CN108476714A - 一种芦荟自动收割分类一体化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种芦荟自动收割分类一体化系统，包括收割模块和分类模块，其中收割模块的排料口与分类模块的进口相连接，以将收割模块中收集到的料通过分类模块进行杂质和芦荟的分类，本发明能够实现芦荟的自动收割和分类，操作简单，使用方便，因此具备良好的应用前景。

Description

一种芦荟自动收割分类一体化系统

技术领域

本发明涉及芦荟辅助加工装置领域，特别是涉及一种芦荟自动收割分类一体化系统。

背景技术

芦荟既是健康食品，又是美容佳品。芦荟具有伤口康复、治疗皮疹、改善皮肤敏感、修复晒伤排毒养颜等功能，成为最广泛应用于个人护理、保健产品中的天然植物之一芦荟提取的部分为翠叶芦荟的叶及叶内的胶质，适用添加于晒伤、光烧伤治疗的凝胶类产品中；敏感肌肤消炎、保湿润肤产品中也广泛运用。芦荟能极好地清除肠道，肝脏毒素和清理血管。芦荟中含有多种植物活性成分及多种氨基酸，维生素，多糖和矿物质成分，其中芦荟素和芦荟霍而末可以极好地刺激小肠蠕动，把肠道毒素排出去。

随着经济社会的发展和技术水平的提高，芦荟已经成为一种主要的工业原料，在芦荟的加工过程中先要对芦荟进行收割、分类，然后进行清洗，去除芦荟鲜叶表面附着的泥土灰尘等杂物，后续才能进行进一步加工，对芦荟进行收割、分类通常采用人工方式，存在效率低、劳动强度大、质量不易控制以及成本高的缺陷，虽然目前市面上也出现了一些芦荟收割分类等装置，但是存在结构复杂、自动化程度低、功能单一等问题，总体上缺乏自动化控制处理的一体化设备。

鉴于上述存在的问题及其缺陷，有必要对现有辅助处理芦荟的装置提出新的改进。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种芦荟自动收割分类一体化系统。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种芦荟自动收割分类一体化系统，包括收割模块和分类模块，其特征在于：

所述收割模块包括机体，所述机体的外壁左侧设置有把手，所述机体的底部四角均设置有行走轮，所述机体的内腔设置有集料斗，所述集料斗的外壁设置有刻度线，所述机体的底部设置有排料口，所述排料口的顶部贯穿集料斗的内腔，所述机体的内腔右侧设置有收割电机，所述收割电机的动力输出端通过齿轮连接有锯齿收割链条，所述锯齿收割链条的顶部设置有挡板，所述挡板的顶部设置有拨料轮，所述拨料轮的内腔设置有辊轴，所述机体的右侧外壁设置有拨料电机，所述拨料电机的动力输出端与辊轴连接，所述拨料轮的左侧设置有隔板，所述隔板的外壁开设有集料口，所述集料口的左壁设置有输料管道，所述集料口通过输料管道与集料斗的右壁连接，所述机体的右壁设置有挡料板；

所述分类模块包括多个图像摄取单元，分别用于摄取芦荟的图像信息；特征提取单元，用于分析所述多个图像摄取单元各自提供的图像信息以获得芦荟的特征信息，其中，所述特征信息包括形状、颜色及面积；芦荟分类单元，用于根据所获得的芦荟的特征信息、采用预定神经网络分类器来将芦荟和其他杂质予以分类；智能控制单元，所述智能控制单元分别与所述多个图像摄取单元、特征提取单元以及芦荟分类单元相连接，进行系统控制；

其中，所述收割模块的排料口与所述分类模块的进口相连接，以将所述收割模块中收集到的料通过所述分类模块进行杂质和芦荟的分类。

作为对上述方案的进一步改进，所述特征提取单元包括第一子单元，用于将以红、绿、及蓝表示像素点信息的图像信息按照以下公式转换为以色调、亮度和饱和度表示像素点信息的图像信息后，再来获得芦荟颜色特征信息，

其中，H 为像素点的色调 ：R、G、B 分别为像素点的红、绿、蓝组分。

进一步，所述特征提取单元包括基于图像中的芦荟横向尺寸与纵向尺寸的比例来确定芦荟形状的第二子单元，以及包括将图像信息转换为二值图像信息，并基于二值图像信息来确定芦荟面积的第三子单元。

