一种具有物料检测功能的切片机的制作方法

1.本技术涉及特定变量的测量技术领域，尤其涉及一种具有物料检测功能的切片机。


背景技术：

2.随着技术的发展，自动化手段在多个行业中成为现实，为产能的提升、效率的提高提供了条件。通常情况下，自动化程度越高，其带来的优势也更加明显。倘若生产的各个过程都能够实现自动化，则以此为基础设计的流水线将明显的改善生产条件。但是，工业生产过程往往涉及多个环节，上下游之间的衔接为流水线作业提出了更高的要求。例如，在中药材生产领域中，中药材需要经历分拣、切片、烘干、仓储等环节。不同批次的中药材由于采集环境不同、药材的类型也未必相同，则其含水量也不同，对后续的烘干工艺也会造成影响。若烘干时长不足，将会导致产品水分含量较高，不利于仓储。若烘干时长过高，则有可能会影响产品的物性，影响运输以及药效的保持。若能够在切片环节为下游的烘干工艺做出一定的准备，将有利于在实现流水线作业的同时，保障产品质量。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种具有物料检测功能的切片机，以至少部分的解决上述技术问题。
4.本技术实施例采用下述技术方案：第一方面，本技术实施例提供一种具有物料检测功能的切片机，所述切片机包括：刀片组件，包含：若干个依次排列的刀片；配置为：沿下刀方向移动时，对物料进行切割，完成切割之后，沿所述下刀方向的反方向移动进行复位；水分检测组件，包含：检测单元、以及与所述检测单元分别连接的第一探头和第二探头；所述第一探头贴设在所述刀片组件中位于排列次序中间的中间刀片的一侧；所述第二探头设置在所述中间刀片的另一侧和与之相邻的所述刀片之间；所述第一探头和所述第二探头均配置为：在所述刀片组件对所述物料进行切割时，插入所述物料中，以实现对所述物料表征水分的数据进行采集；所述检测单元配置为：基于所述第一探头和所述第二探头采集的数据，确定所述物料的水分含量；控制组件，与所述刀片组件和所述水分检测组件分别连接；配置为控制所述刀片组件的下刀，以及控制所述物料的进料；其中，所述检测单元还配置为：将基于所述第一探头采集的数据确定出的水分含量，作为第一数据；将基于所述第二探头采集的数据确定出的水分含量，作为第二数据；在所述第一数据大于所述第二数据的情况下，采用预设的权重对所述第二数据进行加权，得到目标数据；所述目标数据用于表征所述物料的水分含量；所述权重大于1，是基于所述物料的类型确定的，且与所述物料沿所述下刀方向的尺寸正相关。
5.在本说明书一个可选的实施例中，所述检测单元还配置为：
在所述第一数据不大于所述第二数据的情况下，将所述第一数据和所述第二数据的平均值，作为所述目标数据。
6.在本说明书一个可选的实施例中，所述第二探头为多个，多个所述第二探头沿所述刀片的延伸方向排布，所述第二数据是多个所述第二探头采集的数据的平均值。
7.在本说明书一个可选的实施例中，所述第一探头和所述第二探头朝向所述物料的一端为针状。
8.在本说明书一个可选的实施例中，所述水分检测组件，还包含压力传感器；所述压力传感器与所述刀片组件连接，配置为：检测所述刀片组件进行切割时，由所述物料造成的压力；所述权重与所述压力正相关。
9.在本说明书一个可选的实施例中，所述切片机还包含传送组件，配置为：至少部分地设置于所述刀片组件的下刀方向上，用于传送所述物料；所述传送组件与所述水分检测组件连接，以基于所述水分检测组件确定的所述目标数据，将切割后的不同水分含量的所述物料，传送至与其水分含量对应的烘干等待区。
10.在本说明书一个可选的实施例中，所述检测单元还配置为：所述检测单元本地存储有物料系数表，所述物料系数表用于管理所述物料的类型与预设的物料系数之间的对应关系；所述物料系数用于确定所述权重；所述切片机还包含交互组件；所述交互组件与所述水分检测组件连接；配置为：在所述切片机启动时，展示所述物料系数表管理的所述物料的类型，以基于用户的选择，确定所述物料所属的类型。
11.在本说明书一个可选的实施例中，所述第一探头和所述第二探头沿所述下刀方向可移动的设置；所述控制组件还配置为：若在指定时间段内，检测到的所述第一数据和所述第二数据均相等，则减小所述第一探头和所述第二探头与所述物料之间的距离，且使得该距离不小于所述刀片与所述物料之间的最小距离。
