一种基于光学系统的多层化米粒杂质剔除装置

技术领域

本发明涉及大米加工技术领域，具体为一种基于光学系统的多层化米粒杂质剔除装置。

背景技术

大米色选机是集光、电、气、机及图像处理为一体的智能化分选设备。其中，色选是借助光电理论，通过光学镜头和图像传感器采集物体图像信息，再利用图像处理技术对采集到的信息进行处理，从而对所采集到的物体进行检测与分类，最后通过气枪（气动喷嘴）等机械设备实现对物体的分拣。

如：英国索特克斯公司生产的系列光电色选机，其特点是采用高精度像素的数码相机，能检测出浅淡微黄和针点大的黑点，是世界上首台能送出微黄粒、红粒等各种异色粒，又能除去腹白的光电色选机。

随着人们经济收入的提高，人们越来越重视自身的健康，新鲜胚芽米由于营养价值高、口感好等优点备受消费者青睐。然而，胚芽米不易保存、容易酸败的特点注定不能大批量加工生产，但随着互联网技术的不断发展无人零售业得以迅速推广，这让现碾胚芽米的市场化运行得以实现。

目前市场上的碾米机主要是对稻谷进行脱壳，其中脱壳后的鲜米（也就是胚芽米）中会有一些异色的米粒，如稻谷储过程中，由于发热不通风等原因，会使少部分稻谷变质，加工后成为黄米粒，黑粒等变色米粒，这些变色米粒中的某些成分严重地影响人们的健康，属于有害物质。

如此，便需要一种能够帮助买家实现自助分拣胚芽米的适用于无人零售业的大米选色机。基于此，本发明设计了一种基于光学系统的多层化米粒杂质剔除装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于光学系统的多层化米粒杂质剔除装置，以解决上述背景技术中提出的能够帮助买家实现自助分拣胚芽米的适用于无人零售业的大米选色机的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于光学系统的多层化米粒杂质剔除装置，包括自助色选机主体、减速电机和气泵，所述自助色选机主体包括柜体，所述柜体的柜腔安装有搭板一、接盒一、接盒二、喂料板、溜板、接料板组、观察板、搭板二、分料器一和分料器二；

所述接料板组包括背景板和设置在背景板下方的接板，所述背景板与接板不接触，所述背景板的后侧壁与所述接板顶部的后侧壁处于同一平面内；

所述分料器一包括分料辊，所述分料辊的顶部设置有分料板，所述分料辊的前部设置有副辊，所述副辊的顶部设置有喂料器；

所述分料辊包括呈圆直杆状的分料辊辊杆，所述分料辊辊杆的杆体上均匀设置有呈圆盘状的分料轮，所述分料辊辊杆的左右两端分别贯穿所述柜体的左右两壁，所述分料板包括呈直角状的L型板，所述L型板的左右两端分别固定安装在所述柜体的左右两侧腔壁上，所述L型板的底壁均匀设置有挡块，所述挡块位于两组相邻的所述分料轮的顶部夹腔中；

所述副辊包括呈圆直杆状的副辊辊杆，所述分料辊辊杆的左右两端和所述副辊辊杆的左右两端均安装有轴承座，且所述轴承座固定安装在所述柜体的侧壁上，所述副辊辊杆的杆体上均匀设置有空心辊筒和方柱；

所述喂料器包括限位块，所述限位块的前部块体开设有呈圆直孔状的滑孔，所述滑孔的孔腔插接有撞杆，所述撞杆的底部杆体开设有螺纹孔，所述撞杆的螺纹孔孔腔螺接有挡柱，所述撞杆的杆体上套接有弹簧，所述弹簧位于所述限位块的下方，且弹簧位于撞杆的挡柱的上方；

所述分料器二包括空腔结构的储气盒，所述储气盒的左端设置有进气管嘴，所述储气盒的前壁均匀嵌装有喷嘴，所述喷嘴的后部安装有电磁阀，所述电磁阀固定安装在所述储气盒的内腔，所述储气盒前部的顶壁固定安装有空腔结构的集成盒，所述集成盒的左端设置有电线，所述集成盒的前壁均匀嵌装有摄像头和补光灯；

所述减速电机的输送端和所述分料辊辊杆的左端均固定安装有皮带轮，上下相邻的两组所述皮带轮之间传动连接有皮带，所述气泵的输气口固定连通有四通，所述四通的管口固定连通有输气管，所述四通的管口所连通的输气管与进气管嘴固定连通，所述电线与外界的控制器连接。

