菠萝自动去眼装置及菠萝自动去眼方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种菠萝自动去眼装置及菠萝自动去眼方法，装置包括：固定旋转机构，用于固定菠萝并带动菠萝旋转；图像采集机构，用于采集菠萝的外形图像；工控机，用于对菠萝的外形图像进行处理，识别菠萝的外形图像中菠萝眼的螺旋轨迹，根据菠萝眼的螺旋轨迹生成行进控制指令；去眼执行机构，用于根据行进控制指令带动菠萝刀按菠萝眼的螺旋轨迹运动，并与固定旋转机构配合逐条切除菠萝眼。本发明专利技术提供的菠萝自动去眼装置及菠萝自动去眼方法，通过拍摄菠萝的外形图像，经工控机分析处理，根据识别到的菠萝眼的螺旋轨迹生成行进控制指令，控制去眼执行机构按照菠萝眼的螺旋轨迹运动，配合固定旋转机构带动菠萝旋转，可准确快速的切除菠萝眼。萝眼。萝眼。

【技术实现步骤摘要】
菠萝自动去眼装置及菠萝自动去眼方法


[0001]本专利技术涉及食品加工设备
，尤其涉及一种菠萝自动去眼装置及菠萝自动去眼方法。

技术介绍

[0002]菠萝是一种日常生活中常见的热带水果，菠萝虽然口味鲜美，但由于菠萝的皮为花苞状的硬皮，并且呈螺旋状排列，而且每个花苞片上都有一个较深的“果眼”或“黑芯”，导致菠萝食用前的处理工作繁琐，尤其是去眼环节，需要人工操作V形刀沿着“果眼”的螺旋方向进行去眼。人工去除菠萝果眼的过程不仅费时费力、不够卫生，而且锋利的V形刀还容易割伤操作者，不够安全。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种菠萝自动去眼装置及菠萝自动去眼方法，用以解决现有技术中人工去除菠萝果眼的过程的费时费力、不够卫生和安全的技术问题。
[0004]一方面，本专利技术提供一种菠萝自动去眼装置，包括：固定旋转机构，用于固定待处理的菠萝并带动菠萝旋转；图像采集机构，架设于所述固定旋转机构上方，用于采集菠萝的外形图像；工控机，用于对所述菠萝的外形图像进行处理，识别所述菠萝的外形图像中菠萝眼的螺旋轨迹，并根据所述菠萝眼的螺旋轨迹生成行进控制指令；去眼执行机构，架设于所述固定旋转机构上方，用于根据所述行进控制指令带动菠萝刀按照所述菠萝眼的螺旋轨迹运动，并与所述固定旋转机构配合逐条切除菠萝眼。
[0005]根据本专利技术提供的一种菠萝自动去眼装置，所述固定旋转机构包括第一伺服电机、伺服轴以及从动部；所述第一伺服电机与所述工控机电连接，所述第一伺服电机的输出轴与所述伺服轴固定连接，所述伺服轴远离所述第一伺服电机的一端具有第一尖刺部，所述从动部与所述伺服轴平齐，所述从动部上设有与所述第一尖刺部对应的第二尖刺部，所述第一尖刺部和所述第二尖刺部分别插入菠萝的首尾两端。
[0006]根据本专利技术提供的一种菠萝自动去眼装置，所述从动部包括气缸和气缸杆，所述气缸杆的一端与所述气缸内活塞固定连接，所述气缸杆的另一端设有可绕所述气缸杆的轴心转动的第二尖刺部。
[0007]根据本专利技术提供的一种菠萝自动去眼装置，所述第一尖刺部和所述第二尖刺部均为叉子。
[0008]根据本专利技术提供的一种菠萝自动去眼装置，所述图像采集机构包括第二伺服电机、第一进给部以及相机；所述第二伺服电机和所述相机均与所述工控机电连接，所述第二伺服电机与所述第一进给部驱动连接，所述第一进给部与所述相机固定连接，所述第二伺服电机驱动所述
第一进给部运动带动所述相机水平移动。
[0009]根据本专利技术提供的一种菠萝自动去眼装置，所述去眼执行机构包括第三伺服电机、第二进给部、滑台模组以及菠萝刀；所述第三伺服电机和所述滑台模组的模组驱动电机均与所述工控机电连接，所述第三伺服电机的输出轴与所述第二进给部驱动连接，所述滑台模组固定安装于所述第二进给部的底部，所述菠萝刀固定安装于所述滑台模组的模组滑块上。
[0010]根据本专利技术提供的一种菠萝自动去眼装置，所述第二进给部包括丝杆和滑块，所述丝杆的一端与所述第三伺服电机的输出轴固定连接，所述滑块设于所述丝杆上并沿所述丝杆滑动。
[0011]根据本专利技术提供的一种菠萝自动去眼装置，还包括接渣机构，所述接渣机构设于所述固定旋转机构下方并对应菠萝安装位置布置，所述接渣机构用于收集切除的菠萝渣。
[0012]另一方面，本专利技术还提供一种菠萝自动去眼方法，包括：采集待处理的菠萝的外形图像；对所述菠萝的外形图像进行处理，识别所述菠萝的外形图像中菠萝眼的螺旋轨迹，并根据所述菠萝眼的螺旋轨迹生成行进控制指令；根据所述行进控制指令带动菠萝刀按照所述菠萝眼的螺旋轨迹运动，配合菠萝的转动，逐条切除菠萝眼。
[0013]根据本专利技术提供的一种菠萝自动去眼方法，所述对所述菠萝的外形图像进行处理，识别所述菠萝的外形图像中菠萝眼的螺旋轨迹，包括：对所述菠萝的外形图像进行预处理；识别并标记预处理后菠萝的外形图像中的菠萝眼，得到菠萝眼的中心坐标；将多个菠萝眼的中心坐标进行直线拟合，求取直线方程的斜率，并计算所述斜率与水平面的夹角；从预处理后菠萝的外形图像中提取菠萝轮廓；确定所述菠萝轮廓中菠萝半径随菠萝刀平移位移的变换方程，求取菠萝实时半径；根据所述斜率与水平面的夹角计算得到螺距，根据所述螺距以及所述菠萝实时半径，确定菠萝眼的螺旋轨迹。
