CN111112114A - 一种水果在线检测定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了水果品质检测分级装置领域内的一种水果在线检测定位装置，包括上料机构、输送机构、信号采集机构和分选执行机构，上料机构设置在输送机构的一端，分选执行机构设置在输送机构另一端，信号采集机构设置在输送机构上方，输送机构包括分选主链条上设置的若干个定位滚轮组件，在定位滚轮组件下方且与分选主链条平行的方向上设有传动皮带，定位滚轮组件与传动皮带相切接触，所述传动皮带与变频驱动马达传动连接。工作时，传动皮带摩擦驱动水果转动，使得水果翻转，从而表面特征被完全采集。本发明使得水果定位精度高，水果不易损伤，其制造、运行成本低，使用方便。

Description

一种水果在线检测定位装置
技术领域
本发明涉及水果品质检测分级装置用的一种水果定位装置，属于商品水果加工机械领域。
背景技术
中国专利数据库中，公开了一种小型可移动脐橙计算机视觉自动分选机，其申请号：CN200810243716.9；申请日：20081212；公开号：CN101574693A；公开日：20091111，该小型可移动脐橙计算机视觉自动分选机，由错排上料机构、差速对搓自动排列机构、输送线及分级气吹执行装置、机、光、电和气自动控制系统、计算机视觉系统和 摄像头光电箱部分组成；错排上料机构位于自动分选机的一端的旁侧，差速对搓自动排列机构与错排上料机构呈90°角度，安装在输送线的一端，输送线连接在差速对搓自动排列机构的右方，分级气吹执行装置安装在输送线的侧面，机、光、电和气自动控制系统安装在输送线前端部分的侧面，计算机视觉系统和摄像头光电箱部分安装在输送线中间的上方。所述错排上料机构由进料斗、架体、斜 上料机架、无级变速机、传动链部分、出料导板和上料输送部分组成，进料斗设在架体的下部，无级变速机安装在架体的上部，出料导板安装在架体上部的输送出口端，斜上料机 架位于架体的下方；所述的上料输送部分包括传动链轮、空心销轴链、上料粗管滚子、上料细管滚子；上料粗管滚子通过连接轴与空心销轴链相连，上料细管滚子通过穿在细管两 端的开口销，固定在空心销轴链的销孔内；在空心销轴链相邻的销孔内错排相间安装上料粗管滚子和上料细管滚子，形成了一组组光滑的由3点连成的凹形弧槽，脐橙有序地排列在该凹形弧槽内，架体的倾斜角度β为30°，脐橙的中心位置与下部的上料粗管滚子的中 心位置的距离a≥15mm。差速对搓自动排列机构由后皮带滚子组件、前皮带滚子组件、前后V形支撑架、右传动带、左传动带、右无级变速机、左无 级变速机和自动排列机构机架组成，后皮带滚子组件和前皮带滚子组件通过前后V形支撑架分别安装在自动排列机构机架的两端，左传动带和右传动带分别张紧在前后皮带滚子组件上，成V形排列，右无级变速机和左无级变速机安装在自动排列机构机架左端的内部，通过皮带轮和传动带带动皮带滚子组件旋转。
其不足之处在于：该装置结构复杂，水果在线定位精度不高，在水果智能分选过程中，容易造成水果表面特征采集不全，导致后续的分级精准度不高。需要重新分选或人工辅助挑选，降低了效率，同时也会提高水果的碰伤的概率，加大了水工加工时的生产损耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种水果在线检测定位装置，使结构简单紧凑，水果定位精度高，水果不易损伤，且能够全方位对水果的特征进行采集。
本发明的目的是这样实现的：一种水果在线检测定位装置，包括上料机构、输送机构、信号采集机构和分选执行机构，上料机构设置在输送机构的一端，分选执行机构设置在输送机构另一端，信号采集机构设置在输送机构上方，所述输送机构包括分选主链条上设置的若干个定位滚轮组件，在定位滚轮组件下方且与分选主链条平行的方向上设有传动皮带，定位滚轮组件与传动皮带相切接触，所述传动皮带与变频驱动马达传动连接。
