CN106362958A - 一种适用于小颗粒体农产品视觉分选系统的光源调节架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于小颗粒体农产品视觉分选系统的光源调节架,该装置由步进电机动力输出系统,智能控制系统,可调控机械臂机构组成。当装置启动时，步进电机带动同步带，进而带动导轨上的滑动机械臂，光源固定在滑动机械臂上下两臂交汇处，智能控制系统通过对步进电机转角的调节，可实现调控光源对目标识别区定距离、定角度的照射，从而极大地解决了机器视觉受光源影响的问题，可应用于农业谷物、果蔬视觉分选作业中。

Description

一种适用于小颗粒体农产品视觉分选系统的光源调节架
技术领域
本发明涉及一种工业、农业机器视觉领域，更具体而言的是指一种应用于机器视觉的光源调节装置。
背景技术
近年来，机器视觉的研究发展非常迅速，其在工业、农业、商业等中的应用也逐渐扩展。应用在农产品自动分级装备中的机器视觉检测技术，极大程度减轻了人的劳动强度，且提高了检测效率。
随着现代化农业的发展和新技术的不断涌现，基于机器视觉技术的高精度测量技术在农业工程领域的应用也日趋广泛，能在一定程度上模拟并超越人的眼睛，并可对农产品或工业产品的形貌特征和位移尺寸等几何量进行实时、在线和精密测量，同时更具有无损、高效和高精度等优点，因而在工农业自动化和智能化作业方面发挥了重要作用,也必将引导农业机械行业步入全新的发展阶段。然而,在图像处理过程中，外界因素对摄像头的影响往往导致采集的数据不准确、误差大，对最终的实验处理结果造成很大的影响，而其中光源是最主要的影响因素，因而发明一种应用于密闭狭窄空间内部的光源调节装置势在必行。
发明内容
为了克服传统机械视觉受光线的影响较大的问题,本发明提供了一种适用于小颗粒体农产品视觉分选系统的光源调节架。
在一些实施方式中，其中：光轴固定座(4)将两个大小相同的光轴(7)在竖直方向平行放置，并由光轴固定座(4)和光轴(7)一起组成导轨。其有益处效果是，可使滑动机械臂沿导轨上下滑动，实现导轨导向的作用。
在一些实施方式中，其中：起到传动作用的两条不同长度的同步带，两同步带(14)上处由各自的同步带轮(9)与其各自的步进电机(2)相连，下处统一由一根光轴(18)穿接与同步带(9)啮合的轴承同步轮(17)。其益处效果是，实现两步进电机的独立运转并能相互配合工作，且节省空间和材料。
在一些实施方式中，其中：在导轨的两光轴(7)上各有两个滑块(3)，两侧光轴(7)上侧的滑块(3)穿连一根光轴(6)并由轴承顶丝(13)所固定,机械臂的上大臂(5)穿连在上横杆光轴(6)上，并由轴承顶丝(13)所限制固定，滑动机械臂的下小臂(15)穿连在下横杆光轴(12)上，必过轴承顶丝(16)所限制固定，大臂(5)和小臂(15)由一个根光轴(11)和左右各两个顶丝轴承(10)所固定，大臂(5)和小臂(15)连接处放置光源。其有益处效果是，机械大臂(5)和机械小臂(15)可以通过在导轨上的滑动来调整大臂(5)和小臂(5)连接处的光源位置，从而实现对目标识别区的不同角度、不同距离的定点照射。
在一些实施方式中，其中：电机固定座(1)将步进电机(2)固定在暗箱内侧壁上，智能控制系统调控步进电机。其有益处效果是，通过智能控制系统调控步进电机(2)的动力输出，进而带动同步带(14)及固定在机械臂两侧的同步带轮(8)，从而达到调控机械臂的定向运动，而当机构静止时，由上下机械臂和导轨组成的三角形结构更具稳定性，可以达到精确定位，并能够使光源特定角度、特定位置进行照射。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和工作原理更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明整体结构示意图；
图2为步进电机动力输出示意图；
图3为滑动机械臂示意图；
图1中1、电机固定座；2、步进电机；3、滑块；4、光轴固定座；5、机械大臂；6、光轴Ⅰ；7、光轴Ⅱ；8、同步带轮Ⅰ；9、同步带轮Ⅱ；10、顶丝轴承Ⅰ；11、光轴Ⅲ；12、光轴Ⅳ；13、顶丝轴承Ⅱ；14、同步带；15、机械小臂；16、顶丝轴承Ⅲ；17、同步带轮Ⅲ；18、光轴Ⅴ。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步的说明。
如图1所示，一种适用于小颗粒体农产品视觉分选系统的光源调节架，该装置由步进电机动力输出系统,智能控制系统,可调控机械臂机构组成；暗箱内侧壁上的电机(2)用电机固定座(1)固定，电机(2)带动同步带(14)进而带动滑动机械臂，同步带(14)安装在同步带轮(9)和轴承同步带轮(17)上，因同步带长度不一，所以电机(2)固定的位置并非左右对称，而是依据同步带(14)的位置而固定；光轴固定座(4)，光轴(7)所组成的导轨使滑动机械臂可以在其上面滑动；滑动机械臂由上大臂(5)、下小臂(15)、轴承同步轮(17)、滑块(3)及其所固定的光轴(11)组成，在大臂(5)和小臂(15)连接处为光源放置处，大臂(5)和小臂(15)穿在上下横光轴(6)上，且连接处用一根光轴(11)及顶丝轴承(10)所固定，上下横光轴(12)穿在滑块(3)上，且横光轴(6)的一端穿接一顶丝轴承(13)和同步带轮(8)，上下横光轴的同步带轮(8)和顶丝轴承(16)的安装位置相反。
在使用前，将步进电机(2)与智能控制系统连接好，检查并连接好光源的供电线路。
工作时，首先点亮光源，接着打开智能控制系统，根据光源对目标识别区的相对位置，经智能控制系统的调控，将脉冲指令分别发送给左右步进电机并驱动步进电机(2)定量转动，进而实现了对上下步进电机的精确控制，步进电机(2)的定量转动带动了同步带(14)及滑动机械臂上的同步带轮(8)，从而实现了对上下机械臂的精确操控，使上下机械臂连接处的光源可移动到视觉识别区，且由上下机械臂和导轨构成了具有稳定性的三角形，并且上下机械臂及横光轴构成平行四边形，可实现光源定距离、定角度、稳定持久的照射。

