一种色选机的制作方法

1.本技术涉及分选设备领域，尤其是涉及一种色选机。


背景技术：

2.色选机是根据物料光学特性的差异，利用光电探测技术将颗粒物料中的异色颗粒自动分拣出来的设备。目前色选机已被广泛应用于食品分选、垃圾分选、矿石分选等领域。
3.色选识别系统系一般是通过识别待识别物体表面的色值来确定物体颜色，识别光波一般为可见光，执行元件一般为线阵相机，相机内包含光敏电阻传感器，通常通过wgb-led高远直线光源补充相机的亮度。
4.色选机一般设置两个光源，两光源所发射光束形成的光斑互相叠加以增强亮度，两光源亦可互相抵消所形成光斑的背部阴影，使照射光斑亮度均匀。因光线在介质中沿直线传播的原理，故而线阵相机所发射光束应位于两 wgb-led高远直线光源的光束相交所形成三角形角的平分线上，且交点应位于运输面上(如图1所示)。但由于设备制造误差、相机初始安装误差等原因，现有色选机即便能将两光源所发射光束调节为等腰三角形，其光斑也往往很难叠加至线阵相机所发射光束上，更不用说使得两光源光束和相机光束的交点恰好位于运输面上，因而现有色选机普遍存在调节难度大、照射光斑不均匀、光斑背部存在阴影的问题，最终导致色选精度及效率低的问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种可快速、高效调节相机及光源，使得相机光束与两光源光束相交于两光源光束所形成的三角形角平分线上，且交点位于运输面上，从而有效提高色选精度及效率。
6.为达到上述发明目的，本技术采用了下列技术方案：
7.本技术提供一种色选机，包括：相机，所述相机安装于多自由度相机调节机构上，所述多自由度相机调节机构可控制所述相机进行旋转运动和/或轴向运动；光源，所述光源安装于可调节光源照射角度的光源调节机构上；所述相机所发射光束与所述光源所发射光束相交于目标拍摄位置。使得光源光斑背部阴影得以抵消，从而使得光斑亮度均匀，光斑的叠加有利于提高亮度，从而使得色选精度及效率均得以提高。
8.作为优选，多自由度相机调节机构包括：控制相机沿y轴移动的y轴移动结构、控制相机沿x轴移动的x轴移动结构、控制相机沿yz面旋转的 yz面旋转机构、控制相机沿xz面旋转的xz面旋转机构以及控制相机沿 xy面旋转的xy面旋转机构。多自由度相机调节机构使得调节更加精细化，可有效解决制造误差等所带来的调节难题。
9.作为优选，所述y轴移动结构、x轴移动结构、yz面旋转机构、xz面旋转机构及xy面旋转机构依次连接，所述相机安装于所述xy面旋转机构上。
10.作为优选，所述y轴移动结构设有多个y轴移动长腰孔，所述y轴移动结构沿所述多个y轴移动长腰孔运动从而带动所述相机沿y轴运动；
11.所述x轴移动结构通过x轴移动顶丝安装于所述y轴移动结构，通过调节所述x轴移动顶丝控制所述相机沿x轴运动；
12.所述yz面旋转机构通过yz面旋转顶丝安装于所述x轴移动结构，通过调节所述yz面旋转顶丝控制所述相机沿yz面旋转运动；
13.所述xz面旋转机构通过xz面旋转顶丝安装于所述yz面旋转机构，通过调节所述xz面旋转顶丝控制所述相机沿xz面旋转运动；
14.所述xy面旋转机构通过xy面旋转顶丝安装于所述xz面旋转机构，通过调节所述xy面旋转顶丝控制所述相机沿xy面旋转运动。
15.可见，通过科学设置各自由度调节部件，使得多自由度相机调节机构可有效平衡调节精细度及调节效率，从而有效解决制造误差等所带来的调节难题。
16.作为优选，本技术色选机还包括z轴移动结构，所述z轴移动结构通过可调节长孔控制所述相机沿z轴运动。z轴方向往往是固定的，如需进行调节，还可增加z轴调整自由度从而调整相机在z轴方向上运动。
17.作为优选，所述光源调节机构包括光源支架、光源调节机构固定支架及可相对光源调节机构固定支架旋转运动的调节把手，所述光源支架一端固定安装所述光源，另一端连接所述调节把手，所述调节把手带动所述光源支架运动。本技术光源调节通过调节把手即可进行便捷地调节，调节方式简单便捷、效率高。
18.作为优选，所述光源对称设置，所述光源所发射的光束呈等腰三角形。
19.作为优选，所述光源调节机构固定支架上开设有调节轴孔及销轴安装孔，所述调节把手设有与所述调节轴孔相配合的调节轴，所述光源支架和所述调节把手通过与所述销轴安装孔相配合的销轴固定连接。本技术中调节轴不仅可在调节过程中作为调节轴使用，在调节结束后还可用于紧固锁定调节轴孔及调节把手，使得光源在使用过程中不会因震动等原因发生位移或者窜动等。
20.作为优选，所述调节轴孔为腰型孔，所述销轴轴线与所述调节轴孔具有同一圆心。使得在调节把手带动光源支架在沿销轴旋转时，光源支架可沿该同心圆圆心旋转，更便于光源角度的精确调节。
