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CN116273848A - 一种基于筛孔堵塞率自动清理的智能变频谷物振动筛分机 - Google Patents

一种基于筛孔堵塞率自动清理的智能变频谷物振动筛分机 Download PDF

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CN116273848A
CN116273848A CN202310312063.XA CN202310312063A CN116273848A CN 116273848 A CN116273848 A CN 116273848A CN 202310312063 A CN202310312063 A CN 202310312063A CN 116273848 A CN116273848 A CN 116273848A
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screening
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孙兴冻
隋雨航
郑玉凯
周健飞
武婉迪
曲洪汝
蒋锐
柏光霞
柏国伟
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Anhui Agricultural University AHAU
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Abstract

本发明涉及一种基于筛孔堵塞率自动清理的智能变频谷物振动筛分机。该筛分机通过智能检测筛孔的堵塞率,自动清理筛分过程中堵塞的筛孔。其特征在于:包括智能控制机构、清理机构和振动机构。智能控制机构和清理机构安装在筛分箱体上,并且以筛分箱体为载体协同工作。振动机构安装在筛分箱体下方,通过三角带和大、小带轮与电机连接。本发明相比现有技术更为智能化,通过智能控制机构实时检测筛孔堵塞率,自动通过清理滚筒对筛孔进行插销式清理,更加高效地解决了筛孔堵塞的问题。同时,根据谷物的不同特性智能调节连接杆与偏心块的距离,提高了筛分效率和分选精度。

