CN111036583A - 一种果蔬与土石自动分离机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种果蔬与土石自动分离机，包括进料斗、震动送料盘、加速皮带、果蔬与土石识别红外光谱传感器、剔除机构、果蔬输出皮带和土石输出皮带，所述进料斗位于所述震动送料盘入料端，所述震动送料盘出料端后方设置有所述加速皮带，所述加速皮带后方设置有所述果蔬与土石识别红外光谱传感器、剔除机构和果蔬输出皮带，所述果蔬输出皮带旁设置有所述土石输出皮带。本发明依据果蔬与土石块对红外光谱吸收、反射比不同，以压缩空气为动力对果蔬与土石块进行分离，具有免人工、效率高等特点。

Description

一种果蔬与土石自动分离机
技术领域
本发明属于农用机械技术领域，特别涉及一种果蔬与土石自动分离机。
背景技术
果蔬收获时，经常含有土块、石块等杂物，以往靠人工进行分拣，效率低劳动强度大。申请号201621251283.8的专利公开了一种颗粒水果分离机，包括洗涤槽、螺旋轴、以及电机，所述洗涤槽用于盛装混有砂石的水果，所述螺旋轴与水平面呈预定倾斜角度地安装于所述洗涤槽内，用于将水果与砂石相分离，所述螺旋轴上设有螺旋叶片，所述电机设置于所述螺旋轴的端部并带动螺旋轴转动，螺旋轴转动过程中，洗涤槽内的水果沿着螺旋轴上的螺旋叶片螺旋上升，而砂石则沉积至洗涤槽底部并排出。该专利的分离效果不佳，尤其是当土石块与果蔬形状接近时，而且在分离过程中果蔬与土石相互碰撞，容易磕坏果蔬。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种果蔬与土石自动分离机，依据果蔬与土石块对红外光谱吸收、反射比不同，以压缩空气为动力对果蔬与土石块进行分离，具有免人工、效率高等特点。
本发明采用的技术方案是：一种果蔬与土石自动分离机，包括进料斗、震动送料盘、加速皮带、果蔬与土石识别红外光谱传感器、剔除机构、果蔬输出皮带和土石输出皮带，所述进料斗位于所述震动送料盘入料端，所述震动送料盘出料端后方设置有所述加速皮带，所述加速皮带后方设置有所述果蔬与土石识别红外光谱传感器、剔除机构和果蔬输出皮带，所述果蔬输出皮带旁设置有所述土石输出皮带。
作为优选，所述果蔬与土石识别红外光谱传感器位于所述加速皮带的后上方，其下方依次设置有剔除机构和土石输出皮带，所述剔除机构和土石输出皮带位于所述加速皮带的后下方，所述剔除机构的输出端正对所述土石输出皮带。
所述剔除机构与果蔬与土石识别红外光谱传感器连接，所述剔除机构为气阀或气动弹片。
作为优选，所述震动送料盘的出料端设有数个梯形簸箕状沟槽，所述加速皮带上表面设有对应的沟槽。
作为优选，所述果蔬输出皮带前方有斜钢板，用于防止果蔬向反方向掉落。
作为优选，所述震动送料盘侧面设有震动电机，所述震动送料盘通过固定于其下方的弹簧与框架连接。
作为优选，所述加速皮带由加速皮带电机经过主动同步齿型带轮一、同步齿型带一、被动同步齿型带轮一驱动，所述加速皮带两侧分别设有左上挡板和右上挡板。
作为优选，所述果蔬输出皮带由果蔬输出皮带电机经过主动同步齿型带轮二、同步齿型带二、被动同步齿型带轮二驱动，所述果蔬输出皮带两侧安装有左挡板和右挡板，所述果蔬输出皮带末端设有果蔬输出料斗。
作为优选，所述土石输出皮带由土石输出驱动电机减速机驱动，所述土石输出皮带两侧安装有右挡土石板、左挡土石板。
工作原理：果蔬与土石的混合物，经过震动送料盘的震动，在梯形簸箕状沟槽处排成若干列，输送到加速皮带上，经过果蔬与土石识别红外光谱传感器前方时，反射果蔬与土石识别红外光谱传感器发出的不同波长的两种红外线，传感器根据红外线反射强度判断其是果蔬或土石，若是土石，则启动对应的剔除机构，将其吹到土石输出皮带上，若是果蔬，则不启动剔除机构，果蔬落于果蔬输出皮带上。
