CN111282838A - 一种逐粒化排种装置及种子分选*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及种子分选技术领域，公开了一种逐粒化排种装置及种子分选***，其逐粒化排种装置包括相连接的直线振动排种器和直线传输机构；直线振动排种器包括第一直线送料器和排种盘，排种盘安装在第一直线送料器上，用于在第一直线送料器的作用下，引导种子沿直线排列并朝向直线传输机构的一侧输送；直线传输机构用于接收排种盘输出的种子，并实现种子的逐粒分离输送；本发明通过逐粒化排种装置可对不同大小、形状的种子进行高效率地排种，实现了排种的逐粒化，并以此可通过种子分选***，实现对种子的自动化分选，大大提高了种子的分选效率和精度。

Description

一种逐粒化排种装置及种子分选***

技术领域

本发明涉及种子分选技术领域，特别是涉及一种逐粒化排种装置及种子分选***。

背景技术

种子分选是指在种子生产过程中剔除混入的异作物或异品种种子、及不饱满的、虫蛀或劣变的种子，以提高种子的精度级别和利用率。通过对种子的精选分级，可提高种子的纯度、发芽率和种子活性，从而提高播种质量。

现有的种子分选***大多为批量分选***，以实现对批量样本进行快速分选和初步分级。这类批量分选***主要是对批量样本进行粗筛，例如：采用色选机，在批量样本沿滑道下落的过程中，获取籽粒颜色，通过喷阀剔除颜色异常的籽粒，来实现对籽粒的粗筛；或者，采用粮食分级筛机，通过筛网将各种谷物、豆类或其它颗粒状物按照粒径的大、中、小进行分类，以达到分级筛选的目的。但是，对于需要精确化的单粒分选，这类批量分选***的***误差太大，无法实现精细选别。

当前，在对种子进行单粒分选方面，采用了滚筒排种器、气动吸附式排种器或旋转孔盘进行排种，然后，对排种的种子活性进行检测，并进一步实现单粒分选。然而，滚筒排种器在进行排种时，其处理效率低，易出现同时排出多粒的情况，无法适用于小颗粒种子的单粒分选，在排种效率和精度上都受很大的限制。与此同时，气动吸附式排种器与旋转孔盘在进行排种时，均对种子的大小、形状有特定的要求，无法适应不同形状的种子。

由此可见，当前在对种子进行单粒分选时，由于排种时针对的种子较为单一，且排种效率低下，从而严重影响到整个分选装置的分选效率与精度。

发明内容

本发明实施例的目的之一是提供一种逐粒化排种装置，用于解决当前排种时针对的种子较为单一、排种效率低下，无法实现逐粒化排种的问题。

本发明实施例的目的之二是提供一种基于上述逐粒化排种装置的种子分选***，用以提高种子的分选效率和精度。

为了解决上述技术问题，本发明实施例在一方面提供了一种逐粒化排种装置，包括相连接的直线振动排种器和直线传输机构；所述直线振动排种器包括第一直线送料器和排种盘，所述排种盘安装在所述第一直线送料器上，用于在所述第一直线送料器的作用下，引导种子沿直线排列并朝向所述直线传输机构的一侧输送；所述直线传输机构用于接收所述排种盘输出的种子，并实现种子的逐粒分离输送。

其中，还包括与所述直线振动排种器相连接的上料器。

其中，所述上料器、所述直线振动排种器、所述直线传输机构依次沿直线排布；和/或，所述上料器包括第二直线送料器和上料盘，所述上料盘安装在所述第二直线送料器上，用于在所述第二直线送料器的作用下，实现对种子的平铺，并将种子输送至所述排种盘。

其中，所述排种盘上设有排种区；所述排种区包括多条并排布置的导向槽，所述导向槽的输出端朝向所述直线传输机构，所述导向槽的槽口宽度从下往上逐渐增大。

其中，所述排种盘上还设有平铺区；所述平铺区呈平面状，所述平铺区连接所述排种区远离所述直线传输机构的一侧。

其中，所述导向槽的槽口相应的横截面形状包括倒三角形、倒梯形及U形。

其中，所述直线传输机构包括直线传输带；所述直线传输带的上侧设有多条分隔通道，所述分隔通道与所述导向槽一一相对布置。

本发明实施例在另一方面还提供了一种种子分选***，包括依次连接的图像采集模块、信息处理模块及气动分选模块，还包括如上所述的逐粒化排种装置；所述图像采集模块设置在所述直线传输机构的上侧，用于采集所述直线传输机构上输送的每粒种子的图像信息；所述信息处理模块用于对所述图像信息进行特征识别，识别出不合格种子，并计算不合格种子输送至所述气动分选模块的时间；所述气动分选模块设置在所述直线传输机构的输出侧，用于根据所述不合格种子输送至所述气动分选模块的时间，进行种子的喷吹分选。