12.在本说明书一个可选的实施例中，所述切片机还包含清洁组件，所述清洁组件具有多孔结构或者疏松结构，垂直于所述下刀方向设置于所述第一探头和所述第二探头周围，配置为：在所述第一探头和所述第二探头沿所述下刀方向、以及所述下刀方向的反方向移动时，清洁所述第一探头和所述第二探头朝向所述物料的一端。
13.在本说明书一个可选的实施例中，所述指定时间段的时长与当前正在切割的所述物料的物料系数负相关，且不小于预设时长；其中，所述预设时长与所述刀片组件的切割频率负相关。
14.本技术实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本技术提供的一种具有物料检测功能的切片机用于将物料切割成片状或者条状，此外，为了配合下游的烘干工艺，还设计了与刀片组件配合的水分检测组件。水分检测组件的两个探头与刀片的相对位置不同，一方面，在刀片沿下刀方向下刀时，带动探头插入或者抵触在物料上，以在切割的同时实现对物料水分的检测；另一方面，第一探头和第二探头相对于刀片对物料的切割位置不同，由切割造成的物料局部缺陷引起的水分溢出也能够被探头检测到，则可能存在的物料内部含水量较高，或者物料的持水性较高，这些对下游烘干会
造成影响的因素也能够被检测出。针对持水性不同的物料设置了权重对含水量进行了加权，以通过持水性修正含水量对烘干工艺造成的影响，有利于提高烘干效果的同时，保障上下游之间工艺的衔接。
附图说明
15.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
16.在附图中：图1为本说明书实施例提供的一种具有物料检测功能的切片机的部分结构示意图；图2为本说明书实施例提供的一种具有物料检测功能的切片机在执行切割时清洁组件与探头的相对位置示意图；图3为本说明书实施例提供的一种具有物料检测功能的切片机在执行清洁时清洁组件与探头的相对位置示意图。
具体实施方式
17.下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本技术能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其它元件、材料、设备所替代。在某些情况下，本技术相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本技术的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
18.另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，设备描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
19.本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
20.以下结合附图，详细说明本技术各实施例提供的技术方案。
21.如图1所示的本说明书中的切片机的部分结构，切片机包含刀片组件、水分检测组件、以及控制组件。本说明书仅对切片机用于实现切割功能、水分检测功能、以及物料传输功能的部分进行了设计，至于切片机需要实现的其他功能（例如，自动关机功能、刀片清洁功能、刀片保护功能等）和外观设计，在相关领域中，能够用于实现这些功能的技术手段，在条件允许的情况下，均适用于本说明书。
22.其中，刀片组件，包含：若干个依次排列的刀片；配置为：沿下刀方向移动时，对物料进行切割，完成切割之后，沿所述下刀方向的反方向移动进行复位。复位之后，刀片与物料的相对位置关系如图1所示。刀片组件沿排列的方向的尺寸通常是大于物料在该方向的
尺寸，以保障物料不存在无法切割到的位置。为实现该目的，刀片组件包含的刀片的数量可以根据实际的生产需求确定。在本说明书一个可选的实施例中，刀片组件包含的相邻刀片之间的间距相等，刀片之间的距离即为目标的物料尺寸。本说明书中的刀片组件至少在执行切割时为一体的结构，在执行切割时，刀片组件中的刀片一起动作。在可选的实施例中，刀片组件还包含刀柄，各个刀片非用于切割的一端与刀柄连接，则动作刀柄，就可以带动所有刀片进行动作。若某一刀片发生故障，则可以单独的对这个刀片进行拆卸，以完成更换。同一刀片组件包含的各个刀片结构尺寸均相同，以稳定切割效果。
