专利名称：葵仁色选机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种颗粒物料的分级分选装置，具体涉及一种在计 算机的控制下，自动地将色泽不一致、未脱皮的不良葵仁和其它杂质分 离出来的葵仁色选机。
背景技术：
油葵和花葵的葵仁具有较高的食用营养价值，利用油葵榨制的葵油 是人们烹饪和食品的主要原料之一，花葵是人们的小食品之一。葵仁的 加工生产是通过对葵花籽采摘后，去皮、烘干、晾晒，然后借助人工依 据葵仁的大小、颜色等进行分选。但是，通过人工分选的葵仁易受人为因素影响，分选标准也难以控 制，无法保证分选质量。同时人工拣选效率低，易造成"二次污染"。近年来，随着光电技术的发展，许多工业发达国家己广泛地使用光 电分选设备来代替繁重的工农业产品的手工分选分级操作，如在大米精 加工领域，基于光电池的色选机应用广泛，但其色选精度较差。发明内容本实用新型是为了克服现有技术的上述缺陷，目的是提供了一种在 计算机的控制下，自动地将色泽不一致、未脱皮的不良葵仁和其它杂质 分离出来。本实用新型的技术方案是 一种葵仁色选机，包括在机架上依次设 置有喂料机构、光电检测机构、嵌入式视觉控制系统、彩色触摸屏、分 选机构和物料收集机构。喂料机构包括进料斗、振动喂料器和滑槽，进 料斗与振动喂料器连接，振动喂料器的下方连接滑槽，滑槽倾斜设置， 其槽面上设有多个向下延伸的槽沟。光电检测机构包括光源、背景板和CCD镜头，在光源11的下方设 有背景板；以滑槽为对称轴，在两侧各设一个光源和一个背景板。光源为输出功率可调的高亮度LED光源。彩色触摸屏可选用ST—3301WS型或者性能类似的彩色触摸屏。 本实用新型克服了现有技术下分选质量依赖于工作人员个人因素 的缺陷，明显提高被选产品的色泽一致性，并具有稳定分选质量；实现 了分选的自动化，大幅度提高了工作效率，降低了劳动强度；设备结构 简单紧凑，便于安装、操作，并有利于降低设备的生产成本和使用成本;采用高亮度LED光源，与现有技术的荧光灯光源相比光源的稳定性更 好、使用寿命更长，维护成本低廉。
图1是本实用新型葵仁色选机的整体结构示意图；图2是本实用新型葵仁色选机的工作原理图；图3是本实用新型葵仁色选机的滑槽式分选结构部分示意图。
具体实施方式
下面参照附图和实施例对本实用新型的确葵仁色选机进行详细说明如图1 3所示， 一种葵仁色选机，包括在机架1上依次设置有喂 料机构2、光电检测机构3、嵌入式视觉控制系统4、彩色触摸屏5、分 选机构6和物料收集机构7。喂料机构2包括进料斗8、振动喂料器9和滑槽10，进料斗8与振 动喂料器9连接，振动喂料器9的下方连接滑槽10，滑槽10倾斜设置， 其槽面上设有多个向下延伸的槽沟。光电检测机构3包括光源11、背景板12和CCD镜头13，在光源 11的下方设有背景板12;以滑槽10为对称轴，在两侧各设一个光源 .11和一个背景板12。光源11为输出功率可调的高亮度LED光源。其中，CCD (Charge Coupled Device)用于将光信号转换为电信号。 电荷耦合器件11由一种高感光度的半导体材料制成，可将光子转换成 电荷，具有分辨率高、识别精度高、可移植性强等特点。嵌入式视觉控制系统4包括现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号1机架3光电检测机构 5彩色触摸屏 7 物料收集机构 9振动喂料器 11光源 13 CCD镜头 15驱动装置 17产品出料口2喂料机构4嵌入式视觉控制系统6分选机构8进料斗10滑槽12背景板14电磁阀16不良品出料口18喷嘴处理器(DSP)，实现物料图像的分析处理。其中，FPGA (Field Programmable Gate Array, 5见场可编程门阵 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。在本实用新型中，现场 可编程门阵列6可以采用颶风m (Cyclone III)系列EP3C120芯片或者 性能类似的器件。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。它采用多总线技术以及流水线结构，将程序与数据存储器分开， 使用多总线，取指令和取数据同时进行。DSP依靠硬件乘法器可在单周 期完成乘法运算，而且还具有专门的信号处理指令，使计算速度有了较 大的提高。