其中，所述图像采集模块包括暗箱、高速相机和光源；所述暗箱为下端敞口结构，并安装在所述直线传输机构的上侧，所述暗箱内安装所述高速相机与所述光源，所述高速相机通讯连接所述信息处理模块。

其中，还包括合格种子箱、不合格种子箱及多通道溜槽；所述多通道溜槽的一端连接直线传输机构的输出端，另一端伸向所述合格种子箱，所述不合格种子箱设置在所述合格种子箱靠近所述直线传输机构的一侧边；所述气动分选模块包括多个喷吹管，所述喷吹管上装有连接所述信息处理模块的电控阀；所述喷吹管的喷吹端一一靠近所述多通道溜槽的各个输出端并伸向所述不合格种子箱。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

本发明实施例提供的逐粒化排种装置，通过设置相连接的直线振动排种器和直线传输机构，则在直线振动排种器的排种盘上接收到种子时，可由相应的第一直线送料器对排种盘施加沿直线方向的持续振动，以使得种子在排种盘的引导下，沿直线排列并朝向直线传输机构的一侧输送；由于直线传输机构是以一定的速度对种子沿直线连续向前输送，在排种盘上的种子排队依次输送至直线传输机构上时，直线传输机构根据接收到种子的时间差，实现对种子在输送时的逐粒分离。

由上可知，直线振动排种器在对种子进行直线排列并向前输送时，对种子的大小、形状均没有特定的限制，从而可适用于不同类型的种子的排种，并可快速对大量的种子同时进行排种，大大提高了排种效率，进而可通过直线传输机构实现逐粒化排种。

本发明实施例提供的种子分选***，由于采用了上述逐粒化排种装置，则在进行种子分选时，可通过图像采集模块对逐粒化的种子进行图像信息的采集，由信息处理模块对种子的粒度、饱满度、虫蛀、发芽特性等特征进行图像识别，以识别出预筛选出的不合格种子，并计算不合格种子输送至气动分选模块的时间，控制气动分选模块在相应时间到达时，启动对不合格种子的喷吹作业，从而可批量且快速地完成对种子的分选作业，整个分选过程操作简单、实现了对种子的自动化分选，大大提高了种子的分选效率和精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例所示的种子分选***的立体结构示意图；

图2为本发明实施例所示的种子分选***的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例所示的直线振动排种器的结构示意图；

图4为本发明实施例所示的图像采集模块在直线传输机构上侧的安装结构示意图；

图5为本发明实施例所示的合格种子箱、不合格种子箱及多通道溜槽相对于气动分选模块的安装结构示意图。

附图标记说明：1、直线振动排种器；11、第一直线送料器；12、排种盘；121、排种区；122、平铺区；2、直线传输机构；3、分隔通道；4、上料器；41、第二直线送料器；42、上料盘；5、图像采集模块；51、暗箱；52、高速相机；53、光源；6、气动分选模块；61、喷吹管；62、电控阀；7、合格种子箱；8、不合格种子箱；9、多通道溜槽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

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”、“相连”、“连接”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，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1与图2分别本实施例所示的一种种子分选***的立体与俯视结构示意图，该种子分选***中的逐粒化排种装置包括沿直线排布并相连接的直线振动排种器1和直线传输机构2，其中，直线振动排种器1和直线传输机构2也可以一定的夹角布置连接。

如图3所示，直线振动排种器1包括第一直线送料器11和排种盘12，排种盘12安装在第一直线送料器11上，用于在第一直线送料器11的作用下，引导种子沿直线排列并朝向直线传输机构2的一侧输送；直线传输机构2用于接收排种盘12输出的种子，并实现种子的逐粒分离输送。

具体的，本实施例所示的逐粒化排种装置，通过设置直线排布的直线振动排种器1和直线传输机构2，则在直线振动排种器1的排种盘 12上接收到种子时，可由相应的第一直线送料器11对排种盘12施加沿直线方向的持续振动，以使得种子在排种盘12的引导下，沿直线排列并朝向直线传输机构2的一侧输送；由于直线传输机构2是以一定的速度对种子沿直线连续向前输送，在排种盘12上的种子排队依次输送至直线传输机构2上时，直线传输机构2根据接收到种子的时间差，实现对种子在输送时的逐粒分离。