优选的，所述柜体为前部开口的方型金属柜体结构，所述搭板一为水平设置的金属板，所述接盒一和所述接盒二均为顶部开口的方型盒体结构，所述喂料板和所述溜板均为倾斜设置的金属板，所述观察板为倾斜设置亚克力板，所述搭板二为水平设置的金属板。

优选的，所述柜体的表面、喂料板的表面和溜板的表面均为光滑壁面，所述搭板一的表面和搭板二的表面为磨砂壁面，所述接盒一的前壁和所述接盒二的前壁均固定安装有把手，所述喂料板的倾斜部位呈前上方向后下方倾斜的状态，所述溜板的倾斜部位呈后上方向前下方倾斜的状态，所述观察板为透明的亚克力板。

优选的，所述分料辊和分料板均为一体成型的铸件，所述分料辊辊杆和分料轮呈同轴线设置，所述L型板的阴角开口朝向前下方，所述副辊辊杆、空心辊筒和方柱呈同轴线设置，所述空心辊筒和方柱固定焊接在副辊辊杆的杆体上，所述空心辊筒的辊面与所述分料轮的盘沿滚动接触，所述空心辊筒的辊面为橡胶面，所述限位块的滑孔贯穿限位块的上下两壁，所述挡柱的中部柱体开设有螺纹。

优选的，所述柜体的柜腔分为顶部柜腔、中部柜腔和底部柜腔，所述顶部柜腔位于中部柜腔上方，所述底部柜腔位于中部柜腔的下方。

优选的，所述顶部柜腔固定安装有一组所述喂料板，所述喂料板后部的下方设置有一组所述分料器一，所述分料器一的下方设置有一组所述溜板，所述溜板前部的下方设置有一组所述分料器二，所述分料器二的前方设置有一组所述接料板组，所述接料板组的顶部设置有一组所述观察板，所述观察板的顶部和所述接料板组的前下方各设置有一组所述搭板一，所述接料板组的前下方所述设置的搭板一顶部放置有一组所述接盒一。

优选的，所述中部柜腔固定安装有两组呈上下线性阵列设置的所述喂料板，两组所述喂料板后部的下方各设置有一组所述分料器一，两组所述分料器一的下方各设置有一组所述溜板，两组所述溜板前部的下方各设置有一组所述分料器二，两组所述分料器二的前方各设置有一组所述接料板组，两组所述接料板组的顶部各设置有一组所述观察板，两组所述接料板组的前下方各设置有一组所述搭板一，所述搭板一顶部放置有一组所述接盒一，位于所述中部柜腔上方的所述观察板在所述顶部柜腔中所述接料板组的前下方的搭板一的下方，位于所述中部柜腔的两组所述搭板一的顶部各放置有一组所述接盒一。

优选的，所述底部柜腔固定安装有一组所述搭板二，所述搭板二的顶部放置有一组所述接盒二，所述接盒二的上方设置有一组所述溜板和一组所述观察板，所述溜板的后部的上方设置有一组所述分料器一，所述分料器一的上方设置有一组所述喂料板，所述观察板位于所述中部柜腔中处于下方的所述搭板一的下方。

优选的，所述中部柜腔和底部柜腔中所安装的喂料板的前壁与所述接板底部的后壁相抵接。

优选的，所述柜体的柜腔所安装的搭板一、喂料板、溜板、接料板组、观察板、搭板二、分料器一和分料器二均通过直角钢架固定安装在所述柜体的柜腔中，所述直角钢架的左右两端均匀开设有螺纹孔，所述直角钢架的直角壁上均匀开设有插孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、本发明通过柜体的柜腔中所安装的结构实现多次复选，进一步提高成品的选净率；

二、分料器二作为喷嘴、补光灯和摄像头的总成，构造集中，方便组装；

三、分料器一通过分料辊的设置，能够对胚芽米粒进行均料，并且防止胚芽米粒堵塞在分料辊和溜板之间所形成的出料口处；

四、分料器一通过副辊和喂料器的配合，能够在对分料辊对胚芽米粒进行均料的过程中，通过撞杆同步对喂料板进行敲击，使得喂料板发生震颤，从而方便喂料板上的胚芽米粒向下滑落。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明自助色选机主体结构示意图；

