一种基于视觉的球形水果自动分级机制造技术

本发明专利技术公开了一种基于视觉的球形水果自动分级机，包括机架、检测装置、单体排布输送装置、分级执行装置和控制器，检测装置、单体排布输送装置和分级执行装置从上到下分布设置，检测装置对水果的表面信息进行检测，单体排布输送装置用于对水果进行单个排布且将水果逐个输送到水果出口，分级执行装置上设有多个尺寸不同的水果出孔。控制器根据检测装置检测到的数据控制分级执行装置将从水果出口掉落下来的水果输送到相应的水果出孔并将水果推出水果出孔，进而将不同成熟度、大小、纹理和表面缺陷的水果通过相应的水果出孔送出，从而实现对水果进行自动分级的功能。本发明专利技术具有结构简单、体积小、分级准确和安全可靠的有益效果。

An automatic grading machine of spherical fruit based on vision

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉的球形水果自动分级机
本专利技术属于水果分拣设备
，尤其是指一种基于视觉的球形水果自动分级机。
技术介绍
由于水果的大小不一样，且形状不规则，所以会造成不同品相和大小的水果的价格不同，导致果农需要对水果的不同层次和品相进行分拣。目前，水果的分级方法主要采用人工手动分级和机械式分级。其中人工手动分级分拣方式的劳动强度大，人工成本高，工作效率低，且准确性差，不能适应现代化、规模化和产业化的需要。机械式分级机的分级指标比较单一，在分级时容易对水果造成机械损伤。而基于视觉的类球形水果自动分级机大多数采用传输带的形式进行流水线式分级，但是这种分级机的体积庞大、占地面积大和造价较高，无法适合普通农户和小规模农业生产者的分级需求。另外，这种球形水果自动分级机在工作时与水果之间为刚性接触，使得水果的表皮容易出现磨损。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述问题，提供一种结构简单、体积小、分级准确和安全可靠的球形水果自动分级机。该球形水果自动分级机的检测系统与水果之间不直接接触，实现无损检测；并且采用气力驱动水果而对水果进行分级分拣，进一步减少分级过程中对水果的机械损伤。本专利技术的目的可采用以下技术方案来达到：一种基于视觉的球形水果自动分级机，包括机架，安装于机架上的检测装置、单体排布输送装置和分级执行装置，以及用于接收检测装置的数据并控制单体排布输送装置和分级执行装置的控制器，所述检测装置、单体排布输送装置和分级执行装置从上到下分布设置，单体排布输送装置的水果出口与分级执行装置的水果进口连通；所述检测装置设于水果出口上而对水果的表面信息进行检测，所述单体排布输送装置用于对水果进行单个排布且将水果逐个输送到水果出口，所述分级执行装置上设有多个尺寸不同的水果出孔，控制器根据检测装置检测到的数据控制分级执行装置将从水果出口掉落下来的水果输送到相应的水果出孔并将水果推出水果出孔。作为一种优选的方案，所述分级执行装置采用气流将水果吹出水果出孔。作为一种优选的方案，所述分级执行装置包括定盘、动盘、第一驱动装置和吹气装置，所述定盘固定安装于机架上，所述动盘可旋转并安装于定盘内，所述第一驱动装置的动力输出端与动盘连接，所述水果出孔设于定盘的外壁上，在控制器根据检测装置检测到的数据控制第一驱动装置将从水果出口掉落下来的水果输送到相应的水果出孔后，控制器控制吹气装置动作从而将水果吹出水果出孔，形成气动式水果分级结构。作为一种优选的方案，所述单体排布输送装置包括料筒、大转盘、小转盘、第二驱动装置和第三驱动装置，所述大转盘和小转盘可旋转并安装于料筒内，且小转盘设于大转盘的上方，所述大转盘的外圆周上开有多个槽孔，所述第二驱动装置和第三驱动装置的动力输出端分别与大转盘和小转盘连接；第二驱动装置驱动大转盘转动从而使料筒内的水果掉落槽孔内而完成水果的排序；第三驱动装置驱动小转盘转动从而搅动料筒内的水果，使料筒内的水果不会产生拱起。作为一种优选的方案，所述检测装置包括用于对水果出口位置的水果进行拍照的上摄像机，以及安装于所述水果进口的下方且用于对水果进行拍照的下摄像机。作为一种优选的方案，所述动盘的圆周方向上设有多个隔离片而将动盘分隔成多个尺寸的容纳空间，所述容纳空间能容纳一个相应尺寸的水果；控制器通过检测装置控制第一驱动装置驱动相应的容纳空间与水果出口连通并将水果输送到相应水果出孔位置，使容纳空间与水果出孔连通。作为一种优选的方案，所述水果的表面信息为从上摄像机和下摄像机获取的图像中提取出的成熟度、大小、纹理和表面缺陷的信息。作为一种优选的方案，槽孔下方的料筒内底面上设有用于抬升槽孔内的水果高度的导条。作为一种优选的方案，第一驱动装置至第三驱动装置为步进电机。作为一种优选的方案，所述控制器为计算机，或单片机，或PLC。实施本专利技术，具有如下有益效果：1、本专利技术的单体排布输送装置把成堆的水果进行单个排布并将水果逐个输送到水果出口上，实现水果的单个且有序的分离；设于水果出口上方的检测装置对被输送到水果出口的单个水果的表面信息进行检测，并将信息发送到控制器。控制器根据检测装置检测到的数据控制分级执行装置将从水果出口掉落下来的水果输送到相应的水果出孔并将水果推出水果出孔，进而将不同成熟度、大小、纹理和表面缺陷的水果通过相应的水果出孔送出，从而实现对水果进行自动分级的功能。