有由彈簧鉸 鏈8，第一、第二級(jí)卸料門3、 6的一端分別與彈簧鉸鏈8鉸接，第一、第二級(jí) 卸料門3、 6的另一端分別與第一、第二級(jí)的電磁裝置4、 5連接，在圓盤2水 平高位置垂直正上方裝有攝像頭10， PC機(jī)12分別經(jīng)導(dǎo)線9與電機(jī)11、攝像頭 IO電連接，第一、第二級(jí)的電磁裝置4、 5分別經(jīng)過電子開關(guān)a,b與PC機(jī)連接 如圖4所示。上述電子器件均可在市場(chǎng)選購(gòu)得到。圓盤邊緣有等間隔的凹槽，凹槽大小與形狀與分級(jí)物料的大小和形狀相符 合，圓盤傾角大小根據(jù)物料與圓盤材料之間的摩擦力和圓盤轉(zhuǎn)速確定，以利于 順利卸料，分級(jí)執(zhí)行區(qū)設(shè)置在傾斜圓盤的低水平位置；圓盤與卸料門對(duì)稱的邊 緣缺口正上方裝有攝像頭，當(dāng)邊緣缺口內(nèi)的顆粒狀物料轉(zhuǎn)過攝像頭正下方時(shí)， 攝像頭對(duì)其進(jìn)行拍照，然后將拍下的圖片傳輸至PC機(jī)或單片機(jī)內(nèi)，進(jìn)行處理， 通過顆粒狀物料的形狀著色等信息判斷該物料的質(zhì)量等級(jí)。圍繞在圓盤外圍的 擋環(huán)與圓盤邊緣間留有小間隙，并在分級(jí)執(zhí)行區(qū)開有等間隔的若干缺口，缺口 數(shù)目與所分級(jí)數(shù)一致，缺口尺寸略大于圓盤邊緣的凹槽，尤其在順圓盤旋轉(zhuǎn)方向缺口有所延伸，以便凹槽中的物料運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)等級(jí)卸料門時(shí)，順利通過擋環(huán)缺口處打開的卸料門；第一、第二級(jí)卸料門裝在擋環(huán)缺口處，其大小與形狀和 對(duì)應(yīng)缺口吻合，卸料門的上端與擋環(huán)之間由彈簧鉸鏈連接，自然狀態(tài)下由于彈 簧作用第一、第二級(jí)卸料門閉合；在擋環(huán)外側(cè)與每個(gè)第一、第二級(jí)卸料門相對(duì) 的適當(dāng)位置布置一個(gè)電磁裝置，并與接受分級(jí)信息電信號(hào)的觸發(fā)線相連，組成 分級(jí)控制電磁裝置，電磁裝置通電后產(chǎn)生電磁吸力可將第一、第二級(jí)卸料門打 開。在傾斜圓盤邊緣的間隔凹槽處形成單粒分布旋轉(zhuǎn)輸送并已利用機(jī)器視覺或 其它技術(shù)獲得分級(jí)信息的顆粒狀物料，在運(yùn)動(dòng)至分級(jí)執(zhí)行區(qū)的過程中，通過轉(zhuǎn) 速控制與位置跟蹤，由PC機(jī)或單片機(jī)獲得每粒物料的位置信息，經(jīng)由導(dǎo)線使電 磁裝置帶電，自動(dòng)控制第一、第二級(jí)卸料門在相應(yīng)級(jí)別的顆粒狀物料即將轉(zhuǎn)到 時(shí)打開，使這些處于傾斜圓盤低水平位置凹槽內(nèi)的物料由于離心慣性并在重力 作用下通過卸料門，實(shí)現(xiàn)顆粒狀物料逐粒卸料的快速、準(zhǔn)確執(zhí)行和自動(dòng)控制。如圖1所示，根據(jù)待分級(jí)種子的大小和形狀，圓盤2邊緣的凹槽1尺寸為 ll*6*4mm，間隔4mm，由盤底部的電機(jī)直接或減速驅(qū)動(dòng)。如圖3所示，根據(jù)待 分級(jí)種子與圓盤2材料之間的摩擦力和圓盤2轉(zhuǎn)速確定圓盤2安裝時(shí)相對(duì)水平 面的傾角為30。，以利于順利卸料，傾斜圓盤2的低端即為分級(jí)執(zhí)行區(qū)。如圖2 所示，在圓盤底部裝有和圓盤中心同軸的電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)速由PC機(jī)控制，圓盤的 高水平位置的缺口垂直正上方裝有攝像頭，攝像頭也與PC機(jī)控制并將拍攝到的 圖像信息傳送至PC機(jī)進(jìn)行預(yù)處理和特征提取。如圖3所示，圍繞在圓盤2外圍 的擋環(huán)7固定在機(jī)座上并與圓盤2邊緣間留有l(wèi)mm間隙，本實(shí)施例中的種子擬 分級(jí)為好和差兩級(jí)，擋環(huán)7在分級(jí)執(zhí)行區(qū)開有等間隔的兩個(gè)缺口，缺口尺寸為 13*7mm，略大于圓盤2邊緣的凹槽1，尤其在順圓盤2旋轉(zhuǎn)方向缺口有所延伸， 以便凹槽1中的物料運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)等級(jí)第一、第二級(jí)卸料門3或6時(shí)，順利通過 擋環(huán)7缺口處打開的相應(yīng)活動(dòng)第一、第二級(jí)卸料門3或6。