CN108453058B - 一种基于机器视觉的粽叶自动排列上料装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于机器视觉的粽叶自动排列上料装置，包括机器视觉模块、中央控制模块、人机交互模块、负压机构、传送机构。用户通过人机交互模块设定所述排列装置运行参数，机器视觉模块将粽叶传送装置上的实时粽叶图像传送至中央控制模块，中央控制模块根据图像判断叶片堆叠情况，并控制负压机构更改吸附区域，并吹开未吸附叶片，经历一次分选过程后，吸附住的叶片再通过传送机构传送至下一级利用。本发明装置实现将混乱叶片单张排列连续输送到下一级利用设备，避免了使用人力进行粽叶分离，节约时间，便于维护，减少叶片破损情况，提高生产与加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及检测设备，尤其是一种基于机器视觉的粽叶自动排列上料装置。
背景技术
在日常生活尤其是特殊传统节日中，人们对粽叶的需求非常大。对于粽子生产或其他利用粽叶的企业，常需要将一沓粽叶分成单片粽叶进行加工使用，如果仅仅依靠人力分选，将会浪费不少人力和时间，且有可能对叶面造成破损。当前已有的叶片分选主要是茶叶、菠菜等筛选装置，此类叶型比较特殊，且不需要单一加工。而粽叶相较于其他叶子，具有明显的特征，中间的叶脉长直并且清晰，叶面纹理非常少，叶片边缘较为规则，优质叶片叶面颜色较为统一，具备非常好的机器视觉识别特征，并且粽叶对完整性要求较高，叶面易破损，叶型长且宽，多片粽叶不易分离，所以现已有的粽叶人工分离上料的方法容易造成损失，成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于机器视觉的粽叶自动排列上料装置，实现将混乱叶片单张排列连续输送到下一级利用设备，避免了使用人力进行粽叶分离，节约时间，便于维护，减少叶片破损情况，提高生产与加工效率。
本发明采取的技术方案为：
一种基于机器视觉的粽叶自动排列上料装置，包括机器视觉模块、中央控制模块、人机交互模块、负压机构、传送机构；
用户通过人机交互模块设定所述排列装置运行参数，机器视觉模块将粽叶传送装置上的实时粽叶图像传送至中央控制模块，中央控制模块根据图像判断叶片堆叠情况，并控制负压机构更改吸附区域，并吹开未吸附叶片，经历一次分选过程后，吸附住的叶片再通过传送机构传送至下一级利用。
一种基于机器视觉的粽叶自动排列上料装置，包括机器视觉模块、中央控制模块、人机交互模块、负压机构、传送机构。所述机器视觉模块包括CCD工业摄像头、图像采集卡、光源。
所述负压机构包括真空泵、鼓风管、密封盒、活动挡块、齿条、第一电机、齿轮。
所述传送机构包括支架，履带、转筒、侧边挡板、第二电机、固定板。
所述人机交互模块包括触摸控制屏、扬声器。
所述CCD工业摄像头与图像采集卡相连，将图像传送至中央控制模块，CCD工业摄像头与光源架设于传送机构的侧边挡板之上，CCD工业摄像头正对于履带。
所述负压机构中的密封盒下底面连接真空泵，密封盒上顶面设有小孔吸附口点阵板，小孔吸附口点阵板上设有活动挡块，第一电机固定在活动挡块上，第一电机的轴端连接齿轮，齿轮与齿条啮合，活动挡块在第一电机带动下通过密封盒上的限位孔在小孔吸附口点阵板上进行相对移动；
所述中央控制模块与所述人机交互模块、机器视觉模块相连，中央控制模块直接控制活动挡块的位移、履带传送速度、真空泵的功率。
所述人机交互模块在触摸控制屏上显示排列装置设置选项、以及通过扬声器播放警报与语音提示。