在本实用新型中，数字信号处理器7由芯片TMS320DM64X或 者性能类似的器件构成，用于数字图像的分析处理及信号的输出。彩色触摸屏5作为人机交互界面，通过信号线与嵌入式视觉控制系 统4连接。分选时，根据己有待分选物料相应的匹配图像特征数据，在 彩色触摸屏5上显示依据不同的分选分级标准分选出的指定物料(产 品)图像和与之对应的剩余物料(非产品)的图像。点击不同的图像， 即可确定选择了不同的分选标准。同时在分选工作时，经光电检测系统 3采集到当前分选物料的图像后，可在彩色触摸屏5上实时地显示，便 于观察。本实用新型的彩色触摸屏5可选用MT8121型或者性能类似的 彩色触摸屏。分选机构6包括电磁阀14、驱动装置15和气动喷嘴18，驱动装置 15包括压縮机(未图示)和相应的控制部件等。物料收集机构7由指定物料(产品)出料口 17和剩余物料(不良 品)出料口16组成，均位于色选机最下方。本实用新型的控制原理是本实用新型采用高速DSP、 FPGA、单片机进行数据的运算和控制， 光源6为输出功率可调的高亮度LED光源，CCD及光学镜头采集葵仁 物料表面的光信号并将其转换成数字信号，工业单片机进行数据传递及 逻辑控制，DSP进行数字处理，根据触摸屏上设定的工作参数进行异色 粒识别，驱动电路驱动高速电磁阀动作，由喷嘴将异色粒(不良品)吹 离正常的下落轨迹，由此实现对葵仁的分选。本实用新型的工作过程是-将葵仁物料投入进料斗，物料顺入料斗下滑落到振动喂料器上，由振动给料器按一定的给料速度将物料均匀地撒布在滑槽的槽面上，物料 沿斜置的槽面向下滑，并自动进入槽面的槽沟里，在槽沟中依次排列， 槽沟宽度略大于物料颗粒的宽度，使物料颗粒恰好在槽沟中一字顺序排 列，当物料颗粒从滑槽下端滑落后，依靠惯性继续向出料斗方向运动， 最后进入出料斗。但是如果物料的色泽不符合物料的色泽要求，光电检测装置感应到的光的强度就会出现变化，DSP根据光电检测装置发出的信号启动分选 机构中的喷吹装置，喷吹装置的喷嘴向运动中的物料颗粒喷出瞬间气 流，将物料颗粒吹离原有的运动轨道，落到出料斗外的不良料室，适当 设置喷吹装置的启动时间和物料颗粒的色泽感应位置与喷吹位置之间 的距离，就可使气流恰好吹到不同色泽的物料颗粒上，将不同色泽的物 料颗粒分离出来。本实用新型的有益效果是(i )克服了现有技术下分选质量依赖于工作人员个人因素的缺陷，可明显瘙高被选产品的色泽一致性，并具有稳定分选质量；(ii)实现 了分选的自动化，大幅度提高了工作效率，降低了劳动强度；(iii)设 备结构简单紧凑，便于安装，便于操作，并有利于降低设备的生产成本 和使用成本；(iv)采用高亮度LED光源，与现有技术的荧光灯光源 相比光源的稳定性更好、使用寿命更长，维护成本低廉。
权利要求1、一种葵仁色选机，包括机架(1)、喂料机构(2)、分选机构(6)和物料收集机构(7)，其特征在于还包括光电检测机构(3)、嵌入式视觉控制系统(4)、彩色触摸屏(5)，所述的光电检测机构(3)包括光源(11)、背景板(12)和CCD镜头(13)，所述的嵌入式视觉控制系统(4)包括现场可编程门阵列和数字信号处理器。
2、 根据权利要求1所述的葵仁色选机，其特征在于在光源(11)的 下方设有背景板(12),以滑槽(10)为对称轴，在两侧各设一个光源(11)、 一个背景板(12)和一个CCD镜头(13)。
3、 根据权利要求1所述的葵仁色选机，其特征在于光源(11)为输 出功率可调的高亮度LED光源。
4、 根据权利要求1所述的葵仁色选机，其特征在于彩色触摸屏(5) 选用ST—3301WS型或者性能类似的彩色触摸屏。
专利摘要本实用新型公开了一种葵仁色选机，包括在机架上依次设置有喂料机构、光电检测机构、嵌入式视觉控制系统、彩色触摸屏、分选机构和物料收集机构。其中光电检测机构包括光源、背景板和CCD镜头；嵌入式视觉控制系统包括现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)。在光源的下方设有背景板；以滑槽为对称轴，在两侧各设一个光源和一个背景板。本实用新型实现了物料分选自动化，明显地提高了物料分选质量，大幅度提高了工作效率，设备结构简单紧凑，便于安装、操作。
文档编号B07C5/342GK201172047SQ200820074059
公开日2008年12月31日 申请日期2008年3月14日 优先权日2008年3月14日
发明者刘恩树, 张海顺, 朱体高, 王峻松, 胥和平, 高连兴 申请人:天津市华核科技有限公司