如圖2、 3所示，第一、第二級(jí)卸料門3、 6由鐵磁類金屬材料制成，分別 裝在擋環(huán)7的兩個(gè)缺口處，其大小與形狀和對(duì)應(yīng)缺口吻合，門的上端與擋環(huán)7 之間由彈簧鉸鏈8連接，自然狀態(tài)下由于彈簧8作用第一、第二級(jí)卸料門3和6 閉合；在擋環(huán)7外側(cè)與每個(gè)第一、第二級(jí)卸料門3或6相對(duì)的適當(dāng)位置布置一 個(gè)電磁裝置，該電磁裝置通過電子開關(guān)與已獲得分級(jí)信息的PC相連，組成分級(jí) 控制電磁裝置4和5，電磁裝置通電后產(chǎn)生電磁吸力可將第一、第二級(jí)卸料門3 或6打開；根據(jù)待分級(jí)種子性狀，通過試驗(yàn)確定適當(dāng)?shù)膹椈摄q鏈8和電磁裝置選型以及電磁裝置4和5的布置，本實(shí)施例中的電磁裝置由電子開關(guān)控制，分 別固定在擋環(huán)7外側(cè)與第一、第二級(jí)卸料門3、 6相對(duì)距離7mm處。最后所應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案和 應(yīng)用對(duì)象，對(duì)于不同的待分級(jí)顆粒狀物料，應(yīng)相應(yīng)調(diào)整傾斜圓盤凹槽、擋環(huán)缺 口、第一、第二級(jí)卸料門尺寸等，并可能需要不同的輸送速度等，但不脫離本 發(fā)明顆粒狀物料自動(dòng)分級(jí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其電磁控制方法的精神和范圍的任何修改 或局部替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1、一種顆粒狀物料自動(dòng)分級(jí)方法，其特征在于1)使顆粒狀物料在傾斜圓盤邊緣的間隔凹槽內(nèi)形成單粒分布進(jìn)行連續(xù)旋轉(zhuǎn)輸送；2)利用機(jī)器視覺或近紅外技術(shù)獲得顆粒狀物料的分級(jí)信息；3)在分級(jí)執(zhí)行區(qū)設(shè)置相應(yīng)級(jí)別的第一、第二級(jí)卸料門；4)通過觸發(fā)電磁裝置產(chǎn)生電磁力自動(dòng)控制相應(yīng)級(jí)別的卸料門開閉。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種顆粒狀物料自動(dòng)分級(jí)方法的裝置，其特征在于: 包括電機(jī)、圓盤、擋環(huán)、卸料門、電磁裝置、PC機(jī)、攝像頭，其中，周邊同一 圓周上開有等分凹槽的圓盤與電機(jī)同軸相連，圓盤裝在擋環(huán)內(nèi)，圓盤與水平面 成20 30度，擋環(huán)低端的在分級(jí)執(zhí)行區(qū)開有與圓盤缺口等間隔的數(shù)個(gè)缺口，缺 口數(shù)目根據(jù)視需要分級(jí)數(shù)而定，每個(gè)缺口上裝有彈簧鉸鏈，每級(jí)卸料門的一端 與各自的彈簧鉸鏈鉸接，每級(jí)卸料門的另一端與各自的電磁裝置連接，在圓盤 水平高位置垂直正上方裝有攝像頭，PC機(jī)分別與電機(jī)、攝像頭和電磁裝置電連 接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種顆粒狀物料自動(dòng)分級(jí)方法及其裝置。周邊同一圓周上開有等分凹槽的圓盤與電機(jī)同軸相連，圓盤裝在擋環(huán)內(nèi)，圓盤與水平面成20～30度，擋環(huán)低端的在分級(jí)執(zhí)行區(qū)開有與圓盤缺口等間隔的數(shù)個(gè)缺口，每個(gè)缺口上裝有由彈簧鉸鏈，每級(jí)卸料門的一端與各自的彈簧鉸鏈鉸接，每級(jí)卸料門的另一端與各自的電磁裝置連接，在圓盤水平高位置垂直正上方裝有攝像頭，PC機(jī)分別與電機(jī)、攝像頭和電磁裝置電連接。其針對(duì)在傾斜圓盤邊緣的間隔凹槽內(nèi)形成單粒分布旋轉(zhuǎn)輸送并已獲得分級(jí)信息的顆粒狀物料，通過電磁力在分級(jí)執(zhí)行區(qū)自動(dòng)控制相應(yīng)級(jí)別的卸料門打開，使物料由于離心慣性并在重力作用下卸料，實(shí)現(xiàn)顆粒狀物料逐粒卸料的快速、準(zhǔn)確執(zhí)行和自動(dòng)控制。
文檔編號(hào)B07C5/02GK101332458SQ20081006330
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月1日
發(fā)明者亮 周, 應(yīng)義斌, 芳 成 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)