一種玉米分揀的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種玉米分揀機，能按照玉米的長短分為小于等于150毫米、大于150毫米小于200毫米和大于等于200毫米三類。它是將供料、分料和分揀三大部分排布在一個鋼結(jié)構(gòu)機架上，并借助六臺電機分別驅(qū)動；在供料部分，玉米經(jīng)料斗中的理料輥理料后落到由帶傳動、行星齒輪減速器和鏈傳動組成的驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動的輸送帶上；在分料部分，振動架借助電機驅(qū)動的曲柄連桿機構(gòu)往復(fù)運動，實現(xiàn)玉米分行，振動分料；分揀部分采用雙排并行輸送帶，當(dāng)玉米到達傳感器的檢測區(qū)間后，測得的玉米長度信號發(fā)送給PLC，進而控制氣缸動作并推動出料擋板，實現(xiàn)玉米分揀。本發(fā)明可以取代人工分揀，效率提高10倍以上，且造價低，操作方便。
【專利說明】—種玉米分揀機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種玉米分揀機，根據(jù)玉米的長短分揀玉米，屬于農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]玉米，是重要的糧食作物和重要的飼料來源，也是全世界總產(chǎn)量最高的糧食作物。作為三大糧食品種之一，為解決人類的溫飽問題起到了很大的作用。時至今日，玉米仍然是全世界各國人民餐桌上不可或缺的食品:在“玉米的故鄉(xiāng)”墨西哥，“國菜”玉米餅的年消耗量達到1200萬噸之多，人們無論富貴貧賤都非常喜歡食用；在發(fā)達國家和地區(qū)，玉米也被作為補充人體所必需的鐵、鎂等礦物質(zhì)的來源為人們廣泛使用；在某些貧困國家和地區(qū)，玉米依然是人們廉價的裹腹之物。并且，以玉米為原材料可以制造多種多樣的美食，因此越來越受大眾的喜愛。但是玉米有長短大小之分，這使得所制造出來的玉米副食品達不到所需的要求，因此需要將玉米按類分揀。此前，人們都是通過手工分揀玉米，其分揀工作十分繁瑣，且工作量大，耗費了大量的人力物力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是公開一種玉米分揀機，能根據(jù)玉米的長短分為小于等于150毫米、大于150毫米小于200毫米和大于等于200毫米三類。它是將供料、分料和分揀三大部分排布在一個鋼結(jié)構(gòu)機架上，并借助六臺電機分別驅(qū)動各個部分；供料部分采用帶傳動、鏈傳動和行星齒輪減速器三者結(jié)合；在分料部分，采用曲柄連桿機構(gòu)帶動振動架分料；而分揀部分，采用雙排并行的輸送帶，并且使用傳感器、氣缸等器件；其有益效果在于:快捷有效，分揀準(zhǔn)確，操作方便，效率是人工分揀的11倍。
[0004]—種玉米分揀機包括供料部分、分料部分和分揀部分，由六個電機分別驅(qū)動各個部分獨立操作。在供料部分，經(jīng)由料斗給料，理料輥理料，輸送帶送料三個環(huán)節(jié)達到供料的目的。電機作為系統(tǒng)的動力源借助帶傳動，將動力傳給行星齒輪減速器，轉(zhuǎn)速進一步降低后，再通過鏈傳動傳遞給滾筒，帶動輸送帶上的玉米，實現(xiàn)供料；在分料部分，為了避免玉米堆積，采用曲柄連桿機構(gòu)使得振動架往復(fù)運動，實現(xiàn)振動輸料，玉米通過輸送帶運動至分料裝置，經(jīng)過由六塊位置不一的木板組成的振動架分成兩行進行分料；在分揀部分，分行后的玉米，有序地輸送至分揀裝置，經(jīng)過長度傳感器測量玉米的長度，并經(jīng)信號轉(zhuǎn)換之后發(fā)送給PLC,由PLC程序控制氣缸的動作，最終實現(xiàn)玉米的分揀。
[0005]本發(fā)明所涉及的玉米分揀機的整個操作過程如下。
