一种均匀分散上料装置及分选机

技术领域

本发明属于分选机领域，更具体的说涉及一种均匀分散上料装置及具有该均匀分散上料装置的分选机。

背景技术

分选机在农业工业等领域被广泛利用。传统的履带式分选机，通过皮带输送物料，物料脱离皮带后作抛物线运动，并在此过程中对物料进行图像提取和分选，其优点是产量较大，但是其还存在物料有重叠，识别有盲区，分选精度较低等缺陷。另外一般物料分选分离装置整体的，单次分选只能分选出两个类别物料，整体分选效率低。传统的立式分选机，通过溜槽输送物料，分选以及剔除原理和履带式分选机相似，也存在同样的缺点。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种均匀分散上料装置，实现在物料分选中将物料完全分离散开，避免出现物料重叠而影响分选精度的问题。

本发明的另一目的在于提供一种分选机，本分选机具有均匀分散上料装置，分选机分选效率高，分选速度快，分选精度好，能够实现将一批物料一次性按照多个等级或多个品种或多种分选指标进行分选。

本发明技术方案一种均匀分散上料装置，包括一连接有负压机构的吸料滚筒，所述吸料滚筒外侧壁上设置有若干深度小于物料粒径的吸料凹槽，所有吸料凹槽底部均连接有穿过吸料滚筒侧壁的气孔；所述吸料凹槽沿所述吸料滚筒的圆周方向均匀设置，所述吸料滚筒外部侧面设置有将所述吸料凹槽内物料刮落的刮料板，吸料滚筒上连接有驱动滚筒旋转的旋转机构。

优选地，所述吸料凹槽形状与分选物料相适应，且深度不大于物料粒径的一半，所述刮料板设置在吸料滚筒侧面靠近底部位置，所述刮料板采用柔性材料制成且与吸料滚筒侧壁接触。

优选地，所述吸料滚筒两端分别设置有供所述吸料滚筒端部搭设的支撑架，吸料滚筒一端密封，另一端与所述负压机构连接，所述负压机构包括与吸料滚筒端部连接的转接件、与所述转接件连接的导风管和连接在导风管另一端的风机；

所述转接件包括连接吸料滚筒端部和导风管端部的轴承和设置在轴承外部的密封盖；所述刮料板两端分别与两支撑架固定。

优选地，所述旋转机构包括套设在所述吸料滚筒外部的齿环、与齿环啮合的齿轮和驱动齿轮旋转的伺服电机。

优选地，所述吸料滚筒前部还设置有匀料输料机构，所述匀料输料机构包括振动输料部和滚动输料部，所述振动输料部包括设置在料仓下部的振动输料板和带动所述振动输料板振动的振动机；所述滚动输料部包括设置在所述振动输料板后部的若干输料辊轴组，所述输料辊轴组包括两紧贴且并排平行设置的辊轴，输料辊轴组中两辊轴靠近部位与所述吸料滚筒上的吸料凹槽位置相适应。

优选地，所述振动输料板靠近输料辊轴组端连接有倾斜向下设置的导料滑槽，所述导料滑槽为横截面呈波浪形的波浪板，所述波浪板靠近输料辊轴组端的波谷朝向输料辊轴组的两辊轴之间位置。

优选地，所述输料辊轴组中两辊轴同步背向转动，辊轴由振动输料部端向下倾斜设置，相邻两输料辊轴组之间设置有挡料板，挡料板靠近波浪板端设置于波峰侧下部位置；输料辊轴组数量与吸料滚筒沿轴线方向上吸料凹槽数量相适应。

一种分选机，包括前述的均匀分散上料装置。

优选地，分选机还包括设置在吸料滚筒后部的分选机构，分选机构包括输送单元、识别单元、剔除单元和集料单元，

所述输送单元包括两相对设置的输送链，两输送链之间均布连接有若干透明状的接料盒组，所述接料盒组由所述吸料滚筒底部通过，所述接料盒组上包括有数量与吸料滚筒轴线方向上吸料凹槽数量相适应的接料盒；