23.水分检测组件，包含：检测单元、以及与所述检测单元分别连接的第一探头和第二探头。在执行切割时，刀片组件和探头为一体的设置，以在刀片组件的带动下，探头随刀片一起运动，进而探头的一端能够插入物料中，实现水分检测。所述第一探头和所述第二探头均配置为：在所述刀片组件对所述物料进行切割时，插入所述物料中，以实现对所述物料表征水分的数据进行采集；所述检测单元配置为：基于所述第一探头和所述第二探头采集的数据，确定所述物料的水分。在本说明书一个可选的实施例中，水分检测组件是采用卤素红外水分检测原理进行的水分检测。示例性地，具有相近的卤素红外水分检测原理的水分检测产品如型号为h5216（德科deke牌）的卤素红外水分检测仪。
24.探头与刀片组件的相对位置如图1所示。所述第一探头贴设在所述刀片组件中位于排列次序中间的中间刀片的一侧，两者位置相对紧密。考虑到物料未必具有疏松的结构，探头未必能够插入到物料内部，如何能检测到实际的含水量，成为亟待解决的问题。特别是针对含水量较高或者持水性较高的物料，在切割造成的物料面处将会出现水分溢出的现象，此时，第一探头能够检测到断面出溢出的水分，由于刀片对物料的挤压，第一探头检测的数据有可能会略高于物料的实际水分含量。在本说明书一个可选的实施例中，为尽量保障检测的准确性，将探头朝向所述物料的一端加工为针状的结构。
25.所述第二探头设置在所述中间刀片的另一侧和与之相邻的刀片之间，该位置不会受到切割溢出的水分的影响，其检测到的结果与持水率无关。若物料结构疏松，探头能够插入物料中，则第二探头检测的结果是较为准确的。此外，第二探头也未必能够插入物料内部（受物料自身的属性影响，例如韧性、脱水率、上游是否有清洗工艺），可能更多是检测到物料表面的水分。
26.在某些情况下，刀片组件中包含的刀片的数量是偶数，则存在两个位于刀片组件中间的刀片，则将其中之一作为本说明书中的中间刀片。通常情况下，为保障物料能够均匀地被切割到，需要将物料尽量地传送至刀片组件的中间部位，则物料两侧的部分也能够被切割到，本说明书将探头设置在中间刀片上，或者中间刀片附近，能够保障两个探头都能够采集到较为有效的数据。
27.一方面，在刀片沿下刀方向下刀时，带动探头插入或者抵触在物料上，以在切割的同时实现对物料水分的检测；另一方面，第一探头和第二探头相对于刀片对物料的切割位置不同，由切割造成的物料局部缺陷引起的水分溢出也能够被探头检测到，则可能存在的物料内部含水量较高，或者物料的持水性较高，这些对下游烘干会造成影响的因素也能够被检测出。
28.控制组件，与所述刀片组件和所述水分检测组件分别连接；配置为控制所述刀片组件的下刀，以及控制所述物料的进料，以使得切割能够周期性的执行，切割完成之后，在
控制组件的控制下，将物料送走，重新将未切割的物料输送至刀片的切割方向上。
29.为实现准确的检测，本说明书中的检测单元还配置为：将基于所述第一探头采集的数据确定出的水分含量，作为第一数据；将基于所述第二探头采集的数据确定出的水分含量，作为第二数据；在所述第一数据大于所述第二数据的情况下（表明存在持水率较高的现象的可能性较大，有可能存第二数据偏离准确数据的现象），采用预设的权重对所述第二数据进行加权，得到目标数据，且使得目标数据不大于第一数据；所述目标数据用于表征所述物料的水分含量；所述预设的权重大于1，是基于所述物料的类型确定的，且与所述物料沿所述下刀方向的尺寸正相关。
30.本说明书中的方法针对持水性不同的物料设置了权重对含水量进行了加权，以通过持水性修正含水量对烘干工艺造成的影响，有利于提高烘干效果的同时，保障上下游之间工艺的衔接。
31.在本说明书一个可选的实施例中，在所述第一数据不大于所述第二数据的情况下（表明存在持水率较高的现象的可能性较小，第二数据偏离准确数据的现象不会太严重），将所述第一数据和所述第二数据的平均值，作为所述目标数据。在进一步可选的实施例中，为了得到更加准确的结果，所述第二探头为多个，多个所述第二探头沿所述刀片的延伸方向排布，所述第二数据是多个所述第二探头采集的数据的平均值。
32.为进一步提高检测精度，在本说明书进一步可选的实施例中，所述水分检测组件，还包含压力传感器。所述压力传感器与所述刀片组件连接，配置为：检测所述刀片组件进行切割时，由所述物料造成的压力。倘若物料呈脆性，则压力会较小，由刀片挤压造成的溢出的现象较为不明显。若物料呈韧性，则压力会较大，由刀片挤压造成的溢出的现象会较为明显，持水率对检测结果造成的影响会较大。所述预设的权重与所述压力正相关。
