CN207655492U - 一种谷物清选及含杂率监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种谷物清选及含杂率监测装置，涉及农业机械技术领域，包括往复运动架机构及安装于往复运动架机构上的筛选机构，楔形皮带两端分别与主动轮和从动轮配合，构成皮带机构，两皮带机构平行设置，两个主动轮之间和两个从动轮之间通过滚轴连接，并转动连接至往复运动架机构上，软质筛网两侧分别与两个楔形皮带位于上方的带体连接，伺服电机固定于往复运动架机构上，其输出轴与任一主动轮固连，构成筛选机构。本实用新型通过往复运动架机构和筛选机构对出料口谷物进行筛选，较好地将谷物和杂质分离，还能将纯度较高的谷物筛选至谷物称重装置并将杂质输送至杂物称重装置，从而检测出谷物的含杂率，以便进行反馈调节。

Description

一种谷物清选及含杂率监测装置

技术领域

本实用新型涉及农业机械技术领域，具体涉及一种用于谷物清选和谷物含杂率监测的装置及其控制方法。

背景技术

对于清选含杂率实时监测装置，目前国内对清选装置作业性能的监测而言，相关智能化技术研究主要集中在籽粒清选损失的监测上，而没有考虑另一个重要的性能指标——籽粒含杂率。而籽粒含杂率的引入是为了了解清选机械的清选性能，通过了解含杂率判断清选机械是否符合设计初衷，并且智能技术的引入大大的缩短了人的工作量。因此性能良好的清选机械含杂率自动监测装置是实现清选装置作业参数自适应控制的前提。

目前，清选含杂率的监测主要通过人工筛杂后进行计算得到，虽监测结果较为准确，但监测效率很低，人力成本高。为此，基于视频图像处理和光谱仪的监测方法应运而生。该监测方法虽基本实现了自动化监测，但其获取的图像仅仅为混合物表面的图像，并且是通过杂物的形状预测杂物的重量，整体准确性有待考察。

实用新型内容

本实用新型正是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种谷物清选及含杂率监测装置。

本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：一种谷物清选及含杂率监测装置，包括用于支撑的机架，还包括沿水平向往复运动的往复运动架机构及安装于所述往复运动架机构上的筛选机构，楔形皮带两端分别与主动轮和从动轮配合，构成皮带机构，两皮带机构平行设置，两个主动轮之间和两个从动轮之间通过滚轴连接，并转动连接至所述往复运动架机构上，软质筛网两侧分别与两个楔形皮带位于上方的带体连接，伺服电机通过支撑板固定于所述往复运动架机构上，其输出轴与任一主动轮固连，构成所述筛选机构；谷物称重装置和杂物称重装置分别设于所述筛选机构正下方和所述筛选机构运动向末端下方。

进一步的，方框状结构的往复运动架两侧框上下表面各设一个滑槽，曲柄连杆一端连接至所述往复运动架侧框，另一端与减速电机输出轴连接，构成所述往复运动架机构；两侧板对称设于所述往复运动架两侧并通过支脚支撑，所述侧板上于同一水平高度固设至少两个小轴，并于小轴末端设轴承，各轴承嵌合于对应的滑槽内，对所述往复运动架进行限位和支撑。

进一步的，所述往复运动架两侧框上表面各设一个滑槽，并相应设置至少两个嵌合于所述往复运动架两侧框上表面滑槽内的轴承及至少两个支撑连接所述轴承的小轴。

进一步的，所述软质筛网的长度不大于所述主动轮和所述从动轮之间的距离。

进一步的，还包括用于显示和储存的上位机及用于控制的控制器，上位机与控制器以串口通信方式连接，控制器驱动模块与减速电机和伺服电机连接，并通过驱动模块控制减速电机和伺服电机工作；控制器通过数据信号接口与谷物称重装置和杂物称重装置数据连通。

