一种清选筛鱼鳞筛片检测装置及方法

摘要

一种清选筛鱼鳞筛片检测装置及方法，用于检测清选筛箱鱼鳞筛片的开度，该清选筛鱼鳞筛片检测装置包括：机架；检测机构包括二线性滑动架，对称安装在该机架的顶端两侧并沿该机架长度方向设置，每一该线性滑动架包括滑动支架和滑板，该滑动支架安装在该机架上，该滑板安装在该滑动支架上并沿该滑动支架同步移动；驱动机构，与该线性滑动架连接；滑架，两端分别安装在该滑板上；激光位移传感器，安装在该滑架上；弹性压平机构，对应于该激光位移传感器安装在该滑架上，用于消除调节过程的运动间隙；以及控制显示机构，包括一显示器及一控制器，该控制器分别与该检测机构及该显示器连接。本发明还提供了该检测装置的检测方法。

权利要求

1.一种清选筛鱼鳞筛片检测装置，用于检测清选筛箱的鱼鳞筛片的开度，其特征在于，所述清选筛鱼鳞筛片检测装置包括：机架；

检测机构，进一步包括：

二线性滑动架，对称安装在所述机架的顶端两侧并沿所述机架长度方向设置，每一所述线性滑动架包括滑动支架和滑板，所述滑动支架安装在所述机架上，所述滑板安装在所述滑动支架上，并沿所述滑动支架同步移动；

驱动机构，与所述线性滑动架连接；

滑架，两端分别安装在所述滑板上；

至少一个弹性压平机构，安装在所述滑架上，用于消除调节过程的运动间隙以确保检测精度；以及

至少一个激光位移传感器，对应于所述弹性压平机构安装在所述滑架上，并位于所述弹性压平机构的正上方；以及

控制显示机构，包括一显示器及一控制器，所述控制器分别与所述检测机构及所述显示器连接。

2.根据权利要求1所述的清选筛鱼鳞筛片检测装置，其特征在于，所述驱动机构包括步进电机和驱动器，所述驱动器与所述步进电机连接，所述步进电机通过带传动与所述线性滑动架连接，并驱动所述滑板沿所述滑动支架同步移动。

3.根据权利要求1或2所述的清选筛鱼鳞筛片检测装置，其特征在于，所述机架上还设置有定位机构，所述定位机构包括二定位轴销，所述定位轴销分别对应于所述线性滑动架设置于所述机架两侧的前端。

4.根据权利要求1或2所述的清选筛鱼鳞筛片检测装置，其特征在于，所述机架上还设置有调平机构，所述调平机构包括导向销、调平旋钮及调整杆，所述调整杆安装在所述机架的后端并与所述滑架平行，所述导向销和调平旋钮分别安装在所述调整杆上，且所述导向销和所述调平旋钮的轴线垂直于水平面。

5.根据权利要求1或2所述的清选筛鱼鳞筛片检测装置，其特征在于，弹性压平机构包括压平板、压轴、弹性机构和信号接收板，所述压平板和信号接收板分别安装在所述压轴的两端，所述弹性机构包括安装在所述压轴上的固定支架、限位板、弹簧和直线轴承，所述直线轴承分别设置所述固定支架的两端，所述限位板设置在所述直线轴承之间，所述弹簧的两端分别抵靠在所述限位板和靠近所述信号接收板一端的所述直线轴承上。

6.根据权利要求5所述的清选筛鱼鳞筛片检测装置，其特征在于，所述弹性压平机构为多个，每个所述弹性压平机构的压轴互相平行且每个所述压轴均垂直于所述滑架。

7.一种清选筛鱼鳞筛片检测方法，其特征在于，采用上述权利要求1‑6中任意一项所述的清选筛鱼鳞筛片检测装置检测鱼鳞筛片的开度，所述清选筛鱼鳞筛片检测方法包括如下步骤：

S100、将待检测的清选筛箱放置于所述清选筛鱼鳞筛片检测装置的机架上，以所述清选筛鱼鳞筛片检测装置的定位机构固定所述清选筛箱的位置，以所述清选筛鱼鳞筛片检测装置的调平机构调整所述清选筛箱的鱼鳞筛在所述清选筛鱼鳞筛片检测装置上放置的平面度；

