豆类色选机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种豆类色选机，包括喂料系统、光电检测系统、剔除系统、物料收集系统、气源系统、主控系统和显示系统。喂料系统包括储料仓、给料器和倾斜放置的滑槽，以滑槽为对称轴，在两侧各设有光源、彩色CCD镜头和背景板。剔除系统包括多个气阀、多个喷嘴和驱动电路，主控系统包括对物料图像进行分析处理的数字信号处理器和现场可编程门阵列。滑槽包括槽体，在槽体上形成多个“U”形滑槽，在“U”形滑槽之间形成分隔筋，借助平铺在滑槽的辅助装置规范物料流的流态。剔除系统包括多个气阀、多个喷嘴和驱动电路，喷嘴采用双层喷嘴结构，由上层喷嘴和下层喷嘴构成。本实用新型专利技术能够实现快速智能化、操作简单、易维护。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Bean sorter

The utility model discloses a bean color sorter, which comprises a feeding system, a photoelectric detection system, a rejection system, a material collecting system, an air supply system, a main control system and a display system. The feeding system comprises a storage bin, a feeding device and a chute which is inclined to be placed, and the chute is provided with a symmetrical shaft, and the two sides are respectively provided with a light source, a color CCD lens and a background plate. The elimination system comprises a plurality of air valves, a plurality of nozzles and a driving circuit, wherein the main control system comprises a digital signal processor and a field programmable gate array for analyzing and processing the material image. The chute comprises a groove body, and a plurality of \U\ shaped sliding grooves are formed on the groove body, and a separating rib is formed between the \U\ shaped chutes. The exhaust system comprises a plurality of air valves, a plurality of nozzles and a driving circuit. The utility model has the advantages of fast intelligence, simple operation and easy maintenance.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种色选机，具体涉及一种豆类色选机。 
技术介绍
豆类的营养价值非常高，是我国传统饮食中必不可少的原料，无论传统中医还是现代营养学，都提倡人们食用豆类食品。豆类的品种很多，主要有大豆、蚕豆、绿豆、豌豆、红豆等，按照豆类形状及大小，可以分为大颗粒豆类如大豆、蚕豆等和小颗粒豆类如绿豆、红豆等。从2000年开始，随着人们对绿豆的需求增加，我国绿豆种植面积逐步扩大，主要集中在北方的东北地区和河北、山西、陕西的部分地区，年产量能达到100万吨。我国的绿豆出口量也排在世界前十的国家和地区，出口也主要集中在吉林、广西和辽宁几个省份。出口绿豆对其品种和质量的要求非常高，这就需要经过筛选，保证绿豆的品质和色泽的一致性，这就对色选机提出了较高的要求。同时我国的红豆、黄豆等豆类的产量和需求量也非常大，同样需要色选机进行选别以保证成品的品质和满足出口质量的要求。 目前，现有技术的色选机对豆类物料的特性分析不透彻，多数厂家的机器往往是采用通用的杂粮机器进行色选，并不是针对豆类特性和需求专门设计生产的，而且较多的局限于单色的CCD色选机，不能很好的完成豆类高品质的色选，为此专利技术了一款基于彩色CCD传感器技术的豆类色选机。 
技术实现思路
本技术是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种集光学采集、图像处理、模式识别、机械制造等技术于一体的豆类色选机。 本技术的技术方案是：一种豆类色选机，包括喂料系统、光电检测系统、剔除系统、物料收集系统、气源系统、主控系统和显示系统。喂料系统包括储料仓、在储料仓下方设置有给料器，在给料器下方设置有倾斜放置的滑槽，所述的光电检测系统包括光源、彩色CCD镜头和背景板，以滑槽为对称轴，在两侧各设有光源、彩色CCD镜头和背景板。所述的剔除系统包括多个气阀、多个喷嘴和驱动电路，所述的主控系统包括对物料图像进行分析处理的数字信号处理器和现场可编程门阵列。 所述的滑槽包括槽体，在槽体上形成多个“U”形滑槽，在“U”形滑槽之间形成分隔筋，借助平铺在滑槽的辅助装置规范物料流的流态。 所述的剔除系统包括多个气阀、多个喷嘴和驱动电路，喷嘴采用双层喷嘴结构、由上层喷嘴和下层喷嘴构成。 本技术能够实现快速智能化、操作简单、易维护。 