33.通常情况下，一台切片机不大可能从始至终只针对一种类型的物料进行切割，在被切割的物料发生了变更的情况下，如何重新确定权重。在本说明书一个可选的实施例中，所述检测单元还配置为：所述检测单元本地存储有物料系数表，所述物料系数表用于管理所述物料的类型与预设的物料系数之间的对应关系；所述物料系数用于确定所述权重。物料系数是基于经验确定的。所属领域技术人员，针对某一新的物料，可以通过实验确定其物料系数。
34.在本说明书一个可选的实施例中，所述指定时间段的时长与当前正在切割的所述物料的物料系数负相关，且不小于预设时长。在具体操作时，可以先基于刀片组件的切割频率设置预设时长。然后，确定目标时长，目标时长与当前正在切割的所述物料的物料系数负相关。之后，将预设时长和目标时长之和，作为指定时间段的时长。
35.所述切片机还包含交互组件；所述交互组件与所述水分检测组件连接；配置为：在所述切片机启动时，展示所述物料系数表管理的所述物料的类型，以基于用户的选择确定所述物料所属的所述类型。交互组件还可以用于对物料系数进行输入。
36.为实现物料的传输，在本说明书一个可选的实施例中，所述切片机还包含传送组件，配置为：至少部分地设置于所述刀片组件的下刀方向上，用于传送所述物料；所述传送组件与所述水分检测组件连接，以基于所述水分检测组件确定的所述目标数据，将切割后的不同水分含量的所述物料，传送至与其水分含量对应的烘干等待区。例如，烘干等待区包含高水分等待区、中水分等待区和低水分等待区。将目标数据表示出的水分含量较高的物
料传输至高水分等待区、将目标数据表示出的水分含量适中的物料传输至中水分等待区、将目标数据表示出的水分含量较低的物料传输至低水分等待区。
37.可选地，传送组件包含用于承载物料的履带。相关技术领域中，可以实现将物料传输至不同区域的技术手段，在条件允许的情况下，均适用于本说明书。
38.传送组件还可以是连接上下游工艺的渠道，在本说明书一个可选的实施例中，对物料进行切割的上游工艺，还包含物料预处理工艺。例如，脱皮工艺。经上游工艺处理过的物料有可能在下刀方向上的尺寸不是很均一，则有可能存在某些物料在下刀方向上的尺寸较小，导致有可能存在探头接触不到物料的现象。由此，在本说明书一个可选的实施例中，所述第一探头和所述第二探头沿所述下刀方向可移动的设置。所述控制组件还配置为：若在指定时间段内（指定时间段的时长是预设的），检测到的所述第一数据和所述第二数据均相等（有可能存在探头无法与物料充分接触的现象），则减小所述第一探头和所述第二探头与所述物料之间的距离，且使得该距离不小于所述刀片与所述物料之间的最小距离。该调整可以是由电机驱动实现的。
39.在对物料的水分含量进行检测时，难免存在由物料性状等因素引起的、物料的残渣或者粘稠的汁液附着在探头上的现象。为实现对探头的清洁，在本说明书一个可选的实施例中，所述切片机还包含清洁组件，所述清洁组件具有多孔结构或者疏松结构，垂直于所述下刀方向设置于所述第一探头和所述第二探头周围，配置为：在所述第一探头和所述第二探头沿所述下刀方向以及所述下刀方向的反方向移动时，清洁所述第一探头和所述第二探头朝向所述物料的一端。在执行切割时，清洁组件与探头的相对位置如图2所示。在执行对探头的清洁时，探头与清洁组件的相对位置如图3所示。清洁组件与刀片组件位置相对固定的设置。可选地，清洁组件包含海绵或者清洁凝胶。
40.可选地，可以周期性地实行清洁。清洁仅针对探头，而不是刀片，由于刀片切割与物料接触的程度大于探头，刀片上粘有碎屑的可能性比探头更大，若对刀片也进行清洁，则有可能会污染清洁组件，降低清洁组件的清洁效果。在清洁组件上溶解有清洁剂的情况下，清洁剂也有可能会污染刀片。
41.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为切片机、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
