食品分選機的製作方法

2023-10-09 01:39:29

專利名稱：食品分選機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於對蝦米、辣椒等食品中不合格食品進行在線或獨立安置檢測並且剔除的設備，屬於不合格食品處理裝置的輔助設備技術領域。
背景技術：
長期以來，食品生產線或線外中不合格品的檢測剔除手段十分落後，主要依賴人工操作，不僅效率低，而且質量及穩定性難以保證。被剔除的不合格食品和雜物，還需要人工再次進行挑選剔除，把合格食品進行包裝。由於人工因素難以完全徹底或難以達到共同指標，致使食品的合格率較低。

發明內容
發明目的本發明的目的是解決上述問題，提供一種食品分選機，能夠對食品中不合格食品、雜質進行在線或獨立安置檢測並且剔除。為了解決上述技術問題，本發明採用了如下的技術方案一種食品分選機，它包括傳輸食品的輸送裝置和圖像採集裝置，圖像採集裝置對準輸送裝置的輸送皮帶，圖像採集裝置的信號輸出端與圖像識別處理模塊信號採集端連接，圖像識別處理模塊的輸出端與電磁閥的受控端連接，電磁閥設置在吹嘴的噴氣管路上， 吹嘴設置在輸送裝置沿傳送方向的末端，輸送皮帶末端下方設有出料鬥；所述的出料鬥包括合格品料鬥和廢料暫存鬥。其中，所述圖像採集裝置包括設置在輸送裝置上方的視頻櫃，視頻櫃內部設有數字攝像機、反光鏡和照明光源，視頻櫃底部設有透光玻璃；反光鏡和照明光源通過透光玻璃對準輸送裝置的輸送皮帶，反光鏡的反射光出路上設有數字攝像機；所述照明光源包括一號LED燈和二號LED燈，它們分別設置在反光鏡至輸送皮帶的照射光路的兩側。其中，所述視頻櫃底部設有擦洗裝置，所述的擦洗裝置包括用於清潔透光玻璃的毛檫片，毛檫片固定在彈簧上，彈簧固定在支撐板上，支撐板一端與無杆氣缸的汽缸套固定，支撐板另一端設置在直線導軌內，無杆氣缸的活塞杆與直線導軌平行設置，無杆氣帶動支撐板、以及彈簧、毛擦片沿著直線導軌運動。其中，在輸送裝置輸送皮帶的出料口上方設有安裝板，電磁閥和吹嘴均設置在安裝板上，電磁閥和吹嘴數量相等且一一對應，吹嘴通過電磁閥與高壓儲氣罐連通，吹嘴對準輸送皮帶；吹嘴在安裝板上呈一字型排布，且吹嘴的排布方向與輸送皮帶的輸送方向垂直； 吹嘴氣流吹出方向與輸送裝置輸送方向相反，且吹嘴與輸送裝置的輸送皮帶的夾角為99度。其中，所述的圖像識別處理模塊包括與數字攝像機相連的圖像處理模塊，圖像處理模塊分別與人機互動系統、電磁閥控制模塊相連，電磁閥控制模塊與電磁閥相連。其中，在輸送裝置的輸送皮帶兩側設有防止食品掉落的擋料組件。其中，所述的合格品料鬥位於沿輸送皮帶運行的拋物線軌跡掉落的下方；所述的廢料暫存鬥位於沿吹嘴的氣流吹出方向運行的拋物線軌跡掉落的下方。有益效果本發明的檢測和剔除效率較之以前的檢測方法得到很大提高；剔除精準，帶出合格食品的量少；降低了勞動強度和時間；本發明可以輕鬆、快速的處理被檢測物料量比較大的情況；設備易損件少，並維修方便，節約維護成本；高壓氣體剔除，對物料無汙染、無損壞；自動擦試透光玻璃，保證了視覺的判斷力；8.採用視覺影象原理進行識別， 更適用於食品行業；採用本發明的食品分選機後，可以有效消除現有食品中不合格食品和雜物過多的現象，從而改善了食品的合格率，顯著提高食品產品的品質。


