我国色选机发展概况与建议

摘 要：色选机根据物料的色泽差异高效地选出合格品，目前已经广泛地应用到工农业生产中。随着技术进步和市场的拓展，色选机已经成为一项应用广泛的高科技产业。本文通过对我国色选机的发展现状进行分析，指出了色选机的可靠性、稳定性和应用场合等几个方面所存在的问题，并对未来色选机发展提出了建议。

关键词：色选机；概况；建议

中图分类号： S229 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160532024

引言

色选机作为光、电、气、机于一体的高科技产品，是保证食品安全与品质的分拣设备。由于我国色选机技术水平发展不均衡，各个企业自主研发能力有限，色选机产品技术及质量还有待于进一步提高。因此，通过分析国内色选机生产现状和存在的问题，探讨解决对策，对于推动色选机行业发展具有重要意义。

1 色选机发展概况

自20世纪80年代始，国内开始使用进口的大米色选机，进入90年代，我国开始研究色选机的制造技术。1994年核工业理化工程研究院研制出MMS-24A型色选机，该色选机填补了国内色选机研制生产的空白[1]。同期，安徽美亚光电也开始研制色选机。2000年，美亚光电研制出数字化双面色选机，该机型一举打破了国外品牌垄断国内市场的局面[2]。在十二五规划中，我国政府相继出台了光电检测与分级专用设备行业的一系列激励政策，由此，国内色选机行业得到了迅猛发展。色选从开始的单面发展为双面，传感器从CMOS提升到CCD等等，我国色选机技术不断趋于完善，并开发出市场上需要的各类色选机，如大米色选机、杂粮色选机、茶叶色选机，脱水蔬菜色选机等。近几年，塑料色选机、矿石色选机、玻璃色选机等工业用色选机也研发出了不少产品，并投入到市场使用中。现在，我国生产的色选机在国内的市场占有率不断扩大；有多个生产企业还出口到国外多个国家。

2 色选机现状

2.1 国内主要生产企业现状

美亚光电技术有限责任公司创建于20世纪90年代，经过多年潜心研究，逐步掌握了生产色选机的核心技术，成为国内色选机龙头企业，主导国内色选机市场。现美亚光电生产的安科牌大米色选机，采用了双面色选和世界上先进的臻彩CCD、能精准剔除大米当中的浅水黄、腹白、微小病斑等微色差杂质，实际成果大幅领先市场同类产品；在红外技术研究领域也屡获突破，它能成功剔除与大米颜色极其相近的玻璃、塑料等杂质，剔除率高达99.99%以上，是美亚在行业内的核心竞争优势之一；该公司还在花生、瓜子、豆类、葡萄干、芝麻等多种食品物料以及一些不规则颗粒状物料色选等均有产品投入市场使用。该公司产品已经覆盖全国所有省市，市场占有率多年保持国内第1，出口至美国、俄罗斯、波兰、乌克兰、匈牙利、印度尼西亚、墨西哥等80多个国家和地区，深受国际市场用户好评，被誉为“中国粮机行业的骄傲”，“安科”品牌已成为我国光电识别领域的第一品牌。

其它色选机生产企业也根据不同市场需求，研制开发出了各类色选机。中科光电研发的双层履带机，可满足多种颜色一次性分选出，具有“色选+形选”功能，多种模式自由设置，能满足不同物料的色选需要。该公司开发出的茶叶色选机，其最新设计的“桥”式分料器，具有噪音低、抖动小、振动量大、分料更均匀特征。解决了行业内3层茶叶机分料器分料不均匀、产量跟不上的难题；其独立分选模式，每层即可以独立设置色选或形选也可以独立设置形加色组合方案，自由组合选择。

泰禾光电在2008年成功研发出CCD色选机，能根据各种大米种类，优化设计出相应的工作模式，采用一台色选机可适用于不同的大米的分选。2015年，该企业研制出小型机器人，并批量生产。

捷迅光电将大米色选与色选前工艺结合起来，保证了成品米色选机的工作效率和质量，同时，该企业还加强了色选机附属设备如提升机、配套空压机等耗电量的研究，进一步降低了色选机的耗电量，减少了使用者的成本。该企业研发出的新型智能 CCD 色选机，效率相当于2台同功率的普通 CCD 色选机，直接降低了企业的生产成本。

