CN101472688B - 用于检查马铃薯或类似物品的设备 - Google Patents

Abstract

用于检查马铃薯或类似物品的设备，所述设备包括：进料装置(2)，用于使马铃薯以成多排的方式向前移动；传送装置(13)，适于接纳来自进料装置(2)的马铃薯排，并且在保持成排布置的同时使所述马铃薯排向前移动；带有相关联的图像处理装置的照相机(42)，用于记录和评定位于传送装置(13)上的每一个马铃薯个体；以及分拣装置(31)，由图像处理装置控制，所述分拣装置适于对马铃薯进行分拣。所述传送装置(13)包括多个大体水平的滚筒(14、15)，所述滚筒的旋转轴线平行于马铃薯的前进方向(12)。所述滚筒(14、15)可旋转地安装在支撑架(25、26)上并且与用于使所述滚筒(14-15)旋转的第一驱动装置(29)连接，所述滚筒又能够各自独立地进行向前和向后平行移动，所述移动为直线，所述直线在包括每一滚筒的旋转轴线的纵向平面内延伸，并且从前进方向看，所述平面稍微向上倾斜。最后，所述滚筒(14、15)与第二驱动装置(27)连接，适于将摆动式往复运动传递给每一个沿所述直线的滚筒。

Description

用于检查马铃薯或类似物品的设备

技术领域

本发明涉及一种用于检查马铃薯或类似物品的设备，所述设备包括：用于使马铃薯以多排方式向前移动的进料装置；传送装置，适于接纳来自进料装置的马铃薯排，并且在保持成排布置的同时使所述马铃薯排向前移动；带有相关联的图像处理装置的照相机，用于记录和评定位于传送装置上的每一个马铃薯个体；以及由图像处理装置控制的分拣装置，所述分拣装置适于对马铃薯进行分拣。

背景技术

一种自动检查马铃薯的公知设备以这样的方式工作，即根据不同的标准，比如尺寸、存在有不同类型的真菌病和损伤等等，对所述马铃薯进行检查。由此可丢弃不被接受的马铃薯。

迄今为止，一直使用这样一种设备实施上述过程，其中，通过进料装置，该进料装置采用号称振动式进料器的形式，马铃薯沿着纵向方向向前移动到循环带，亦即具有旋转滚筒的循环传送带，所述滚筒的轴线相对于前进方向横向延伸。每一个所述滚筒设置有多个环形(circumferential)圆周面凹道，所述凹道的数量对应于排数，沿着滚筒的轴线方向看，所述凹道横越过每一滚筒均匀地间隔开，并且所述凹道在传送带的前进方向相对于彼此从一个滚筒到另一滚筒以互相排成直线的方式布置，从而使得马铃薯能够在凹道中成排地向前移动，所述马铃薯由两个相邻近的滚筒容纳。一般地，马铃薯为椭圆形，当通过滚筒的旋转被带动绕着其纵向轴线旋转时，马铃薯自行布置成其纵轴平行于滚筒轴向延伸，。在循环带的连续运动期间，马铃薯被传送到位于照相机下方的位置上，所述照相机以传统公知方式对每一个马铃薯个体进行拍照，所述照片被发送到传统公知的图形处理装置中，照片记录了相关马铃薯的状况。如需要，可在循环带的端部设置由图像处理装置控制的分拣装置，从而可在此处根据马铃薯的状况将其放置在分隔间中。

由于马铃薯仅仅大体上环绕着其纵轴旋转，因此马铃薯的端部倾向于处于躲过布置在上方的照相机的状态。该情形尤其发生在位于传送带最外一排的马铃薯的最外端部上。因而，存在将应当丢弃的马铃薯给予放行出售的风险。

上述的马铃薯自动分拣与手工分拣对比具有几项优点，原因在于已经发现，使用该方法则被丢弃的优良马铃薯较少，而放行的应被丢弃的马铃薯也较少。这是由于这样的事实，即手工分拣要求相关操作人员察看每一个马铃薯个体并做出快速判断，而所述察看及做出快速判断很难以可接受的合适速度长时间保持。

