玉米分拣系统的制作方法

本发明涉及到农产品加工，特别涉及到一种玉米分拣系统。

背景技术：

1、玉米作为我国主要的粮食作物之一，其产后加工环节的效率和质量直接影响农产品的商品价值。在玉米棒加工过程中，缺陷检测、切根处理及等级分类是三个关键工序。随着鲜食玉米种植面积和产量的迅速增长，市场对玉米加工效率和品质的要求不断提高，传统的人工加工方式已难以满足规模化生产的需求。

2、现有技术中，上述三个工序多采用分散式人工操作或单一功能设备完成。在缺陷检测环节，鲜食玉米的品质检测与分类工作主要依靠人工进行手工检测和分类。人工检测缺陷（如霉变、虫蛀、破损、缺粒等）主观性强，检测效率低，漏检、误检率高，难以满足规模化生产需求。虽然近年来非接触式无损检测方法（如rgb图像检测和光谱图像检测）逐渐被应用到玉米检测领域，但现有检测设备多作为独立模块使用，未能与前后工序有效集成。在切根环节，现有技术中已有一些单一功能的切根设备，但多为独立装置，缺乏与前序理料、换向工序的有效衔接，且切根精度和一致性仍有待提升；人工切根操作则劳动强度大，切口不平整，易造成玉米棒果肉浪费。在分类环节，现有技术中已有部分分类设备，但多依赖人工根据玉米棒大小、完整度等进行分级，分级标准不统一，效率低下，无法实现精准分级。

3、因此，研发一种能够实现玉米棒缺陷检测、切根及分类一体化处理，且具备检测精准、操作自动化、适配性强的设备，成为当前玉米加工领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的为提供一种玉米分拣系统，旨在解决现有技术的玉米分拣无从头到尾的流水作业线，分拣效率低的技术问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明提出一种玉米分拣系统，包括控制系统，以及形成流水作业线的上料机构、分道理料机构、换向机构、切根机构、质量检测机构、分选机构；

3、所述控制系统分别与所述上料机构、分道理料机构、换向机构、切根机构、质量检测机构、分选机构电连接，用于控制各机构协同运转；

4、所述上料机构位于所述流水作业线的起始端，用于将待加工玉米棒输送至分道理料机构；

5、所述分道理料机构设置于上料机构的下游，用于将玉米棒整理为单列有序输出；

6、所述换向机构设置于分道理料机构与切根机构之间，用于将玉米棒调整至根部朝前的统一姿态；

7、所述切根机构设置于换向机构的下游，用于对玉米棒根部进行切割；

8、所述质量检测机构设置于所述分道理料机构和所述分选机构之间的任意节点，用于检测玉米棒的缺陷，并将检测出的缺陷玉米棒从流水作业线上剔除；

9、所述分选机构设置于所述流水作业线的末尾端，用于根据玉米棒的重量对合格玉米棒进行分类输出。

10、进一步地，所述切根机构包括切根机架、设置于切根机架上的输送机构、定位机构、切根在位检测机构和切割机构；

11、所述定位机构包括两组对称安装于输送机构上方的活动夹板、以及驱动所述活动夹板开合的第一驱动件；其中，每一个所述活动夹板在出料端设置有向另一活动夹板方向伸出的限位顶板；两组活动夹板在闭合状态下，两个所述限位顶板之间留有供玉米棒根部伸出的间隙；

12、所述切根在位检测机构对应所述定位机构设置，用于检测玉米棒是否被输送至两组所述活动夹板之间；

13、所述切割机构对应所述活动夹板的出料端设置，用于切断从所述间隙伸出的玉米棒根部；

14、所述控制系统分别与所述输送机构、第一驱动件、切根在位检测机构及切割机构电连接，且被配置为：当所述切根在位检测机构检测到玉米棒被输送至两组活动夹板之间时，控制所述第一驱动件驱动所述活动夹板闭合；在所述活动夹板闭合后，控制所述切割机构完成根部切割；切割完成后，控制所述切割机构复位，并控制所述第一驱动件驱动活动夹板打开。

15、进一步地，两组所述活动夹板之间的间距自进料端向出料端逐渐减小。

16、进一步地，所述限位顶板为弧形板，两个所述弧形板的开口相对。

17、进一步地，所述换向机构包括：

18、换向支架；

19、翻转机构，安装于所述换向支架，包括驱动部和旋转块，所述驱动部驱动所述旋转块转动；

20、所述旋转块的远端设置有抵顶部；

21、进料输送线和视觉检测单元，其中，所述视觉检测单元用于检测玉米棒的朝向，设置于所述进料输送线上；所述进料输送线的输出端位于所述翻转机构的前端；

22、当所述控制系统基于所述视觉检测单元检测的玉米棒的朝向，判定所述玉米棒需要翻转时，所述驱动部驱动所述旋转块转动至第一位置，使所述抵顶部朝向玉米棒的输送方向，当玉米棒移动到所述旋转块上并被所述抵顶部抵顶后，所述驱动部驱动所述旋转块反向转动至第二位置，实现玉米棒的翻转换向。