本实用新型提供了一种谷物清选及含杂率监测装置，具有以下有益效果：

1、不但能通过往复运动架机构和筛选机构对出料口谷物进行筛选，较好地将谷物和杂质分离，还能将纯度较高的谷物筛选至谷物称重装置并将杂质输送至杂物称重装置，从而检测出谷物的含杂率，以便进行反馈调节；

2、往复运动架机构采用轴承滑槽配合的装配，稳定性好且磨损较小。

3、结构简单，能实现实时监测反馈，实用性好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为本实用新型机架和往复运动架机构的结构示意图；

图4为本实用新型机架的结构示意图；

图5为本实用新型滑槽和轴承的装配结构示意图；

图6为本实用新型往复运动架的俯视图；

图7为本实用新型往复运动架的俯视图的剖视图；

图8为本实用新型筛选机构的结构示意图；

图中：

1、机架，11、支脚，12、侧板，13、小轴，14、轴承；2、往复运动架机构，21、往复运动架，22、滑槽，23、减速电机，24、曲柄连杆，25、支撑板，26、伺服电机；3、筛选机构，31、主动轮，32、从动轮，33、楔形皮带，34、软质筛网；4、谷物称重装置；5、杂物称重装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～图8所示，其结构关系为：包括用于支撑的机架1，还包括沿水平向往复运动的往复运动架机构2及安装于往复运动架机构2上的筛选机构3，楔形皮带33两端分别与主动轮31和从动轮32配合，构成皮带机构，两皮带机构平行设置，两个主动轮31之间和两个从动轮32之间通过滚轴连接，并转动连接至往复运动架机构2上，软质筛网34两侧分别与两个楔形皮带33位于上方的带体连接，伺服电机26通过支撑板25固定于往复运动架机构2上，其输出轴与任一主动轮31固连，构成筛选机构3；谷物称重装置4和杂物称重装置5分别设于筛选机构3正下方和筛选机构3运动向末端下方。

优选的，方框状结构的往复运动架21两侧框上下表面各设一个滑槽22，曲柄连杆24一端连接至往复运动架21侧框，另一端与减速电机23输出轴连接，构成往复运动架机构2；两侧板12对称设于往复运动架机构2两侧并通过支脚11支撑，侧板12上于同一水平高度固设至少两个小轴13，并于小轴13末端设轴承14，各轴承14嵌合于对应的滑槽22内，对往复运动架21进行限位和支撑。

优选的，往复运动架21两侧框上表面各设一个滑槽22，并相应设置至少两个嵌合于往复运动架21两侧框上表面滑槽22内的轴承14及至少两个支撑连接轴承14的小轴13。

优选的，软质筛网34的长度不大于主动轮31和从动轮32之间的距离。

优选的，还包括用于显示和储存的上位机及用于控制的控制器，上位机与控制器以串口通信方式连接，控制器驱动模块与减速电机23和伺服电机26连接，并通过驱动模块控制减速电机23和伺服电机26工作；控制器通过数据信号接口与谷物称重装置4和杂物称重装置 5数据连通。

其控制方法，包括以下步骤：

S1、出料口开启，谷物出料口将谷物输送至软质筛网上后，出料口关闭，上位机发出启动指令，控制器控制减速电机启动；

S2、减速电机通过曲柄连杆带动往复运动架沿水平向往复运动，将谷物与杂质分离，并使谷物落入谷物称重装置；

S3、减速电机工作10秒后暂停工作，控制器控制伺服电机带动楔形皮带顺时针转动半周，使软质筛网上分离出的杂质落入杂物称重装置；

S4、控制器控制伺服电机带动楔形皮带逆时针转动半周复位；

S5、谷物称重装置和杂物称重装置分别称得谷物和杂物的重量，并将数据反馈至控制器，控制器根据谷物的重量和杂物的重量计算出清选含杂率，并将清选含杂率数据传输至上位机，由上位机显示和储存；