S200、启动所述清选筛鱼鳞筛片检测装置，使所述清选筛鱼鳞筛片检测装置的检测机构沿所述机架的长度方向进行测量，并将所测得的距离尺寸数据发送至所述控制器；

S300、所述控制器对采集到的所述距离尺寸数据进行分析处理，得到鱼鳞筛片的开度检测数据，并将所述开度检测数据与所述控制器内预存的预设边界值进行比对，判断所述鱼鳞筛开度是否合格；以及

S400、所述控制器将判断结果发送至所述显示器进行显示。

8.如权利要求7所述的清选筛鱼鳞筛片检测方法，其特征在于，还包括如下步骤：S500、所述控制器控制所述驱动机构的步进电机动作，使所述检测机构复位；将所述清选筛箱从所述机架上取下，完成一次检测。

9.如权利要求7或8所述的清选筛鱼鳞筛片检测方法，其特征在于，在步骤S200中，通过所述驱动机构的步进电机带动滑架并进一步带动激光位移传感器和弹性压平机构运动，在运动中实时测量并采集所述鱼鳞筛的开度数据，并发送至所述控制器。

10.如权利要求9所述的清选筛鱼鳞筛片检测方法，其特征在于，所述控制器通过所述驱动机构的驱动器控制所述步进电机动作，并驱动所述滑板同步运动带动所述激光位移传感器和弹性压平机构沿固定路径运动，实时采集距离信号并发送至所述控制器。

说明书

一种清选筛鱼鳞筛片检测装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及农业机械检测装置及方法，特别是一种用于快速检测鱼鳞筛片开度的清选筛鱼鳞筛片检测装置及方法。

背景技术

[0002] 目前主粮作物基本全部实现了机械化收获，但国产收获机依然存在可靠性差、无故障作业时间短和收获效果差等问题，其中损失率高和清洁率低是最为突出的两个问题。
清洁率和损失率是联合收获机性能的主要评价指标，清选损失是机械收获损失的主要来源
之一，制造质量差是清选性能不能达标的主要原因。因此有效控制清选装置的制造质量是
提高清洁率、减小损失率的有效手段，对制造质量进行快速可靠检测是制造质量控制的前
提。

[0003] 鱼鳞筛作为常用清选筛，其筛面由冲压的鱼鳞型筛片组成，鱼鳞筛片开度可自由调节，适用于多种物料和工况，因而在联合收获机上广泛应用。鱼鳞筛一般分为上筛、下筛
和尾筛三个筛组，上筛布置20～30排筛片、下筛布置30～40排筛片、尾筛布置10～15排筛
片，每个筛组在筛分前进方向中可分为不同的开度调节区域，筛片可在0～45°范围内自由
调节，以适应筛分过程物料组成的不断变化。生产中一般任意抽取3个筛片进行检测，要求
平均差值不大于3mm，人眼观察没有凹凸不平的变形便视为合格。由于调节过程的运动间隙
等原因，一些筛片在调节后不能完全入位，虽然不影响清选作业，但容易被检测人员误判。
人工检测效率低，抽取样本点少，且样本抽取随意性大，不能准确衡量整筛的加工质量。

[0004] 因此，如何对清选筛的鱼鳞筛片开度进行快速、高精度检测，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述问题，提供一种清选筛鱼鳞筛片检测装置及方法，以对清选筛的鱼鳞筛片开度进行快速、高精度检测。

[0006] 为了实现上述目的，本发明提供了一种清选筛鱼鳞筛片检测装置，用于检测清选筛箱鱼鳞筛片的开度，其中，所述清选筛鱼鳞筛片检测装置包括：

[0007] 机架；

[0008] 检测机构，进一步包括：

[0009] 二线性滑动架，对称安装在所述机架的顶端两侧并沿所述机架长度方向设置，每一所述线性滑动架包括滑动支架和滑板，所述滑动支架安装在所述机架上，所述滑板安装
在所述滑动支架上，并沿所述滑动支架同步移动；