进一步，所述集料斗为玻璃结构。

进一步，所述所述隔板的右壁设置有限料块，且限料块位于集料口的顶部。

进一步，所述集料斗内部设置有小型脉冲除尘器。

进一步，所述小型脉冲除尘器的一侧设置有烟尘入口，且小型脉冲除尘器的一侧位于烟尘入口的上端位置处设置有控制仪，所述小型脉冲除尘器的另一侧设置有出气孔，且小型脉冲除尘器的另一侧位于出气孔的下端位置处嵌入设置有灰尘抽板，所述小型脉冲除尘器的内部设置有喷管，且小型脉冲除尘器的内部位于喷管的下端位置处设置有脉冲滤袋。

此外，所述分类模块还包括筛分滚筒，所述筛分滚筒包括圆柱形壳体，圆柱形壳体内设有顶面、底面呈开口的圆柱形筛网，第一级筛选网、第二级筛选网、第三级筛选网，所述筛选网均垂直于圆柱形壳体底部固定安装，所述第一级筛选网、第二级筛选网、第三级筛选网直径依次增大，所述第一级筛选网的网孔直径比第二级筛选网的网孔直径大，第二级筛选网的网孔直径比第三级筛选网的网孔直径大，第一级筛选网顶部设有两个对开式半圆形的第一级盖子，第二级筛选网顶部设有两个对开式半圆弧形的第二级盖子，第三级筛选网顶部设有两个对开式半圆弧形的第三级盖子。

本发明的有益效果是：本发明作为一种芦荟自动收割分类一体化系统，包括收割模块和分类模块，其中收割模块的排料口与分类模块的进口相连接，以将收割模块中收集到的料通过分类模块进行杂质和芦荟的分类，本发明能够实现芦荟的自动收割和分类，操作简单，使用方便，因此具备良好的应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明整体框架结构示意图；

图2为本发明所述收割模块结构示意图一；

图3为本发明所述收割模块结构示意图二；

图4为本发明所述分类模块结构示意图；

图5为本发明所述小型脉冲除尘器结构示意图；

图6为本发明所述筛分滚筒结构示意图一；

图7为本发明所述筛分滚筒结构示意图二。

具体实施方式

参照图1-7，一种芦荟自动收割分类一体化系统，包括收割模块1和分类模块2，其收割模块1包括机体11，所述机体11的外壁左侧设置有把手12，所述机体11的底部四角均设置有行走轮13，所述机体11的内腔设置有集料斗14，集料斗14为玻璃结构，所述集料斗14的外壁设置有刻度线，所述机体11的底部设置有排料口15，所述排料口15的顶部贯穿集料斗14的内腔，所述机体11的内腔右侧设置有收割电机16，所述收割电机16的动力输出端通过齿轮连接有锯齿收割链条17，所述锯齿收割链条17的顶部设置有挡板18，所述挡板18的顶部设置有拨料轮19，所述拨料轮19的内腔设置有辊轴，所述机体11的右侧外壁设置有拨料电机191，所述拨料电机191的动力输出端与辊轴连接，所述拨料轮19的左侧设置有隔板192，所述隔板192的外壁开设有集料口193，所述隔板192的右壁设置有限料块，且限料块位于集料口193的顶部，所述集料口193的左壁设置有输料管道194，所述集料口193通过输料管道194与集料斗14的右壁连接，所述机体11的右壁设置有挡料板195；分类模块2包括多个图像摄取单元21，分别用于摄取芦荟的图像信息；特征提取单元22，用于分析所述多个图像摄取单元21各自提供的图像信息以获得芦荟的特征信息，其中，所述特征信息包括形状、颜色及面积；芦荟分类单元23，用于根据所获得的芦荟的特征信息、采用预定神经网络分类器来将芦荟和其他杂质予以分类；智能控制单元，所述智能控制单元分别与所述多个图像摄取单元21、特征提取单元22以及芦荟分类单元23相连接，进行系统控制；其中，所述收割模块1的排料口15与所述分类模块2的进口相连接，以将所述收割模块1中收集到的料通过所述分类模块2进行杂质和芦荟的分类。

参考图2-3，本发明所述收割模块1的工作原理为：需要对芦荟进行收割时，启动收割电机和拨料电机，人工手持把手，通过行走轮带机体进行行走，挡料板将大面积芦荟进行拢聚后，收割电机通过齿轮带动锯齿收割链条对芦荟进行收割，收割的芦荟在挡板的阻挡下落入到挡板上，然后拨料电机带动拨料轮将收割的芦荟拨入到机体的内腔，然后通过集料口将拨入的荞麦进行收集，并通过输料管道将收集的芦荟输送到集料斗内，集料斗为玻璃结构，根据集料斗外壁的刻度线可观察集料斗内的物料是否装满，装满后通过排料口将芦荟进行排出。