发明内容

本发明的目的在于提供一种确保自动功能型分拣得以进一步改进的设备。

根据本发明，通过上述类型的设备实现了所述目的，其特征在于，传送装置包括多个大体水平的滚筒，所述滚筒的旋转轴线平行于马铃薯的前进方向延伸；其特征还在于，滚筒可旋转地安装在支撑架上并且与用于使所述滚筒旋转的第一驱动装置连接，所述滚筒又能够各自独立地向前和向后平行移动，所述移动沿着大体为直线的方向进行，而所述直线又沿着纵向(vertical)平面延伸，所述平面包括每一滚筒的旋转轴线，并且从前进方向看，所述平面还稍微向上倾斜；其特征还在于，滚筒与第二驱动装置连接，所述第二驱动装置适于使每一个滚筒沿所述直线进行摆动式往复运动。

因此，马铃薯以受控的方式既环绕着其平行于传送带的前进方向的纵向轴线进行旋转，又相互保持距离向前移动，从而使得前端以及随后的后端可被照相机照到。原因在于这样的事实，即当马铃薯通常处于滚筒之间时，由于滚筒的摆动式运动而使滚筒将变载荷(variable load)传递到马铃薯上。第二驱动装置使得滚筒交替经受向前和向后的力，其中受力方向沿着前进方向倾斜向上，并且与滚筒的水平轴线形成大约10度的角度。因而，摆动式运动在所述方向上沿着大体笔直的路径被传递到滚筒上。在向前运动期间，滚筒将方向与重力一致的分力施加在马铃薯上，由此，马铃薯被增大的力向下压在滚筒上，使得马铃薯将更大的法向力施加在滚筒上，并因此而增大滚筒旋转马铃薯的能力。在向后运动期间，滚筒实际上沿着离开马铃薯的方向运动，由此，马铃薯将减小的法向力施加在滚筒上，而且滚筒可相对于马铃薯滑动。因而，滚筒相对于马铃薯向后运动，亦即将滚筒从马铃薯的下面拉开，由此，相对于滚筒马铃薯进行了向前的相对运动。相对于滚筒的旋转速度使用合适的滚筒运动幅度的自动设定值，照相机能够在马铃薯经过所述照相机的下方期间记录下一个马铃薯个体的所有表面。因而，当马铃薯到达分拣装置时，相关的图像处理装置能够对马铃薯进行正确的分拣，具有更高的准确率。

由于可避免使用确保马铃薯个体向前移动到传送装置的其它设备，因此所述设备也较为简单。

根据本发明，滚筒可各自独立地与第二驱动装置相关联，由此，使得传送装置具有平衡的可能性，即通过调整摆动式驱动装置，使其相互之间具有不同的相位，例如，因此使得所述摆动式驱动装置交替处于相反的相位。

根据本发明，滚筒可设置有强摩擦表面，比如纵向凹槽，从而保证了使旋转运动同样能够由于滚筒的旋转而被传递到圆形以及光滑的马铃薯，或者其它类似物品上，比如苹果。

附图说明

以下参考附图对本发明进行详细描述，其中所述附图为：

图1所示为根据本发明的设备的立体图；

图2所示为对马铃薯进行处理期间图1所示的一部分的立体图；

图3所示为相同部分的侧视图，图中以轴向剖面图显示了滚筒的左手端部；

图4以更大比例显示了位于滚筒的左手端部的图3所示的细部A；

图5所示为根据本发明的传送装置的滚筒的一个实施方式的剖面图。

具体实施方式

图1所示为一用于对马铃薯进行分拣的设备。该设备包括支撑进料装置的机架1，所述进料装置由总附图标号2标注。进料装置2包括多个通道3-10，出于清楚目的，在图2中仅仅显示出单个所述通道。如图2所看到，每一通道3由驱动装置11支承，所述驱动装置适于以传统公知方式为相关联的通道3-10传递振动作用(effect)，以这样的方式，即使得排列在通道中的马铃薯能够沿着由图2中的箭头12所示的前进方向向前移动。传送器、称重装置以及分送装置(未显示)与进料装置2相关联，从而以传统公知方式确保了马铃薯能够在设备1的操作期间以均匀分布的马铃薯流的方式而得以输送，以这样的方式，即使得通道3-10中的马铃薯得以成排分布。

