【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业机械，具体为一种玉米棒的自动分拣及仓储装置及其工作方法。
技术介绍
1、首先玉米在全国范围内种植区域较广，以甘肃省东南部的农村为例大面积种植玉米，但是玉米收割售卖又有很大的困难。由于玉米的产量较小麦更高且售价理想，作为农业进行大面积种植。现玉米的收获方式只有两种，第一种是农业科技只能支持玉米成熟后收割机来收割，直接获得玉米棒进行储存，但是这种方式有一个很大的缺点就是现在农业科技发展的缺陷和不足导致生长较小的玉米会被遗漏且遗漏占有些许比例，鉴于一年的劳作以及经济来源农民不舍浪费所以玉米收割机收获的方式普及率不到50%；第二种就是农民在田间逐个进行收获，但是由于玉米特定的收割会导致剥皮不完整，需要二次进行剥皮，而且需要码垛。上述两种的收割方式都需要提前搭建储存玉米的货架，需要劳动力较大且无论是机器还是人工收割之后从田间到仓储之间运输到位之后都需要大量的人力来搬运到货架上，并对周围的玉米进行码垛防止掉落。这则耗费了大量的人力以及时间成本。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种玉米棒的自动分拣及仓储装置及其工作方法，通过自动化输送、分拣以及仓储，可以实现玉米棒的快速、准确分拣和储存，相比于传统的人工分拣方式，可以在短时间内处理大量的玉米棒，有效降低了劳动力的成本，同时减少了人为因素导致的分拣错误。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：
3、一种玉米棒的自动分拣及仓储装置，其特征在于：包括传送机构、分拣机构、码垛货箱
4、上述结构中：本专利技术提出的一种玉米棒的自动分拣及仓储装置，包括传送机构、分拣机构、码垛货箱、码垛机构、仓储机构、plc以及上位机，其中，传送机构包括有传送带，分拣机构包括分拣机械手，码垛机构包括码垛机械手，仓储机构包括货架，
5、在传送带下方设置有重力传感器，用于对待分拣玉米棒进行克重检测，重力传感器连接plc，当待分拣玉米棒放入传送带进行输送时，重力传感器实时检测其重量，并将重量信息输送到plc中，分拣机械手位于传送带上方，分拣机械手与plc连接并由其控制，在分拣机械手上设置有光电传感器和相机客户端，分别用于对待分拣玉米棒的位置和图形信息进行采集，当待分拣玉米棒输送到分拣机械手下方时，光电传感器即可检测到待分拣玉米棒，并传送信号到plc，此时，相机客户端同步对待分拣玉米棒进行拍摄识别进行图形采集，plc根据待分拣玉米棒的重量、颗粒饱满度以及色泽，控制分拣机械手对待分拣玉米棒进行分拣，分拣机械手分拣后的玉米放置在码垛货箱内，当码垛货箱放满分拣玉米后，码垛机械手会将其搬走并进行码垛，最后，通过叉车将码垛后的码垛货箱放置在货架上进行存储。
6、在玉米输送过程中根据实际玉米收成即国标玉米优劣对玉米送上传输带前剔除坏的及残缺的，同时保证玉米的良品率。
7、待分拣玉米棒输送：通过传送带将待分拣的玉米棒送到分拣机械手下方，在传送带下方设置有重力传感器，用于检测玉米的重量，在plc中预设有的重量标准，在待分拣玉米棒到达指定区域时运用机器视觉进行检测克重、颗粒饱满度、色泽之后进行分拣。
8、机器视觉识别：利用光电传感器来识别待分拣玉米棒的位置并进行抓取，利用相机客户端实时进行图像采集识别待分拣玉米棒的颗粒饱满度和色泽，防止抓取霉变和破损的玉米棒，分拣机械手利用机器视觉技术对玉米棒进行图像采集、位置识别，保证分拣玉米棒的质量，这种分拣方式具有高效、准确、非接触等优点，可以避免人工分拣的误差和疲劳。
9、数据处理与分拣：根据机器视觉识别技术的识别结果，通过可编程逻辑控制器plc对玉米棒进行数据处理和分析，然后分拣机械手对判断完成的玉米棒进行抓取，并将其码垛到码垛货箱内，将其码垛为九宫格模式。
10、仓储管理：分拣后的玉米棒码垛到码垛货箱内，在码垛货箱满载后，由码垛机械手将其抓取到码垛底座上排列整齐，然后通过叉车将码垛底座有序地存放在货架上的指定位置处。
11、传送带布局：根据工作流程，传送带从玉米入口延伸至分拣机构，传送带的布局应保证待分拣玉米棒流动的顺畅，减少转弯和爬坡，以提高输送效率。