本发明在工作时，通过上料机构上料，将待分级的水果放置到相邻定位滚轮组件之间的上侧，输送机构上方的信号采集机构对水果进行实时信号采集，并将处理信号传递给分选执行机构，分选执行机构将水果分级，在输送机构的输送过程中，分选主链条带动水果平移运动，传动皮带带动定位滚轮组件整体转动，进而带动水果转动，使得水果不断翻转，从而表面特征被信号采集机构完全采集。不同批次水果的尺寸大小可能会有变化，可调整驱动马达快慢，使得水果的转动速度最适合进行对其表面特征的采集。本发明结构简单紧凑，水果定位精度高，水果不易损伤，且能够全方位对水果的特征进行采集，其制造、运行成本低，使用方便；同时本装置具有装配调试简单、经久耐用、维护简单等特点。
作为本发明的进一步改进，相邻定位滚轮组件之间形成可容纳待检测水果搁置在其上的空间。
作为本发明的进一步改进在于，所述定位滚轮组件安装在滚轮轴上，滚轮轴一端固定在分选主链条上，滚轮轴另一端为自由端。优选为所述滚轮轴穿过分选主链条的内链板与分选主链条相连；或者所述滚轮轴为分选主链条的链节之间的连接销轴沿其轴向方向上延伸而成。上述方案均具有结构简单和合理，使用可靠的优点。工作过程中，定位滚轮组件通过一端的滚轮轴予以固定，而滚轮轴的另一端为自由端，定位滚轮组件和其上的水果可依靠重力搁置在传动皮带上，能在传动皮带和定位滚轮组件之间形成相对恒定的摩擦力，还可以减少链传动的震动造成的不利影响，从而可更加稳定地驱动定位滚轮组件转动，传动皮带张紧适度，运行能耗低。
作为本发明的进一步改进，每一定位滚轮组件包括至少两对对称设置在滚轮轴上单元滚轮组成，每一单元滚轮之间间隔设置，每一定位滚轮组件中的单元滚轮整体形成用于托持水果的碗形。该结构使得不同规格的水果可以自动实现对中，直径小的可以搁置在靠近中间位置的两个单元滚轮之间，直径大的水果可搁置在靠外的两个单元滚轮之间，当设置多对单元滚轮时，还可以针对规格差异很大的不同种水果的分级，其始终可以保持水果的对中，以便于信号采集机构更加准确地进行信号采集。
作为本发明的进一步改进，所述传动皮带托持在其中任意一个单元滚轮下侧。
作为本发明的进一步改进，所述每一定位滚轮组件中的单元滚轮两两成对共有四个，四个单元滚轮等间距排列，传动皮带托持在靠近自由端的第二个单元滚轮下侧。传动皮带的位置设置使具有托持效果好，同时可隐藏在定位滚轮组件下方，其安全性更好。
作为本发明的进一步改进，所述单元滚轮包括呈圆盘状的本体，本体外周设有弹性包覆层。弹性的包覆层具有两方面的作用，其一，在重力作用下，可以适度变形，使得其与传动皮带之间形成更大的接触面，保证两者之间具有足够的摩擦力。其二，可以保护水果不被碰伤。
信号采集机构可以是CCD相机。可以通过图像检测水果的大小进行分级，也可以通过检测表面的色彩确定水果的成熟度进行分级。信号采集机构还可以是现有技术中的其他信号识别设备，而并不仅仅局限于CCD相机。
附图说明
图1为本发明一种水果在线检测定位装置主视图。
图2为本发明一种水果在线检测定位装置主视图。
图3为分选主链条与定位滚轮组件的一种连接结构。
图4为分选主链条与定位滚轮组件的另一种连接结构。
其中，1分选主链条，2定位滚轮组件，2a外侧滚轮，2b内侧滚轮，201本体，202包覆层，3滚轮轴，4传动皮带， 5水果，6驱动马达，7CCD相机。
具体实施方式
实施例1
如图1-3所示，为一种水果在线检测定位装置，包括上料机构、输送机构、信号采集机构和分选执行机构，上料机构设置在输送机构的一端，分选执行机构设置在输送机构另一端，信号采集机构设置在输送机构上方，该信号采集机构包括CCD相机7，通过CCD相机采集水果5的图像信号，并进行处理后，通过执行机构对水果进行分级，上述技术为已有技术。其特有的设计是，输送机构包括分选主链条1上设置的若干个定位滚轮组件2，在定位滚轮组件2下方且与分选主链条1平行的方向上设有传动皮带4，定位滚轮组件2与传动皮带4相切接触，传动皮带4通过摩擦力驱动定位滚轮组件2转动，传动皮带4与变频驱动马达6传动连接，必要时，可以改变运行速度。