[0010] 驱动机构，与所述线性滑动架连接；

[0011] 滑架，两端分别安装在所述滑板上；

[0012] 至少一个弹性压平机构，安装在所述滑架上，用于消除调节过程的运动间隙以确保检测精度；以及

[0013] 至少一个激光位移传感器，对应于所述弹性压平机构安装在所述滑架上，并位于所述弹性压平机构的正上方；以及

[0014] 控制显示机构，包括一显示器及一控制器，所述控制器分别与所述检测机构及所述显示器连接。

[0015] 上述的清选筛鱼鳞筛片检测装置，其中，所述驱动机构包括步进电机和驱动器，所述驱动器与所述步进电机连接，所述步进电机通过带传动与所述线性滑动架连接，并驱动
所述滑板沿所述滑动支架同步移动。

[0016] 上述的清选筛鱼鳞筛片检测装置，其中，所述机架上还设置有定位机构，所述定位机构包括二定位轴销，所述定位轴销分别对应于所述线性滑动架设置于所述机架两侧的前
端。

[0017] 上述的清选筛鱼鳞筛片检测装置，其中，所述机架上还设置有调平机构，所述调平机构包括导向销、调平旋钮及调整杆，所述调整杆安装在所述机架的后端并与所述滑架平
行，所述导向销和调平旋钮分别安装在所述调整杆上，且所述导向销和所述调平旋钮的轴
线垂直于水平面。

[0018] 上述的清选筛鱼鳞筛片检测装置，其中，弹性压平机构包括压平板、压轴、弹性机构和信号接收板，所述压平板和信号接收板分别安装在所述压轴的两端，所述弹性机构包
括安装在所述压轴上的固定支架、限位板、弹簧和直线轴承，所述直线轴承分别设置所述固
定支架的两端，所述限位板设置在所述直线轴承之间，所述弹簧的两端分别抵靠在所述限
位板和靠近所述信号接收板一端的所述直线轴承上。

[0019] 上述的清选筛鱼鳞筛片检测装置，其中，所述弹性压平机构为多个，每个所述弹性压平机构的压轴互相平行且每个所述压轴均垂直于所述滑架。

[0020] 为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种清选筛鱼鳞筛片检测方法，其中，采用上述的清选筛鱼鳞筛片检测装置检测鱼鳞筛片的开度，所述清选筛鱼鳞筛片检测方法
包括如下步骤：

[0021] S100、将待检测的清选筛箱放置于所述清选筛鱼鳞筛片检测装置的机架上，以所述清选筛鱼鳞筛片检测装置的定位机构固定所述清选筛箱的位置，以所述清选筛鱼鳞筛片
检测装置的调平机构调整所述清选筛箱的鱼鳞筛在所述清选筛鱼鳞筛片检测装置上放置
的平面度；

[0022] S200、启动所述清选筛鱼鳞筛片检测装置，使所述清选筛鱼鳞筛片检测装置的检测机构沿所述机架的长度方向进行测量，并将所测得的距离尺寸数据发送至所述控制器；

[0023] S300、所述控制器对采集到的所述距离尺寸数据进行分析处理，得到鱼鳞筛片的开度检测数据，并将所述开度检测数据与所述控制器内预存的预设边界值进行比对，判断
所述鱼鳞筛开度是否合格；以及

[0024] S400、所述控制器将判断结果发送至所述显示器进行显示。

[0025] 上述的清选筛鱼鳞筛片检测方法，其中，还包括如下步骤：

[0026] S500、所述控制器控制所述步进电机动作，使所述检测机构复位；将所述清选筛箱从所述机架上取下，完成一次检测。

[0027] 上述的清选筛鱼鳞筛片检测方法，其中，在步骤S200中，通过步进电机带动滑架并进一步带动激光位移传感器和弹性压平机构运动，在运动中实时测量并采集所述鱼鳞筛的
开度数据，并发送至所述控制器。