图3为本发明柜体的柜腔结构示意图；

图4为本发明图3的A处放大图；

图5为本发明接料板组结构示意图；

图6为本发明柜体顶部柜腔结构示意图；

图7为本发明柜体中部柜腔结构示意图；

图8为本发明柜体底部柜腔结构示意图；

图9为本发明分料器一结构示意图；

图10为本发明分料辊结构示意图；

图11为本发明分料板结构示意图；

图12为本发明副辊结构示意图；

图13为本发明喂料器结构示意图；

图14为本发明分料器二结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

01-自助色选机主体，011-柜体，012-搭板一，013-接盒一，014-接盒二，015-喂料板，016-溜板，017-接料板组，001-背景板，002-接板，018-观察板，019-搭板二，100-分料器一，110-分料辊，111-分料辊辊杆，112-分料两轮，120-分料板，121-L型板，122-挡块，130-副辊，131-副辊辊杆，132-空心辊筒，133-方柱，140-喂料器，141-限位块，142-撞杆，143-弹簧，200-分料器二，210-储气盒，211-进气管嘴，212-喷嘴，220-集成盒，221-电线，222-摄像头，223-补光灯，02-减少电机，021-皮带轮，022-皮带，03-气泵，031-输气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-14，本发明提供一种技术方案：一种基于光学系统的多层化米粒杂质剔除装置，包括一组自助色选机主体01、一组减速电机02和一组气泵03。

自助色选机主体01包括一组柜体011，该柜体011的柜腔中通过若干根直角钢架固定安装了四组搭板一012、四组接盒一013、一组接盒二014、四组喂料板015、四组溜板016、三组接料板组017、四组观察板018、一组搭板二019、四组分料器一100和三组分料器二200，直角钢架的左右两端侧壁均匀开设有螺纹孔，直角钢架的直角壁上均匀开设有插孔，方便用来安装上述的部件，亦方便将直角钢架安装至柜体的柜腔中。

柜体011为前部开口的方型金属柜体结构，搭板一012为水平设置的金属板，接盒一013和接盒二014均为顶部开口的方型盒体结构，接盒一013的前壁和接盒二014的前壁均固定安装有把手，方便使用者抽拉接盒一013或接盒二014，喂料板015和溜板016均为倾斜设置的金属板，柜体011的表面、喂料板015的表面和溜板016的表面均为光滑壁面，喂料板015的倾斜部位呈前上方向后下方倾斜的状态，溜板016的倾斜部位呈后上方向前下方倾斜的状态，接料板组017包括背景板001和设置在背景板001下方的接板002，背景板001与接板002不接触，方便坏米粒由两者之间形成的空腔进入多接盒一013中，背景板001的后侧壁与接板002顶部的后侧壁处于同一平面内，观察板018为倾斜设置的透明的亚克力板，方便使用者观察色选胚芽米的过程，搭板二019为水平设置的金属板，搭板一012的表面和搭板二019的表面为磨砂壁面，能够增加其与接盒一013或接盒二014的摩擦，降低接盒一013或接盒二014意外滑出柜体的情况。

每组分料器一100均包括一组分料辊110、一组分料板120、一组副辊130、三组喂料器140。其中，分料辊110的顶部设置有分料板120，分料辊110的前部设置有副辊130，副辊130的顶部设置有喂料器140。

分料辊110包括呈圆直杆状的分料辊辊杆111，分料辊辊杆111的杆体上均匀设置有呈圆盘状的分料轮112，分料辊辊杆111的左右两端分别贯穿柜体011的左右两壁，分料板120包括呈直角状的L型板121，L型板121的左右两端分别固定安装在柜体011的左右两侧腔壁上，L型板121的底壁均匀设置有挡块122，挡块122位于两组相邻的分料轮112的顶部夹腔中；

副辊130包括呈圆直杆状的副辊辊杆131，分料辊辊杆111的左右两端和副辊辊杆131的左右两端均安装有轴承座，且轴承座固定安装在柜体011的侧壁上，副辊辊杆131的杆体上均匀设置有空心辊筒132和方柱133；

喂料器140包括限位块141，限位块141的前部块体开设有呈圆直孔状的滑孔，滑孔的孔腔插接有撞杆142，撞杆142的底部杆体开设有螺纹孔，撞杆142的螺纹孔孔腔螺接有挡柱，撞杆142的杆体上套接有弹簧143，弹簧143位于限位块141的下方，且弹簧143位于撞杆142的挡柱的上方；

分料辊110和分料板120均为一体成型的铸件，分料辊辊杆111和分料轮112呈同轴线设置，L型板121的阴角开口朝向前下方，副辊辊杆131、空心辊筒132和方柱133呈同轴线设置，空心辊筒132和方柱133固定焊接在副辊辊杆131的杆体上，空心辊筒132的辊面与分料轮112的盘沿滚动接触，空心辊筒132的辊面为橡胶面，限位块141的滑孔贯穿限位块141的上下两壁，挡柱的中部柱体开设有螺纹。