由上可知，直线振动排种器1在对种子进行直线排列并向前输送时，对种子的大小、形状均没有特定的限制，从而可适用于不同类型的种子的排种，并可快速对大量的种子同时进行排种，大大提高了排种效率，进而可通过直线传输机构2实现逐粒化排种。

在此应指出的是，第一直线送料器11为本领域所公知的一种自动定向排序的送料设备，其工作原理是，通过脉冲电磁铁使得排种盘 12沿竖直方向上下振动，并通过倾斜布置的弹片使得排种盘12沿着垂直于其输料方向的横轴作扭摆振动，在这两种振动的叠加作用下，驱动排种盘12作往复式直线振动。其中，可在排种盘12上设置沿所述直线排布的导向结构，例如：导向槽或导向管，以使得种子随着排种盘12的往复式直线振动而自动沿直线排列，并依次按顺序向前输送。显然，排种盘12适用于对不同大小或形状的种子的排种。

与此同时，直线传输机构2可理解为用于沿直线传输物料的相应设备，例如：本领域所公知的皮带输送机、链板输送机。其中，为了确保种子在直线传输机构2上逐粒分离，并呈离散状分布，可设置排种盘12的高度高于直线传输机构2相应输送面的高度，并可根据不同类型种子的实际排种需要，对两者的高度差进行相应的设定。

优选地，本实施例中还包括与直线振动排种器1相连接的上料器4。

具体的，上料器4可理解为能够装载一定量的种子，并对种子按照预设的流量向直线振动排种器1输送的相应设备，从而上料器4可替代人工对直线振动排种器1自动进行上料。在实际设置时，只需确保上料器4的出料端与直线振动排种器1上排种盘12的进料端相对应即可，显然，排种盘12的进料端与其输出端沿所述直线呈相对布置。

优选地，如图1所示，本实施例中上料器4设置在直线振动排种器1远离直线传输机构2的一侧；和/或，上料器4包括第二直线送料器41和上料盘42，上料盘42安装在第二直线送料器41上，用于在第二直线送料器41的作用下，实现对种子的平铺，并将种子输送至排种盘12。

具体的，通过将上料器4、直线振动排种器1及直线传输机构2 依次沿直线排布，便于将上料器4、直线振动排种器1及直线传输机构2安装在同一个机架上，从而大大节省了对场地空间的占用，并便于设备的转移，同时也便于上料器4沿直线方向向直线振动排种器1的排种盘12给料。

与此同时，对于上料器4在具体结构设计上，其第二直线送料器 41也为如上实施例所示的一种自动定向排序的送料设备，由第二直线送料器41对上料盘42施加沿直线方向的持续振动，使得上料盘 42作往复式直线振动。如图1所示，上料盘42为抽屉状结构，上料盘42的出料端呈敞口设置，其出料端朝向排种盘12，且上料盘42 设置的高度高于排种盘12。由此，上料盘42在作往复式直线振动时，装载在上料盘42中的种子会逐渐平铺，并输送至排种盘12，在输送的过程中，不会出现逸散出上料盘42的问题。

优选地，如图3所示，本实施例中排种盘12上设有排种区121；排种区121包括多条沿所述直线并排布置的导向槽，导向槽的槽口宽度从下往上逐渐增大。

具体的，通过在排种盘12的排种区121设置多条导向槽，可由多条导向槽同时对大量的种子分别沿直线进行排种，从而大大提高了排种效率。

与此同时，通过设置导向槽的槽口宽度从下往上逐渐增大，可使得该导向槽适用于对不同大小的种子进行排种，以确保每次在对其中一种粒度的种子进行排种时，相应粒度的种子均能在导向槽内沿直线依次排列，避免种子在导向槽内出现堆积在一起。

在此，可优选导向槽的槽口相应的横截面形状为倒三角形、倒梯形及U形，其中，倒三角形表示三角形的其中一个角设置在下侧，以作为导向槽的槽底，而与该角相对的一边设置在上侧并呈水平布置；倒梯形表示梯形的上底边设置在下侧，以作为导向槽的槽底，而梯形的下底边设置在上侧，且梯形的上底边长度小于其下底边的长度。