42.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种具有物料检测功能的切片机，其特征在于，包括：刀片组件，包含：若干个依次排列的刀片；配置为：沿下刀方向移动时，对物料进行切割，完成切割之后，沿所述下刀方向的反方向移动进行复位；水分检测组件，包含：检测单元、以及与所述检测单元分别连接的第一探头和第二探头；所述第一探头贴设在所述刀片组件中位于排列次序中间的中间刀片的一侧；所述第二探头设置在所述中间刀片的另一侧和与之相邻的所述刀片之间；所述第一探头和所述第二探头均配置为：在所述刀片组件对所述物料进行切割时，插入所述物料中，以实现对所述物料表征水分的数据进行采集；所述检测单元配置为：基于所述第一探头和所述第二探头采集的数据，确定所述物料的水分含量；控制组件，与所述刀片组件和所述水分检测组件分别连接；配置为控制所述刀片组件的下刀，以及控制所述物料的进料；其中，所述检测单元还配置为：将基于所述第一探头采集的数据确定出的水分含量，作为第一数据；将基于所述第二探头采集的数据确定出的水分含量，作为第二数据；在所述第一数据大于所述第二数据的情况下，采用预设的权重对所述第二数据进行加权，得到目标数据；所述目标数据用于表征所述物料的水分含量；所述权重大于1，是基于所述物料的类型确定的，且与所述物料沿所述下刀方向的尺寸正相关。2.如权利要求1所述切片机，其特征在于，所述检测单元还配置为：在所述第一数据不大于所述第二数据的情况下，将所述第一数据和所述第二数据的平均值，作为所述目标数据。3.如权利要求1所述切片机，其特征在于，所述第二探头为多个，多个所述第二探头沿所述刀片的延伸方向排布，所述第二数据是多个所述第二探头采集的数据的平均值。4.如权利要求1所述切片机，其特征在于，所述第一探头和所述第二探头朝向所述物料的一端为针状。5.如权利要求1所述切片机，其特征在于，所述水分检测组件，还包含压力传感器；所述压力传感器与所述刀片组件连接，配置为：检测所述刀片组件进行切割时，由所述物料造成的压力；所述权重与所述压力正相关。6.如权利要求1所述切片机，其特征在于，所述切片机还包含传送组件，配置为：至少部分地设置于所述刀片组件的下刀方向上，用于传送所述物料；所述传送组件与所述水分检测组件连接，以基于所述水分检测组件确定的所述目标数据，将切割后的不同水分含量的所述物料，传送至与其水分含量对应的烘干等待区。7.如权利要求1所述切片机，其特征在于，所述检测单元还配置为：所述检测单元本地存储有物料系数表，所述物料系数表用于管理所述物料的类型与预设的物料系数之间的对应关系；所述物料系数用于确定所述权重；所述切片机还包含交互组件；所述交互组件与所述水分检测组件连接；配置为：在所述切片机启动时，展示所述物料系数表管理的所述物料的类型，以基于用户的选择，确定所述
物料所属的类型。8.如权利要求7所述切片机，其特征在于，所述第一探头和所述第二探头沿所述下刀方向可移动的设置；所述控制组件还配置为：若在指定时间段内，检测到的所述第一数据和所述第二数据均相等，则减小所述第一探头和所述第二探头与所述物料之间的距离，且使得该距离不小于所述刀片与所述物料之间的最小距离。9.如权利要求8所述切片机，其特征在于，所述切片机还包含清洁组件，所述清洁组件具有多孔结构或者疏松结构，垂直于所述下刀方向设置于所述第一探头和所述第二探头周围，配置为：在所述第一探头和所述第二探头沿所述下刀方向、以及所述下刀方向的反方向移动时，清洁所述第一探头和所述第二探头朝向所述物料的一端。10.如权利要求8所述切片机，其特征在于，所述指定时间段的时长与当前正在切割的所述物料的物料系数负相关，且不小于预设时长；其中，所述预设时长与所述刀片组件的切割频率负相关。

技术总结
本申请公开了一种具有物料检测功能的切片机，本申请提供的一种具有物料检测功能的切片机用于将物料切割成片状或者条状，此外，为了配合下游的烘干工艺，还设计了与刀片组件配合的水分检测组件。水分检测组件的两个探头与刀片的相对位置不同，一方面，在刀片沿下刀方向下刀时，带动探头插入或者抵触在物料上，以在切割的同时实现对物料水分的检测；另一方面，第一探头和第二探头相对于刀片对物料的切割位置不同，由切割造成的物料局部缺陷引起的水分溢出也能够被探头检测到，则可能存在的物料内部含水量较高，或者物料的持水性较高，这些对下游烘干会造成影响的因素也能够被检测出。出。出。


技术研发人员：商国懋 李卫兵 赵志刚 唐利 张晓锋 张晓冬 张铁林 刘雅锋 周雪利 段晓建
受保护的技术使用者：北京崇光药业有限公司
技术研发日：2023.09.12
技术公布日：2023/10/20