[0014]本专利技术提供的菠萝自动去眼装置及菠萝自动去眼方法，通过图像采集机构可以拍摄安装于固定旋转机构上的菠萝的外形图像，经工控机分析处理，可以根据识别到的菠萝眼的螺旋轨迹生成行进控制指令，进而控制去眼执行机构按照菠萝眼的螺旋轨迹运动，配合固定旋转机构带动菠萝旋转，可以准确、快速的切除菠萝眼，整个菠萝去眼的过程更加安全、高效。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术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依次简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
[0016]图1是本专利技术提供的菠萝自动去眼装置的结构示意图；图2是本专利技术提供的菠萝自动去眼方法的流程示意图；图3是识别菠萝的外形图像中菠萝眼的螺旋轨迹的流程示意图。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
[0018]图1示出了本专利技术实施例提供的菠萝自动去眼装置，包括：固定旋转机构，用于固定待处理的菠萝101并带动菠萝旋转；图像采集机构，架设于固定旋转机构上方，用于采集菠萝101的外形图像；工控机102，用于对菠萝101的外形图像进行处理，识别菠萝101的外形图像中菠萝眼的螺旋轨迹，并根据菠萝眼的螺旋轨迹生成行进控制指令；去眼执行机构，架设于固定旋转机构上方，用于根据行进控制指令带动菠萝刀按照菠萝眼的螺旋轨迹运动，并与固定旋转机构配合逐条切除菠萝眼。
[0019]具体地，本实施例中固定旋转机构包括第一伺服电机103、伺服轴104以及从动部；第一伺服电机103与工控机102电连接，第一伺服电机103的输出轴与伺服轴104固定连接，伺服轴104远离第一伺服电机103的一端具有第一尖刺部105，从动部与伺服轴104平齐，从动部上设有与第一尖刺部105对应的第二尖刺部106，第一尖刺部105和第二尖刺部106分别插入菠萝101的首尾两端。
[0020]可以理解的是，从动部主要用于固定菠萝101，并能够配合伺服轴104带动菠萝101同步转动，因此，可以采用一根与伺服轴平齐的轴实现，轴的一端与支架固定，另一端安装可转动的第二尖刺部106，从而将菠萝101固定。当然，从动部采用上述结构实现时，由于第一尖刺部105与第二尖刺部106之间的间距固定，菠萝安装时操作不便。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种菠萝自动去眼装置，其特征在于，包括：固定旋转机构，用于固定待处理的菠萝并带动菠萝旋转；图像采集机构，架设于所述固定旋转机构上方，用于采集菠萝的外形图像；工控机，用于对所述菠萝的外形图像进行处理，识别所述菠萝的外形图像中菠萝眼的螺旋轨迹，并根据所述菠萝眼的螺旋轨迹生成行进控制指令；去眼执行机构，架设于所述固定旋转机构上方，用于根据所述行进控制指令带动菠萝刀按照所述菠萝眼的螺旋轨迹运动，并与所述固定旋转机构配合逐条切除菠萝眼。2.根据权利要求1所述的一种菠萝自动去眼装置，其特征在于，所述固定旋转机构包括第一伺服电机、伺服轴以及从动部；所述第一伺服电机与所述工控机电连接，所述第一伺服电机的输出轴与所述伺服轴固定连接，所述伺服轴远离所述第一伺服电机的一端具有第一尖刺部，所述从动部与所述伺服轴平齐，所述从动部上设有与所述第一尖刺部对应的第二尖刺部，所述第一尖刺部和所述第二尖刺部分别插入菠萝的首尾两端。3.根据权利要求2所述的一种菠萝自动去眼装置，其特征在于，所述从动部包括气缸和气缸杆，所述气缸杆的一端与所述气缸内活塞固定连接，所述气缸杆的另一端设有可绕所述气缸杆的轴心转动的第二尖刺部。4.根据权利要求2所述的一种菠萝自动去眼装置，其特征在于，所述第一尖刺部和所述第二尖刺部均为叉子。5.根据权利要求1所述的一种菠萝自动去眼装置，其特征在于，所述图像采集机构包括第二伺服电机、第一进给部以及相机；所述第二伺服电机和所述相机均与所述工控机电连接，所述第二伺服电机与所述第一进给部驱动连接，所述第一进给部与所述相机固定连接，所述第二伺服电机驱动所述第一进给部运动带动所述相机水平移动。6.根据权利要求1所述的一种菠萝自动去眼装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张好剑，王云宽，胡建华，郑军，王欣波，邓杰仁，张兴轩，韩健伟，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：