[0006]首先打開開關(guān)啟動裝置，從料斗給料，當(dāng)玉米沒有到達長度傳感器檢測范圍時，此時系統(tǒng)判斷沒有玉米通過，此時氣缸均不執(zhí)行任何動作。而所有電機啟動后，供料電機經(jīng)帶傳動、行星齒輪減速器及鏈傳動帶動輸送帶運行，理料輥轉(zhuǎn)動，分料部分的輸送帶和曲柄連桿機構(gòu)運動，分揀部分的輸送帶運行，玉米借助輸送帶向前運輸，經(jīng)理料輥理料后行駛一段距離至分料部分，通過兩塊成V形排布的豎板分成兩行，利用曲柄連桿機構(gòu)振動向前運輸至分揀部分。分揀部分的兩行輸送帶沿分揀機機架縱向排布在兩側(cè)，同時運行，且結(jié)構(gòu)和原理相同；當(dāng)待分揀玉米通過長度傳感器發(fā)射端和接收端的之間的檢測區(qū)域時，長度傳感器接收信號，測量玉米的長度，并將信號發(fā)送給PLC，PLC通過程序判斷該玉米是屬于哪類長度范圍內(nèi)，當(dāng)長度小于等于150_時，1#氣缸啟動，推動出料擋板擋住玉米，將其推向1#卸料口 ；當(dāng)長度大于150mm且小于等于200mm時，2#氣缸啟動，推動擋板擋住玉米，將其推向2#卸料口 ；而當(dāng)長度大于200mm時,氣缸和均不動作,玉米隨輸送帶至末端,直接掉入3#卸料口，至此一個玉米的分揀過程完成，之后玉米不斷輸送，重復(fù)上述步驟即可。
[0007]由于供料部分的驅(qū)動系統(tǒng)采用帶傳動、鏈傳動和行星齒輪減速器三者結(jié)合，不僅使整個結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，而且提高了傳動效率，減少了功率損失；在分料部分，采用曲柄連桿機構(gòu)，使得裝置實現(xiàn)振動分料，避免了玉米的堆積，提高了分揀效率；而分揀部分，采用雙排并行的輸送帶，大大提高分揀量，并借助傳感器、氣缸等器件，使玉米準(zhǔn)確無誤地分揀。整個分揀過程，快捷有效，分揀準(zhǔn)確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1 一種玉米分揀機總裝配圖主視圖
[0009]圖2 —種玉米分揀機總裝配圖俯視圖
[0010]圖3 —種玉米分揀機供料部分左視圖
[0011]圖4 一種玉米分揀機分料部分主視圖
[0012]圖5 —種玉米分揀機分料部分主視圖A-A截面圖
[0013]圖6 —種玉米分揀機分料部分左視圖
[0014]圖7 —種玉米分揀機振動架的支撐結(jié)構(gòu)圖
[0015]圖8 —種玉米分揀機曲柄連桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖
[0016]圖9 一種玉米分揀機輸送帶及滾筒結(jié)構(gòu)圖
【具體實施方式】
[0017]下面給出本發(fā)明的【具體實施方式】并結(jié)合附圖加以說明。
[0018]一種玉米分揀機包括供料部分、分料部分和分揀部分。
[0019]如圖1、2和3所不,供料部分包括傳動系統(tǒng)和執(zhí)彳丁系統(tǒng)兩部分；其中的傳動系統(tǒng)，以供料電機8作為動力源，其輸出軸與小帶輪軸借助梅花型聯(lián)軸器連接，將動力傳至帶輪26，再經(jīng)由大帶輪軸25和梅花型聯(lián)軸器24傳至行星齒輪減速器38的輸入軸27。行星齒輪減速器的輸出軸39借助另一個梅花型聯(lián)軸器和小鏈輪軸41將動力傳至鏈輪42，大鏈輪軸36與輸送帶的供料滾筒14亦借助一個梅花型聯(lián)軸器將動力傳至供料滾筒14，并帶動供料輸送帶13的移動，完成供料過程中傳動系統(tǒng)的功能。而所述的執(zhí)行系統(tǒng)中的料斗31借助螺栓固定在機架上，理料輥32的中間軸29兩端分別通過軸承和端蓋等固定在料斗31上，驅(qū)動理料輥32的理料電機33 (可選YE低速系列小電機)借助L型鐵板34固定在機架上。整個過程由料斗31給料，通過理料輥32理料，每兩個理料棒之間只能通過一個玉米，從而使玉米有條不紊地傳送至輸送帶。