[0028] 上述的清选筛鱼鳞筛片检测方法，其中，所述控制器通过驱动器控制所述步进电机动作，并驱动所述滑板同步运动带动所述激光位移传感器和弹性压平机构沿固定路径运
动，实时采集距离信号并发送至所述控制器。

[0029] 本发明的技术效果在于：

[0030] 1)本发明具有弹性压平机构的基于激光测距技术的清选筛鱼鳞筛片开度快速检测装置，与现有人工检测相比，检测速度快、检测精度高，可一次性完成所有鱼鳞筛片的检
测，提高了鱼鳞筛片制造质量的检测效率、尺寸一致性和精度，提升了农业机械化制造和检
测水平；

[0031] 2)本发明使得检测出的鱼鳞筛片合格率大大提高，因而降低了清选损失，提高了机械化收获效率和产品质量。

[0032] 以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

[0033] 图1为本发明一实施例的检测装置结构示意图；

[0034] 图2为本发明一实施例的检测装置的俯视图；

[0035] 图3为本发明一实施例的弹性压平机构结构示意图；

[0036] 图4为本发明一实施例的线性滑动架结构示意图；

[0037] 图5为本发明一实施例的检测方法原理图。

[0038] 其中，附图标记

[0039] 1   机架

[0040] 2   清选筛箱

[0041] 3   定位机构

[0042] 4   步进电机

[0043] 5   线性滑动架

[0044] 51  主动带辊

[0045] 52  带辊支座

[0046] 53  皮带

[0047] 54  滑板

[0048] 55  滑动支架

[0049] 56  从动带辊

[0050] 6   显示器

[0051] 7   控制器

[0052] 8   驱动器

[0053] 9   调平机构

[0054] 10  滑架

[0055] 11  激光位移传感器

[0056] 12  弹性压平机构

[0057] 121 压平板

[0058] 122 压轴

[0059] 123 固定支架

[0060] 124 限位板

[0061] 125 弹簧

[0062] 126 直线轴承

[0063] 127 信号接收板

[0064] 128 锁紧螺母

[0065] 13  鱼鳞筛片

具体实施方式

[0066] 下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

[0067] 参见图1及图2，图1为本发明一实施例的检测装置结构示意图，图2为本发明一实施例的检测装置的俯视图。本发明的清选筛鱼鳞筛片检测装置，用于检测清选筛箱2的鱼鳞
筛片13的开度，可对清选筛鱼鳞筛片13开度进行快速、高精度检测，所述清选筛鱼鳞筛片检
测装置包括：机架1；检测机构，用于采集所述激光位移传感器11到所述弹性压平机构12顶
部表面的距离信号，进一步包括：二线性滑动架5，对称安装在所述机架1的顶端两侧并沿所
述机架1长度方向设置，每一所述线性滑动架5包括滑动支架55和滑板54，所述滑动支架55
安装在所述机架1上，所述滑板54安装在所述滑动支架55上，两侧的滑板54分别沿对应的所
述滑动支架55同步移动；驱动机构，与所述线性滑动架5连接；滑架10，两端分别安装在所述
滑板54上；至少一个弹性压平机构12，安装在所述滑架10上，用于消除调节过程的运动间隙
以确保检测精度；以及至少一个激光位移传感器11，对应于弹性压平机构12安装在所述滑
架10上，并位于弹性压平机构12的正上方；以及控制显示机构，用于人机交互和控制检测机
构工作，驱动所述检测机构测距并收集测距结果显示，包括一显示器6及一控制器7，所述控
制器7分别与所述检测机构及所述显示器6连接。所述控制显示机构用于人机交互和控制检
测机构工作，驱动所述检测机构测距并收集测距结果显示于所述显示器6上。所述显示器6
优选为一触摸屏，能够进行显示以及触控操作。

[0068] 其中，所述驱动机构包括步进电机4和驱动器8，所述控制器7与所述驱动器8连接，所述控制器7通过所述驱动器8控制所述滑板54移动进行检测。所述驱动器8与所述步进电
机4连接，所述步进电机4通过带传动与所述线性滑动架5连接，并驱动所述滑板54沿所述滑
动支架55同步移动。所述控制器7与所述步进电机4信号连接，能通过控制所述步进电机4动
作而控制所述激光位移传感器11和弹性压平机构12动作；所述控制器7与所述激光位移传
感器11信号连接，所述激光位移传感器11所测量获得的距离信号能够传送回所述控制器7。

