本发明属于，特别是一种可以提高图像采集质量和色选精度性能的色选机。
背景技术：
色选机已广泛应用于粮食、塑料、矿石等行业的品质检测和产品分级。根据所选物料的不同及机器的规格不同，单台色选机产量几百公斤～几千公斤/小时。
色选机的基本原理是，通过振动给料器将物料均匀分布到滑槽上，物料顺滑槽加速下滑至离开时，以斜下抛物线轨迹自由下落，下落过程中物料从光学检测系统的相机和背景板中间穿过时，在光源的作用下，相机对物料进行图像采集，信号处理系统对物料的颜色进行判别并控制喷阀吹嘴的动作，正常颜色颗粒沿抛物线轨迹落入合格料斗，异色颗粒经喷阀吹嘴吹下，落入异色颗粒料斗，实现物料的分选。
但是现有技术的色选机如图4所示，由于喷阀吹嘴与光学检测系统在同一个工作区，交织在一起，当某个异色颗粒被喷阀吹嘴吹下时，其周围的颗粒被气流喷射带出呈喇叭状飞溅，其中部分颗粒击打到光学系统的防护玻璃上，在玻璃上留下印痕，随着时间的继续，光学玻璃会因为被大量次数的击打产生印痕堆积而变得模糊不清，严重阻挡相机的视线，同时飞溅的物料颗粒也使图像采集重复或误判，造成信号处理系统的误判和喷阀吹嘴的误吹，直接降低色选精度。
目前，为了解决色选机光学系统的上述问题，采用的方法是：在光学玻璃外表面安装橡胶刮尘刷进行定时清理，但对于小麦、玉米颗粒等硬性物料，其中的飞溅颗粒击打在光学玻璃上的印痕，很难用刮尘刷擦拭去除。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种色选机，该机使得光学检测系统与喷阀吹嘴工作区隔离，避免飞溅物料进入光学检测系统的图像采集区。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种色选机，包括机架、振动给料器、滑槽、光学检测系统、输送带、测速仪、信号处理系统、喷阀吹嘴、挡料板、出料斗。所述滑槽的上方设置有振动给料器，所述滑槽的下方设置有输送带，所述滑槽与输送带设置有间距，所述滑槽与输送带之间设置有光学检测系统，所述光学检测系统包括上箱体、下箱体，所述上箱体、下箱体内分别设有相对应的相机、光源、背景板，所述上箱体、下箱体的箱口处分别设有密封箱体的光学玻璃，所述刮尘刷设置于箱体的光学玻璃外表面，用于清除光学玻璃表面的浮尘。
所述喷阀吹嘴位于输送带、挡料板的下方。
所述挡料板用于阻挡飞溅的物料颗粒进入光学检测系统，并保护光学玻璃。
所述振动给料器、滑槽、光学检测系统、输送带、测速仪、信号处理系统、喷阀吹嘴、挡料板、出料斗均设置于机架上。
所述测速仪对输送带的运行速度进行监测，并将信号传输至信号处理系统，当输送带的速度偏离正常值时，则信号处理系统给输送带的驱动机构发出指令进行调节，以控制输送带的速度达到正常值，确保输送带的正常运行。
所述滑槽的工作面可为适应具体物料颗粒的几何形状结构。
根据牛顿第一定律，一切物体在不受外力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。离开滑槽的物料，因惯性作斜抛运动，即作水平方向的匀速直线运动和竖直下抛运动的合运动。所述输送带的匀速直线运动，其速度分解为水平速度和竖直速度。设置输送带的水平速度与物料的水平方向速度相适应，使得落入输送带上的物料在运行的水平方向保持相对静止。物料在竖直方向的加速度其一部分被输送带的弹性缓冲。因此物料在落入输送带后瞬时达到相对稳定状态。这样，物料从滑槽抛出至输送带上，能够保持其位置处于与在图像采集时的同一竖直平面内，即物料运行轨迹保持在与运行方向平行的竖直平面内，使得物料在经过喷阀吹嘴时与图像采集时处于同一竖直平面内，以实现异色颗粒被准确剔除。
采用上述色选机，所述输送带可为滑道。所述滑道的工作面可为适应具体物料颗粒的几何形状结构。
本发明的工作原理：