圖1為本發明的結構示意圖。圖2為本發明的噴嘴、電磁閥的排布示意圖。圖3為圖2中A-A向的放大示意圖。圖4為本發明的擦洗裝置的示意圖。圖5為圖4的右視放大圖。圖6為圖1中B處的放大示意圖。圖7本發明的圖像識別處理模塊的連接示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做更進一步的解釋。如圖1、6所示，本發明的一種食品分選機包括輸送裝置1、圖像採集裝置、圖像識別處理模塊、電磁閥2和吹嘴3。輸送裝置1採用皮帶輸送機或斜坡滑槽，皮帶輸送機包括電機和輸送皮帶等，食品放置在輸送皮帶上。輸送皮帶的出料口的下方設有出料鬥14，檢測完後的合格食品沿著輸送皮帶的拋物線方向進入到出料鬥14內；出料鬥14內部分成兩個部分一部分是合格食品沿輸送方向拋物線進入的合格品料鬥，另一部分為廢料暫存鬥，所述的合格品料鬥位於沿輸送皮帶運行的拋物線軌跡掉落的下方；所述的廢料暫存鬥位於沿吹嘴3的氣流吹出方向運行的拋物線軌跡掉落的下方。在廢料暫存鬥內設有廢料板18，廢料板18將廢料板18為傾斜的板子，不合格食品和雜質沿著吹嘴3的氣流方向拋物線進入到廢料暫存鬥內，廢料板18的下端伸出廢料暫存鬥的底部，且廢料殘存鬥底部與廢料板18 之間為不封閉的，不合格食品和雜質沿著廢料板18滑下，進入到設置在廢料板18下方的廢料箱內。輸送皮帶兩側設有防止食品在輸送過程中掉落的擋料組件15，即在輸送皮帶兩側設置兩個擋板。輸送裝置1安裝在箱體16上，箱體16上設有皮帶輸送機構和視頻櫃4，箱體16內部安裝電氣元件；箱體16的下方設有支撐作用的工作檯架。圖像採集裝置包括設置在輸送皮帶正上方的視頻櫃4，視頻櫃4內部設有數字攝像機5、反光鏡6和照明光源7，視頻櫃4底部設有透光玻璃8。反光鏡6和LED照明光源7 均對準輸送皮帶上的食品，反光鏡6的反射光出路上設有數字攝像機5 ；數字攝像機5的信號輸出端與圖像識別處理模塊的信號採集端連接。照明光源7包括一號LED燈和二號LED 燈，它們分別設置在反光鏡6照射至輸送皮帶的光路的兩側，即照明光源7為反光鏡6提供照明，使輸送皮帶上的食品可以清楚的看見；反光鏡6將食品照射到的食品的情況反射到數字攝像機5的鏡頭內，數字攝像機5完成食品圖片的拍攝，並傳輸到圖像識別處理模塊進行分析、計算，得出食品中有無雜質以及雜質的具體位置等信息。如圖4、5所示，在視頻櫃4底部設有擦洗裝置，所述的擦洗裝置包括用於清潔透光玻璃8的毛檫片9，毛擦片9緊貼透光玻璃8朝向輸送皮帶的一面，即透光玻璃8的下表面。 毛檫片9固定在彈簧10上，彈簧10保證毛擦片9始終接觸透光玻璃8 ；彈簧10固定在支撐板11上，支撐板11 一端與無杆氣缸12的汽缸套121固定，支撐板11的另一端設置在直線導軌13上，無杆氣缸12的活塞杆122與直線導軌13平行設置，無杆氣缸12可以帶動支撐板11沿著直線導軌13滑動，進而使彈簧10帶動毛擦片9沿著直線導軌13運動，毛擦片9 的運動方向與輸送皮帶的運動方向垂直，毛擦片9在運動過程中完成對透光玻璃8的清潔。 在機器使用時，由於灰塵和食品粉末會粘附在透光玻璃8的下表面，從而影響數字攝像機5 的拍攝效果，可通過無杆氣缸12驅動毛檫片9對透光玻璃8進行清潔，減少了因視覺不清楚的因素，保證了視覺的判斷力。所述的圖像採集裝置、擦洗裝置也可以設置在輸送裝置1的下方，其他的部件做適應性修改即可。如圖2、3所示，在輸送皮帶的出料口上方設有安裝板17，電磁閥2和吹嘴3在安裝板17上沿中心軸對稱布置，電磁閥2和吹嘴3數量相等且一一對應，吹嘴3通過電磁閥 2與高壓儲氣罐連通，吹嘴3對準輸送皮帶，電磁閥2的受控端與圖像識別處理模塊的電磁閥控制模塊53連接。吹嘴3在安裝板17上呈一字型排布，且吹嘴3的排布方向與輸送皮帶的輸送方向垂直，即安裝板17與輸送皮帶垂直布置，吹嘴3的排列長度略大於輸送皮帶的寬度，保證輸送皮帶上所有的食品在通過安裝板17時都有吹嘴3與之對應。