武汉吉美研制的大米色选机技术成熟、性价比高、有独特的国际市场。深圳市中瑞微视光电有限公司根据智能形选技术、彩色CCD技术，利用光电技术研制出茶叶色选机，可以将绿茶、红茶、白茶、黄茶、普洱茶、单丛茶、乌龙茶等被选产品的异色颗粒自动分拣出来，从而达到提升产品品质，去除杂质的效果。名得光电重点研发生产矿石色选机，采用24位全彩色高速工业相机采集，可以选出多种矿石。

为应对市场变化，我国色选机研制也在不断进取。各个企业对色选机进行了广泛的而持续的研究。从光电（模拟）技术开始、 CCD（数字）技术应用、到智能色选机云技术和物联网技术研究及应用等，色选机技术及应用一直是不断地在更新换代。目前，新型智能色选机或者称为智能云色选机，正在应用云技术和物联网技术，即应用CPS技术、智能分选及光选、智能图像采集处理和光谱分析技术等，使得色选机能够自动分析被选物料、 自动调整设备工作参数，实时远程操控、监控，实现在线管理等功能，从而实现自动化生产，降低生产企业的成本[3]。

2.2 国外及合资品牌现状

布勒公司在色选机的研发与生产方面，拥有丰富的经验，产品质量稳定，其产品95%用于出口，产品遍及世界140多个国家，在中国稻米行业的声誉较好。2002年9月，布勒公司推出了世界上首台能检测出小于0.3mm的浅淡微黄点和黑点等各种异色粒、同时去除腹白的色选机。世界各地水稻产区采购该公司的设备超过了其它任何公司。现在合肥有分公司。

日本佐竹公司目前稻米色选机产品主要有：XS 系列、SSM 系列、CS（履带式）系列、EM 系列。其中SSM 系列是目前世界上在选别方面最为先进的色选机之一。其产品广泛应用于稻米加工及其它谷物加工，产品畅销全球 140 多个国家和地区。在欧美以及亚洲等地设有多家分公司或者工厂。

美国德尔塔科技公司在色选领域关键技术上拥有多项专利，产品有2大系列、20多种规格。在欧美等地拥有庞大的用户群。该公司色选机对大米、芝麻、瓜子、杂粮、种子、咖啡、坚果、珍珠、玉石等颗粒状物料按颜色进行分选后，均能获得满意的效果，在我国湖南郴州市设立了代表处。

韩国“大原”和韩国“唯一”牌色选机可以对各种大米、小米、黑米进行有效分选。在进行了2次循环分选后，分选精度可达99.99%，带出比约32.8%。

2015年9月，德国摩根森机械制造有限公司产品进入中国，该公司因其独创的摩根森概率筛而闻名于世界。其特有的分选关键技术及经验为摩根森在国际上积累了牢固的声誉。MSort光学分选机可以通过物料的颜色，形状或尺寸进行精确识别和分选。为了给客户提供更全面的分选技术解决方案，摩根森相继开发了X光分选及金属探测技术。摩根森MSort光选系统广泛应用于矿石，玻璃回收，塑料分选等环保领域， 目前已经有超过500台光选机及15000台概率筛在世界各地的客户工厂运行。

3 我国与国外色选机的主要差别

2015年4月，在上海国际分选设备及技术展览会上，韩国大原，日本佐竹，日本安西，日本服部，加拿大LMC，德国佩特库斯，比达光电，意大利Protec，德国Mogensen，德国Rhewum，奥地利Binder+Co，美国NRT等国外颜色分选企业纷纷亮相，带来了最新的应用于粮食，茶叶，塑料，化工等分选解决方案及产品。国内生产企业以美亚光电为龙头，中科光电，泰禾光电、捷迅光电、合肥万宝光电、安徽神农光电等国内生产企业也同时参加展览。

从展览会上，对世界上先进制造水平也有了更深的了解。由于国内色选机研制生产起步较晚，技术基础较差，产品上还有许多不足之处，覆盖面不全，不能全部满足国内市场，有不少地方还是使用进口美国、德国、日本、韩国等国的色选机。尤其是在中高端市场，色选机技术还有待于进一步提高。主要有以下几个方面的差别：