果蔬与土石识别红外光谱传感器工作原理具体为：第一红外发射模块，用于向果蔬和土石块发射出第一红外线，波长范围为760nm-1300nm；第一红外接收模块与第一红外发射模块相匹配，第一红外线经过果蔬、土石块吸收反射后，第一红外接收模块用于接收反射回来的第一红外线，根据第一红外接收模块接收到的果蔬对于第一红外线的反射强度高于土石块的反射强度的情况，形成第一反射强度信号；第一红外接收模块连接有第一红外灵敏度调节电路，第一红外灵敏度调节电路用于调节第一红外接收模块对接收到的第一红外线的灵敏度。第二红外发射模块等部件与第一红外发射模块等相似，发射第二红外线，波长范围为1300nm-2500nm，果蔬对于第二红外线的反射强度低于土石块的反射强度。
MCU模块分别与以下电路相连通：指示灯电路，包括动作指示灯、通讯模块指示灯和/或正常工作指示灯；模拟量输出电路，用于输出模拟信号，模拟信号为红外线的反射后的强度信号通过MCU模块根据数学模型处理后的标准模拟信号；开关量输出电路，用于输出第一开关量信号、第二开关量信号，第一开关量信号为输出混合物中与果蔬相关的开关量信号，第二开关量信号为输出混合物中与杂质相关的开关量信号，通过对第一开关量信号和第二开关量信号的计数以统计出果蔬数量、杂质数量以及两者的总数量。进一步，还包括调节电路，调节电路为常开常闭型，与开关量输出电路相连通，用于调节输出第一开关量信号和第二开关量信号的常开状态或常闭状态。
MCU模块利用果蔬、土块、石块对不同波长红外线吸收、反射比不同的这一原理，根据第一反射强度信号和第二反射强度信号通过相应数学模型计算，处理为识别果蔬、土石块信息的识别信息信号，得到果蔬、土石块的相关信息，从而进一步实现在果蔬、土石块混合物中识别出果蔬与土石块，并输出检测结果，驱动剔除机构工作。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：本发明依据果蔬与土石块对红外光谱吸收、反射比率不同，自动分辨果蔬与土石块，以压缩空气为动力对果蔬与土石块进行分离，准确率达到99％以上，替代人工筛选，提高了工作效率，且分离过程中，果蔬无破损。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明剖视图；
图3为本发明的果蔬与土石识别红外光谱传感器的结构示意图。
图中1-框架，2-震动电机一，3-弹簧，4-进料斗，5-震动送料盘，6-震动电机二，7-左上挡板，8-加速皮带，9-右上挡板，10-果蔬与土石识别红外光谱传感器，11-剔除机构，12-右挡板，13-左挡板，14-果蔬输出皮带，15-果蔬输出料斗，16-被动同步齿型带轮二，17-同步齿型带二，18-主动同步齿型带轮二，19-果蔬输出皮带电机，20-土石输出驱动电机减速机，21-土石输出皮带，22-被动同步齿型带轮一，23-同步齿型带一，24-主动同步齿型带轮一，25-加速皮带电机，26-斜钢板，27-右挡土石板，28-左挡土石板。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
本发明的实施例公开了一种果蔬与土石自动分离机，如图所示，其包括进料斗4、震动送料盘5、加速皮带8、果蔬与土石识别红外光谱传感器10、剔除机构11、果蔬输出皮带14和土石输出皮带21，所述进料斗4位于所述震动送料盘5入料端，进料斗4由钣金焊接而成，内部溜料坡度为25°，使果蔬与土石块下落且不至于搭桥堆积。所述震动送料盘5出料端与加速皮带8相邻，所述加速皮带8后方设置有所述果蔬与土石识别红外光谱传感器10、剔除机构11和果蔬输出皮带14，所述果蔬输出皮带14旁设置有所述土石输出皮带21。