所述识别单元包括分别设置在接料盒组上部和下部的第一识别部和第二识别部，所述第一识别部和第二识别部上连接有信号处理单元，所述信号处理单元与控制器连接；

所述集料单元包括设置在识别单元后部且置于接料盒组底部的若干集料盒，集料盒宽度与接料盒组长度相适应，集料盒数量不少于接料盒组上接料盒数量。

优选地，所述剔除单元设置在集料盒上部的接料盒组的上部位置，所述剔除单元包括可开闭的接料盒底盖和驱动所述接料盒底盖开闭的执行组件，所述执行组件包括沿着输送链的输送方向依次设置且分别对应接料盒组上的各接料盒上的接料盒底盖的气缸；

所述接料盒底盖一侧边与接料盒铰接，接料盒底盖朝向接料盒的上表面与接料盒的内侧面之间连接有复位弹簧。

本发明技术方案的一种均匀分散上料装置的有益效果是：

1、通过吸料滚筒吸附物料，一般情况下一个吸料凹槽内仅仅能吸附一粒或一颗物料，实现物料分散，避免物料出现重叠等问题，提高分选精度。

2、匀料输料机构实现将料仓输出的物料进行第一步分散，确保物料呈一个个独立的物料被吸料滚筒吸附。

本发明技术方案的一种分选机的有益效果是：分选机分选效率高，分选速度快，分选精度好，能够实现将一批物料一次性按照多个等级或多个品种或多种分选指标进行分选。同时本分选机在分选中不对物料做直接击打剔除或高压吹出，适合一些不能经受外力作用的物料的分选或对柔软物料进行分选，确保了分选后物料的质量。

附图说明

图1为本发明技术方案的一种分选机结构示意图，

图2为吸料滚筒结构示意图，

图3为吸料滚筒的侧壁剖视图，

图4为滚动输料部结构示意图，

图5为导料滑槽、滚动输料部与吸料滚筒位置示意图，

图6为接料盒组结构示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。

如图1所示，本发明技术方案一种分选机，包括料仓1、均匀分散上料装置和分选机构。均匀分散上料装置包括在料仓1后依次设置的匀料输料机构234和连接有负压机构的吸料滚筒5。分选机构有设置在吸料滚筒5后部的输送单元6、识别单元8、剔除单元9和集料单元10。

基于上述的分选机，分选工作过程及原理为：物料经料仓1出料至匀料输送机构234，堆积的物料经过匀料输送机构234进行分散并输送至吸料滚筒5。吸料滚筒5上连接的负压机构将物料一粒粒或一颗颗单独的吸附在吸料滚筒5的吸料凹槽51内。然后随吸料滚筒5向前旋转，调节吸料滚筒5旋转速度和输送单元6的输送速度，使得吸料滚筒5上在旋转方向上，呈前后位置的两吸料凹槽51内的物料分别落在输送单元6上的呈前后相邻的两接料盒组60上。接料盒组60上接料盒61与吸料凹槽51相对应。通过匀料输料机构234和吸料滚筒5，将物料分散，确保独立的一物料进入接料盒61内，最后被识别单元8识别，提取物料的图像和信息，并通过剔除控制单元控制剔除单元9对接料盒61进行动作，将接料盒61内物料对应剔除或分选至指定的集料单元10的集料盒内。

基于上述分选机和分选机的工作过程与原理，本发明技术方案的分选机中，匀料输料机构234和吸料滚筒5，实现在物料分选中将物料完全分离散开，避免出现物料重叠而影响分选精度的问题，提高物料分选精度。

本发明技术方案的分选机中，吸料滚筒5、输送单元6、识别单元8、剔除单元9和集料单元10组合设计和应用，能够实现在对一批物料进行分分选时，一次分选中能够按照多个等级或多个品种或多种分选指标进行分选。例如将颗粒状物料按照粒径大小分为大、中、小和残品等多个等级。例如在分选槟榔时，可以同时按照长短、粗细和纹路等多个分选指标进行分类组合分选，获得多种等级的物料。即上述的集料单元10的一个集料盒内收集到的分选物料是通过多个分选指标进行组合分选出来的。改变现有技术中，分选机一次紧能够实现按照一个分选指标进行分选的问题，本发明技术方案的分选机分选效率高，分选速度快，分选精度好。