21.作为优选，本技术色选机所述的销轴沿轴向还设有卡止弹簧。通过卡止弹簧的设置，可有效避免销轴沿轴向发生不必要的位移或者窜动等。
22.本技术具有如下有益效果：本技术通过设置高效便捷的多自由度相机调节机构和光源调节机构，使得操作人员可快速调整相机光束与两光源光束相交于两光源光束所形成的三角形角平分线上，且交点位于运输面上，有效提高了调节效率，使得光斑背后无阴影、亮度均匀且亮度得以提高，从而有效提高色选精度及色选效率。本技术相机调节机构具有5-6个调节自由度，使得调节精度更高，可有效解决因制造误差等所带来的调节问题。
附图说明
23.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
24.图1为本技术色选机优选实施例的对焦光束集合关系示意图；
25.图2为本技术色选机优选实施例中相机调节机构爆炸图；
26.图3为本技术色选机优选实施例中相机调节机构沿yz面视图；
27.图4为本技术色选机优选实施例中相机调节机构沿xy面视图；
28.图5为本技术色选机优选实施例的z轴调节部件结构示意图；
29.图6为本技术色选机优选实施例光源安装示意图；
30.图7为本技术色选机优选实施例的光源调节机构；
31.图8为本技术色选机优选实施例的光源调节机构结构示意图。
32.其中，各附图标记如下：
33.相机1；多自由度相机调节机构2；光源3、4；光源调节机构5；物料运输面6；相机所发射光束7；光源所发射光束8；y轴移动结构21；y轴移动长腰孔211；水平支架212；两侧支架213；x轴移动结构22；x轴移动顶丝221；底部面支架222；第一yz面支架223；yz面旋转机构23； yz面旋转顶丝231；第一xz面支架232；第二yz面支架233；xz面旋转机构24；xz面旋转顶丝241；第二xz面支架242；凹槽结构243；xy 面旋转机构25；xy面旋转顶丝251；长腰孔252；z轴移动结构26；可调节长孔261；光源支架51；光源调节机构固定支架52；调节把手53；销轴 511；卡止弹簧512；调节轴孔521；销轴安装孔522；调节轴531。
具体实施方式
34.以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。
35.须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
36.以下结合附图，详细说明本技术各实施例提供的技术方案。
37.如图1所示，本实施例公开了一种色选机，包括：相机1、光源3和光源4，其中相机1安装于多自由度相机调节机构2上，光源3和光源4分别安装于光源调节机构5上，多自由度相机调节机构2和/或光源调节机构5 可固定于地面或者基座上，且多自由度相机调节机构2和光源调节机构5位于物料运输面6的同一侧。光源3和光源4对称分布于相机1的两侧且距离相机1具有一定距离，为相机1补充光照亮度。本实施例中物料运输面6为一长度较长的物料运输流水线，为提高拍摄效果，相机1采用线阵相机，光源3和光源4采用wgb-led高远直线光源。多自由度相机调节机构2可对相机1至少进行5个自由度方向的调节，光源调节机构5可对光源的照射角度进行调节，经多自由度相机调节机构2和光源调节机构5调节后，光源 3和光源4所发射光束8呈等腰三角形，相机1所发射光束7沿光源3和光源4所发射光束8所形成的等腰三角形的角平分线上，且与光源3和光源4 所发射光束交汇于物料运输面6上，如图1所示。从而使得相机1、光源3 和光源4交汇处所形成光斑亮度得到有效增强，且光斑背部阴影得以抵消，使得光斑亮度更加均匀，有利于色选精度及效率的提升。
38.如图2-4所示，多自由度相机调节机构2包含5个自由度调整结构，包括控制相机1沿y轴移动的y轴移动结构21、控制相机1沿x轴移动的x 轴移动结构22、控制相机1沿yz面旋转的yz面旋转机构23、控制相机1 沿xz面旋转的xz面旋转机构24以及控制相机1沿xy面旋
转的xy面旋转机构25。
39.其中，y轴移动结构21包括水平支架212及两侧支架213，两侧支架 213底部均包含底部y轴向支架，底部y轴向支架两端部各设有一个y轴移动长腰孔211，y轴移动结构21设置于基座上(图中未示出)，基座上设有与y轴移动长腰孔211相配合的移动轴(图中未示出)，y轴移动结构 21通过移动轴相对y轴移动长腰孔211的移动，带动y轴移动结构21整体沿y方向的移动。其中y轴移动长腰孔211数量及孔y轴向长度可根据需要进行选择。
40.x轴移动结构22包括底部面支架222及第一yz面支架223，x轴移动结构22通过底部面支架222设置于y轴移动结构21的水平支架212上， x轴移动结构22底部设置有可使得x轴移动结构22相对水平支架212移动的x轴向移动槽，沿x轴向转动x轴移动顶丝221，x轴移动结构22带动其上设置的部件沿x轴向运动。