12、分拣机构布局：分拣机构应位于传送带的中间位置，便于分拣来自传送带的待分拣玉米棒。
13、仓储机构布局：仓储机构应位于分拣机构的下部，根据仓储需求设计合理的货架布局。货架采用多层设计，且采用九宫格设计方便后续的plc编程，以提高空间利用率。同时，仓储机构配备自动搬运设备，实现码垛后玉米棒的自动化存取。
14、作为本专利技术的优选技术方案：所述传送机构还包括底架和传送电机，所述传送电机固定在底架上，所述传送带传动安装在传送电机上并通过传送电机实现待分拣玉米棒的传送，所述传送带上设置有隔离板。
15、上述结构中：传送机构还包括底架和传送电机，传送电机用于实现传送带的传送，底架用于实现传送带和传送电机的安装固定。
16、作为本专利技术的优选技术方案：所述分拣机械手包括夹爪、第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂、旋转底座、旋转盘、旋转电机、滑动台、滑动底座、丝杠、丝杠电机以及夹爪电机，所述夹爪安装在第一机械臂上，所述第一机械臂上安装有夹爪电机、光电传感器以及相机客户端，所述第一机械臂转动安装在第二机械臂上，所述第二机械臂转动安装在第三机械臂上，所述第三机械臂转动安装在第四机械臂上，所述第四机械臂安装在旋转底座上，所述旋转底座安装在旋转盘上，所述旋转电机连接旋转盘并控制其转动，所述旋转电机固定在滑动台上，所述滑动底座上设置有滑轨和丝杠，所述丝杠位于滑轨之间，所述滑动台位于滑轨上且连接在丝杠上，所述滑动底座的一侧安装有丝杠电机，所述丝杠电机连接丝杠并控制其转动。
17、上述结构中：第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂实现多级角度调节，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种玉米棒的自动分拣及仓储装置，其特征在于：包括传送机构(1)、分拣机构(2)、码垛货箱(3)、码垛机构(4)、仓储机构(6)、PLC以及上位机，所述传送机构(1)包括传送带(12)，所述传送带(12)下方设置有重力传感器，所述重力传感器连接PLC，当待分拣玉米棒放入传送带(12)进行输送时，所述重力传感器实时检测其重量，并将重量信息输送到PLC中，所述分拣机构(2)位于传送带(12)的一侧，所述分拣机构(2)包括分拣机械手，所述分拣机械手位于传送带(12)上方，所述分拣机械手与PLC连接并由其控制，所述分拣机械手上设置有光电传感器和相机客户端，所述光电传感器连接PLC，所述相机客户端连接上位机，所述上位机与PLC连接，当待分拣玉米棒输送到分拣机械手下方时，所述光电传感器检测到待分拣玉米棒，传送信号到PLC，此时，相机客户端同步对待分拣玉米棒进行拍摄识别进行图形采集，并将其输送到上位机，所述上位机与PLC进行信息交互后，所述PLC根据待分拣玉米棒的重量、颗粒饱满度以及色泽，控制分拣机械手对待分拣玉米棒进行分拣，所述码垛货箱(3)位于分拣机械手与码垛机构之间，所述分拣机械手分拣
2.根据权利要求1所述的一种玉米棒的自动分拣及仓储装置，其特征在于：所述传送机构(1)还包括底架(11)和传送电机(14)，所述传送电机(14)固定在底架(11)上，所述传送带(12)传动安装在传送电机(14)上并通过传送电机(14)实现待分拣玉米棒的传送，所述传送带(12)上设置有隔离板(13)。
3.根据权利要求1所述的一种玉米棒的自动分拣及仓储装置，其特征在于：所述分拣机械手包括夹爪(21)、第一机械臂(22)、第二机械臂(23)、第三机械臂(24)、第四机械臂(25)、旋转底座(26)、旋转盘(27)、旋转电机(28)、滑动台(29)、滑动底座(210)、丝杠(211)、丝杠电机(212)以及夹爪电机(213)，所述夹爪(21)安装在第一机械臂(22)上，所述第一机械臂(22)上安装有夹爪电机(213)、光电传感器以及相机客户端，所述第一机械臂(22)转动安装在第二机械臂(23)上，所述第二机械臂(23)转动安装在第三机械臂(24)上，所述第三机械臂(24)转动安装在第四机械臂(25)上，所述第四机械臂(25)安装在旋转底座(26)上，所述旋转底座(26)安装在旋转盘(27)上，所述旋转电机(28)连接旋转盘(27)并控制其转动，所述旋转电机(28)固定在滑动台(29)上，所述滑动底座(210)上设置有滑轨和丝杠(211)，所述丝杠(211)位于滑轨之间，所述滑动台(29)位于滑轨上且连接在丝杠(211)上，所述滑动底座(210)的一侧安装有丝杠电机(212)，所述丝杠电机(212)连接丝杠(211)并控制其转动。