本发明技术方案的分选机中，不对物料做直接击打剔除或高压吹出，适合一些不能经受外力作用的物料的分选，确保了分选后物料的质量。比如对水果进行分选，避免水果表面受到分选剔除打击操作，特别是成熟的水果，能够避免水果表面损伤的问题。。

如图1，本发明技术方案一种均匀分散上料装置，包括一连接有负压机构7的吸料滚筒5。如图2和图3所示，吸料滚筒5外侧壁上设置有若干深度小于物料100粒径的吸料凹槽51，所有吸料凹槽51底部均连接有穿过吸料滚筒侧壁的气孔54。吸料凹槽51沿吸料滚筒5的圆周方向均匀设置。吸料滚筒5外部侧面设置有将吸料凹槽51内物料100刮落的刮料板55。吸料滚筒5上连接有驱动滚筒旋转的旋转机构。

基于上述技术方案，在吸料滚筒5旋转中以及在负压机构的作用下，吸料滚筒5上的吸料凹槽51后部产生负压，将物料100吸附在吸料凹槽51内，通过吸料凹槽51尺寸的设计，确保在吸料凹槽51内仅仅一粒或一颗物料，实现物料均匀分散，避免出现物料堆叠等问题，解决现有技术中分选机分选精度低的问题。

如图3所示，吸料凹槽51形状与分选物料相适应，便于对不同的物料进行吸取吸附，且深度不大于物料100粒径的一半，刮料板55设置在吸料滚筒5侧面靠近底部位置，如图2和图3所示位置。刮料板55采用柔性材料制成且与吸料滚筒5侧壁接触，刮料板两端分别与两支撑架固定。刮料板55采用橡胶、硅胶、软塑料等材料制成，避免在工作中与吸料滚筒5产生过大的摩擦，同时也避免对吸料凹槽51内物料造成损伤。

如图2，吸料滚筒5两端分别设置有供吸料滚筒5端部搭设的支撑架52。吸料滚筒5一端密封，另一端与负压机构7连接。负压机构7包括与吸料滚筒5端部连接的转接件71、与转接件71连接的导风管(图2中未示出)和连接在导风管另一端的风机72。转接件71包括连接吸料滚筒5端部和导风管端部的轴承和设置在轴承外部的密封盖。轴承的设置，去确保负压机构7连通的同时，不影响吸料滚筒5的正常旋转，同时密封盖的设置，实现轴承端部密封，即吸料滚筒5端部和导风管端部密封，确保吸料滚筒5内产生负压。

如图2，旋转机构包括套设在吸料滚筒51外部的齿环53、与齿环53啮合的齿轮和驱动齿轮旋转的伺服电机。控制器控制伺服电机带动吸料滚筒51旋转，吸料滚筒51旋转速度可调，与输送单元6输送速度相适应。

如图1所示，吸料滚筒5前部还设置有匀料输料机构234。匀料输料机构234包括振动输料部2和滚动输料部4。振动输料部2包括设置在料仓1下部的振动输料板和带动振动输料板振动的振动机。如图4和图5所示，述滚动输料部4包括设置在振动输料板后部的若干输料辊轴组40，输料辊轴组40包括两紧贴且并排平行设置的辊轴41/42，输料辊轴组40中两辊轴41/42靠近部位的端部与吸料滚筒5上的吸料凹槽51位置相适应。物料经过两辊轴41/42，然后在辊轴41/42靠近吸料滚筒51端部被吸料滚筒5吸附，实现物料分离和分散。

如图1和图5所示，振动输料板靠近输料辊轴组40端连接有倾斜向下设置的导料滑槽3，导料滑槽3为横截面呈波浪形的波浪板。波浪板靠近输料辊轴组40端的波谷朝向输料辊轴组40的两辊轴41、42之间位置。如图5所示，物料100由振动输料部2被振动输送下向运动，经过波浪板的导料滑槽3被分割为几个区域，物料被分别集中在波浪板的波谷内，并向下滑动，最后进入滚动输料部4内，且进入各个输料辊轴组40的两辊轴41、42之间，被向前输送，最后在辊轴41、42端部被吸料滚筒5吸附。

