CN108057638B - 基于视觉技术的柚子品质分选机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于视觉技术的柚子品质分选机，包括上料机构(8)、检测平台和机架(2)，所述检测平台固定于所述机架(2)上，所述检测平台包括多块拼板(3)，所述多块拼板(3)围合并在中间形成称重工位，所述称重工位处设置有称重台(10.1)，所述检测平台侧方和上方分别设有上摄像头(4.1)和侧摄像头(4.2)，所述多块拼板(3)的两两相邻处为拼板交界处，至少在其中一个交界处设有定位推送机构(7)，在多个交界处连接有出料通道(1)。本发明能够准确高效地对柚子进行自动分选。

Description

基于视觉技术的柚子品质分选机
技术领域
本发明涉及水果品质分选技术领域，具体地说是一种基于视觉技术的柚子品质分选机。
背景技术
柚子是人们非常喜欢的水果，它清香、酸甜、凉润，营养丰富，药用价值很高。但人们在购买柚子的时候，只能凭感觉(用手掂，感觉重一点的，表示水分足)来选择含汁量充足的柚子，但这种凭经验的选择往往准确度较低。挑选柚子，不能以大小来区分，对同一批柚子来说(相同品种、相同产地、相同采摘期、相同运输及保存方式)，以密度、大小、重量、形状这几个综合指标，来对柚子进行较为精确的分级。而密度越大，表示含水量越充足。当然，除了消费者对于柚子的挑选外，对于水果的加工或销售商来说，应注重柚子的分选和分级，根据分选结果来设置不同的销售价位。
然而，现有技术中，无论是消费者，还是柚子的加工和销售商，都只能陪你凭借肉眼、手掂等方式进行观察，识别和分选的准确度低，而且分选效率非常低。
发明内容
有鉴于此，本发明针对上述现有技术存在的柚子分选准确度低、分选效率低的技术问题，提供了一种能够准确自动分选的基于视觉技术的柚子品质分选机。
本发明的技术解决方案是，提供一种以下结构的基于视觉技术的柚子品质分选机，包括上料机构、检测平台和机架，所述检测平台固定于所述机架上，所述检测平台包括多块拼板，所述多块拼板围合并在中间形成称重工位，所述称重工位处设置有称重台，所述检测平台侧方和上方分别设有上摄像头和侧摄像头，所述多块拼板的两两相邻处为拼板交界处，至少在其中一个交界处设有定位推送机构，在多个交界处连接有出料通道。
可选的，待分选柚子经所述上料机构进入所述检测平台的称重台上，通过上摄像头检测待分选柚子是否处于直立状态，若否，则并由所述定位推送机构调整所述待分选柚子的位置至直立状态，所述称重台对所述待分选柚子进行称重，所述称重台可旋转设置，所述称重台旋转带动所述待分选柚子旋转，同时侧摄像头对所述待分选柚子连续拍照，并合成柚子的三维实体，以得出所述待分选柚子的体积，根据所述称重台所得到的待分选柚子的重量和所述侧摄像头拍照处理后得到的待分选柚子的体积，从而得到所述待分选柚子的密度，根据所述待分选柚子的密度，由所述定位推送机构将所述待分选柚子推入相应出料通道，以实现品质分选。
可选的，所述设置有定位推送机构的交界处设置有供所述定位推送机构运动的通槽，所述定位推送机构包括可升降推杆、丝杆和滑块组成，所述可升降推杆上设有正位片，所述正位片为曲面状。
可选的，所述称重台下方设置有称重传感器，称重传感器与称重模块支撑板之间设置有推力轴承，称重模块电机驱动所述称重台转动，所述称重模块电机安装在称重模块支撑板上，所述称重模块支撑板通过支撑板螺栓连接在所述拼板上。
可选的，所述的拼板有四块，在两两相邻处有四个交界处，在四个交界处一一对应设有定位推送机构和供定位推送机构运动的通槽，在其中一个交界处承接所述上料机构的下部出口，另外三个交界处承接三个出料通道的上端出口。
可选的，所述上料机构上设有传输带，在所述传输带上设置有隔板，每两个隔板距离大于一个待分选柚子的直径。
可选的，所述传输带设置在检测平台一侧，所述检测平台与传输带的距离大于所述隔板的高度小于待分选柚子的直径。
可选的，所述设置有定位推送机构的交界处设置有供所述定位推送机构运动的通槽，所述定位推送机构包括可升降推杆、丝杆和滑块组成，所述可升降推杆上设有机械爪，通过所述机械爪实现对待分选柚子正位和推送。
采用以上结构，本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明待分选柚子经所述上料机构进入所述检测平台的称重台上，通过上摄像头检测待分选柚子是否处于直立状态，若否，则并由所述定位推送机构调整所述待分选柚子的位置至直立状态，所述称重台对所述待分选柚子进行称重，所述称重台可旋转设置，所述称重台旋转带动所述待分选柚子旋转，同时侧摄像头对所述待分选柚子连续拍照，并合成柚子的三维实体，以得出所述待分选柚子的体积，根据所述称重台所得到的待分选柚子的重量和所述侧摄像头拍照处理后得到的待分选柚子的体积，从而得到所述待分选柚子的密度，根据所述待分选柚子的密度，由所述定位推送机构将所述待分选柚子推入相应出料通道，以实现品质分选。本发明能够准确高效地对柚子进行自动分选。