进一步可优选导向槽的槽口相应的横截面形状为呈倒立布置的等腰梯形。

优选地，如图3所示，本实施例中排种盘12上还设有平铺区122；平铺区122呈平面状，平铺区122连接排种区121远离直线传输机构 2的一侧。

具体的，通过在排种盘12上设置平铺区122，可通过排种盘12 的往复式直线振动，对接收到的种子再次进行平铺，以使得种子均匀地输送至排种区121的各个导向槽中。

优选地，如图2所示，本实施例中直线传输机构2包括直线传输带；直线传输带的上侧设有多条分隔通道3，分隔通道3与导向槽一一相对布置。

具体的，由于直线传输带成本低廉，且能通过其传送皮带的往复式回转，以实现对种子不间断地沿直线往前输送，从而本实施例中直线传输机构2优选为直线传输带。

与此同时，多条分隔通道3贴近直线传输带中传送皮带的上表面设置。多条分隔通道3可由设置在传送皮带上侧的多条分隔板组成，每条分隔板均沿所述直线排布，每相邻两条分隔板之间可设置相同的间距，多条分隔板的上侧可通过横板或横杆进行加固。

在排种盘12上各个导向槽中的种子依次输送至传送皮带上时，相应地由与导向槽一一相对布置的分隔通道3对种子进行隔离，从而可使得种子在每条分隔通道3相对应的传送皮带上大致沿直线呈离散状排布，防止种子在传送皮带上集中在一起，不便于后续对种子进行特征识别和分拣。

优选地，如图1和图2所示，本实施例还提供了一种种子分选***，包括依次连接的图像采集模块5、信息处理模块及气动分选模块6，还包括如上所述的逐粒化排种装置；图像采集模块5设置在直线传输机构2的上侧，用于采集直线传输机构2上输送的每粒种子的图像信息；信息处理模块用于对图像信息进行特征识别，识别出不合格种子，并计算不合格种子输送至气动分选模块6的时间；气动分选模块6设置在直线传输机构2的输出侧，用于根据不合格种子输送至气动分选模块6 的时间，进行种子的喷吹分选。

具体的，本实施例提供的种子分选***，由于采用了上述逐粒化排种装置，则在进行种子分选时，可通过图像采集模块5对逐粒化的种子进行图像信息的采集，由信息处理模块对种子的粒度、饱满度、虫蛀、发芽特性等特征进行图像的特征识别，以识别出预筛选出的不合格种子，并计算不合格种子输送至气动分选模块6的时间，控制气动分选模块6在相应时间到达时，启动对不合格种子的喷吹作业，从而可批量且快速地完成对种子的分选作业，整个分选过程操作简单、实现了对种子的自动化分选，大大提高了种子的分选效率和精度。

在此应指出的是，图像采集模块5可包括本领域所公知的高速相机52，如高速CCD相机，信息处理模块可包括本领域所公知的工控电脑。

由此，种子在直线传输带的传输下，在经过高速CCD相机时，由高速CCD相机进行图像拍摄，将拍摄的图像传到工控电脑，工控电脑对图像进行处理，根据不合格种子的识别特征，识别出每条分隔通道 3内的不合格的种子，并获取相应分隔通道3的图像范围内不合格种子距离气动分选模块6的距离L；然后，基于直线传输带的传输速度v，计算出相应图像范围内不合格种子到达气动分选模块6的时间T， T＝L/v；接着，可根据该时间T，气动分选模块6倒计时启动喷气，以对种子进行分选。其中，高速CCD相机在进行拍摄，其拍摄时间间隔Δt应小于其拍摄的直线传输带沿传输方向的行进长度与其传输速度的比值，以保证进行图像无间隔拍摄。

优选地，如图4所示，本实施例中图像采集模块5包括暗箱51、高速相机52和光源53；暗箱51为下端敞口结构，并安装在直线传输机构2的上侧，暗箱51内安装高速相机52与光源53，高速相机 52通讯连接信息处理模块。

具体的，为了确保高速相机52的拍摄效果，可设置高速相机52 的光轴呈垂直布置，并将其镜头朝向直线传输带，同时将光源53设置在高速相机52的上侧。光源53可采用LED灯带，将多条LED灯带布置在暗箱51的顶部。

优选地，如图1与图5所示，本实施例中还包括合格种子箱7、不合格种子箱8及多通道溜槽9；多通道溜槽9的一端连接直线传输机构2 的输出端，另一端伸向合格种子箱7，不合格种子箱8设置在合格种子箱7靠近直线传输机构2的一侧边；气动分选模块6包括多个喷吹管61，喷吹管61上装有连接信息处理模块的电控阀62；喷吹管61的喷吹端一一靠近多通道溜槽9的各个输出端并伸向不合格种子箱8。