如图5所示，输料辊轴组40中两辊轴41/42同步背向转动，辊轴41/42由振动输料部3端向下倾斜设置，相邻两输料辊轴组之间设置有挡料板43，所有挡板43之间连接有安装板44，实现滚动输料部4的安装。挡料板43靠近波浪板端设置于波峰侧下部位置；输料辊轴组40数量与吸料滚筒5沿轴线方向上吸料凹槽51数量相适应。

如图1和图6所示，输送单元6包括两相对设置的输送链(未画出)，两输送链之间均布连接有若干透明状的接料盒组60，接料盒组60两端分别与两输送链安装，接料盒组60随着输送链的运动向前输送。接料盒组60由吸料滚筒5底部通过，接料盒组60上包括有数量与吸料滚筒5轴线方向上吸料凹槽51数量相适应的接料盒61。接料盒61呈带有可开闭的接料盒底盖62和开口的斗状。接料盒底盖62一侧边与接料盒61底口部铰接，在接料盒61内侧面和接料盒底盖62的上表面上之间连接有复位弹簧63。

如图1，识别单元8包括分别设置在接料盒组60上部和下部的第一识别部81和第二识别部82。第一识别部81和第二识别部82上连接有信号处理单元，信号处理单元与控制器连接。第一识别部81和第二识别部82分别为图像提取设备，如相机镜头等，将接料盒61内的物料100的上部和下部进行取像，并将限号传递至信号处理单元，信号处理单元判断属于哪种分选类型或级别的物料，最后通过控制响应的剔除单元9中的气缸91，将物理分选至指定的集料盒101内，这样通过增加接料盒61数量、集料盒101数量和剔除单元9的气缸91的数量，能够实现尽量多的将待分选的物料分成多个分选等级或类别。

如图1和图6所示，集料单元10包括设置在识别单元8后部且置于接料盒组60底部的若干集料盒101，集料盒101宽度与接料盒组60长度相适应，集料盒101数量不少于接料盒组60上接料盒61数量。一般地，集料盒数量至少较接料盒61数量多一个，且设置在集料单元10的最后部，并单独设置有推动接料盒底盖的气缸92，这里推动接料盒底盖的气缸92是一次性将接料盒组60的一组内的集料盒全部打开，将一些特殊情况的物料，如一接料盒内有两不同等级的物料或接料盒内物料不属于前面的任一集料盒101指定的等级，这些物料都收集在最后一个集料盒102内，避免特殊情况特殊物料的出现影响分选机的分选精度。

集料盒数量还可以按照分选指标数量或分选等级的数量记性设置，这样甚至集料盒数量较接料盒组60上接料盒61数量多很多，每一个接料盒61内的物料经过分选指标提取后运送至不同的集料盒上后再打开即可。这样即实现了对一批物料进行分分选时，一次分选中能够按照多个等级或多个品种或多种分选指标进行分选。例如在分选槟榔时，可以同时按照长短、粗细和纹路等多个分选指标进行分类组合分选，获得多种等级的物料。假如，槟榔纹路分为5个等级，在按照长短、粗细分类，指标组合后具有20个组合分选指标，这样至少就设置21个集料盒，最后一个集料盒作为备用，收集一个接料盒61内具有多个槟榔或不属于前面20个指标内的槟榔或杂物等。接料盒61内的槟榔运动至对应的组分分选指标上后再将接料盒61打开，即可实现槟榔的分选。

剔除单元9设置在集料盒101上部的接料盒组60的上部位置，剔除单元包括可开闭的接料盒底盖和驱动接料盒底盖开闭的执行组件，执行组件包括沿着输送链的输送方向依次设置且分别对应接料盒组上的各接料盒上的接料盒底盖的气缸；接料盒底盖一侧边与接料盒铰接，接料盒底盖朝向接料盒的上表面与接料盒的内侧面之间连接有复位弹簧。复位弹簧的设置，便于在剔除后分选后，接料盒底盖能够复位，接料盒能够继续为下一次工作准备。

本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。