Description

一种基于筛孔堵塞率自动清理的智能变频谷物振动筛分机
技术领域
本发明涉及谷物种子筛分技术领域，特别是涉及一种谷物振动筛分机。
背景技术
谷类包括大米、小麦、小米、大豆等，主要是植物种子和果实；是许多亚洲人民的传统主食，谷类，不单指禾本科植物的种子,如大米成熟后经收割、碾米、抛光、筛分等步骤便流入市场供人们挑选，前几步的加工过程中难免混入杂物，影响大米的口感，因而大米等谷物的筛分就显得尤为重要。现有的谷物振动筛分机在使用时间过长后，筛网会因为谷物的堵塞而导致筛分效率下降，甚至出现筛孔堵塞的情况，需要停机清理，耗时且效率低下。同时，传统的谷物振动筛分机需要操作人员根据物料特性手动调整振动频率和振幅，不够智能化，为了解决以上的问题，急需设计一种谷物振动筛分机。
发明内容
本发明提供了一种基于筛孔堵塞率自动清理的智能变频谷物振动筛分机，解决了现有技术中无法有效判别筛孔堵塞情况和筛孔不易清理的问题以及面对不同特性的谷物筛分作业时，无法快速准确调节筛分机振动频率的问题。
本发明解决上述技术问题的方案如下：一种基于筛孔堵塞率自动清理的智能变频谷物振动筛分机，包括智能控制机构、清理机构、振动机构。
所述智能控制机构,包括控制台、高清摄像镜头；所述控制台包括控制器、变频器，视觉识别程序可通过控制器进行操控,高清摄像镜头实时采集筛孔堵塞的图像，变频器调整振动机构的振频和振幅。
所述清理机构包括驱动电机、丝杆、丝杆螺母、连接块、清理滚筒；驱动电机安装在筛分箱体的左侧壁上，驱动电机的输出轴安装丝杆，丝杆的另外一端安装在筛分箱体左侧壁的丝杆底座上，丝杆上安装连接块，连接块上安装丝杆螺母,丝杆螺母上安装连接块，筛分箱体左右内壁上分别开设与清理滚筒两侧相配合的滚动槽，连接块左右两端分别安装限位杆，两侧限位杆上分别安装机电限位开关,清理滚筒采用橡胶材质，且清理滚筒的刷条采用插销式清理筛孔。
所述振动机构包括电机、小带轮、大带轮、三角带、固定底座，传动轴、连接杆、电动推杆、偏心块；所述固定底座安装在筛分箱下方，传动轴安装在固定底座下方,连接杆安装在传动轴靠近固定底座的一端，大带轮安装在另一端，连接杆和偏心块通过两侧滑动槽配合安装，连接杆两侧滑动槽内分别安装电动推杆,电动推杆非伸缩端与连接杆连接，伸缩端与偏心块连接，电机输出端安装小带轮,通过三角带与大带轮连接；筛分箱体顶部安装进料口，筛分箱体后部安装出料口,且出料口上安装阀门。
本发明的有益效果是：
工作前将需要筛分的谷物从进料口倒入筛分机，启动电机，通过电机输出端安装的小带轮带动大带轮旋转，大带轮通过传动轴带动连接杆和偏心块旋转，利用变频器控制电动推杆改变偏心块在连接杆上的位置从而改变振动频率；工作中通过高清摄像头实时采集筛网筛孔堵塞的图像，将图像反馈到控制器通过识别视觉程序处理后决定是否执行清理工作；若识别到筛孔堵塞率超过设定值时，程序执行清理工作，位于筛分箱体左侧的驱动电机启动，电机输出端的丝杆转动，丝杆转动带动丝杆螺母，丝杆螺母带动连接块，连接块带动下方清理滚筒向丝杆从左向右滑动，清理滚筒在旋转的过程中，滚筒上的刷条以插销式清理筛孔，工作结束后，谷物从出料口排出。
附图说明
在附图中：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中内部结构示意图；
图3为本发明中清理机构的放大结构示意图；
图4为本发明中振动装置的结构示意图；
图5为本发明中清理滚筒示意图；
图6为本发明中清理机构运行原理图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1.机架；2.万向节；301.驱动电机；302.连接块；303.丝杆螺母；304.丝杆；305.清理滚筒；306.丝杆底座；307.筛网；308.限位杆；401.电机；402.小带轮；403.三角带；404.大带轮；405.电动推杆；406.偏心块；407.连接块；408.传动轴；409.固定底座；5.控制台；501.高清摄像头；6.筛分箱体；7.进料口；8.出料口。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明提供了一种基于筛孔堵塞率自动清理的智能变频谷物振动筛分机，包括智能控制机构、清理机构、振动机构。
所述智能控制机构包括控制台5、四个个高清摄像头501；控制台5包括控制器、变频器，控制台5安装在筛分机正前方，四个高清摄像头501分别安装在筛分箱体6的左、右侧壁上，高清摄像头501位于筛网307正上方,视觉识别程序在控制器内部预先设置，工作时通过高清摄像头5实时采集筛网307上筛孔堵塞的图像，将图像反馈给控制器通过视觉识别程序判断筛孔堵塞率是否超过设定值，当堵塞率超过设定值时，清理机构启动，恢复筛孔通畅，变频器控制振动机构的振频与振幅。
所述清理机构包括驱动电机301、连接块302、限位杆308、丝杆螺母303、丝杆304、清理滚筒305、丝杆底座306、筛网307；驱动电机301安装在筛分箱体6的左侧外壁上，驱动电机301的输出端与丝杆304连接，丝杆304的另一端与丝杆底座306连接，丝杆304上安装丝杆螺母303，丝杆螺母303上安装连接块302，连接块302底部与清理滚筒305连接，连接块302两侧分别安装限位杆308，两侧限位杆308分别安装机电限位开关，机电限位开关分别检测限位杆308与丝杆底座306和驱动电机301相接触的信号，并将接触信号反馈给驱动电机301来控制丝杆304的正反转，非工作状态时连接块302左侧安装的限位杆308上的机电限位开关和驱动电机301接触，筛分箱体6两侧内壁开设和清理滚筒305左右两端相配合的滚动槽；当智能控制机构检测到筛孔堵塞率超过设定值时,清理机构开始工作，驱动电机301启动，丝杆304正转带动丝杆螺母303从左向右移动，丝杆螺母303带动连接块302从左向右移动，连接块302带动清理滚筒305从左向右移动，直到连接块302右侧安装的限位杆308上的机电限位开关触碰到丝杆底座306，触碰信号反馈给驱动电机301使丝杆304反转，带动丝杆螺母303从右向左移动，丝杆螺母303带动连接块302从右向左移动，连接块302带动清理滚筒305从右向左移动，直到连接块302左侧安装的限位杆308上的机电限位开关触碰到驱动电机301，清理滚筒305的刷条利用插销式清理筛网307上的筛孔，如此反复直到筛孔堵塞率低于设定值时清理机构停止工作，复位时连接块302左侧安装的限位杆308和驱动电机301接触，避免谷物堆积造成筛网307和筛孔的堵塞，提高了筛分的效果。
所述振动机构包括电机401、小带轮402、三角带403、大带轮404、电动推杆405、偏心块406、连接杆407、传动轴408、固定底座409；电机401安装在机架1的正前方，固定底座409安装在筛分箱体6的底部，传动轴408一端安装在固定底座409下方，连接杆407安装在传动轴408靠近固定底座409的一端,大带轮404安装在传动轴408另一端，连接杆407和偏心块406通过两侧滑动槽配合安装，连接杆407两侧滑动槽内安装电动推杆405，电动推杆405非伸缩端与连接杆407安装且伸缩端与偏心块406安装，电机401输出端安装小带轮402，小带轮402通过三角带403连接大带轮404，电机401启动后小带轮402通过三角带403带动大带轮404，大带轮404通过传动轴408带动连接杆407和偏心块406旋转，工作前根据谷物的不同特性通过变频器调节偏心块406和连接杆407的距离，通过控制电动推杆405调节偏心块406和连接杆407之间的距离，实现电机在相同转速下调节激振力，进而改变筛分机的振动频率。
所述筛分箱体6的顶部连接进料口7；筛分箱体6的后部有出料口8，且进料口7和出料口8上安装阀门，工作时，便于进料跟出料。
本发明的具体工作原理及使用方法为：工作前通过控制器设定使清理机构工作的筛孔堵塞率，根据谷物的不同特性通过变频器调节偏心块406和连接杆407的距离，通过电动推杆405调节偏心块406和连接杆407之间的距离，实现改变驱动机构的激振力，进而改变筛分机的振动频率；启动电机401，筛分机开始工作，通过高清摄像头5实时采集筛网307上筛孔堵塞的图像，将图像反馈给识别程序判断筛网堵塞率，当筛孔堵塞率未超过设定值时清理机构待机；当筛孔堵塞率超过设定值时清理机构开始工作，驱动电机301启动，丝杆304正转带动丝杆螺母303从左向右移动，丝杆螺母303带动连接块302从左向右移动，连接块302带动清理滚筒305从左向右移动，直到连接块302右侧安装限位杆308上的机电限位开关触碰到丝杆底座306，触碰信号反馈给驱动电机301使丝杆304反转，带动丝杆螺母303从右向左移动，丝杆螺母303带动连接块302从右向左移动，连接块302带动清理滚筒305从右向左移动，直到连接块302左侧安装限位杆308上的机电限位开关触碰到驱动电机301，清理滚筒305上的刷条利用插销式清理筛孔，如此反复直至高精摄像头5所识别区域堵塞率低于设定值，则停止清理机构驱动，复位时连接块302左侧安装的限位杆308和驱动电机301接触，避免谷物堆积造成筛网和筛孔的堵塞，提高了筛分的效果。