S6、谷物清选及含杂率监测装置完成一次工作过程并执行S1，进入下一次工作过程，直至上位机发送结束指令，循环结束。

优选的，S5中，清选含杂率＝谷物的重量/(谷物的重量+杂物的重量)。

清选过程中，出料口的开启和关闭可以通过人工控制，也可以将控制器通过PWM功率输出连接出料口的电动推杆，以对出料口的开启和关闭进行控制。具体过程为：开启出料口时，上位机发出指令给控制器，驱动电动推杆伸长，开启出料口；关闭出料口时，上位机发出指令给控制器，驱动电动推杆收缩，关闭出料口。

实际监测中，目前主要通过人工手动筛杂和计算得出清选含杂率数据，虽监测结果较为准确，但监测效率很低，人力成本高。基于视频图像处理的监测方法虽基本实现了自动化监测，但其获取的图像仅仅为混合物表面的图像，整体准确性有待考察。

手动筛杂监测、基于视频图像处理的监测方法及本实用新型的清选含杂率实验数据如表 1所示：

表1清选含杂率对照表

由上述数据可知，相较于基于视频图像处理的监测方法，本实用新型的检测方法与手动筛杂监测的清选含杂率结果更为接近，监测误差更小，同时实现了自动化监测，大大提高了监测效率，降低了人力成本。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种谷物清选及含杂率监测装置，包括用于支撑的机架(1)，其特征在于：还包括沿水平向往复运动的往复运动架机构(2)及安装于所述往复运动架机构(2)上的筛选机构(3)，楔形皮带(33)两端分别与主动轮(31)和从动轮(32)配合，构成皮带机构，两皮带机构平行设置，两个主动轮(31)之间和两个从动轮(32)之间通过滚轴连接，并转动连接至所述往复运动架机构(2)上，软质筛网(34)两侧分别与两个楔形皮带(33)位于上方的带体连接，伺服电机(26)通过支撑板(25)固定于所述往复运动架机构(2)上，其输出轴与任一主动轮(31)固连，构成所述筛选机构(3)；谷物称重装置(4)和杂物称重装置(5)分别设于所述筛选机构(3)正下方和所述筛选机构(3)运动向末端下方。

2.根据权利要求1所述的一种谷物清选及含杂率监测装置，其特征在于：方框状结构的往复运动架(21)两侧框上下表面各设一个滑槽(22)，曲柄连杆(24)一端连接至所述往复运动架(21)侧框，另一端与减速电机(23)输出轴连接，构成所述往复运动架机构(2)；两侧板(12)对称设于所述往复运动架机构(2)两侧并通过支脚(11)支撑，所述侧板(12)上于同一水平高度固设至少两个小轴(13)，并于小轴(13)末端设轴承(14)，各轴承(14)嵌合于对应的滑槽(22)内，对所述往复运动架(21)进行限位和支撑。

3.根据权利要求2所述的一种谷物清选及含杂率监测装置，其特征在于：所述往复运动架(21)两侧框上表面各设一个滑槽(22)，并相应设置至少两个嵌合于所述往复运动架(21)两侧框上表面滑槽(22)内的轴承(14)及至少两个支撑连接所述轴承(14)的小轴(13)。

4.根据权利要求1所述的一种谷物清选及含杂率监测装置，其特征在于：所述软质筛网(34)的长度不大于所述主动轮(31)和所述从动轮(32)之间的距离。

5.根据权利要求1所述的一种谷物清选及含杂率监测装置，其特征在于：还包括用于显示和储存的上位机及用于控制的控制器，所述上位机与控制器以串口通信方式连接，所述控制器驱动模块与所述减速电机(23)和所述伺服电机(26)连接，并通过所述驱动模块控制所述减速电机(23)和所述伺服电机(26)工作；所述控制器通过数据信号接口与所述谷物称重装置(4)和所述杂物称重装置(5)数据连通。