沿着前进方向12看，在进料装置2的前面具有由总附图标号13标注的传送装置。传送装置包括多个滚筒14-24。如图2所看到的，其中图2显示了与通道3相关联的两个滚筒14、15，滚筒14-24以可旋转的方式成对安装在支撑架25上。滚筒14-24的旋转轴线大体水平延伸，相互平行，并且与前进方向12平行。以这样的方式相对于通道3-10对滚筒14-24进行布置，即使得通道3-10各自能够独立地将马铃薯排输送到两个邻近滚筒14-24之间的凹道。由此，以这样的方式将滚筒14-24具有相互距离的布置，即使得相关马铃薯不能通过滚筒之间的间隙而掉落。

使用支撑装置将滚筒14-24固定到其支撑架25上，从而确保了每一滚筒14和15能够沿着由图3中的箭头26所示的方向进行前后移动。优选地，该方向相对于水平方向具有10度倾斜，即所述箭头沿着前进方向12向上倾斜。沿着前进方向12看，在每一个单个滚筒的前端，与滚筒相关联的枢轴50固定到具有U形轮廓52的一个支架51上。通过两个平行的弹簧板53和54的方式，U形轮廓52连接到U形轮廓55上，其中U形轮廓55固定到支撑架25上。在相对的端部处，对应的枢轴连接到固定的机架零件56上，该零件56的前端和后端则分别通过弹簧板57和58的方式连接到支撑架25上。弹簧板57和58同样彼此平行。与每一滚筒相关的驱动装置27固定在支架零件56的底侧上。驱动装置27适于以这样的方式作用于滚筒，即将摆动式往复运动传递给滚筒。由于借助弹簧板53、54、57和58而使滚筒处于可移动悬挂，因此所述运动沿着直线26进行。

滚筒的这种可移动安装可采用其他传统公知方式实现，比如借助导轨。

因而，驱动装置27适于使滚筒承受这样的作用载荷(effect load)，亦即向位于滚筒14-24之间的马铃薯施加在平行于前进方向12的向前方的相对较大的分力，以及垂直于滚筒14-24旋转轴平面的向上方向的相对较小的分力。随后滚筒14-24立即在相反方向上受到作用。已经发现该特征会使马铃薯向前运动，而且还发现该特征能确保所述马铃薯的相互距离。另外，通过以附图标号30标注的皮带传动，所述滚筒连接到驱动装置29上。皮带传动与所有滚筒相关，这意味着所述滚筒以相同的旋转方向旋转。因而，旋转运动以这样的方式传递到位于滚筒之间的马铃薯上，即使得所述马铃薯在向前移动的同时，大体上环绕着平行于前进方向12延伸的轴线进行旋转。通过滚筒14-24倾斜的向前及向后移动，如上所述，马铃薯的旋转运动得到促进。

在具有滚筒14-24的传送装置13之后，还设置有以总附图标号31标注的分拣装置。分拣装置31为传统公知类型，并且在图1所示的实施方式中，分拣装置31由与每一滚筒间隙相关联的板体(flap)32-41组成。通过驱动装置，板体32-41能够以这种方式各自独立地适于在所要求的位置进行调整，即正在离开滚筒14-24端部的马铃薯能够被引导到所要求的分隔间(未显示)中。另外，在传送装置13的上方，具有两个以传统公知方式布置的照相机42-43，所述照相机对向前移动的马铃薯进行拍照并使所述照片在图像处理装置(未显示)中进行处理，所述照相机适于以这样的方式控制分拣装置31，即使单个板体32、41起始于这样的位置，该位置使得每一个马铃薯个体能够被引导到与其状况相一致的分隔间。