参考图4，对于分类模块2，具体地，所述芦荟分类单元将所述特征提取单元输出的诸如形状、颜色及面积等的芦荟的特征信息作为预定神经网络分类器的输入值，经过反复的训练和测试后，来得出芦荟最终的判别结果。若所述特征提取单元包括台计算机，则所述芦荟分类单元将每一台计算机输出的诸如形状、颜色及面积等的特征信息作为预定神经网络分类器的输入值，以分别获得一个芦荟的判别结果，随后再以 3 次的判别结果的平均值或加权平均值等作为芦荟的最终判别结果。优选地，所述预定神经网络分类器包括一个输入层、两个隐节点层和一个输出层。更为优选地，第一层隐节点层为四个节点，第二次隐节点层为三个节点。

特征提取单元22包括第一子单元，用于将以红、绿、及蓝表示像素点信息的图像信息按照以下公式转换为以色调、亮度和饱和度表示像素点信息的图像信息后，再来获得芦荟颜色特征信息，

其中，H 为像素点的色调 ：R、G、B 分别为像素点的红、绿、蓝组分。特征提取单元22包括基于图像中的芦荟横向尺寸与纵向尺寸的比例来确定芦荟形状的第二子单元，以及包括将图像信息转换为二值图像信息，并基于二值图像信息来确定芦荟面积的第三子单元。

参考图5，集料斗14内部设置有小型脉冲除尘器3。所述小型脉冲除尘器3的一侧设置有烟尘入口31，且小型脉冲除尘器3的一侧位于烟尘入口31的上端位置处设置有控制仪32，所述小型脉冲除尘器3的另一侧设置有出气孔33，且小型脉冲除尘器3的另一侧位于出气孔33的下端位置处嵌入设置有灰尘抽板34，所述小型脉冲除尘器3的内部设置有喷管35，且小型脉冲除尘器3的内部位于喷管35的下端位置处设置有脉冲滤袋36。方便对收割机本体产生的尾气进行处理净化，防止有害气体污染空气。

参考图6-7，分类模块2还包括筛分滚筒10，所述筛分滚筒10包括圆柱形壳体10.1，圆柱形壳体10.1内设有顶面、底面呈开口的圆柱形筛网，第一级筛选网10.2、第二级筛选网10.3、第三级筛选网10.4，所述筛选网均垂直于圆柱形壳体10.1底部固定安装，所述第一级筛选网10.2、第二级筛选网10.3、第三级筛选网10.4直径依次增大，所述第一级筛选网10.2的网孔直径比第二级筛选网10.3的网孔直径大，第二级筛选网10.3的网孔直径比第三级筛选网10.4的网孔直径大，第一级筛选网10.2顶部设有两个对开式半圆形的第一级盖子10.5，第二级筛选网10.3顶部设有两个对开式半圆弧形的第二级盖子10.6，第三级筛选网10.4顶部设有两个对开式半圆弧形的第三级盖子10.7。所述第一级盖子 10.5 扣合在第一级筛选网 10.2 顶部。第二级盖子 10.6 扣合在第一级筛选网 10.2、第二级筛选网 10.3之间空隙顶部。第三级盖子 10.7 扣合在第二级筛选网 10.3、第三级筛选网 10.4 之间空隙顶部 ；或者第三级盖子 10.7 通过合页连接在圆柱形壳体边缘上。

本发明具有自动收割和分类的双重一体化功能，可有效替代人工操作，提高劳动效率，满足自动化的生产需要。

以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，以及相近的领域，这些都不构成对本实施方式的任何限制，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种芦荟自动收割分类一体化系统，包括收割模块（1）和分类模块（2），其特征在于：

