[發明專利]一種粒子類物料形選裝置

無效

• 申請號: 201010561322.5
• 申請日: 2010-11-25
• 公開（公告）號: CN102009042A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 李明偉
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B07C5/00
• 分類號: B07C5/00;B07C5/36
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本發明屬于光機電應用技術領域，涉及一種可對粒子類物料按照形狀進行識別和自動分離的裝置，具體涉及一種以光電圖像識別技術為核心，以固定姿態送料裝置和氣噴分離為主要結構的粒子類物料的形選裝置及形選方法。

背景技術

目前粒子類物料按形狀分選一般還是人工完成，因為粒子類物料顆粒很小，所以分選的精度差、效率低、時間長。例如按國標進行大米整精米率的檢測，20克被檢物料需幾十分鐘。雖然此前有一種基于力平衡原理的整精米選拔機，但還是受到許多條件限制，不能體現“形”選的實質。

“形選”其意義在于根據物料的形狀進行遴選。運用光電圖像技術，可以在精確圖像數據的基礎上進行指定條件的識別。

發明內容

本發明在現有光電圖像掃描技術、圖像處理技術、嵌入式控制技術的基礎上，提供一種能夠按照事先設定的形狀條件，自動進行遴選的粒子類物料形選裝置，解決粒子類物料長期以來難以按圖形有效、準確分離的技術問題。

本發明的技術方案如下：

該粒子類物料形選裝置包括單粒送料機構、姿態調整送料槽、光源、具有圖像處理功能的快速線陣攝像機、氣選執行結構、收集倉、恒壓氣壓源和嵌入式控制系統；

單粒送料機構在裝置入口處，單粒送料機構的物料出口放置姿態調整送料槽，兩者間留有一定的空間間隙；物料在姿態調整送料槽上加速下滑運動的同時，經姿態調整送料槽調整后的物料姿態，在出口達到識別的要求，并能保證運動的物料粒粒之間的一定的空間間隔。

光源設置在姿態調整送料槽的下端的檢測部位上方，光源支架和姿態調整送料槽相連，光源以一定的角度(由支架確定)將光源照射在姿態調整送料槽的檢測部位，距離在3-5厘米之間。不同的物料應該選不同波長的光源，有利于成像的質量；通常選用半導體LED光源即可，一般選3+3瓦白色LED光源。

具有圖像處理功能的快速線陣攝像機，是整機的核心單元，它以高速線陣電荷耦合器件為傳感器，在物料的快速運動中，將物料掃描成像，并進行數據處理和判決是否選出，發出選中驅動信號。具有圖像處理功能的快速線陣攝像機由支架固定，安裝位置為：其鏡頭垂直于姿態調整送料槽出口附近的圖像掃描區，距離為8-10厘米。具有圖像處理功能的快速線陣攝像機的另一端與嵌入式控制系統以通信線路連接，將數據和指令和嵌入式控制系統互相交換。

氣選執行機構和氣壓源、儲氣罐、恒氣壓控制器組成一套氣路動作系統。氣選執行結構由電控快速氣閥和噴嘴組成，它接收具有圖像處理功能的快速線陣攝像機發出的驅動控制信號，以事先設定好的時間常數，發出一個短氣動脈沖，將選中物料送入收集倉；恒氣壓控制器控制儲氣罐的氣壓在3kg左右。

收集倉包括選出料收集倉和非選出料收集倉，分別收集被分開的2種形狀不同的物料。料倉口有自動倉門，受嵌入式控制系統控制開關。

電子稱是可選設備，當需稱重選完的物料時選用，與嵌入式控制系統連接，數據傳入嵌入式控制系統。

嵌入式控制系統具有液晶顯示屏和操作鍵盤，有internet接口，還有其他通信接口供和其他設備連接；可進行遠程數據傳輸和遠程操控；有面板式打印機供現場打印檢測數據。嵌入式控制系統是整個裝置的控制核心，可對具有圖像處理功能的快速線陣攝像機進行參數設置；數據輸出；工作狀態調整；可控制光源的強度，選擇波長；可控制物料收集倉的開關動作；控制電子秤的工作及數據收集和傳輸。嵌入式控制系統還能夠對整機進行工作狀態監控，故障報警。

本發明的有益效果是：微小粒子物料按照形狀進行分選的應用場合較多，例如：國家稻米整精米率的檢測目前還是人工檢測，時間長，人為誤差大；混合電子器件按參數或形狀的自動分選等，目前還做不到；另外大批量微小電子器件的質量檢測和糧食的質量分類都需要本發明的技術。

附圖說明

附圖是本發明的結構示意圖。

圖中：1單粒送料機構；2姿態調整送料槽；3光源；4具有圖像處理功能的快速線陣攝像機；5氣選執行結構；6選出料收集倉；7非選出料收集倉；8恒氣壓源；9嵌入式控制系統；10internet接口；11其他通信接口；12打印機接口；13電子秤。

具體實施方式

該粒子類物料形選裝置包括單粒送料機構1、姿態調整送料槽2、光源3、具有圖像處理功能的快速線陣攝像機4、氣選執行結構5、收集倉、恒壓氣壓源8和嵌入式控制系統9等設備；

單粒送料機構1在裝置入口處，其物料出口放置姿態調整送料槽，留有一定的空間間隙；