由于本结构的检测装置、单体排布输送装置和分级执行装置从上到下分布设置，占用面积小、结构简单和制造成本低，适用于普通农户和小规模农业生产者的分级需求，解决了现有机械式水果自动分级机采用传输带的形式进行流水线式分级存在体积庞大、占地面积大和造价较高，无法适合普通农户和小规模农业生产者的分级需求的问题。2、在控制器根据检测装置检测到的数据控制分级执行装置将从水果出口掉落下来的水果输送到相应的水果出孔位置时，分级执行装置采用气流吹拂的方式推动水果移动并最终滑出水果出孔。该结构通过气流与水果接触而推动水果移动，使得水果不会受刚性的碰撞，保证了水果不会产生表皮磨损和内部碰撞损坏，极大地保证了分级分拣后的水果品质，分级分拣更加安全和可靠。3、本专利技术的槽孔采用多种尺寸，且只能容纳单个水果。工作时，大转盘对料筒内的水果进行单个和有序排布到槽孔内。大转盘之所以能实现该作用，是因为在大转盘转动的过程中，小转盘也同时转动，即大小转盘配合工作；其中大转盘负责排序，小转盘做一定规律转动以解除水果在料筒上的起拱现象，使得水果能有序地进入槽孔内，实现球形水果的单体排序连续输送。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获得其他的附图。图1是本专利技术基于视觉的球形水果自动分级机的结构示意图；图2是本专利技术基于视觉的球形水果自动分级机的单体排布输送装置的结构示意图；图3是图2在拆卸下料筒的外壁后的结构示意图；图4是本专利技术基于视觉的球形水果自动分级机的分级执行装置和料筒的底板的结构示意图；图5是本专利技术基于视觉的球形水果自动分级机的定盘的结构示意图；图6是本专利技术基于视觉的球形水果自动分级机的检测装置、大转盘、小转盘和动盘的结构示意图；图7是本专利技术基于视觉的球形水果自动分级机的检测装置的结构框图。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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例参照图1至图7，本实施例涉及基于视觉的球形水果自动分级机，包括机架1，安装于机架1上的检测装置2、单体排布输送装置3和分级执行装置4，以及用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉的球形水果自动分级机，其特征在于，包括机架，安装于机架上的检测装置、单体排布输送装置和分级执行装置，以及用于接收检测装置的数据并控制单体排布输送装置和分级执行装置的控制器，所述检测装置、单体排布输送装置和分级执行装置从上到下分布设置，单体排布输送装置的水果出口与分级执行装置的水果进口连通；所述检测装置设于水果出口上而对水果的表面信息进行检测，所述单体排布输送装置用于对水果进行单个排布且将水果逐个输送到水果出口，所述分级执行装置上设有多个尺寸不同的水果出孔，控制器根据检测装置检测到的数据控制分级执行装置将从水果出口掉落下来的水果输送到相应的水果出孔并将水果推出水果出孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉的球形水果自动分级机，其特征在于，包括机架，安装于机架上的检测装置、单体排布输送装置和分级执行装置，以及用于接收检测装置的数据并控制单体排布输送装置和分级执行装置的控制器，所述检测装置、单体排布输送装置和分级执行装置从上到下分布设置，单体排布输送装置的水果出口与分级执行装置的水果进口连通；所述检测装置设于水果出口上而对水果的表面信息进行检测，所述单体排布输送装置用于对水果进行单个排布且将水果逐个输送到水果出口，所述分级执行装置上设有多个尺寸不同的水果出孔，控制器根据检测装置检测到的数据控制分级执行装置将从水果出口掉落下来的水果输送到相应的水果出孔并将水果推出水果出孔。


2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的球形水果自动分级机，其特征在于，所述分级执行装置采用气流将水果吹出水果出孔。


3.根据权利要求1所述的一种基于视觉的球形水果自动分级机，其特征在于，所述分级执行装置包括定盘、动盘、第一驱动装置和吹气装置，所述定盘固定安装于机架上，所述动盘可旋转并安装于定盘内，所述第一驱动装置的动力输出端与动盘连接，所述水果出孔设于定盘的外壁上，在控制器根据检测装置检测到的数据控制第一驱动装置将从水果出口掉落下来的水果输送到相应的水果出孔后，控制器控制吹气装置动作从而将水果吹出水果出孔，形成气动式水果分级结构。


4.根据权利要求1所述的一种基于视觉的球形水果自动分级机，其特征在于，所述单体排布输送装置包括料筒、大转盘、小转盘、第二驱动装置和第三驱动装置，所述大转盘和小转盘可旋转并安装于料筒内，且小转盘设于大转盘的上方，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈燕，李嘉威，曾泽钦，徐东风，邹湘军，王红军，李承恩，黄钊丰，何建华，容秀婵，邓通，周浩，彭舟，吴锦龙，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44