具体的，在种子从直线传输机构2的输出侧沿多通道溜槽9输出时，由于多通道溜槽9是倾斜向下并朝向合格种子箱7布置，则在种子为合格种子时，气动分选模块6不启动喷吹动作，种子直接倾斜向下，以抛物线状的轨迹下落至合格种子箱7中。而在通过多通道溜槽 9输出的为不合格种子时，则气动分选模块6中与不合格种子的输送通道相对应的喷吹管61会启动喷吹动作，在不合格种子从多通道溜槽9的相应输出端输出时，该喷吹管61上的电控阀62会在信息处理模块的控制下开启，并由该喷吹管61对不合格种子进行喷吹，以使得不合格种子收集在不合格种子箱8中。

在此应指出的是，本实施例中电控阀62优选为电磁阀，为了确保气动分选模块6整体在结构上的紧凑性和美观性，并便于实施对种子的喷吹分选作业，本实施例中多个喷吹管61及其相应的电控阀62 均设计为并排布置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种逐粒化排种装置，其特征在于，

包括相连接的直线振动排种器和直线传输机构；

所述直线振动排种器包括第一直线送料器和排种盘，所述排种盘安装在所述第一直线送料器上，用于在所述第一直线送料器的作用下，引导种子沿直线排列并朝向所述直线传输机构的一侧输送；

所述直线传输机构用于接收所述排种盘输出的种子，并实现种子的逐粒分离输送。

2.根据权利要求1所述的逐粒化排种装置，其特征在于，

还包括与所述直线振动排种器相连接的上料器。

3.根据权利要求2所述的逐粒化排种装置，其特征在于，

所述上料器、所述直线振动排种器、所述直线传输机构依次沿直线排布；

和/或，所述上料器包括第二直线送料器和上料盘，所述上料盘安装在所述第二直线送料器上，用于在所述第二直线送料器的作用下，实现对种子的平铺，并将种子输送至所述排种盘。

4.根据权利要求1至3任一所述的逐粒化排种装置，其特征在于，

所述排种盘上设有排种区；

所述排种区包括多条并排布置的导向槽，所述导向槽的输出端朝向所述直线传输机构，所述导向槽的槽口宽度从下往上逐渐增大。

5.根据权利要求4所述的逐粒化排种装置，其特征在于，

所述排种盘上还设有平铺区；

所述平铺区呈平面状，所述平铺区连接所述排种区远离所述直线传输机构的一侧。

6.根据权利要求4所述的逐粒化排种装置，其特征在于，

所述导向槽的槽口相应的横截面形状包括倒三角形、倒梯形及U形。

7.根据权利要求4所述的逐粒化排种装置，其特征在于，

所述直线传输机构包括直线传输带；

所述直线传输带的上侧设有多条分隔通道，所述分隔通道与所述导向槽一一相对布置。

8.一种种子分选***，包括依次连接的图像采集模块、信息处理模块及气动分选模块，其特征在于，

还包括如权利要求1至7任一所述的逐粒化排种装置；

所述图像采集模块设置在所述直线传输机构的上侧，用于采集所述直线传输机构上输送的每粒种子的图像信息；

所述信息处理模块用于对所述图像信息进行特征识别，识别出不合格种子，并计算不合格种子输送至所述气动分选模块的时间；

所述气动分选模块设置在所述直线传输机构的输出侧，用于根据所述不合格种子输送至所述气动分选模块的时间，进行种子的喷吹分选。

9.根据权利要求8所述的种子分选***，其特征在于，

所述图像采集模块包括暗箱、高速相机和光源；

所述暗箱为下端敞口结构，并安装在所述直线传输机构的上侧，所述暗箱内安装所述高速相机与所述光源，所述高速相机通讯连接所述信息处理模块。

10.根据权利要求8所述的种子分选***，其特征在于，

还包括合格种子箱、不合格种子箱及多通道溜槽；

所述多通道溜槽的一端连接直线传输机构的输出端，另一端伸向所述合格种子箱，所述不合格种子箱设置在所述合格种子箱靠近所述直线传输机构的一侧边；

所述气动分选模块包括多个喷吹管，所述喷吹管上装有连接所述信息处理模块的电控阀；所述喷吹管的喷吹端一一靠近所述多通道溜槽的各个输出端并伸向所述不合格种子箱。

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