所述收割模块（1）包括机体（11），所述机体（11）的外壁左侧设置有把手（12），所述机体（11）的底部四角均设置有行走轮（13），所述机体（11）的内腔设置有集料斗（14），所述集料斗（14）的外壁设置有刻度线，所述机体（11）的底部设置有排料口（15），所述排料口（15）的顶部贯穿集料斗（14）的内腔，所述机体（11）的内腔右侧设置有收割电机（16），所述收割电机（16）的动力输出端通过齿轮连接有锯齿收割链条（17），所述锯齿收割链条（17）的顶部设置有挡板（18），所述挡板（18）的顶部设置有拨料轮（19），所述拨料轮（19）的内腔设置有辊轴，所述机体（11）的右侧外壁设置有拨料电机（191），所述拨料电机（191）的动力输出端与辊轴连接，所述拨料轮（19）的左侧设置有隔板（192），所述隔板（192）的外壁开设有集料口（193），所述集料口（193）的左壁设置有输料管道（194），所述集料口（193）通过输料管道（194）与集料斗（14）的右壁连接，所述机体（11）的右壁设置有挡料板（195）；

所述分类模块（2）包括多个图像摄取单元（21），分别用于摄取芦荟的图像信息；特征提取单元（22），用于分析所述多个图像摄取单元（21）各自提供的图像信息以获得芦荟的特征信息，其中，所述特征信息包括形状、颜色及面积；芦荟分类单元（23），用于根据所获得的芦荟的特征信息、采用预定神经网络分类器来将芦荟和其他杂质予以分类；智能控制单元，所述智能控制单元分别与所述多个图像摄取单元（21）、特征提取单元（22）以及芦荟分类单元（23）相连接，进行系统控制；

其中，所述收割模块（1）的排料口（15）与所述分类模块（2）的进口相连接，以将所述收割模块（1）中收集到的料通过所述分类模块（2）进行杂质和芦荟的分类。

2.根据权利要求1所述的一种芦荟自动收割分类一体化系统，其特征在于：所述特征提取单元（22）包括第一子单元，用于将以红、绿、及蓝表示像素点信息的图像信息按照以下公式转换为以色调、亮度和饱和度表示像素点信息的图像信息后，再来获得芦荟颜色特征信息，

其中，H 为像素点的色调 ：R、G、B 分别为像素点的红、绿、蓝组分。

3.根据权利要求2所述的一种芦荟自动收割分类一体化系统，其特征在于：所述特征提取单元（22）包括基于图像中的芦荟横向尺寸与纵向尺寸的比例来确定芦荟形状的第二子单元，以及包括将图像信息转换为二值图像信息，并基于二值图像信息来确定芦荟面积的第三子单元。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种芦荟自动收割分类一体化系统，其特征在于：所述集料斗（14）为玻璃结构。

5.根据权利要求1所述的一种芦荟自动收割分类一体化系统，其特征在于：所述所述隔板（192）的右壁设置有限料块，且限料块位于集料口（193）的顶部。

6.根据权利要求5所述的一种芦荟自动收割分类一体化系统，其特征在于：所述集料斗（14）内部设置有小型脉冲除尘器（3）。

7.根据权利要求6所述的一种芦荟自动收割分类一体化系统，其特征在于：所述小型脉冲除尘器（3）的一侧设置有烟尘入口（31），且小型脉冲除尘器（3）的一侧位于烟尘入口（31）的上端位置处设置有控制仪（32），所述小型脉冲除尘器（3）的另一侧设置有出气孔（33），且小型脉冲除尘器（3）的另一侧位于出气孔（33）的下端位置处嵌入设置有灰尘抽板（34），所述小型脉冲除尘器（3）的内部设置有喷管（35），且小型脉冲除尘器（3）的内部位于喷管（35）的下端位置处设置有脉冲滤袋（36）。

8.据权利要求1所述的一种芦荟自动收割分类一体化系统，其特征在于：所述分类模块（2）还包括筛分滚筒（10），所述筛分滚筒（10）包括圆柱形壳体（10.1），圆柱形壳体（10.1）内设有顶面、底面呈开口的圆柱形筛网，第一级筛选网（10.2）、第二级筛选网（10.3）、第三级筛选网（10.4），所述筛选网均垂直于圆柱形壳体（10.1）底部固定安装，所述第一级筛选网（10.2）、第二级筛选网（10.3）、第三级筛选网（10.4）直径依次增大，所述第一级筛选网（10.2）的网孔直径比第二级筛选网（10.3）的网孔直径大，第二级筛选网（10.3）的网孔直径比第三级筛选网（10.4）的网孔直径大，第一级筛选网（10.2）顶部设有两个对开式半圆形的第一级盖子（10.5），第二级筛选网（10.3）顶部设有两个对开式半圆弧形的第二级盖子（10.6），第三级筛选网（10.4）顶部设有两个对开式半圆弧形的第三级盖子（10.7）。