物料颗粒通过振动给料器均匀分布至滑槽上，物料颗粒顺滑槽加速下滑至离开时，以抛物线轨迹自由下落，下落过程中物料从光学检测系统的相机与背景板之间穿过时，在光源的作用下，相机对物料进行图像采集，信号处理系统对物料的图像进行判别并控制喷阀吹嘴的动作：当物料落入输送带并随输送带运行至离开时，以抛物线轨迹自由下落，经过喷阀吹嘴时，喷阀吹嘴按信号进行动作，正常颜色颗粒沿抛物线轨迹落入出料斗的合格仓，异色颗粒被喷阀吹嘴吹下，落入出料斗的异色颗粒仓，实现物料的分选。
本发明与现有技术相比具有以下优点：（1）通过将光学检测系统置于滑槽与输送带之间，使光学检测系统远离了喷阀吹嘴，设置挡料板阻挡了因喷阀吹嘴剔除物料时产生的飞溅物料颗粒进入光学检测系统，保护了光学玻璃清洁环境、使图像采集区避免飞溅物料的影响。彻底解决了因为物料长时间的击打而使光学玻璃透明度下降的问题，提高了色选精度和整机运行的可靠性；（2）光学检测系统的光学玻璃仅受周围环境灰尘的影响，使得保持光学玻璃清洁易于实现；（3）光学检测系统远离喷阀吹嘴，使从图像采集至喷阀吹嘴的物料运行时间加长，给信号处理系统运算时间、喷阀吹嘴的反应时间均加长，也一定程度上优化了单位时间数据处理量，提高色选精度；（4）结构简单，易于实施。
下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。
附图说明
图1是本发明的结构示意图之一。
图2是本发明的结构示意图之二。
图3是本发明实施例结构示意图。
图4是现有技术结构示意图。
1-振动给料器，2-滑槽，3-光学检测系统，4-输送带，5-喷阀吹嘴，6-挡料板，7-出料斗，8-滑道，301-上箱体，302-下箱体，303-相机，304-背景板，305-光源，306-刮尘刷。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选方式做进一步说明：
结合图1，一种色选机，包括机架、振动给料器（1）、滑槽（2）、光学检测系统（3）、输送带（4）、测速仪、信号处理系统、喷阀吹嘴（5）、挡料板（6）、出料斗（7）。所述滑槽（2）的上方设置有振动给料器（1），所述滑槽（2）的下方设置有输送带（4），所述滑槽（2）与输送带（4）设置有间距，所述滑槽（2）与输送带（4）之间设置有光学检测系统（3），所述光学检测系统（3）包括上箱体（301）、下箱体（302），所述上箱体（301）、下箱体（302）内分别设有相对应的相机（303）、光源（305）、背景板（304），所述上箱体（301）、下箱体（302）的箱口处分别设有密封箱体的光学玻璃，所述刮尘刷（306）设置于箱体的光学玻璃外表面，用于清除光学玻璃表面的浮尘，所述喷阀吹嘴（5）位于输送带（4）、挡料板（6）的下方。
所述挡料板（6）用于阻挡飞溅的物料颗粒进入光学检测系统（3），并保护光学玻璃。
所述振动给料器（1）、滑槽（2）、光学检测系统（3）、输送带（4）、测速仪、信号处理系统、喷阀吹嘴（5）、挡料板（6）、出料斗（7）均设置于机架上。
物料颗粒通过振动给料器（1）均匀分布至滑槽（2）上，物料颗粒顺滑槽（2）加速下滑至离开时，以抛物线轨迹自由下落，下落过程中物料从光学检测系统（3）的相机（303）与背景板（304）之间穿过时，在光源（305）的作用下，相机（303）对物料进行图像采集，信号处理系统对物料的图像进行判别并控制喷阀吹嘴（5）的动作：当物料落入输送带（4）并随输送带（4）运行至离开时，以抛物线轨迹自由下落，经过喷阀吹嘴（5）时，喷阀吹嘴（5）按信号进行动作，正常颜色颗粒沿抛物线轨迹落入出料斗（7）的合格仓，异色颗粒被喷阀吹嘴（5）吹下，落入出料斗（7）的异色颗粒仓，实现物料的分选。
设置挡料板（6），阻挡了飞溅的物料颗粒进入光学检测系统（3），保护光学玻璃清洁环境、使图像采集不受飞溅物料的影响。
刮尘刷（306）设置于箱体的光学玻璃外表面，刮尘刷（306）定时运行，一般30分钟往复运行一次，采用无杆气缸驱动，用于清除玻璃表面的浮尘。喷阀吹嘴（5）位于输送带（4）的出料端。
