“好色”的机械,专挑不顺眼的颜色下手,又刷新了我的认知

2020-12-10 19:53:59 制造原理

有小伙伴给小编发了这样一张动图。

让人好奇,机器到底是怎么做到专挑青色的下手?

小编研究了一下,这个得从大米说起了。

大米是中国人的传统主食之一,不过想要吃到优质无杂质的大米,却需要通过无数次的反复筛选。

还记得我们小时候偶尔会被米饭中的石子咯到牙,这是因为那时候所吃的大米,都是自给自足,从育苗,插秧到收获,打米每道工序都是亲自完成,其中最后一个重要的环节就是筛米。

稻谷打成米后,里面还是会有很多的稻壳,米糠以及石子等杂物,所以每次煮饭前都需要重新再筛一次米,用竹制的圆簸箕将杂质反复的簸掉。

每次看到大人熟练的动作,轻松的一筛一簸就能选出干净的大米了,自己都想试一试,但基本上都是以失败而告终。

这种传统筛选杂质的方法,虽然能够去除大部分的杂质,但是并不干净彻底,而且效率还非常的低;你会发现,现在所买的大米不但大小一样,也不会再有石子这样的杂质,这是因为现在使用了色选机这样专业的筛选设备。

色选机‍

色选机是一种专业的快速筛选和分拣设备,它主要是通过将需要筛选的物料,在光学设备的照射下,所呈现出的不同特性而进行分离筛选的。

色选机具有分拣筛选效率高,分级准确,筛选产品质量好以及损坏率低等诸多的优点。

由于其设备优良的性能和效率,所以在农业和工业中都有广泛的使用,特别是一些农产品的筛选效果非常的好。

色选机的发展‍

人类一直都在寻找筛选物料的办法,最早人们就是用眼和双手在物料中寻找各种杂质。

后来人类知道了,不同的物料其密度是不一样的,通过将不同密度的物料从高处落下或者是左右晃动,同一类密度的物料就能落在一起,这样就能筛选出杂质;例如小石子的密度比谷壳大,筛米震动时对小石子惯性也会较大,反复多次摇晃米筛,小石子就被逐渐分离到米筛的最边缘;同样,风车也是利用物料密度不一样,下落时受风力后移动的距离也不一样而进行筛选的。

上世纪30年代,随着光学技术的发展,英国和美国公司先后研发出了色选机,虽然筛选效率有了很大的提高,但是,这种色选机只能进行黑白颜色的筛选,所以只将其用于大米行业,并未广泛的应用和推广。

到来上世纪70年代,随着日本和韩国在光学技术上的进步,以及市场对色选机的需求,日韩都先后研发出了现代色选机,并将其推向了市场。

随着现代农业的快速发展,对色选机这样具有高效率的智能机械需求越来越大,色选机也迎来了高速发展和广泛应用。

现在,色选机也已经开始应用人工智能,彩色三维空间,高速磁悬浮喷法等新技术,色选机的筛选精度也变得越来越高。

色选机的原理‍

色选机主要是由进料系统,光学分拣装置,控制系统,灯光照明系统和气路系统等组成的。

物料经料斗或者输送带进入机器中,通过震动器的震动将其均匀的分配到物料槽中,被选物料会沿着料槽加速下滑到分选室中,在分选室通过灯光的照射,让图像传感器准确获取物料的颜色消息。

传感器根据检测到的颜色与设定好的颜色进行对比,当颜色信号超出了设定范围时,将被判定为不合格品。

控制系统收到消息后,准确延时,待目标物料到达喷射中心位置时,驱动电磁阀喷射出高压气流,从而将不合格物料吹到废料框中,而合格的物料会自然的落到料框中。

同时,在其内部还装有红外照明,物料通过时被红外线灯扫描,还能根据形状和材质识别物料,图像传感器与红外线灯相互配合,这样不但可以根据颜色来筛选物料,还可以根据形状和材质,从而也大大的提高了色选机筛选物料的能力。

还有一些体积较大的蔬果,使用高压气流的方式并不能高效的分拣,这就需要使用弹射板来实现分拣。

其扫描和识别过程与前者都是一样的,只是高压气管所喷射出来的气流并不是直接吹出去的,而是进入了驱动气缸,推动气缸活塞,进而驱动弹射板将其弹出,弹射板就好比上帝的手指一样,能够快速而精确的弹出,从而能够进行准确的分拣。

随着社会进步,人工成本增加,目前很多靠人工进行分选的领域,都是以后色选行业发展的方向;色选行业将随着社会生产力的不断进步而快速发展,色选机也将渗透到各行各业,惠及我们生活中的每一个环节。

文中图片截取自Youtube《SATAKE Chute Type Optical Sorter Slow Motion Video〈English ver.〉》文中gif截取自Youtube《CIMBRIA SEA CHROME Electronic Sorting - advanced vision-based electronic sorter》《How a Green Tomato Sorter Works _ The Henry Ford's Innovation Nation》《Color Sorter Working Principle Color Sorting Machine》

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