Claims (4)

1.本发明所述的一种适用于小颗粒体农产品视觉分选系统的光源调节架，该装置由步进电机动力输出系统,智能控制系统,可调控机械臂机构组成；暗箱坐落并固定于识别区域上,暗箱内部侧壁上由电机固定座(1)左右各固定一个步进电机(2),由电机(2)带动同步带(14),进而带动固定在暗箱侧壁的导轨上面的滑动机械臂，导轨由光轴固定座(4)及其所固定光轴(7)所组成；滑动机械臂由上大臂(5)、下小臂(15)、顶丝轴承(13)、滑块(3)及其所固定的光轴(11)组成；大臂(5)和小臂(15)连接处由一根光轴(11)穿接，并由顶丝轴承(10)固定，在大臂(5)和小臂(15)连接处为光源放置处。
2.根据权利要求1所述的一种适用于小颗粒体农产品视觉分选系统的光源调节架，其特征在于：由电机固定座(1)，电机(2)，同步带(14)，同步带轮(8)组成的动力输出装置，左右两同步带不同长度，且长同步带和短同步带的长度比为5:4，两同步带竖直平行放置，上端由各自的同步带轮(8)与其各自的步进电机(2)相连，可实现各自不用的动力输出；下端统一由一根光轴(18)穿接与同步带(14)啮合的轴承同步轮(17)。
3.根据权利要求1所述的一种适用于小颗粒体农产品视觉分选系统的光源调节架，其特征在于：导轨由光轴固定座(4)、两根相同大小的光轴(7)所组成，并将两个大小相同的光轴(7)在竖直方向平行放置，并由光轴固定座(4)固定；其光轴(7)上套着滑块(3)，滑块(3)是一个立方体，各边做倒圆角处理，在其内部开两个通孔，两通空轴线相互垂直但两通孔并未相交，其一个通孔穿连在导轨上，另一个孔穿连在滑动机械臂上。
4.根据权利要求1所述的一种适用于小颗粒体农产品视觉分选系统的光源调节架，其特征在于：大臂(5)和小臂(15)不同长度的设计，且大臂(5)和小臂(15)的长度比为3:2，机械臂的上大臂(5)穿连在上横光轴(6)上，且一端由顶丝轴承(13)限制固定，另一端安装同步带轮(8)；滑动机械臂的下小臂(15)穿连在下横光轴(18)上，且一端由顶丝轴承(16)限制固定，另一端安装同步带轮(8)，但上下两光轴用来固定的同步带轮(8)和顶丝轴承(16)安装位置相反，这样做有益于步进电机(2)的按放，并节约暗箱内部空间，大臂(5)和小臂(15)由一个根光轴(11)和左右各两个顶丝轴承(10)所固定，大臂(5)和小臂(15)连接处放置光源，由机械臂和横光轴(6)组成平行四边形，使光线照射均匀，由机械臂及导轨所组成了具有稳定性的三角形，实现光源定距离、定角度、稳定持久的照射。
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