分料器二200包括空腔结构的储气盒210，储气盒210的左端设置有进气管嘴211，储气盒210的前壁均匀嵌装有喷嘴212，喷嘴212的后部安装有电磁阀，电磁阀固定安装在储气盒210的内腔，储气盒210前部的顶壁固定安装有空腔结构的集成盒220，集成盒220的左端设置有电线221，集成盒220的前壁均匀嵌装有摄像头222和补光灯223。

柜体011的柜腔分为顶部柜腔、中部柜腔和底部柜腔，顶部柜腔位于中部柜腔上方，底部柜腔位于中部柜腔的下方。

顶部柜腔固定安装有一组喂料板015，喂料板015后部的下方设置有一组分料器一100，分料器一100的下方设置有一组溜板016，溜板016前部的下方设置有一组分料器二200，分料器二200的前方设置有一组接料板组017，接料板组017的顶部设置有一组观察板018，观察板018的顶部和接料板组017的前下方各设置有一组搭板一012，接料板组017的前下方设置的搭板一012顶部放置有一组接盒一013。

中部柜腔固定安装有两组呈上下线性阵列设置的喂料板015，两组喂料板015后部的下方各设置有一组分料器一100，两组分料器一100的下方各设置有一组溜板016，两组溜板016前部的下方各设置有一组分料器二200，两组分料器二200的前方各设置有一组接料板组017，两组接料板组017的顶部各设置有一组观察板018，两组接料板组017的前下方各设置有一组搭板一012，搭板一012顶部放置有一组接盒一013，位于中部柜腔上方的观察板018在顶部柜腔中接料板组017的前下方的搭板一012的下方，位于中部柜腔的两组搭板一012的顶部各放置有一组接盒一013。

底部柜腔固定安装有一组搭板二019，搭板二019的顶部放置有一组接盒二014，接盒二014的上方设置有一组溜板016和一组观察板018，溜板016的后部的上方设置有一组分料器一100，分料器一100的上方设置有一组喂料板015，观察板018位于中部柜腔中处于下方的搭板一012的下方。

中部柜腔和底部柜腔中所安装的喂料板015的前壁与接板002底部的后壁相抵接。

减速电机02的输送端和分料辊辊杆111的左端均固定安装有皮带轮021，上下相邻的两组皮带轮021之间传动连接有皮带022，用来驱动分料辊110转动，气泵03的输气口固定连通有四通，四通的管口固定连通有输气管031，四通的管口所连通的输气管031与进气管嘴211固定连通，用来对储气盒210的内部进行供气，电线221与外界的控制器连接。

在本发明的顶部柜腔中，位于该柜腔上方的搭板一012用来临时放置装有刚碾好的胚芽米粒，使用者将胚芽米粒舀入位于该柜腔中的喂料板015上，胚芽米粒沿该喂料板015的倾斜板面向后下方滑落，并落至该喂料板015下方的溜板016上，通过分料辊110与该溜板016之间所形成的出料口均匀排出，并沿着该溜板016滑落，经过该柜腔的分料器二200的前方时，被摄像头222捕捉，摄像头222将捕捉的米粒与背景板002进行对比，当坏米粒或杂质通过检测区域时，其光学信号与背景板有一定的差值，经判断后产生脉冲信号，并反馈给外界的控制器，外界的控制器控制对应的喷嘴212的电磁阀开启，该喷嘴212喷出强力且短促气流将该坏米粒或杂质吹入该柜腔的接盒013中。

经过本发明顶部柜腔的第一次色选后的合格胚芽米粒落入至本发明中部柜腔中的最上方的喂料板015上，在本发明的中部柜腔中，与本发明顶部柜腔的色选原理一样，对胚芽米粒进行第二次和第三次的色选，最终，合格的胚芽米粒落入本发明底部柜腔的接盒二014中。其中，色选完成后，使用者还可以通过抽出接盒一013，观察各组接盒一013中的被色选出的米粒，根据个人需求情况，选择是否对被剔除的米粒进行复选，若需要复选，将需要复选的米粒重新舀入本发明顶部柜腔的喂料板015上即可。

在本发明中，从柜体左侧观察分料辊110，分料辊110呈顺时针转动，分料辊110转动的过程中带动副辊130转动，进而通过方柱133周期性顶起撞杆142，使撞杆142敲击喂料板015，使喂料板015受击产生震颤，将喂料板015上的胚芽米粒抖落，弹簧142的设置，使得撞杆142的底端始终接触方柱133的表面，避免转动的方柱133甩离撞杆142。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，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，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。