色选机核心技术——高速和高灵敏度的阵线CCD芯片或者面阵的COMS。目前，色选机所用的芯片主要由国外进口，采购和应用受到限制。而且价格高、供货周期长。

在人性化设计及远程控制等方面与国外技术相比差距也很大。

对于色选机高速线阵CCD数据采集和传输及处理技术的研究[4]、物料色选品种运算[5]、多重自动校正、系统智能化方面存在理论基础研究不全面的现象。

4 实际应用中存在的问题

在实际应用中，我国色选机也存在着各种各样的问题。

4.1 物料问题

色选机在实际使用时，在粮食和农副产品加工中，往往因为形状不同、原料含杂率不同，物料粉尘较大等因素，色选机工作时喷嘴容易堵塞、电控控制系统与气阀喷嘴的协调性不匹配，有的用大米色选机来对茶叶、塑料件、矿石等进行色选，导致色选机不能适应当前状况，色选效果达不到理想效果，从而出现了纠纷。

4.2 可靠性问题

色选机生产厂家，由于技术储备不够，关键性人才流失，导致在对不同的物料进行色选设计时，因为经验不足，考虑不周，设计上难免存在着先天不足问题。另外在生产、检验、安装上存在着一些瑕疵，工作可靠性有的达不到企业的承诺。

4.3 环境问题

色选机是高科技产品，对于工作环境有较高的要求。但是，在实际使用时，企业很难按照规定的环境要求去做，从而影响了色选机的使用。

4.4 工艺匹配问题

目前，色选机大多是在粮食、农副产品加工方面中应用，由于发展较快，工艺路线还不是非常清楚，其操作人员技术水平也参差不齐，导致色选结果误差较大，不能达到理想的要求。

5 几点建议[1-12]

我国色选机主要是在3个方面发展。大产量的色选机的研发和生产，进一步产品的提高性价比；加强杂粮类、茶叶类、脱水蔬菜类、海产品类、塑料类、化工和矿石类等的试验和研究，从而进行系统模块化的配置，进一步提高产品质量和色选效果，增加产品零部件的互换性；需要尽快研发出国产芯片，尽快实现色选机全部产品零部件自主生产。

为适应以上发展目标，色选机行业在自主创新的基础上，需要在以下几个方面进行突破：

新光源的应用及混合光源的应用；

研发更好的喷阀，提高生产率的同时减少带出比，适应更多产品的色选；

加大CCD 色选机信号处理和控制技术的研究，解决CCD色选机的随机性、多通道等难题。

应用新的高速超大规模微处理器，嵌入更多识别算法，提高系统的实用性；

大力推进色选技术从宏观识别向微观识别发展，研发出食品内在毒素检查、农药残留检测、重金属检测、添加剂检测、成分在线分析等领域的设备，更加全面地保障食品安全。

以“互联网+”为工具，大力完善大数据云系统平台建设，配备具有故障诊断和上网通讯功能，在出故障时可以实时地向企业售后服务前台求助，请求予以技术指导。实现色选操作的智能化及远程智能化，通过科学有效的分析为客户带来无限增值商讯。

国外品牌色选机，由于价格高等多方面的原因，市场日益萎缩，这为我国打破国外市场垄断创造了非常好的机会，随着色选机行业得到国家的扶持以及技术的提升，我国色选机行业的路会越走越宽。

参考文献

[1]杜忠.核工牌色选机市场营销策略研究[D].2009.

[2]林茂先.我国色选机自主创新产业化进程及发展趋势[J].农产品加工，2008（2）：38-39.

[3]蒋德忠.新型 CCD 大米色选机的工艺效果及经济效益[J].粮油加工，2015（3）：25-26.

[4]周计美.基于特征加权单类支持向量机的颜色识别算法及其在异色物检测中的研究[D].2012.

[5]张继民，马丰原，王勤民.钾长石图像分选方案与算法研究[J].新型工业化，2014，4（7）：70-74.

[6]王忠.我国谷物色选机应用技术现状及发展趋势[J].农业化研究，2006（4）：23-25.

[7]林茂先.新型杂粮色选机的应用[J].粮油加工，2014（10）：26-28.

[8]梅含.棉种色选机试验研究[D].2008.

[9]丁勇.廖万有.茶叶色选机的技术特性与应用[J].茶叶，2009，35（1）：33-36.

[10]从昊.色选数据采集及传输实验平台研究[D].2008（6）：17.

[11]孟兆研.茶叶色选机基本机械结构的研究[J].科技致富向导，2012（05）：292.

[12]权启爱.茶叶色选机的工作原理及选用[J].中国茶叶，2009（1）：28-29.

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