设置输送带（4）上平面运行方向与水平面呈夹角。
物料离开滑槽（2）以斜抛运动下落至输送带（4）上。
由于输送带（4）有一定的弹性，对落入的物料颗粒有一定的缓冲作用。
由于落入输送带（4）上的物料颗粒瞬时保持稳定并运行至出料端，使得以抛物线轨迹自由下落的物料中的异色颗粒经过喷阀吹嘴（5）时能够准确的被剔除。
实施例1
结合图1，一种色选机，包括机架、振动给料器（1）、滑槽（2）、光学检测系统（3）、输送带（4）、测速仪、信号处理系统、喷阀吹嘴（5）、挡料板（6）、出料斗（7）。滑槽（2）的上方设置有振动给料器（1），滑槽（2）的下方设置有输送带（4），滑槽（2）与输送带（4）设置有间距，滑槽（2）与输送带（4）之间设置有光学检测系统（3），光学检测系统（3）包括上箱体（301）、下箱体（302），上箱体（301）、下箱体（302）内分别设有相对应的相机（303）、光源（305）、背景板（304），上箱体（301）、下箱体（302）的箱口处分别设有密封箱体的光学玻璃，刮尘刷（306）设置于箱体的光学玻璃外表面，用于清除光学玻璃表面的浮尘，喷阀吹嘴（5）位于输送带（4）、挡料板（6）的下方。
挡料板（6）用于阻挡飞溅的物料颗粒进入光学检测系统（3），并保护光学玻璃。
振动给料器（1）、滑槽（2）、光学检测系统（3）、输送带（4）、测速仪、信号处理系统、喷阀吹嘴（5）、挡料板（6）、出料斗（7）均设置于机架上。
待选物料为云豆颗粒，通过振动给料器（1）均匀分布至滑槽（2）上，云豆顺滑槽（2）加速下滑至离开时，以抛物线轨迹自由下落，下落过程中云豆从光学检测系统（3）的相机（303）与背景板（304）之间穿过时，在光源（305）的作用下，相机（303）对云豆进行图像采集，信号处理系统对云豆的图像进行判别并控制喷阀吹嘴（5）的动作：当云豆落入输送带（4）并随输送带（4）运行至离开时，以抛物线轨迹自由下落，经过喷阀吹嘴（5）时，喷阀吹嘴（5）按信号进行动作，正常颜色云豆沿抛物线轨迹落入出料斗（7）的合格仓，异色云豆被喷阀吹嘴（5）吹下，落入出料斗（7）的异色云豆仓，实现物料的分选。
设置挡料板（6），阻挡了飞溅的云豆进入光学检测系统（3），保护光学玻璃清洁环境、使图像采集不受飞溅云豆的影响。
刮尘刷（306）设置于箱体的光学玻璃外表面，刮尘刷（306）定时运行，一般30分钟往复运行一次，采用无杆气缸驱动，用于清除玻璃表面的浮尘。喷阀吹嘴（5）位于输送带（4）的出料端。
输送带（4）上平面运行方向与水平面呈夹角。测速仪对输送带（4）的运行速度进行监测，并将信号传输至信号处理系统，当输送带（4）的速度偏离正常值，则信号处理系统给输送带（4）的驱动机构发出指令进行调节，以控制输送带（4）的速度达到正常值，确保输送带（4）的正常运行。
云豆离开滑槽（2）以斜抛运动下落至输送带（4）上。
斜抛运动是将物体斜向射出,在重力作用下,物体的运动轨迹是抛物线。可以把斜抛运动看成是作水平方向的匀速直线运动和竖抛运动的合运动来处理。斜抛运动有斜上抛和斜下抛之分。
预设云豆离开滑槽（2）至输送带（4）上的x方向的水平距离为l（m）,在忽略空气阻力的条件下，根据抛物线运动公式，则有：
水平方向的位移是：x=v0tcosθ（m）
t=x/v0cosθ（s）
竖直方向的位移是：
y=v0tsinθ-(gt2)/2（m）
水平方向的速度是：
v1=v0cosθ（m/s）
v2=v1/cosβ（m/s）
式中v0：物料离开滑槽（2）时的速度，v1：物料落入输送带（4）时的水平速度，t：时间，θ：滑槽（2）与水平面的夹角，β：输送带（4）上平面与水平面的夹角，x：物料离开滑槽（2）至输送带（4）上的水平方向位移，y：物料离开滑槽（2）至输送带（4）上的竖直方向位移，g：重力加速度，v2:输送带（4）的运行速度。
依据上述计算值确定输送带（4）的水平速度，并将计算的理论速度进行实际验证，以使落入输送带（4）上的物料保持稳定运行。