Claims (5)

1.一种基于筛孔堵塞率自动清理的智能变频谷物振动筛分机，其特征在于：所述筛分机包括智能控制机构，清理机构，振动机构；进料口安装在筛分箱体上方，出料口在筛分箱体后方。
2.根据权利要求1所述一种基于筛孔堵塞率自动清理的智能变频谷物振动筛分机,其特征在于：控制台安装在机架前方,用来进行视觉识别的高清摄像头位于筛网正上方分别安装在筛分箱体左、右侧壁上。
3.根据权利要求1所述一种基于筛孔堵塞率自动清理的智能变频谷物振动筛分机，其特征在于：筛分箱体内部安装筛网，左、右两侧壁分别开设滚动槽，筛分箱体左侧壁上设置驱动电机，驱动电机输出轴连接丝杆，丝杆另外一端通过丝杆底座安装在筛分箱体左侧，丝杆上安装丝杆螺母，丝杆螺母上安装连接块，连接块两侧有限位杆,连接块下方安装清理滚筒，清理滚筒左右两端分别安装在滚动槽内。
4.根据权利要求1所述一种基于筛孔堵塞率自动清理的智能变频谷物振动筛分机，其特征在于：固定底座安装在筛分箱体下方，传动轴一端安装在固定底座下方，连接杆安装在转动轴上靠近固定底座，连接杆两侧开设滑动槽，连接杆和偏心块两侧通过滑动槽互相配合并通过电动推杆连接，大带轮安装在传动轴另一端，电机安装在机架下方，小带轮安装在电机输出轴上，大带轮通过三角带与小带轮连接。
5.根据权利要求1所述一种基于筛孔堵塞率自动清理的智能变频谷物振动筛分机，其特征在于：筛分箱体两侧分别与万向节较短的一端连接，万向节较长的一端分别与机架连接。
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