所述机器视觉模块拍摄履带上的实时粽叶图像传输给中央控制模块，中央控制模块根据粽叶的中间长叶脉以及叶片边缘，利用机器视觉技术判断叶片的堆叠情况进一步得出贴紧履带的下层叶片区域，再控制活动挡块挡住小孔吸附口点阵板上非下层叶片区域的吸附口，并用鼓风管将上层重叠叶片沿履带方向吹下。
所述密封盒通过螺栓固定在传送机构上的固定板上。
所述鼓风管一端连接真空泵、另一端对准履带上的吸附区域。
所述传送机构的第一支架较第二支架低，从上往下依次固定有固定板、转筒，履带由转筒带动传动，并且绕过固定板，固定板下方连接有密封盒，并且有在密封盒所对区域开有通孔，使得CCD工业摄像头能直接拍摄到小孔吸附口点阵板。
本发明一种基于机器视觉的粽叶自动排列上料装置，技术效果如下：
1、能精准实现单张粽叶的连续排列输送，为后续利用提供方便。
2、能全程控制运行状况，及时对调整相关电机和泵，适用情况比较广。
3、人工交互模块功能丰富，具备易操作性。
附图说明
图1为本发明装置立体结构图一。
图2为本发明装置主视图。
图3为本发明装置立体结构图二。
图4为本发明装置立体结构图三。
图5为本发明装置立体结构图四。
具体实施方式
一种基于机器视觉的粽叶自动排列上料装置，包括机器视觉模块、中央控制模块、人机交互模块、负压机构、传送机构。
用户通过人机交互模块设定所述排列装置运行参数，机器视觉模块将粽叶传送装置上的实时粽叶图像传送至中央控制模块，中央控制模块根据图像判断叶片堆叠情况，并控制负压机构更改吸附区域，并吹开未吸附叶片，经历一次分选过程后，吸附住的叶片再通过传送机构传送至下一级利用。
一种基于机器视觉的粽叶自动排列上料装置，包括机器视觉模块、中央控制模块、人机交互模块、负压机构、传送机构。
所述机器视觉模块包括CCD工业摄像头1、图像采集卡、光源2；
所述负压机构包括真空泵3、鼓风管4、密封盒5、活动挡块7、齿条8、第一电机9、齿轮10；
所述传送机构包括支架，履带12、转筒13、侧边挡板14、第二电机15、固定板16；
所述人机交互模块包括触摸控制屏17、扬声器18。
所述CCD工业摄像头1与图像采集卡相连，将图像传送至中央控制模块，CCD工业摄像头1与光源2架设于传送机构的侧边挡板14之上，CCD工业摄像头1正对于履带12；
所述负压机构中的密封盒5下底面连接真空泵3，密封盒5上顶面设有小孔吸附口点阵板6，小孔吸附口点阵板6上设有活动挡块7，第一电机9固定在活动挡块7上，第一电机9的轴端连接齿轮10，齿轮10与齿条8啮合，活动挡块7在第一电机9带动下通过密封盒5上的限位孔在小孔吸附口点阵板6上进行相对移动。
所述中央控制模块与所述人机交互模块、机器视觉模块相连，中央控制模块直接控制活动挡块7的位移、履带12传送速度、真空泵3的功率。中央控制模块采用树莓派微型电脑。
所述人机交互模块在触摸控制屏17上显示排列装置设置选项、以及通过扬声器18播放警报与语音提示。
所述机器视觉模块拍摄履带12上的实时粽叶图像传输给中央控制模块，中央控制模块根据粽叶的中间长叶脉以及叶片边缘，利用机器视觉技术判断叶片的堆叠情况进一步得出贴紧履带12的下层叶片区域，再控制活动挡块7挡住小孔吸附口点阵板6上非下层叶片区域的吸附口，并用鼓风管4将上层重叠叶片沿履带12方向吹下。
所述密封盒5通过螺栓固定在传送机构上的固定板16上。
所述鼓风管4一端连接真空泵3、另一端对准履带12上的吸附区域。
所述传送机构的第一支架11-1较第二支架11-2低，从上往下依次固定有固定板16、转筒13，履带12由转筒13带动传动，并且绕过固定板16，固定板16下方连接有密封盒5，并且有在密封盒5所对区域开有通孔，使得CCD工业摄像头1能直接拍摄到小孔吸附口点阵板6。
在传送机构的侧边挡板14上除了固定有机器视觉模块，还支撑用户触摸控制屏17，用以显示实时粽叶图像和将用户操作传送至中央控制模块，便于处理。触摸控制屏17侧边设有扬声器18，用以播放语音提示以及警报。