由于输送带（4）有一定的弹性，对落入的云豆有一定的缓冲作用。
由于落入输送带（4）上的云豆瞬时保持稳定并运行至出料端，使得以抛物线轨迹自由下落的云豆中的异色云豆颗粒经过喷阀吹嘴（5）时能够准确的被剔除。
实施例2
结合图3，一种色选机，包括机架、振动给料器（1）、滑槽（2）、光学检测系统（3）、滑道（8）、信号处理系统、喷阀吹嘴（5）、挡料板（6）、出料斗（7）。滑槽（2）的上方设置有振动给料器（1），滑槽（2）的下方设置有滑道（8），滑槽（2）与滑道（8）设置有间距，滑槽（2）与滑道（8）之间设置有光学检测系统（3），光学检测系统（3）包括上箱体（301）、下箱体（302），上箱体（301）、下箱体（302）内分别设有相对应的相机（303）、光源（305）、背景板（304），上箱体（301）、下箱体（302）的箱口处分别设有密封箱体的光学玻璃，刮尘刷（306）设置于箱体的光学玻璃外表面，用于清除光学玻璃表面的浮尘，喷阀吹嘴（5）位于滑道（8）、挡料板（6）的下方。
挡料板（6）用于阻挡飞溅的物料颗粒进入光学检测系统（3），并保护光学玻璃。
振动给料器（1）、滑槽（2）、光学检测系统（3）、滑道（8）、信号处理系统、喷阀吹嘴（5）、挡料板（6）、出料斗（7）均设置于机架上。
待选物料颗粒为玉米颗粒，通过振动给料器（1）均匀分布至滑槽（2）上，玉米颗粒顺滑槽（2）加速下滑至离开时，以抛物线轨迹自由下落，下落过程中玉米颗粒从光学检测系统（3）的相机（303）与背景板（304）之间穿过时，在光源（305）的作用下，相机（303）对玉米颗粒进行图像采集，信号处理系统对玉米颗粒的图像进行判别并控制喷阀吹嘴（5）的动作：当玉米颗粒落入滑道（8）并加速下滑至离开时，以抛物线轨迹自由下落，经过喷阀吹嘴（5）时，喷阀吹嘴（5）按信号进行动作，正常颜色的玉米颗粒沿抛物线轨迹落入出料斗（7）的合格仓，异色玉米颗粒被喷阀吹嘴（5）吹下，落入出料斗（7）的异色颗粒仓，实现物料的分选。
设置挡料板（6），阻挡了飞溅的玉米颗粒进入光学检测系统（3），保护光学玻璃清洁环境、使图像采集不受飞溅颗粒的影响。
刮尘刷（306）设置于箱体的光学玻璃外表面，刮尘刷（306）定时运行，一般30分钟往复运行一次，采用无杆气缸驱动，用于清除玻璃表面的浮尘。
滑道（8）的工作面设置为：沿滑道宽度排列u形齿的截面结构，即平行于运行方向的适应玉米颗粒尺寸大小的多列滑道，该多列滑道对落入的玉米颗粒有导向作用，玉米颗粒顺滑道加速下滑，至离开时以抛物线轨迹自由下落经过喷阀吹嘴（5）时能够准确的被剔除。
以上描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
1.一种色选机，包括机架、振动给料器、滑槽、光学检测系统、输送带、测速仪、信号处理系统、喷阀吹嘴、挡料板、出料斗；
所述滑槽的上方设置有振动给料器，所述滑槽的下方设置有输送带，其特征在于:所述滑槽与输送带之间设置有光学检测系统；
所述光学检测系统包括上箱体、下箱体，所述上箱体、下箱体内分别设有相对应的相机、光源、背景板，其特征在于:所述上箱体、下箱体的箱口处分别设有密封箱体的光学玻璃；所述振动给料器、滑槽、光学检测系统、输送带、测速仪、信号处理系统、喷阀吹嘴、挡料板、出料斗均设置于机架上，其特征在于:所述喷阀吹嘴位于输送带、挡料板的下方；所述刮尘刷设置于箱体的光学玻璃外表面。
2.根据权利要求1所述的色选机，其特征在于：所述滑槽的工作面可为适应具体物料颗粒的几何形状结构。
3.根据权利要求1所述的色选机，其特征在于：所述输送带可为滑道。
4.根据权利要求1所述的色选机，其特征在于：所述滑道的工作面可为适应具体物料颗粒的几何形状结构。
5.根据权利要求1所述的色选机，其特征在于：所述喷阀吹嘴可为机电打板。
6.根据权利要求1所述的色选机，其特征在于：所述输送带设置有测速仪。
技术总结