附图说明
图1为本发明基于视觉技术的柚子品质分选机的结构示意图；
图2为定位推送机构的结构示意图；
图3为上料机构的结构示意图；
图4为称重装置与检测平台的连接示意图；
图5为称重装置的结构示意图。
图中所示：1、出料通道；2、机架；3、拼板；4.1、上摄像头；4.2、侧摄像头；5、摄像头支架；6、待分选柚子；7、定位推送机构；7.1、正位片；7.2、可升降推杆；7.3、步进电机；7.4、滑块；7.5、丝杆支撑；7.6、光杆；7.7、丝杆；8、上料机构；8.1、传送带；8.2、隔板；8.3、传送滚筒；9、底板；10.1、称重台；10.2、重称传感器；10.3、推力轴承；10.4、称重模块支撑板；10.5、称重模块电机；11、支撑板螺栓。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。此外，本发明之附图中为了示意的需要，并没有完全精确地按照实际比例绘制，在此予以说明。
如图1所示，本发明的一种基于视觉技术的柚子品质分选机，包括上料机构8、检测平台和机架2，所述检测平台固定于所述机架2上，所述检测平台包括多块拼板3，所述多块拼板3围合并在中间形成称重工位，所述称重工位处设置有称重台10.1，所述检测平台侧方和上方分别设有上摄像头4.1和侧摄像头4.2，所述多块拼板3的两两相邻处为拼板交界处，至少在其中一个交界处设有定位推送机构7，在多个交界处连接有出料通道1。
待分选柚子经所述上料机构8进入所述检测平台的称重台10.1上，通过上摄像头4.1检测待分选柚子是否处于直立状态，若否，则并由所述定位推送机构7调整所述待分选柚子的位置至直立状态，所述称重台10.1对所述待分选柚子进行称重，所述称重台10.1可旋转设置，所述称重台10.1旋转带动所述待分选柚子旋转，同时侧摄像头4.2对所述待分选柚子连续拍照，并合成柚子的三维实体，以得出所述待分选柚子的体积，根据所述称重台10.1所得到的待分选柚子的重量和所述侧摄像头4.2拍照处理后得到的待分选柚子的体积，从而得到所述待分选柚子的密度，根据所述待分选柚子的密度，由所述定位推送机构7将所述待分选柚子推入相应出料通道1，以实现品质分选。
如图2所示，示意了所述设置有定位推送机构7的交界处开设有供所述定位推送机构7运动的通槽，所述定位推送机构7包括可升降推杆7.2、丝杆7.7和滑块7.4组成，所述可升降推杆7.2上设有正位片7.1，所述正位片7.1为曲面状。待分选柚子顺利滚落至检测平台，并被扶正后，四个正位片7.1同步动作，将柚子居中至称重台10.1上。
图2中，也可以将所述正位片7.1替换成机械手，所述设置有定位推送机构7的交界处开设有供所述定位推送机构7运动的通槽，所述定位推送机构7包括可升降推杆7.2、丝杆7.7和滑块7.4组成，所述可升降推杆7.2上设有机械爪，通过所述机械爪实现对待分选柚子正位和推送。
如图3所示，示意了上料机构，所述上料机构8上设有传输带8.1，在所述传输带8.1上设置有隔板8.2，每两个隔板距离大于一个待分选柚子的直径。所述传输带8.1设置在检测平台一侧，所述检测平台与传输带的距离大于所述隔板8.2的高度小于待分选柚子的直径。
如图4和5所示，示意了称重装置和检测平台，称重装置包括称重台10.1，所述称重台10.1下方设置有称重传感器10.2，称重传感器10.2与称重模块支撑板10.4之间设置有推力轴承10.3，称重模块电机10.5驱动所述称重台10.1转动，所述称重模块电机10.5安装在称重模块支撑板10.4上，所述称重模块支撑板10.4通过支撑板螺栓11连接在所述拼板3上。
所述的拼板3有四块，在两两相邻处有四个交界处，在四个交界处一一对应设有定位推送机构7和供定位推送机构7运动的通槽，在其中一个交界处承接所述上料机构8的下部出口，另外三个交界处承接三个出料通道1的上端出口。
上料机构8将待分选柚子逐个送至检测平台上，分选装置设置有4个平移升降装置作为所述定位推送机构，当柚子到达检测平台时，如果柚子平躺(没有直立)，则升降平移装置动作，将柚子扶正并居中。当柚子完全居中后，称重台10.1旋转360°，侧面摄像头4.2拍摄360幅照片(照片越多精度越高)，合成柚子的三维实体，并得出柚子的体积。当柚子完全居中后，称重台10.1下方的重量传感器10.2测出柚子的重量。根据测得的重量、体积，得出柚子的密度，从而得出柚子的等级。本分选装置给柚子定为三个等级，根据柚子的等级，由升降平移装置将其推至对应的出料通道1上，实现分选。