23、进一步地，所述抵顶部为圆弧形挡板，当所述旋转块翻转后，所述圆弧形挡板的开口朝向所述玉米棒的输送方向。

24、进一步地，所述分道理料机构包括理料机架，以及设置在所述理料机架上的第一组理料输送机构；

25、所述第一组理料输送机构包括前段输送机构、后段输送机构、阻挡机构和理料在位检测机构；

26、所述前段输送机构的输出端口，与所述后段输送机构的输入端口对应设置；

27、所述后段输送机构包括第一子输送机构和第二子输送机构；所述第一子输送机构的输出端，与所述第二子输送机构输入端对应设置；

28、所述在位检测机构，分别检测所述第一子输送机构和所述第二子输送机构上的玉米棒的在位情况；

29、所述阻挡机构设置在所述前段输送机构的输出端和所述第一子输送机构的输入端之间，用于根据所述玉米棒在所述第一子输送机构和所述第二子输送机构上的在位情况，阻挡或让位所述前段输送机构上的玉米棒输送到所述第一子输送机构。

30、进一步地，玉米分拣系统还包括设置在所述机架上、与所述第一组理料输送机构相同的第二组理料输送机构；

31、所述第一组理料输送机构与所述第二组理料输送机构基于一固定在所述机架上的挡板对称设置。

32、进一步地，分道理料机构还包括分料机构；所述分料机构包括支架，以及设置在所述支架上的输送带、挡边和隔板；

33、所述挡边包括两个，分别设置于所述输送带的两侧；

34、所述隔板悬空设置于所述输送带的上方，分别与两个所述挡边配合形成两个限位槽；

35、两个所述限位槽的输出端口，分别与所述第一组理料输送机构和第二组理料输送机构的前段输送机构的输入端口对应设置。

36、进一步地，所述上料机构包括上料传送部和导料部；

37、所述上料传送部将玉米棒传送至所述导料部，所述导料部将所述玉米棒随机地导入两个所述限位槽。

38、进一步地，所述质量检测机构包括外观缺陷检测部和x光检测部；

39、所述外观缺陷检测部和所述x光检测部分别设置于所述切根机构与所述分选机构之间的流水作业线上，且所述x光检测部位于所述外观缺陷检测部的下游。

40、进一步地，所述外观缺陷检测部包括：

41、外观检测机架；

42、传送机构，安装于所述外观检测机架，所述传送机构包括第一o型传送带、第二o型传送带和驱动部，所述驱动部驱动所述第一o型传送带、第二o型传送带朝同一方向传送；所述第一o型传送带和第二o型传送带间隔设置，用于共同承载并传送玉米棒；

43、检测机构，安装于所述机架，所述检测机构包括多组外观工业相机，多组所述外观工业相机围绕所述第一o型传送带和第二o型传送带的传送面周向分布，且多组所述外观工业相机的采集范围共同覆盖玉米棒的整个圆周。

44、进一步地，玉米分拣系统还包括第一重量检测机构和第一剔除机构；

45、所述第一重量检测机构设置于所述切根机构之后的流水作业线上；

46、所述第一剔除机构设置于所述第一重量检测机构的下游；

47、所述控制系统基于所述第一重量检测机构检测到的玉米棒重量，控制所述第一剔除机构是否将所述玉米棒从所述流水作业线上剔除。

48、进一步地，所述分选机构包括第二重量检测单元、多个分级推板和与各分级推板对应的分级下料通道；

49、所述第二重量检测单元用于检测玉米棒的重量，并将重量信息传输至所述控制系统；

50、所述控制系统根据所述第二重量检测单元的检测结果，控制对应的分级推板动作，将玉米棒推入对应的分级下料通道。

51、本发明提出的玉米分拣系统，通过将上料机构、分道理料机构、换向机构、切根机构、质量检测机构和分选机构依次集成于一条流水作业线上，并由控制系统统一协调控制各机构协同运转，实现了以下有益效果：

52、第一，实现了玉米棒从原料到成品的全流程自动化加工。上料机构自动供料，分道理料机构将玉米棒整理为单列有序输出，换向机构将根部朝后的玉米棒自动调头，使进入切根机构的玉米棒均呈根部朝前的统一姿态，各工序依次自动衔接，无需人工在各工序之间转运玉米棒，大幅缩短了生产流程，降低了劳动强度，提升了整体加工效率，同时减少了设备占地面积。

53、第二，质量检测机构设置于分道理料机构与分选机构之间的任意节点，能够根据实际生产需要灵活布置在切根之前或切根之后的任意位置，适配不同加工场景的需求，通用性强。质量检测机构对玉米棒进行全面检测并将缺陷品自动剔除，避免了缺陷品流入后续工序，保证了最终产品的品质。

54、第三，分选机构根据玉米棒的重量对合格玉米棒进行分类输出，分级标准可通过控制系统灵活设置，确保了分级的统一性和精准性，提升了玉米棒的商品价值。

55、第四，控制系统分别与各机构电连接并统一协调控制，使各机构按照设定顺序协同运转，实现了整条流水作业线的自动化、智能化控制，保证了加工质量的稳定性和一致性。