[0069] 所述机架1上还设置有定位机构3，所述定位机构3包括二定位轴销，所述定位轴销分别对应于所述线性滑动架5设置于所述机架1两侧的前端。所述定位轴销用于固定所述清
选筛箱2的位置，所述鱼鳞筛安装在清选筛箱2内。所述清选筛箱2的前端左右侧壁各具有一
转臂中心孔。当固定所述清选筛箱2于所述清选筛鱼鳞筛片检测装置上时，以所述转臂中心
孔套设于所述定位轴销。

[0070] 所述机架1上还设置有调平机构9，所述调平机构9包括二导向销、二调平旋钮及一调整杆，所述调整杆安装在所述机架1的后端并与所述滑架10平行，所述导向销和调平旋钮
分别安装在所述调整杆上，且所述导向销和所述调平旋钮的轴线垂直于水平面。所述调整
杆用于在平面度调整过程中支撑所述清选筛箱2，所述调平旋钮用于调整所述清选筛箱2在
所述清选筛鱼鳞筛片检测装置上放置的平面度。

[0071] 参见图3，图3为本发明一实施例的弹性压平机构结构示意图。弹性压平机构12包括压平板121、压轴122、弹性机构和信号接收板127，所述压平板121和信号接收板127分别
安装在所述压轴122的两端，所述弹性机构包括安装在所述压轴122上的固定支架123、限位
板124、弹簧125和直线轴承126，所述直线轴承126分别设置在所述固定支架123的两端，所
述限位板124设置在所述直线轴承126之间，所述弹簧125的两端分别抵靠在所述限位板124
和靠近所述信号接收板127一端的所述直线轴承126上；信号接收板127通过锁紧螺母128固
定在压轴122的顶端。所述弹性压平机构12可为多个，本实施例为3个，并对应设置3个激光
位移传感器11，每个所述弹性压平机构12的压轴122互相平行且每个所述压轴122均垂直于
所述滑架10。

[0072] 参见图4，图4为本发明一实施例的线性滑动架结构示意图。线性滑动架5包括滑动支架55、主动带辊51、从动带辊56、滑板54、带辊支座52及皮带53，滑板54设置在滑动支架55
上并与皮带53连接，主动带辊51和从动带辊56分别安装在设置在滑动支架55两端的带辊支
座52上，所述皮带53设置于所述滑动支架55内部，并张紧在主动带辊51和从动带辊56上，步
进电机4设置于所述滑动支架55外部并与主动带辊51连接，步进电机4带动主动带辊51转
动，主动带辊51带动皮带53移动，连接在皮带53上的滑板54随皮带53一起移动。所述滑架10
的两端分别设置于位于二滑动支架55上的滑板54上，并随同滑板54一起移动。每一激光位
移传感器11与每一弹性压平机构12设置于所述滑架10上，随着滑架10移动一起移动。

[0073] 参见图5，图5为本发明一实施例的检测方法原理图。本发明的清选筛鱼鳞筛片检测方法，采用上述的清选筛鱼鳞筛片检测装置检测鱼鳞筛片13的开度，所述清选筛鱼鳞筛
片检测方法包括如下步骤：

[0074] 步骤S100、将待检测的清选筛箱2放置于所述清选筛鱼鳞筛片检测装置的机架1上，鱼鳞筛安装在清选筛箱2内；以所述定位机构3固定所述清选筛箱2的位置，以所述调平
机构9调整所述清选筛箱2的鱼鳞筛在所述清选筛鱼鳞筛片检测装置上放置的平面度；

