[发明专利]一种基于机器视觉全方位检测与电磁选别的大豆种子整列分选机

摘要

本发明旨在提供一种基于机器视觉与电磁选别的大豆种子整列分选机，该系统由机械平台、动力装置、输送带式自旋转装置、视觉判别装置、智能化电磁分选装置和智能控制系统构成。通过步进电机提供动力，带动输送带实现大豆种子的整列与传送，在此基础上采集大豆种子图像信息，利用机器视觉进行分析判别；通过电磁分选装置对合格种子与不合格种子进行分离，可获得高品质、规格统一的大豆种子，实现对大豆种子的精选；该分选机能够实现对大豆种子的全方位旋转检测，具有整体结构紧凑、分选精度高、种子损伤率低、省时省力的特点。

主权项

该装备由有连接支撑的机架、旋转分离装置、带式输送装置、视觉判别装置、电磁分选装置、动力及传动装置构成；所述的机架由轻质铝制板材搭建而成，用以支撑和连接各部分机构；底座(2)位于强电箱(3)的前端，两者均位于底板(1)的下部，底板(1)与水平面成15°～18°；强电箱(3)由铝板搭建而成，内部是控制系统的交流高压模块；底板(1)由机床切割、钻削而成，从前向后依次安装二级轴承座垫块(4)、步进电机垫块(6)、一级轨道垫块(42)、一级轴承座垫块(7)、弱电箱(8)；弱电箱(8)由铝板搭建而成，内部是控制系统的低压控制模块；旋转分离装置的排种杯(17)安装在弱电箱(8)之上，喂料种箱(12)之下；外槽轮(20)安装在排种杯(17)内，固定在枢轴(13)上；外槽轮(20)的圆周上均布14条排种槽，在直径方向，这些排种槽横截面的尺寸和形状相同，并且分布在同一圆周上；左侧由左挡圈(14)固定于排种杯(17)上，右侧安装有阻塞轮(19)由右挡圈(18)固定于排种杯(17)上；阻塞轮(19)的尺寸和形状与外槽轮(20)相匹配，可随其同步垂直转动；排种杯(17)的下方设置有排种管(21)，其上部具有开口，以便种子通过，进入一级轨道(28)；带式输送装置由一级分选输送和二级分选输送组成；一级分选输送由6组输送组组成，每组输送组由一级轨道(28)、挡板传送带(29)、一级从动轮(30)、一级主动轮(31)组成；一级主动轮(31)同心固装于一级主动轴(23)上，带动挡板传送带(29)运动；挡板传送带(29)的挡板宽3.5mm，高15mm，厚度2mm；一级从动轮(30)同心固装于一级从动轴(22)上，用于张紧挡板传送带(29)；一级轨道(28)通过螺栓固装于一级轨道垫块(42)上，位于排种管(21)尾部，一级分选基体(34)前端；一级轨道(28)尾部姿态调节轨道呈v字形，夹角20°，长45mm，头部检测轨道呈v字形，夹角40°，长90mm，中间为平滑过度轨道，长20mm，整条v字形轨道高18mm，轨道底部面到一级主动轮(31)轴心的距离是25mm，一级轨道总高60mm，总宽25mm；电磁分选装置由一级分选和二级分选组成；一级分选由6组分选组组成，每组分选组由推拉式电磁铁(32)、分选器(33)、一级分选基体(34)组成；一级分选基体(34)前端通道呈L型用于大豆种子的稳定导向，分选处轨道呈T型，尾部设有有弧形阻挡轨道；通过分选器(33)改变大豆的传送方向，分选器(33)与推拉式电磁铁(32)相连，可随电磁铁导杆上下运动，实现大豆的导向；分线器(33)上方直通轨道是与一级分选基体(34)轨道宽度相同，允许大豆种子水平通过，下方阻挡分选轨道宽度与一级分选基体(34)轨道宽度相同，不同点是下方阻挡分选轨道只允许大豆种子由水平运动改为竖直向下运动，通过底板(1)上的孔洞落入次种箱(26)；推拉式电磁铁(32)固装于一级分选基体(34)上；一级分选基体(34)通过螺栓固装于底板(1)上，位于一级轨道(28)前端，二级分选输送之前；带式输送装置的二级分选输送也由6组输送组组成，每组输送组由二级从动带轮(35)、分选皮带(36)、二级轨道(37)、二级主动带轮(38)组成；二级主动带轮(38)同心固装于二级主动轴(25)上，带动分选皮带(36)运动；分选皮带(36)上的分选孔长11mm，宽11mm，深5mm，两两间隔4mm；二级从动带轮(30)同心固装于二级从动轴(25)上，用于张紧分选皮带(36)；二级轨道(37)通过螺栓固装于二级轴承座垫块(4)上，位于一级分选基体(34)尾部，二级分选基体(39)前端；二级轨道(28)上的大豆轨道位于二级轨道(28)基体顶面的中间位置，其截面半径7.5mm深度为2mm长83mm，轨道顶平面到二级主动带轮(31)轴心的距离是20mm，二级轨道总高36mm，总宽25mm；电磁分选装置的二级分选由6组分选组组成，每组分选组由推拉式电磁铁(32)、分选器(33)、二级分选基体(39)组成；二级分选基体(39)前端通道呈L型用于大豆种子的稳定导向，分选处轨道呈T型；通过分选器(33)改变大豆的传送方向，分选器(33)与推拉式电磁铁(32)相连，可随电磁铁导杆上下运动，实现大豆的导向；分线器(33)上方直通轨道是与二级分选基体(39)轨道宽度相同，允许大豆种子水平运动；下方阻挡分选轨道宽度与二级分选基体(39)轨道宽度相同，不同点是下方阻挡分选轨道只允许大豆种子由水平运动改为竖直向下运动，通过底板(1)上的孔洞落入次种箱(26)；推拉式电磁铁(32)固装于二级分选基体(39)上；二级分选基体(39)通过螺栓固装于底板(1)上，承接二级轨道(37)后端，优种箱(27)之前；视觉判别装置由一级暗箱(16)、二级暗箱(15)、照明灯带(40)、工业相机(41)组成；一级暗箱(16)位于一级轨道(28)的检测轨道的正上方，通过螺栓与底板(1)固定连接，一级暗箱(16)上表面设有工业相机(41)安装座，暗箱内部安装有两条照明灯带(40)；二级暗箱(15)位于二级轨道(37)的正上方，通过螺栓与二级轴承座垫块(4)固定连接，二级暗箱(15)上表面设有工业相机(41)安装座，暗箱内部安装有两条照明灯带(40)；动力及传动装置由步进电机(9)、梅花联轴器(10)、动力轴、从动轴、以及步进电机固定支架(5)、步进电机垫块(6)、立式轴承座(11)等组成；步进电机(9)装在步进电机固定支架(5)内通过螺栓固定在步进电机垫块(6)上，动力经梅花联轴器(10)传到动力轴上，各动力轴和从动轴通过立式轴承座(11)固定在各轴承座垫块上。