41.yz面旋转机构23包括第一xz面支架232、以及可通过yz面旋转顶丝231配合安装于第一yz面支架223的第二yz面支架233，沿y轴方向调节yz面旋转顶丝231可使得yz面旋转机构23带动安装于其上的各部件在yz面方向上旋转运动。
42.xz面旋转机构24包括第二xz面支架242，第二xz面支架242通过xz面旋转顶丝241配合安装于第一xz面支架232，沿z轴方向调节xz 面旋转顶丝241可使得xz面旋转机构24带动安装于其上的各部件在xz 面方向上旋转运动。xz面旋转机构24顶部设置有凹槽结构243。
43.xy面旋转机构25可配合安装于凹槽结构243内，并在侧部设置有xy 面旋转顶丝251连接xy面旋转机构25和xz面旋转机构24。xy面旋转机构25顶面上设置有两个与相机1同心的长腰孔252，相机1通过长腰孔 252安装于xy面旋转机构25顶面上。相机1沿x轴向调节xy面旋转顶丝251可使得xy面旋转机构25及设置于其上的相机1沿xy面方向旋转。由此，多自由度相机调节机构2可实现5个自由度方向上对相机1角度及位置的调节，有效实现精细化微调。上述各自由度上调节结构的连接次序、安装方式不限于本实施例所述，还可采用其他方式，只要满足本技术调节需要即可。
44.此外，在色选机设备设计过程中，相机1的设置高度即沿z轴的高度往往是固定的，一般无需进行调节。但在某些使用场景或另外一些实施例中，若需要对z轴方向进行调节，实现6个自由度方向的全自由度调节，可在上述5自由度相机调节机构的基础上增加如图5所示的z轴移动结构26。将 z轴移动结构26安装设置于y轴移动结构21底部，z轴移动结构26的腿部支架262设为套筒结构，内外套筒之间通过所设置的可调节长孔261调节腿部支架262的高度即整体支架沿z轴方向的运动。同理，还可采用顶丝结构或其他类似结构实现z轴移动结构26沿z轴向的运动。
45.由此，本技术色选机可满足在5-6个自由度方向上对相机1进行调节，可有效解决制造误差等原因所导致的调节难题。
46.如图6-8所示，光源调节机构5包括光源支架51、光源调节机构固定支架52及调节把手53，光源支架52的安装位数量与光源数量相同，光源 3和光源4分别固定安装于光源支架52的两对称安装位上，使得光源3和光源4可随光源支架52同步运动。光源调节机构固定支架52上开设有调节轴孔521及销轴安装孔522，调节把手53设有与调节轴孔521相配合的调节轴531，调节轴531随调节把手53的转动沿调节轴孔521运动，其中调节轴孔521优选腰型孔，调节轴531优选紧固螺栓。调节完毕后，通过螺母将紧固螺栓固定，从而将调节把手53
和光源调节机构固定支架52固定，从而有效方式在色选过程中，由于震动或碰撞等导致光源的震动或窜动等，保持光源的稳定。
47.此外，光源支架51的后端与调节把手53的前端固定连接，使得光源支架51与调节把手53同步运动，调节把手53上设有可沿销轴安装孔522相对转动运动的销轴511。
48.为进一步提高调节效率及便捷性，可将销轴511、销轴安装孔522及设置为腰型孔的调节轴孔521设置为同心结构，使得三者的圆心位于同一处，在调节时，通过调节把手53的转动，光源支架51绕同一圆心转动，从而更加高效地实现光源照射角度的调节。
49.此外，所述销轴511沿轴向还设有卡止弹簧512，可有效避免工作过程中销轴511沿轴向进行不必要的位移。
50.由此，本技术同时设置了光源调节机构及具有5-6个自由度的相机调节机构，可同时对相机及光源角度、高度等进行调节，使得调节难度大大降低，调节效率及效果得以有效提升，有效解决了现有技术中由于制造误差等原因所带来的调节难题。此外，本技术可有效避免光源光斑的背部阴影，使得光源光斑亮度均匀和亮度增强，从而使得色选精度及效率得以有效提升。
51.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“端部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“x轴”、“y轴”、“z轴”、“xy面”、“xz面”、“yz面”、“轴向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在申请中的具体含义。
52.以上对本技术的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本技术的实施范围。凡依本技术发明构思所作的等同变化、修改、替换与变型等，均应仍归属于本技术的专利涵盖范围之内。