[0075] 其中，所述定位机构3包括二定位轴销位于机架的前端，所述清选筛箱2的二侧壁前端具有二转臂中心孔，通过将所述转臂中心孔套设固定于所述定位轴销，以固定所述清
选筛箱2的位置。将所述清选筛箱2的后端放置于所述调平机构9顶部，调平机构9的所述导
向销用于平面度调整过程中调整杆的导向，所述调整杆用于在平面度调整过程中支撑清选
筛箱2，调平旋钮用于调整所述鱼鳞筛在所述检测装置上放置的平面度。在转臂水平面上放
置横纵双向水平尺，并通过所述调平旋钮调整所述鱼鳞筛在所述清选筛鱼鳞筛片检测装置
上放置的平面度，使所述鱼鳞筛水平放置。

[0076] 步骤S200、启动所述清选筛鱼鳞筛片检测装置，使所述检测机构沿所述机架1的长度方向进行测量，并将所测得的距离尺寸数据发送至所述控制器7；可通过步进电机4带动
滑架10并进一步带动激光位移传感器11和弹性压平机构12运动，在运动中实时测量并采集
所述鱼鳞筛的开度数据，并发送至所述控制器7；所述控制器7通过驱动器8控制所述步进电
机4动作，并驱动所述滑板54同步运动带动所述激光位移传感器11和弹性压平机构12沿固
定路径运动，实时采集距离信号并发送至所述控制器7。

[0077] 检测机构是以所述步进电机4带动滑架10移动，设置在滑架10上的所述激光位移传感器11和弹性压平机构12随着滑架10一同运动，并在运动中测量并采集所述鱼鳞筛的开
度数据。位于所述机架1上方的所述激光位移传感器11，为沿着所述清选筛箱2的长度方向
进行移动并进行激光测距。在本实施例中，所述控制显示机构还包括驱动器8，所述控制器7
控制所述驱动器8来驱动所述步进电机4动作，使带动所述激光位移传感器11沿固定路径运
动，实时采集距离信号并发送至所述控制器7。

[0078] 步骤S300、所述控制器7对采集到的所述距离尺寸数据进行分析处理，得到鱼鳞筛片13的开度检测数据，并将所述开度检测数据与所述控制器7内预存的预设边界值进行比
对，判断所述鱼鳞筛开度是否合格；以及

[0079] 步骤S400、所述控制器7将判断结果发送至所述显示器6进行显示。

[0080] 其中，所述预设边界值，即尺寸合格的鱼鳞筛开度数据，以实时测量的鱼鳞筛开度数据与合格的鱼鳞筛开度数据进行比对，以判断所测的鱼鳞筛是否合格。

[0081] 还可包括如下步骤：

[0082] 步骤S500、所述控制器7控制所述步进电机4动作，使所述检测机构复位；将所述清选筛箱2从所述机架1上取下，完成一次检测过程。

[0083] 该测量过程的定位尺寸检测原理如图5所示，图中，C为激光位移传感器11距离与鱼鳞筛片13之间的距离，B为弹性压平机构12的结构尺寸，A为激光位移传感器11的实时检
测数值。由图可知：

[0084] C＝B+A

[0085] 当固定激光位移传感器11的滑架10在步进电机4的驱动下沿固定路径运动，激光位移传感器11实时检测数值A，并将结果输出到控制器7，控制器7采集和处理距离信息，并
将处理后的数据存储且在显示器6上显示。可包括人机交互动态显示提醒步骤，所述控制器
7将检测数据和处理结果实时输送到显示器6，并与预先设定的模型边界条件实时动态比对
显示，以直观展示检测及处理结果。

[0086] 本发明与现有技术相比，至少具有如下显著技术效果：

[0087] 1)本发明具有弹性压平机构的基于激光测距技术的清选筛鱼鳞筛片开度快速检测装置，与现有人工检测方式相比，检测速度快、检测精度高，可一次性完成所有鱼鳞筛片
的检测，提高了鱼鳞筛片制造质量的检测效率、尺寸一致性和精度，提升了农业机械化制造
和检测水平；

[0088] 2)本发明的检测装置和检测方法，使得检测出的鱼鳞筛片合格率大大提高，因而降低了清选损失，提高了机械化收获效率和产品质量。

[0089] 当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变
形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。