碾米质量控制设备、方法以及智能碾米系统技术方案

本发明专利技术公开一种碾米质量控制设备、方法以及智能碾米系统，所述碾米质量控制设备包括门体组件、采样装置、米样分散装置、图像采集装置以及控制装置，门体组件盖设于碾米机的出米嘴，以调节出米嘴受到的压力，采样装置与出米嘴连接设置，以获取出米嘴流出大米的采样米粒，米样分散装置使采样米粒呈单颗粒离散状排布，图像采集装置用以拍摄得到采样米粒的采样图像，控制装置用于接收并处理采样图像，以对应控制驱动装置工作。所述方法应用于所述碾米质量控制设备，所述智能碾米系统包括碾米机和所述碾米质量控制设备。本发明专利技术实现从出米嘴取样、对采样米粒进行质量评价到调整碾米机的闭环控制，自动化程度高，使碾米机能产出碾磨精度更高的大米。

【技术实现步骤摘要】
碾米质量控制设备、方法以及智能碾米系统
本专利技术涉及食品机械
，特别涉及一种碾米质量控制设备、方法以及智能碾米系统。
技术介绍
大米是将稻谷经清理、砻谷、碾削和抛光等加工工序后制成的成品。大米在加工过程中经常受到机械设备的损伤，导致碎米的产生，而碎米的价值仅有整米的50％左右，因此提高大米的加工质量是极其重要的。在去除米粒表皮的糠粉层的加工工序中，需要碾米机的碾磨，米粒不可避免地受到碾辊强烈的碾削力和应力作用，导致稻米的破碎比其他设备发生的几率更大。在现有碾米机中，每1-2小时需要专业的人工对碾米机的碾削效果进行一次检查，通常是将手伸入碾米机出米嘴的导流槽中取样，然后对米样的碾白度、碎米率和碾削精度等质量指标进行分析和判断，最后依据碾削工艺要求对碾米机进行合适地调整。因此，现有的碾米机碾磨加工工序中，需要操作工人对碾米设备进行精准调节和操作，以保证成品米的质量和出品率。如何减少操作调整的时间，克服人为因素的干扰，精准控制大米的碾磨精度，是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种碾米质量控制设备、方法以及智能碾米系统，旨在解决现有的碾米机碾磨加工工序需要减少操作调整的时间、克服人为因素的干扰，以降低碎米率并精准控制大米的碾磨精度的问题。为实现上述目的，本专利技术提出一种应用于碾米机的碾米质量控制设备，所述碾米质量控制设备包括：门体组件，包括门体和驱动装置，所述门体盖设于所述碾米机的出米嘴，所述驱动装置驱动所述门体按压所述出米嘴的压紧程度，以调节所述出米嘴受到的压力；采样装置，与所述出米嘴连接设置，以获取自所述碾米机的出米嘴流出大米的采样米粒；米样分散装置，设有测量工位，所述米样分散装置用于分散自所述采样装置输出的所述采样米粒，以使得所述采样米粒在所述测量工位处呈单颗粒离散状排布；图像采集装置，用以拍摄位于所述测量工位处的所述采样米粒的采样图像；以及，控制装置，电性连接所述图像采集装置和所述驱动装置，用于接收并处理所述采样图像，以对应控制所述驱动装置工作。可选地，所述采样装置包括：导流槽，与所述出米嘴连接设置；外套管，两端分别设有外进样口和外出样口，所述外套管安装于所述导流槽，所述外进样口用以与所述导流槽连通，且呈朝向所述导流槽流出大米的流向设置；内套管，两端分别设有内进样口和内出样口，所述内套管可转动地穿设于所述外套管内，且具有使所述内进样口连通所述外进样口的第一位置、所述内出样口连通所述外出样口的第二位置；以及，旋转驱动装置，驱动连接所述内套管，以使得所述内套管在所述第一位置和所述第二位置之间切换。可选地，在所述外进样口朝向所述外出样口的方向上，所述外套管呈逐渐朝下倾斜设置地安装于所述导流槽。可选地，所述外套管对应所述外出样口处朝下凸设有导流嘴，在所述导流嘴的内腔从上至下呈渐缩设置。可选地，所述米样分散装置包括：储料斗，用以连接所述采样装置的输出口；第一输送带和第二输送带，所述第一输送带与所述第二输送带呈连接设置，所述第一输送带安装于所述储料斗出料端的下方，用以将所述储料斗出料端掉落的所述采样米粒输送至所述第二输送带，其中，所述第二输送带的表面用以形成所述测量工位；以及，米粒刷，设于所述第一输送带与所述第二输送带的连接处，用以拨刷所述采样米粒，以使得所述采样米粒呈单颗粒离散状地进入所述第二输送带。可选地，所述驱动装置包括：座体，固定安装于所述出米嘴，用以安装所述门体，所述座体内部设有安装腔；弹性伸缩机构，安装于所述安装腔，所述弹性伸缩机构的一端与所述门体连接，用以沿靠近和远离所述出米嘴的方向活动；以及，电机，安装于所述座体，且与所述弹性伸缩机构驱动连接，用以控制所述弹性伸缩机构活动而调整所述出米嘴的压力。可选地，所述弹性伸缩机构包括：连杆，一端伸出所述安装腔，用以连接所述门体；螺套，贯设有螺孔；弹簧，两端分别与所述螺套和所述连杆连接；螺杆，可转动地插设于所述螺孔，用以与所述螺套相配合，所述螺杆的一端与所述电机连接，用以在所述电机的驱动下转动。此外，本专利技术还提出一种智能碾米系统，所述智能碾米系统包括：碾米机；以及，如本专利技术所述的碾米质量控制设备，所述碾米质量控制设备安装于所述碾米机。此外，本专利技术还提出一种碾米质量控制方法，应用于如本专利技术所述的碾米质量控制设备，所述方法包括如下步骤：基于所述碾米质量控制设备从所述碾米机出米嘴处获取的采样米粒，获取所述采样米粒的采样图像；根据所述采样米粒的采样图像，获取所述采样米粒的质量特征信息；建立模糊推理系统，所述模糊推理系统的输入量包括所述采样米粒的质量特征信息，输出量包括所述碾米机出米嘴的压力控制量；根据所述模糊推理系统的推理规则，计算生成所述压力控制量的执行命令，并控制所述质量控制设备的驱动装置控制所述碾米机出米嘴的压力。可选地，所述采样米粒的质量特征信息包括但不限于所述采样米粒的碾白度和破碎率；和/或，在所述建立模糊推理系统中，所述采样米粒的质量特征变量和所述压力控制变量的分级均采用非常低、低、中、高和非常高5个同名的隶属函数，并按照5个同名的所述隶属函数进行模糊运算和推理。本专利技术的技术方案中，碾米质量控制设备可以实现从出米嘴取样、对采样米粒进行质量评价到调整碾米机的闭环控制，其自动化程度高，而且没有人为因素的干扰，对碾米机的调整非常精准，进而使碾米机能产出碾磨精度更高的大米。本专利技术通过对出米嘴压力的不同程度的调节，可以产出糙米、胚芽米、留胚米等不同类型的绿色营养食品，在稻谷加工过程中，可设置多个碾米机组成碾米机组，控制碾米机组中的碾米机进行多级分级轻碾，使每一道碾米的碾削度都满足工艺要求，这样大米以营养保存最为完好的方式到达用户的手中，可极大地提升用户体验。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术提供的碾米质量控制设备的一实施例的结构示意图；图2为图1中的取样装置中内套管在第一位置时的结构示意图；图3为图1中的取样装置中内套管在第二位置时的结构示意图；图4为图1中的门体组件的结构示意图；图5为图1中的图像采集装置拍摄的采样图像的示意图；图6为本专利技术提供的碾米质量控制方法的具体实施例的流程示意图。附图标号说明：本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碾米质量控制设备，应用于碾米机，其特征在于，所述碾米质量控制设备包括：/n门体组件，包括门体和驱动装置，所述门体盖设于所述碾米机的出米嘴，所述驱动装置驱动所述门体按压所述出米嘴的压紧程度，以调节所述出米嘴受到的压力；/n采样装置，与所述出米嘴连接设置，以获取自所述碾米机的出米嘴流出大米的采样米粒；/n米样分散装置，设有测量工位，所述米样分散装置用于分散自所述采样装置输出的所述采样米粒，以使得所述采样米粒在所述测量工位处呈单颗粒离散状排布；/n图像采集装置，用以拍摄位于所述测量工位处的所述采样米粒的采样图像；以及，/n控制装置，电性连接所述图像采集装置和所述驱动装置，用于接收并处理所述采样图像，以对应控制所述驱动装置工作。/n