4.根据权利要求1所述的一种玉米棒的自动分拣及仓储装置，其特征在于：还包括码垛底座(5)，所述码垛底座(5)位于码垛机械手的一侧，所述码垛底座(5)用于放置满载的码垛货箱(3)。
5.根据权利要求1或4所述的一种玉米棒的自动分拣及仓储装置，其特征在于：所述码垛机械手与分拣机械手的结构相同，当码垛货箱(3)满载后，所述码垛机械手夹取码垛货箱(3)将其放置在码垛底座(5)上。
6.根据权利要求1所述的一种玉米棒的自动分拣及仓储装置，其特征在于：所述码垛货箱(3)包括箱体(31)，所述箱体(31)内设置有纵横交错的隔板(32)，所述箱体(31)的侧面分别设置有用于码垛机械手抓取的抓取孔(33)和用于箱体(31)通风的通风孔(34)。
7.根据权利要求1或4所述的一种玉米棒的自动分拣及仓储装置，其特征在于：所述货架(61)上设置有货板(62)，当码垛底座(5)满载码垛货箱(3)后，通过叉车将码垛底座(5)放置在货板(62)上。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种玉米棒的自动分拣及仓储装置的工作方法，其特征在于：包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种玉米棒的自动分拣及仓储装置，其特征在于：包括传送机构(1)、分拣机构(2)、码垛货箱(3)、码垛机构(4)、仓储机构(6)、plc以及上位机，所述传送机构(1)包括传送带(12)，所述传送带(12)下方设置有重力传感器，所述重力传感器连接plc，当待分拣玉米棒放入传送带(12)进行输送时，所述重力传感器实时检测其重量，并将重量信息输送到plc中，所述分拣机构(2)位于传送带(12)的一侧，所述分拣机构(2)包括分拣机械手，所述分拣机械手位于传送带(12)上方，所述分拣机械手与plc连接并由其控制，所述分拣机械手上设置有光电传感器和相机客户端，所述光电传感器连接plc，所述相机客户端连接上位机，所述上位机与plc连接，当待分拣玉米棒输送到分拣机械手下方时，所述光电传感器检测到待分拣玉米棒，传送信号到plc，此时，相机客户端同步对待分拣玉米棒进行拍摄识别进行图形采集，并将其输送到上位机，所述上位机与plc进行信息交互后，所述plc根据待分拣玉米棒的重量、颗粒饱满度以及色泽，控制分拣机械手对待分拣玉米棒进行分拣，所述码垛货箱(3)位于分拣机械手与码垛机构之间，所述分拣机械手分拣的玉米放置在码垛货箱(3)内，所述码垛机构(4)包括码垛机械手，当码垛货箱(3)放满分拣玉米棒后，所述码垛机械手将其搬走并进行码垛，所述仓储机构(6)包括货架(61)，所述货架(61)用于放置码垛后的码垛货箱(3)。
2.根据权利要求1所述的一种玉米棒的自动分拣及仓储装置，其特征在于：所述传送机构(1)还包括底架(11)和传送电机(14)，所述传送电机(14)固定在底架(11)上，所述传送带(12)传动安装在传送电机(14)上并通过传送电机(14)实现待分拣玉米棒的传送，所述传送带(12)上设置有隔离板(13)。
3.根据权利要求1所述的一种玉米棒的自动分拣及仓储装置，其特征在于：所述分拣机械手包括夹爪(21)、第一机械臂(22)、第二机械臂(23)、第三机械臂(24)、第四机械臂(25)、旋转底座(26)、旋转盘(27)、旋转电机(28)、滑动台(29)、滑...
【专利技术属性】
技术研发人员：王珺，郑晓娜，沙俊捷，马莉莉，杨传森，茅军，
申请(专利权)人：金陵科技学院，
类型：发明
国别省市：
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