[发明专利]煮糖过程结晶颗粒图像识别的自动取样及成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及制糖机械领域，特别是一种煮糖过程结晶颗粒图像识别的自动取样及成像装置。

背景技术

在大部分糖厂煮糖工序操作中，其煮制结晶环节仍需要人工目测来不断地观察煮糖罐内糖晶核的形成和晶粒的成长情况以完成检测。传统的方法都是通过人工抽出采样棒，观察糖颗粒的大小，是否均匀，是否产生伪晶及聚晶。这样的做法劳动强度大，并且依赖于工人的经验，工人经验的好坏对煮糖质量有非常大的影响。

中国专利201120105725提出一种晶粒成像煮糖自动监控系统，包括煮糖罐、摄像机和计算机等。煮糖罐装有观测窗或观测采样口，摄像机安装于观测窗或观测采样口旁，便可通过透明观测窗直接成像或从观测采样口采样置于玻璃板上再成像。摄像机与计算机连接，计算机内安装有煮糖晶粒成像自动监控软件并可对摄像机拍摄的图像进行分析处理。煮糖罐连接进水管和糖浆管，进水管和糖浆管上串接有手动阀或者受煮糖晶粒成像自动监控软件控制的自动阀门，实现煮糖过程的自动化检测及控制。

中国专利201020224726提出一种煮糖罐晶粒形态在线监测装置，该装置包括蔗糖晶粒数字显微摄像机组件和监控计算机。所述监控计算机安装有蔗糖晶粒图像处理模块，并通过监控电缆与所述蔗糖晶粒数字显微摄像机组件相连。本发明比手工采样观察快捷、直观，同时可为结晶控制提供晶粒形态分析数据。

中国专利201010199542提出一种煮糖罐晶粒形态在线监测方法，该方法包括以下步骤：(1)将蔗糖晶粒数字显微摄像机组件安装在煮糖罐侧壁；(2)安装蔗糖晶粒图像处理模块，并运行蔗糖晶粒图像处理模块；(3)接通蔗糖晶粒数字显微摄像机组件光源的电源，调节蔗糖晶粒数字显微摄像机组件前面的透射光源和内装反射光源的亮度；(4)观察显示器上按采样周期不断刷新的动态实时图像，然后根据图像效果和需求调整图像处理参数；(5)通过人机界面读取已存储的参考图像，与当前的图像作比对分析；(6)获得晶粒特征图像；(7)记录或发送晶粒形态图像特征值。本发明快捷、直观，可为结晶控制提供晶粒形态分析数据。

上述蔗糖晶粒采样成像都是摄像机直接对煮糖罐体观察镜或直接对采样口进行拍摄，不能消除结晶糖粒堆叠及粘连现象，拍摄过程中颗粒堆叠或粘连会影响采样数据的准确率。公开文献并未见有煮糖过程结晶颗粒图像识别的自动取样及成像装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种煮糖过程结晶颗粒图像识别的自动取样及成像装置。它能自动抽取采样棒来采集煮糖罐中实时的结晶颗粒并铺平为一层，成像后能够对观察平台进行自动清洗。并且该发明具有能够有效防止取出的结晶糖粒出现堆叠及粘连现象，保证两次取样之间无重复颗粒等优点。

本发明通过以下技术方案达到上述目的：一种煮糖过程结晶颗粒图像识别的自动取样及成像装置，包括抽取机构和成像平台机构。

所述抽取机构的采样棒与偏心轮架焊接，通过花键与工字型支架连接；偏心轮与齿轮通过偏心轮轴连接，齿轮与抽取机构电机连接，抽取机构电机安装在抽取机构电机箱上；工字型支架通过螺栓螺母副与底座连接，底座与脚支架和第二脚支架通过螺纹连接；抽取机构采用对称双偏心轮传动，将采样棒固定连接在偏心轮架上，通过电机带动完全对称的双偏心轮驱动偏心轮架进行往复运动，从而实现采样动作；

所述成像平台机构的工业CCD相机放置在支撑平台上，曲柄一端与成像平台机构电机连接，成像平台机构电机安装在成像平台机构电机箱上；曲柄另一端与连杆通过销钉相连接，连杆与滑块通过一个圆柱副连接；刷子安装在滑块上，滑块在导轨上自由滑动；通过电机控制偏心轮的转动使采样棒抽出及收进煮糖罐，当采样棒取出到最大行程时，糖粒落入观察平台，电机转动使采样棒回收，成像平台机构电机带动曲柄连杆机构转动，曲柄连杆机构带动刷子来回运动，使结晶糖粒铺平成一层；工业CCD相机成像后成像平台机构电机转动，带动刷子来回运动清洁观察平台，以实现成像后自动清洗。

所述采样棒中间设有采样槽，采样棒前端设有凸台，限定采样行程，后端设有两条花键，确保采样棒运动时不产生径向位移。

所述抽取机构为对称双偏心轮传动的抽取机构，平稳地将结晶颗粒取出并让其准确地落在观察平台上。

本发明的突出优点在于：

1、采用对称双偏心轮传动的抽取机构，平稳地将结晶颗粒取出并让其准确地落在观察平台上，由于成像平台机构解决了采样的结晶糖粒重叠及粘连的现象，所以极大提高了成像的质量。

2、自动化程度高，能进行自动作业和异常情况处理。

3、合理紧凑，运行平稳，可行性强，安全性高。

附图说明