所述吹嘴3 的氣流吹出方向與輸送皮帶的輸送方向相反，且吹嘴3與輸送皮帶的夾角為99度，該角度是根據吹嘴3的氣流吹出方向拋物線的滑落軌跡計算得到的，可以保證雜質被吹嘴3吹到廢料暫存鬥內的廢料板18上，並沿著廢料板18滑落到廢料箱內，廢料箱在圖中沒有示意出來。電磁閥2得到電磁閥控制模塊53的開啟信息之後，在有雜質處對應的電磁閥2即啟動， 吹走雜質。如圖7所示，所述的圖像識別處理模塊包括與圖像採集裝置的數字攝像機5相連的圖像處理模塊51，圖像處理模塊51分別與人機互動系統52、電磁閥驅動模塊53相連，電磁閥驅動模塊53與各個電磁閥2相連。所述的數字攝像機5為數字式線陣CCD攝像機；圖像處理模塊51為FPGA+DSP圖像處理硬體平臺，其中FPGA購自ILTERA公司的STRATIX2系列，DSP購自TI公司的6000系列；人機互動系統52為SIEMENS-PC577上位機；所述的電磁閥驅動模塊53為購自LTERA公司的MIX2系列CPLD晶片。人機互動系統52包括顯示屏和輸入鍵盤；通過鍵盤可輸入待檢測食品的信息，而顯示屏上則可以看到輸入的各種食品信息，如顏色、形狀和紋理等。每更換一種新的待檢測食品時，通過以下方式得到可以作為標準判斷是否是雜質或不合格產品的參數標準。先通過鍵盤輸入合格食品需要滿足的參數值，再將一部分合格食品的信息輸送到圖像處理模塊51，圖像處理模塊51分析這些合格食品的特徵參數，再將這些特徵參數傳輸到人機互動系統52內；通過實際合格食品的特徵參數值不斷的修正、調整人機互動系統52 內的合格食品參數值，直到得到理想的合格食品參數值，將其固定在人機互動系統52內， 同時，圖像處理模塊51內也存儲了最後得到的理想合格食品參數值。
所述的數字攝像機5將採集到的圖像傳送到圖像處理模塊51，圖像處理模塊51根據顏色、形狀、紋理等特徵參數，再與之前存儲到圖像處理模塊51內的理想合格食品參數值進行比較，準確識別雜物、不合格食品，並將得到的雜質、不合格食品的性能系傳輸給電磁閥驅動模塊53，電磁閥驅動模塊53在接到圖像處理模塊51信號後，自動準確驅動對應的電磁閥2，實行剔除。 蝦米食品分選過程，蝦米通過皮帶輸送先到達數字攝像機5處時，數字攝像機5採集到蝦米的圖片，把圖片信號傳送到圖像處理模塊51，圖像處理模塊51根據設定的合格食品的顏色、形狀、紋理等信息判斷出不合格食品或雜質等的信息，然後把結果信號傳送電磁閥驅動模塊53，電磁閥驅動模塊53自動準確的啟動對應的電磁閥2，通過吹嘴3，在蝦米到達氣嘴3處時實行剔除。蝦米從被數字攝像機5採集圖片到氣嘴3處所需要的時間，正好是圖像處理模塊51得出結果，把結果信號傳送電磁閥驅動模塊53，電磁閥驅動模塊53打開對應的電磁閥2所用的時間。不合格蝦米和雜物被剔除到廢料收集箱，合格的蝦米通過落到出料鬥14內。在使用時，將該食品分選機安置在食品生產線的末端(即食品原料出口處)或獨立安置在振動篩出口處，輸送皮帶的入口端與食品生產線的末端銜接或與振動篩的出口端銜接。生產時，食品經過振動篩分機後，均勻進入皮帶輸送機的輸送通道，該皮帶輸送機的帶速根據流量的要求，可以設置在1米/秒至3米/秒之間，食品在輸送皮帶上被攤薄，使得不合格食品和雜質能夠顯露出來，在LED光源的照射下，數字攝像機5拍攝在線數字圖像，並送到圖像識別處理模塊進行分析和識別，計算出不合格食品和雜質的具體位置後，通過電磁閥2控制吹嘴3，將不合格食品和雜物剔除，從而自動完成剔除的操作過程。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種食品分選機，其特徵在於它包括傳輸食品的輸送裝置(1)和圖像採集裝置，圖像採集裝置對準輸送裝置(1)的輸送皮帶，圖像採集裝置的信號輸出端與圖像識別處理模塊信號採集端連接，圖像識別處理模塊的輸出端與電磁閥( 的受控端連接，電磁閥(2)設置在吹嘴(3)的噴氣管路上，吹嘴(3)設置在輸送裝置(1)沿傳送方向的末端，輸送皮帶末端下方設有出料鬥(14)；所述的出料鬥(14)包括合格品料鬥和廢料暫存鬥。