[0020]為保證裝置運行過程中的穩(wěn)定性，行星齒輪減速器38和供料電機8均借助地腳螺栓與地面固結(jié)，并在下端鋪設(shè)減振墊片，達到減振效果。
[0021]如圖2、4、5、6和7所示，分料部分主要是實現(xiàn)玉米的分行工作，并且單個向前輸送。分料通過振動槽來實現(xiàn)。振動槽的執(zhí)行部分是振動架，即在曲柄連桿機構(gòu)中起滑塊作用，它是由六塊木板構(gòu)成，兩塊側(cè)立木板10分別豎直放在輸送帶的兩側(cè)，作為軌道擋板；兩塊斜置木板11成V形豎直放在輸送帶的上面，使玉米分成兩行沿圖2箭頭所示的方向運行；其余兩塊蓋板12置于側(cè)立木板10和斜置木板11上方，并通過角鋁47固結(jié)在一起?？紤]到整個振動架處于懸空狀態(tài)，只能在兩側(cè)設(shè)計支撐裝置，并且要保證來回移動的順暢，故使用上下兩個滑輪48將傳動軸46的限定，不僅起到支撐作用，同時能夠減少滑輪48與傳動軸46之間的滑動摩擦?；嗇S50兩側(cè)通過軸承與軸端擋圈固定，軸端擋圈用螺釘固定，并且將兩側(cè)的軸承固定木板54通過螺栓與連接木板56連接，連接木板56延伸至下面的機架并通過螺栓將整個振動架與機架連接，為了增強穩(wěn)定性在側(cè)邊加裝肋板。于是，整個振動架就可以在有支撐的情況下來回振動，滿足了該曲柄連桿機構(gòu)的要求。
[0022]如圖5、6、7和8所示，分料電機45 (可選Y系列三相異步單機)是所述振動槽振動的動力源，借助L型鐵板44固定在分揀機的機架上。分料電機45的輸出軸67鍵連接于凸臺66的中心，在凸臺66另一側(cè)的偏心處旋緊一根螺紋軸59，偏心距即為曲柄連桿機構(gòu)中的曲柄長度，螺紋軸59通過軸套和軸承固定支撐，螺紋軸59的端部采用雙螺母結(jié)構(gòu)起防松鎖緊作用，在軸承外圈處安裝端蓋，端蓋上環(huán)形分布4個螺釘將端蓋與曲柄連桿機構(gòu)中的連桿65固定，連桿65與具有開槽的圓柱63借助銷64鉸接，從而將整個機構(gòu)連接在一起。
[0023]運轉(zhuǎn)時，分料電機45驅(qū)動凸臺66在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而帶動連桿65以至整個振動架在水平平面內(nèi)往復(fù)移動，實現(xiàn)振動槽的水平往復(fù)振動。
[0024]如圖1、2所示，分揀部分包括沿分揀機機架縱向排布在兩側(cè)的兩行分揀輸送帶以及傳感器、PLC和氣缸三種主要元件。兩行分揀輸送帶同時工作，且結(jié)構(gòu)和原理相同，確保玉米分成兩行沿圖2箭頭所示的方向運行。以下介紹其中的一行。分揀部分可分成四段，傳感器發(fā)射端16和接收端15借助L型鐵板7固定在第一段處的側(cè)板上。玉米從分料部分行至分揀部分有一段緩沖距離，待穩(wěn)定后到達傳感器處，觸發(fā)傳感器感知信號，測量玉米的長度，并將信號發(fā)送給PLC。1#氣缸20借助另一塊L型鐵板6固定在第二段處的側(cè)板上，給定PLC的程序處理時間以及1#氣缸20的動作時間。同理，2#氣缸22也通過一塊L型鐵板固定在第三段處的側(cè)板上，待PLC程序處理完畢后2#氣缸22執(zhí)行動作。其中，以1#氣缸20為例，其伸縮桿通過鉚釘19連接出料擋板5，結(jié)合合頁的原理，出料擋板5通過銷4固定在側(cè)板上，當(dāng)1#氣缸20接收到命令后，伸縮桿推動出料擋板5運動，從而將玉米推入1#卸料口 01，實現(xiàn)玉米的分揀。其余的氣缸均按此原理進行玉米分揀。分揀電機9 (可選YE低速系列小電機)安裝在輸送帶的末端，整個過程由它驅(qū)動輸送帶運動，玉米由分料部分傳送至分揀部分，通過長度檢測器檢測到長度信號，并發(fā)送給PLC，經(jīng)由PLC控制氣缸動作，把玉米分揀成三類:當(dāng)長度小于等于150mm時，1#氣缸20啟動，推動出料擋板5動作，1#卸料口01卸料；當(dāng)長度大于150mm且小于等于200mm時，2#氣缸22啟動，推動出料擋板23動作，2#卸料口 02卸料；而長度大于200mm時，氣缸不啟動，玉米直接輸送到分揀輸送帶末端，3#卸料口 03卸料。分揀部分的另外一行按照此原理相同進行玉米的分揀。