相邻定位滚轮组件2之间形成可容纳待检测水果5搁置在其上的空间。通常规格的水果在相邻定位滚轮组件2上有四个支撑点，且可实现自动对中，方便了CCD相机准确采集信号。
定位滚轮组件2安装在滚轮轴3上，滚轮轴3一端固定在分选主链条1上，滚轮轴3另一端为自由端。如图3所示，该滚轮轴3穿过分选主链条1的内链板与分选主链条1相连。
每一定位滚轮组件2包括两对对称设置在滚轮轴3上单元滚轮组成，即单元滚轮两两成对共有四个，分别为两个外侧滚轮2a，两个内侧滚轮2b，四个单元滚轮等间距排列，传动皮带4托持在靠近自由端的第二个单元滚轮下侧。每一定位滚轮组件2中的单元滚轮整体形成用于托持水果5的碗形，如图3中L所示。
单元滚轮包括呈圆盘状的本体201，本体201外周设有弹性包覆层202。
工作时，通过上料机构上料，将待分级的水果5放置到相邻定位滚轮组件2之间的上侧，输送机构上方的信号采集机构对水果5进行实时信号采集，并将处理信号传递给分选执行机构，分选执行机构将水果分级，上述工作过程为现有技术，本装置与现有技术的不同点在于，当分选主链条1带动水果5平移运动时，传动皮带4带动定位滚轮组件2整体转动，进而带动水果5转动，使得水果5不断翻转，从而表面特征被信号采集机构完全采集。不同批次水果的尺寸大小可能会有变化，可调整驱动马达6快慢，使得水果5的转动速度最适合进行对其表面特征的采集。
实施例2
如图4所示，与实施例1的不同之处在于，滚轮轴3为分选主链条1的链节之间的连接销沿其轴向方向上延伸而成。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。例如，每一定位滚轮组件可以由两对以上对称设置在滚轮轴上单元滚轮组成；传动皮带可以托持在任意一个单元滚轮下侧。CCD相机还可以由现有技术中的其他信号采集装置所取代，如红外探测器、CMOS感光器件、利用声振法测量水果硬度的声波探测器等。

Claims (10)

1.一种水果在线检测定位装置，包括上料机构、输送机构、信号采集机构和分选执行机构，上料机构设置在输送机构的一端，分选执行机构设置在输送机构另一端，信号采集机构设置在输送机构上方，其特征在于：所述输送机构包括分选主链条上设置的若干个定位滚轮组件，在定位滚轮组件下方且与分选主链条平行的方向上设有传动皮带，定位滚轮组件与传动皮带相切接触，所述传动皮带与变频驱动马达传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种水果在线检测定位装置，其特征在于：相邻定位滚轮组件之间形成可容纳待检测水果搁置在其上的空间。
3.根据权利要求2所述的一种水果在线检测定位装置，其特征在于：所述定位滚轮组件可转动地安装在滚轮轴上，滚轮轴一端固定在分选主链条上，滚轮轴另一端为自由端。
4.根据权利要求3所述的一种水果在线检测定位装置，其特征在于：所述滚轮轴穿过分选主链条的内链板与分选主链条相连。
5.根据权利要求3所述的一种水果在线检测定位装置，其特征在于：所述滚轮轴为分选主链条的链节之间的连接销轴沿其轴向方向上延伸而成。
6.根据权利要求2-5任一项所述的一种水果在线检测定位装置，其特征在于：每一定位滚轮组件包括至少两对对称设置在滚轮轴上单元滚轮组成，每一单元滚轮之间间隔设置，每一定位滚轮组件中的单元滚轮整体形成用于托持水果的碗形。
7.根据权利要求6所述的一种水果在线检测定位装置，其特征在于：所述传动皮带托持在其中任意一个单元滚轮下侧。
8.根据权利要求7所述的一种水果在线检测定位装置，其特征在于：所述每一定位滚轮组件中的单元滚轮两两成对共有四个，四个单元滚轮等间距排列，传动皮带托持在靠近自由端的第二个单元滚轮下侧。
9.根据权利要求7或8所述的一种水果在线检测定位装置，其特征在于：所述单元滚轮包括呈圆盘状的本体，本体外周设有弹性包覆层。
10.根据权利要求1-5任一项所述的一种水果在线检测定位装置，其特征在于：所述信号采集机构为CCD相机。
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