2.根據權利要求1所述的一種食品分選機，其特徵在於所述圖像採集裝置包括設置在輸送裝置(1)上方的視頻櫃G)，視頻櫃內部設有數字攝像機(5)、反光鏡(6)和照明光源(7)，視頻櫃(4)底部設有透光玻璃(8)；反光鏡(6)和照明光源(7)通過透光玻璃 (8)對準輸送裝置(1)的輸送皮帶，反光鏡(6)的反射光出路上設有數字攝像機(5)。
3.根據權利要求2所述的一種食品分選機，其特徵在於所述照明光源(7)包括一號 LED燈和二號LED燈，它們分別設置在反光鏡(6)至輸送皮帶的照射光路的兩側。
4.根據權利要求2或3所述的一種食品分選機，其特徵在於所述視頻櫃(4)底部設有擦洗裝置，所述的擦洗裝置包括用於清潔透光玻璃(8)的毛檫片(9)，毛檫片(9)固定在彈簧(10)上，彈簧(10)固定在支撐板(11)上，支撐板(11) 一端與無杆氣缸(12)的汽缸套(121)固定，支撐板(11)另一端設置在直線導軌(13)內，無杆氣缸(12)的活塞杆(122) 與直線導軌(13)平行設置，無杆氣缸(12)帶動支撐板(11)、以及彈簧(10)、毛擦片(9)沿著直線導軌(13)運動。
5.根據權利要求1所述的一種食品分選機，其特徵在於在輸送裝置(1)輸送皮帶的出料口上方設有安裝板(17)，電磁閥⑵和吹嘴(3)均設置在安裝板(17)上，電磁閥(2) 和吹嘴(3)數量相等且一一對應，吹嘴(3)通過電磁閥(2)與高壓儲氣罐連通，吹嘴(3)對準輸送皮帶；吹嘴(3)在安裝板(17)上呈一字型排布，且吹嘴(3)的排布方向與輸送皮帶的輸送方向垂直。
6.根據權利要求5所述的一種食品分選機，其特徵在於所述吹嘴(3)氣流吹出方向與輸送裝置(1)輸送方向相反，且吹嘴(3)與輸送裝置(1)的輸送皮帶的夾角為99度。
7.根據權利要求1所述的一種食品分選機，其特徵在於所述的圖像識別處理模塊包括與數字攝像機( 相連的圖像處理模塊(51)，圖像處理模塊(51)分別與人機互動系統 (52)、電磁閥控制模塊(53)相連，電磁閥控制模塊(53)與電磁閥(2)相連。
8.根據權利要求1所述的一種食品分選機，其特徵在於在輸送裝置(1)的輸送皮帶兩側設有防止食品掉落的擋料組件(15)。
9.根據權利要求1所述的一種食品分選機，其特徵在於所述的合格品料鬥位於沿輸送皮帶運行的拋物線軌跡掉落的下方；所述的廢料暫存鬥位於沿吹嘴3的氣流吹出方向運行的拋物線軌跡掉落的下方。
全文摘要
本發明公開了一種食品分選機，它包括傳輸食品的輸送裝置和圖像採集裝置，圖像採集裝置對準輸送裝置的輸送皮帶，圖像採集裝置的信號輸出端與圖像識別處理模塊信號採集端連接，圖像識別處理模塊的輸出端與電磁閥的受控端連接，電磁閥設置在吹嘴的噴氣管路上，吹嘴設置在輸送裝置沿傳送方向的末端，輸送皮帶末端下方設有出料鬥；所述的出料鬥包括合格品料鬥和廢料暫存鬥。採用本發明的食品分選機後，可以有效消除現有食品中不合格食品和雜物過多的現象，從而改善了食品的合格率，顯著提高食品產品的品質。
文檔編號B07C5/342GK102179376SQ20111000708
公開日2011年9月14日 申請日期2011年1月14日 優先權日2011年1月14日
發明者師厚利, 徐大川, 杭建軍 申請人:南京文採科技有限責任公司