当粽叶从履带9的下端送入，由履带12传送到达机器视觉模块所能拍摄的区域，机器视觉模块拍摄履带9上的实时粽叶图像传输给中央控制模块，中央控制模块根据粽叶的中间长叶脉以及叶片边缘，利用机器视觉技术，判断叶片的堆叠情况进一步得出贴紧履带12的下层叶片区域，再控制活动挡块7挡住小孔吸附口点阵板6上，非下层叶片区域的吸附口，并用鼓风管4合理控制风速，将上层重叠叶片沿履带12方向吹下。同时侧边挡板14防止叶片被吹落时，从侧边飞出。
Claims (4)
1.一种基于机器视觉的粽叶自动排列上料装置，包括机器视觉模块、中央控制模块、人机交互模块、负压机构、传送机构；其特征在于：用户通过人机交互模块设定排列上料装置运行参数，机器视觉模块将传送机构上的实时粽叶图像传送至中央控制模块，中央控制模块根据图像判断叶片堆叠情况，并控制负压机构更改吸附区域，并吹开未吸附叶片，经历一次分选过程后，吸附住的叶片再通过传送机构传送至下一级利用；
所述机器视觉模块包括CCD工业摄像头（1）、图像采集卡、光源（2）；
所述负压机构包括真空泵（3）、鼓风管（4）、密封盒（5）、活动挡块（7）、齿条（8）、第一电机（9）、齿轮（10）；
所述传送机构包括支架，履带（12）、转筒（13）、侧边挡板（14）、第二电机（15）、固定板（16）；
所述人机交互模块包括触摸控制屏（17）、扬声器（18）；
所述CCD工业摄像头（1）与图像采集卡相连，将图像传送至中央控制模块，CCD工业摄像头（1）与光源（2）架设于传送机构的侧边挡板（14）之上，CCD工业摄像头（1）正对于履带（12）；
所述负压机构中的密封盒（5）下底面连接真空泵（3），密封盒（5）上顶面设有小孔吸附口点阵板（6），小孔吸附口点阵板（6）上设有活动挡块（7），第一电机（9）固定在活动挡块（7）上，第一电机（9）的轴端连接齿轮（10），齿轮（10）与齿条（8）啮合，活动挡块（7）在第一电机（9）带动下通过密封盒（5）上的限位孔在小孔吸附口点阵板（6）上进行相对移动；
所述中央控制模块与所述人机交互模块、机器视觉模块相连，中央控制模块直接控制活动挡块（7）的位移、履带（12）传送速度、真空泵（3）的功率；
所述人机交互模块在触摸控制屏（17）上显示排列上料装置设置选项、以及通过扬声器（18）播放警报与语音提示；
所述机器视觉模块拍摄履带（12）上的实时粽叶图像传输给中央控制模块，中央控制模块根据粽叶的中间长叶脉以及叶片边缘，利用机器视觉模块判断叶片的堆叠情况进一步得出贴紧履带（12）的下层叶片区域，再控制活动挡块（7）挡住小孔吸附口点阵板（6）上非下层叶片区域的吸附口，并用鼓风管（4）将上层重叠叶片沿履带（12）方向吹下。
2.根据权利要求1所述一种基于机器视觉的粽叶自动排列上料装置，其特征在于：所述密封盒（5）通过螺栓固定在传送机构上的固定板（16）上。
3.根据权利要求1所述一种基于机器视觉的粽叶自动排列上料装置，其特征在于：所述鼓风管（4）一端连接真空泵（3）、另一端对准履带（12）上的吸附区域。
4.根据权利要求1所述一种基于机器视觉的粽叶自动排列上料装置，其特征在于：所述传送机构的第一支架（11-1）较第二支架（11-2）低，从上往下依次固定有固定板（16）、转筒（13），履带（12）由转筒（13）带动传动，并且绕过固定板（16），固定板（16）下方连接有密封盒（5），并且有在密封盒（5）所对区域开有通孔，使得CCD工业摄像头（1）能直接拍摄到小孔吸附口点阵板（6）。
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