上摄像头4.1的作用：检测柚子的初始位置，如果柚子处于平躺状态，则位于柚子最近的升降平移装置动作，将柚子扶正；如果柚子在两个正位片7.1之间，则转动称重台10.1，将柚子转到某个正位片临近的位置，然后该升降平移装置动作，将柚子扶正。柚子从上料机构8落下时，为了防止柚子从检测平台上面滚落，靠近传送带8.1的升降平移装置处于原始位置，即正位片7.1处于检测平台下方，使柚子能顺利从传送带8.1上滚落；其余3个正位片7.1处于检测平台上方，高出平台的尺寸大约为柚子平均高度的一半，3个正位片形成一个包围圈，防止柚子滚落。柚子顺利滚落至检测平台，并被扶正后，四个正位片7.1同步动作，将柚子居中至称重台10.1上。
摄像头的另一个作用：柚子外观、品相的分级，跟数据库比对，可以根据柚子品相定级，即柚子的形状是否对称，有无霉斑、凹坑、颜色光泽等等。用以辅助分选。
升降平移装置具有由升降与平移两个功能，平移功能有步进电机7.3带动丝杆7.7转动，使得滑块7.4平移，实现电动推杆7.2的平移；电动推杆7.2可以实现升降功能。电动推杆7.2上设置有正位片7.1，正位片内侧的曲率半径与柚子外形曲率一致。
虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。
以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。总之，凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于视觉技术的柚子品质分选机，包括上料机构(8)、检测平台和机架(2)，所述检测平台固定于所述机架(2)上，其特征在于：所述检测平台包括多块拼板(3)，所述多块拼板(3)围合并在中间形成称重工位，所述称重工位处设置有称重台(10.1)，所述检测平台侧方和上方分别设有上摄像头(4.1)和侧摄像头(4.2)，所述多块拼板(3)的两两相邻处为拼板交界处，至少在其中一个交界处设有定位推送机构(7)，在多个交界处连接有出料通道(1)；
所述的拼板(3)有四块，在两两相邻处有四个交界处，在四个交界处一一对应设有定位推送机构(7)和供定位推送机构(7)运动的通槽，在其中一个交界处承接所述上料机构(8)的下部出口，另外三个交界处承接三个出料通道(1)的上端出口；
利用上摄像头(4.1)识别，根据柚子外观、品相的分级，跟数据库比对，以辅助分选；
待分选柚子经所述上料机构(8)进入所述检测平台的称重台(10.1)上，通过上摄像头(4.1)检测待分选柚子是否处于直立状态，若否，则并由所述定位推送机构(7)调整所述待分选柚子的位置至直立状态，所述称重台(10.1)对所述待分选柚子进行称重，所述称重台(10.1)可旋转设置，所述称重台(10.1)旋转带动所述待分选柚子旋转，同时侧摄像头(4.2)对所述待分选柚子连续拍照，并合成柚子的三维实体，以得出所述待分选柚子的体积，根据所述称重台(10.1)所得到的待分选柚子的重量和所述侧摄像头(4.2)拍照处理后得到的待分选柚子的体积，从而得到所述待分选柚子的密度，根据所述待分选柚子的密度，由所述定位推送机构(7)将所述待分选柚子推入相应出料通道(1)，以实现品质分选；
所述设置有定位推送机构(7)的交界处开设有供所述定位推送机构(7)运动的通槽，所述定位推送机构(7)包括可升降推杆(7.2)、丝杆(7.7)和滑块(7.4)组成，所述可升降推杆(7.2)上设有正位片(7.1)，所述正位片(7.1)为曲面状。
2.根据权利要求1所述的基于视觉技术的柚子品质分选机，其特征在于：所述称重台(10.1)下方设置有称重传感器(10.2)，称重传感器(10.2)与称重模块支撑板(10.4)之间设置有推力轴承(10.3)，称重模块电机(10.5)驱动所述称重台(10.1)转动，所述称重模块电机(10.5)安装在称重模块支撑板(10.4)上，所述称重模块支撑板(10.4)通过支撑板螺栓(11)连接在所述拼板(3)上。
3.根据权利要求2所述的基于视觉技术的柚子品质分选机，其特征在于：所述上料机构(8)上设有传输带(8.1)，在所述传输带(8.1)上设置有隔板(8.2)，每两个隔板距离大于一个待分选柚子的直径。
4.根据权利要求3所述的基于视觉技术的柚子品质分选机，其特征在于：所述传输带(8.1)设置在检测平台一侧，所述检测平台与传输带的距离大于所述隔板(8.2)的高度小于待分选柚子的直径。
5.根据权利要求2所述的基于视觉技术的柚子品质分选机，其特征在于：所述设置有定位推送机构(7)的交界处开设有供所述定位推送机构(7)运动的通槽，所述定位推送机构(7)包括可升降推杆(7.2)、丝杆(7.7)和滑块(7.4)组成，所述可升降推杆(7.2)上设有机械爪，通过所述机械爪实现对待分选柚子正位和推送。
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