【技术特征摘要】
1.一种碾米质量控制设备，应用于碾米机，其特征在于，所述碾米质量控制设备包括：
门体组件，包括门体和驱动装置，所述门体盖设于所述碾米机的出米嘴，所述驱动装置驱动所述门体按压所述出米嘴的压紧程度，以调节所述出米嘴受到的压力；
采样装置，与所述出米嘴连接设置，以获取自所述碾米机的出米嘴流出大米的采样米粒；
米样分散装置，设有测量工位，所述米样分散装置用于分散自所述采样装置输出的所述采样米粒，以使得所述采样米粒在所述测量工位处呈单颗粒离散状排布；
图像采集装置，用以拍摄位于所述测量工位处的所述采样米粒的采样图像；以及，
控制装置，电性连接所述图像采集装置和所述驱动装置，用于接收并处理所述采样图像，以对应控制所述驱动装置工作。


2.如权利要求1所述的碾米质量控制设备，其特征在于，所述采样装置包括：
导流槽，与所述出米嘴连接设置；
外套管，两端分别设有外进样口和外出样口，所述外套管安装于所述导流槽，所述外进样口用以与所述导流槽连通，且呈朝向所述导流槽流出大米的流向设置；
内套管，两端分别设有内进样口和内出样口，所述内套管可转动地穿设于所述外套管内，且具有使所述内进样口连通所述外进样口的第一位置、所述内出样口连通所述外出样口的第二位置；以及，
旋转驱动装置，驱动连接所述内套管，以使得所述内套管在所述第一位置和所述第二位置之间切换。


3.如权利要求2所述的碾米质量控制设备，其特征在于，在所述外进样口朝向所述外出样口的方向上，所述外套管呈逐渐朝下倾斜设置地安装于所述导流槽。


4.如权利要求3所述的碾米质量控制设备，其特征在于，所述外套管对应所述外出样口处朝下凸设有导流嘴，在所述导流嘴的内腔从上至下呈渐缩设置。


5.如权利要求1所述的碾米质量控制设备，其特征在于，所述米样分散装置包括：
储料斗，用以连接所述采样装置的输出口；
第一输送带和第二输送带，所述第一输送带与所述第二输送带呈连接设置，所述第一输送带安装于所述储料斗出料端的下方，用以将所述储料斗出料端掉落的所述采样米粒输送至所述第二输送带，其中，所述第二输送带的表面用以形成所述测量工位；以及，
米...

【专利技术属性】
技术研发人员：李诗龙，唐红旗，裴后昌，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42