所述果蔬与土石识别红外光谱传感器10位于所述加速皮带8的后上方，其下方依次设置有剔除机构11和土石输出皮带21，所述剔除机构11和土石输出皮带21位于所述加速皮带8的后下方，所述剔除机构11的输出端正对所述土石输出皮带21。果蔬输出皮带14前方有斜钢板26，用于防止果蔬向反方向掉落。所述震动送料盘5的出料端设有数个梯形簸箕状沟槽，所述加速皮带8上表面设有对应的沟槽，每个沟槽对应着一个果蔬与土石识别红外光谱传感器10和剔除机构11。所述震动送料盘5两侧分别设有震动电机一2和震动电机二6，所述震动送料盘5通过固定于其下方的四个弹簧3与框架1连接。所述加速皮带8由加速皮带电机25经过主动同步齿型带轮一24、同步齿型带一23、被动同步齿型带轮一22驱动，所述加速皮带8两侧分别设有左上挡板7和右上挡板9。所述果蔬输出皮带14由果蔬输出皮带电机19经过主动同步齿型带轮二18、同步齿型带二17、被动同步齿型带轮二16驱动，所述果蔬输出皮带14两侧安装有左挡板13和右挡板12，所述果蔬输出皮带14末端设有果蔬输出料斗15。所述土石输出皮带21由土石输出驱动电机减速机20驱动，所述土石输出皮带21两侧安装有右挡土石板27、左挡土石板28。
以上通过实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。本发明的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，在本发明的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖保护范围之内。

Claims (9)

1.一种果蔬与土石自动分离机，其特征在于：包括进料斗、震动送料盘、加速皮带、果蔬与土石识别红外光谱传感器、剔除机构、果蔬输出皮带和土石输出皮带，所述进料斗位于所述震动送料盘入料端，所述震动送料盘出料端后方设置有所述加速皮带，所述加速皮带后方设置有所述果蔬与土石识别红外光谱传感器、剔除机构和果蔬输出皮带，所述果蔬输出皮带旁设置有所述土石输出皮带。
2.如权利要求1所述的果蔬与土石自动分离机，其特征在于：所述果蔬与土石识别红外光谱传感器位于所述加速皮带的后上方，其下方依次设置有剔除机构和土石输出皮带，所述剔除机构和土石输出皮带位于所述加速皮带的后下方，所述剔除机构的输出端正对所述土石输出皮带。
3.如权利要求1所述的果蔬与土石自动分离机，其特征在于：所述剔除机构为气阀或气动弹片。
4.如权利要求1所述的果蔬与土石自动分离机，其特征在于：所述震动送料盘的出料端设有数个梯形簸箕状沟槽，所述加速皮带上表面设有对应的沟槽。
5.如权利要求1所述的果蔬与土石自动分离机，其特征在于：所述果蔬输出皮带前方有斜钢板。
6.如权利要求1所述的果蔬与土石自动分离机，其特征在于：所述震动送料盘侧面设有震动电机，所述震动送料盘通过固定于其下方的弹簧与框架连接。
7.如权利要求1所述的果蔬与土石自动分离机，其特征在于：所述加速皮带由加速皮带电机经过主动同步齿型带轮一、同步齿型带一、被动同步齿型带轮一驱动，所述加速皮带两侧分别设有左上挡板和右上挡板。
8.如权利要求1所述的果蔬与土石自动分离机，其特征在于：所述果蔬输出皮带由果蔬输出皮带电机经过主动同步齿型带轮二、同步齿型带二、被动同步齿型带轮二驱动，所述果蔬输出皮带两侧安装有左挡板和右挡板，所述果蔬输出皮带末端设有果蔬输出料斗。
9.如权利要求1所述的果蔬与土石自动分离机，其特征在于：所述土石输出皮带由土石输出驱动电机减速机驱动，所述土石输出皮带两侧安装有右挡土石板、左挡土石板。
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