使用根据本发明的设备，马铃薯通过各自的通道3-10成排地向前移动，随后在滚筒14-24之间的间隙中进一步向前移动，如上所述。滚筒的摆动式往复运动与滚筒的旋转运动结合，这意味着马铃薯环绕着平行于前进方向12的轴线进行旋转的同时，沿着所述前进方向12向前移动。由此，马铃薯前端和后端以及马铃薯的其他侧部均处于照相机42和43的曝光区域之内。对进料装置前进速度使用适当的设定，确保了在滚筒14-24上的马铃薯之间具有合适的距离。因而，通常以这样的方式对进料装置的前进速度进行调整，即使其慢于滚筒14-24的前进速度。

在本发明的一个优选实施方式中，每一个单个滚筒的直径为90毫米，长度为630毫米，而滚筒的数量则为十一。与各自的滚筒14-24相关联的驱动装置27和28按合适的设定值以这样的方式得到驱动，即使得施加在设备上的总作用力处于平衡。例如，在垂直于前进方向上，摆动式驱动装置27可交替处于相反的相位。为了促进施加在马铃薯上的作用力使所述马铃薯环绕着平行于前进方向12的轴线旋转，滚筒的表面可设置弯曲凹槽，如图5所示。不言而喻，滚筒还可设置有其它的强摩擦表面。

已经连同马铃薯的向前移动一起描述了根据本发明的设备。然而，所述设备还可用于其他物品，比如苹果或胡萝卜，其中所述其他物品的表面可通过与照相机42、43相关联的图像处理装置进行评定。

传统公知类型的振动器或其他装置，比如基于曲轴机构的装置，可用作摆动式驱动装置。

已经参考优选实施方式对本发明进行了描述。然而，在不偏离本发明的范围的情况下可进行许多修改。例如，滚筒14-24之间的距离可进行调整，滚筒14-24连同相关联的通道3-10的数量可不同于所示及所述的实施例。

所有滚筒14-24还可布置在具有共用摆动式驱动装置的共用支撑架上。进料装置可以是不同于所述进料装置的任何其他进料装置，只要其适于成排地向前传送马铃薯或类似物品。

Claims (4)

1.用于检查马铃薯的设备，所述设备包括：进料装置(2)，用于使马铃薯以成多排的方式向前移动；传送装置(13)，适于接纳来自进料装置(2)的马铃薯排，并且在保持成排布置的同时使所述马铃薯排向前移动；带有相关联的图像处理装置的照相机(42、43)，用于记录和评定位于传送装置(13)上的每一个马铃薯个体；以及分拣装置(31)，由图像处理装置控制，所述分拣装置适于对马铃薯进行分拣；所述设备的特征在于，传送装置(13)包括多个大体水平的滚筒(14-24)，所述滚筒的旋转轴线平行于马铃薯的前进方向(12)延伸，其特征还在于，滚筒(14-24)可旋转地安装在支撑架(25)上并且与用于使所述滚筒(14-24)旋转的第一驱动装置(29)连接，所述滚筒又能够各自独立地进行向前和向后平行移动，所述移动大体为直线，所述直线在包括每一滚筒的旋转轴线的纵向平面内延伸，并且从前进方向看，所述平面稍微向上倾斜，其特征还在于，滚筒(14-24)与第二驱动装置(27)连接，适于将摆动式往复运动传递给每一个沿所述直线的滚筒。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述滚筒(14-24)各自独立地与第二驱动装置(27、28)相关联。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述滚筒(14-24)设置有强摩擦表面。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述滚筒(14-24)设置有纵向凹槽。 

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