[0025]如圖1、2所示，輸送帶貫穿本發(fā)明的整個裝置，且供料部分、分料部分和分揀部分的輸送帶彼此獨立。以分揀部分的一條輸送帶為例，如圖5、9所示，分揀輸送帶72由分揀滾筒71帶動并支撐，分揀滾筒71則通過軸承和端蓋固定在側(cè)板68上，該側(cè)板68為L型，通過螺栓與機架連接。其余的輸送帶皆按此原理安裝和工作。[0026]如圖1所示，機架設(shè)計成桁架式鋼結(jié)構(gòu)，不僅保證強度、剛度，而且節(jié)省材料，美觀，機架與地面通過地腳螺栓固定，保證裝置運行時的穩(wěn)定性。為了防止玉米運行過程中偏離軌道，在輸送帶的兩側(cè)通過薄板3擋住，薄板3與下面的擋板I通過長方形木板2用螺釘固定，從而與整個裝置連接在一起。
[0027]本發(fā)明快捷有效，分揀準(zhǔn)確，操作方便，能將玉米按長短分揀成三類，效率是人工分揀的11倍。
【權(quán)利要求】
1.一種玉米分揀機，其特征在于:包括排布在一個鋼結(jié)構(gòu)分揀機機架上的供料部分、分料部分和分揀部分，各部分的輸送帶彼此獨立，貫穿整個分揀機機架，并借助六臺電機分別驅(qū)動各個部分獨立運作；其中供料部分由料斗(31)給料，理料輥(32)理料，輸送帶送料三個環(huán)節(jié)組成；供料電機(8)經(jīng)帶傳動、行星齒輪減速器(38)和鏈傳動將系統(tǒng)的動力傳遞給供料滾筒(14)并帶動輸送帶，實現(xiàn)供料部分的傳動；在分料部分，玉米經(jīng)過由六塊位置不同的木板組成的振動架分成兩行進行輸送；振動架在曲柄連桿機構(gòu)的帶動下做往復(fù)運動，實現(xiàn)振動分料，輸送帶傳送；在分揀部分，采用雙排并行的輸送帶將玉米輸送至分揀裝置，借助長度傳感器測量玉米的長度，并將信號轉(zhuǎn)換之后發(fā)送給PLC，由PLC程序控制氣缸的動作，實現(xiàn)玉米的分揀； 分料部分中的振動架由六塊木板構(gòu)成，其中兩塊側(cè)立木板(10)分別放在輸送帶的兩偵牝作為軌道擋板，另兩塊斜置木板(11)成V形，側(cè)立在輸送帶的上面，使玉米分成兩行，其余兩塊蓋板(12)置于側(cè)立木板(10)和斜置木板(11)上方，并通過角鋁(47)固結(jié)在一起；上、下兩個滑輪(48)將傳動軸(46)限定；滑輪軸(50)兩側(cè)借助軸承、軸端擋圈和螺釘固定，兩側(cè)的軸承固定木板(54)與連接木板(56)螺栓連接，連接木板(56)延伸至下面的機架并借助螺栓與振動架和機架連接，且側(cè)邊加裝肋板；所述振動架振動的動力源是分料電機(45)并借助L型鐵板(44)固定在分揀機的機架上；分料電機(45)的輸出軸(67)與凸臺(66)的中心孔鍵連接，在凸臺(66)另一側(cè)的偏心處借助一根螺紋軸(59)、軸套和軸承與連桿出5)鉸接，組 成一個曲柄連桿機構(gòu)。
【文檔編號】B07C5/02GK103977962SQ201410216100
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年4月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月7日
【發(fā)明者】王能建, 李麗, 劉欽輝, 劉紅博, 張尊洋, 趙東旭, 董占鳳, 屈文軒, 徐志龍, 沈余飛 申請人:哈爾濱工程大學(xué)