附图说明 图1 是本技术豆类色选机的原理方框图；     图2 是本技术豆类色选机的机械部分结构图；    图3 是本技术的滑槽结构图；    图4 是图3中沿A-A线的剖面图；    图5 是本技术的双层喷嘴结构图；    图6 是图5中沿B-B线的剖面图。 其中：            1  喂料系统         2  光电检测系统            3  剔除系统         4  物料收集系统           5  气源系统         6  主控系统           7  显示系统         10 储料仓           11 给料器           12 滑槽           13 光源             14 彩色CCD镜头           15 背景板           16 气阀           17 喷嘴             18 废品仓           19 成品仓           20 槽体           21 U形滑槽          22 分隔筋           23 辅助装置         24 固定件           25 上层喷嘴         26下层喷嘴。具体实施方式下面，结合附图和实施例对本技术豆类色选机进行详细说明：     如图1～6所示，一种豆类色选机,包括喂料系统1、光电检测系统2、剔除系统3、物料收集系统4、气源系统5、主控系统6和显示系统7。图中，空心箭头表示各系统之间的工作顺序，实心箭头表示各系统之间的电信号连接。其中，喂料系统1包括储料仓10、在储料仓10下方设置有给料器11，在给料器11下方设置有倾斜放置的滑槽12。储料仓10用于储存待色选的豆类物料，为调整豆类物料的运动状态做准备。给料器11分为一次给料和二次给料，储料仓10中的豆类物料经由给料器11的振动被送到滑槽12中。 其中，滑槽12包括槽体20，在槽体20上形成多个“U”形滑槽21，在“U”形滑槽21之间形成分隔筋22。滑槽12辅助装置23连接，辅助装置23与固定件24连接。分隔筋22的高度大于豆类物料直径，保证豆类物料流在滑道内流动，规范了物料的流动轨迹。在滑槽表面增加的辅助装置23平铺在分隔筋22上，避免直接与豆类物料的接触，减少对其速度的影响。保证待选豆类物流精确均匀地呈现在摄像区和喷射区。 光电检测系统2包括光源13、彩色CCD镜头14和背景板15，以滑槽12为对称轴，在两侧各设有光源13、彩色CCD镜头14和背景板15。 光源13采用线性LED光源。彩色CCD14镜头即Charge Coupled Device-电荷耦合器件，背景板15采用多面体背景板，本技术为六面体。使用彩色CCD镜头高速实时采集豆类物料下落颗粒的图像，并通过软件算法弥补彩色CCD镜头对R（红）、G（绿）、B（兰）三种颜色分量错位造成的影响，真实有效的还原豆类物料图像数据。 剔除系统3是色选机分选的执行机构，包括多个气阀16、多个喷嘴17和驱动电路（未图示）。其中，喷嘴17采用双层喷嘴结构，由上层喷嘴25和下层喷嘴26构成，工作时上层喷嘴25和下层喷嘴26关联控制，增加了待剔除物料的受力时间，增加了物料的偏移量保证了剔除的准确性。 物料收集系统4包括废品仓18和成品仓19，均位于色选机的最下方。 气源系统5包括压缩机和管道等部件（均未图示）。 主控系统6包括数字信号处理器（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA），实现物料图像的分析处理。其中，DSP（Digital Signal Processor，数字信号处理器）主要用于数字信号处理领域，非常适合高密度、重复运算及大数据容量的信号处理。在本技术中用于数字图像的分析处理及信号的输出。其中，FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）：是专用集成电路（ASIC）中集成度最高的一种，内部包括可配置逻辑模块、输出输入模块和内部连线三个部分。 显示系统7作为人机交互界面，可选用MT8121型彩色触摸屏，在彩色触摸屏上显示依据不同的分选标准分选出的指定物料（成品）图像和与之对应的剩余物料（废品）的图像。 本技术的工作过程是： 接通豆类色选机的电源和气源后，通过主控系统发送喂料指令，待选物料经由喂料系统形成均匀、单层、速度一致的物料流，进入光学检测系统的检测区域。光学检测系统对物料流进行图像采集，生成信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种豆类色选机，包括喂料系统（1）、光电检测系统（2）、剔除系统（3）、物料收集系统（4）、气源系统（5）、主控系统（6）和显示系统（7），其特征在于：所述的喂料系统（1）包括储料仓（10）、在储料仓（10）下方设置有给料器（11），在给料器（11）下方设置有倾斜放置的滑槽（12），所述的光电检测系统（2）包括光源（13）、彩色CCD镜头（14）和背景板（15），以滑槽（12）为对称轴，在两侧各设有光源（13）、彩色CCD镜头（14）和背景板（15），所述的剔除系统（3）包括多个气阀（16）、多个喷嘴（17）和驱动电路，所述的主控系统（6）包括对物料图像进行分析处理的数字信号处理器和现场可编程门阵列。

【技术特征摘要】
1.一种豆类色选机，包括喂料系统（1）、光电检测系统（2）、剔除系统（3）、物料收集系统（4）、气源系统（5）、主控系统（6）和显示系统（7），其特征在于：所述的喂料系统（1）包括储料仓（10）、在储料仓（10）下方设置有给料器（11），在给料器（11）下方设置有倾斜放置的滑槽（12），所述的光电检测系统（2）包括光源（13）、彩色CCD镜头（14）和背景板（15），以滑槽（12）为对称轴，在两侧各设有光源（13）、彩色CCD镜头（14）和背景板（15），所述的剔除系统（3）包括多个气阀（16）、...

【专利技术属性】
技术研发人员：马常松，胥和平，丁涛，刘恩树，朱体高，许丽萍，秦勇，
申请(专利权)人：核工业理化工程研究院华核新技术开发公司，
类型：实用新型
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