CN111842220A - 一种果蔬损伤检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水果损伤检测领域，公开了一种果蔬损伤检测装置，能通过运输装置将大量果蔬有序的传输至减震排距上，并通过减震排距架使果蔬之间有间隔距离，而对齐装置可使果蔬顺利被检测装置检测，检测出的坏果蔬则被剔除装置剔除，经过不断的运输、排距、对齐、检测、剔除，本发明能进行批量的果蔬机械损伤检测，从而提高了检测速度。

Description

一种果蔬损伤检测装置

技术领域

本发明属于机械领域，涉及水果损伤检测领域，具体是一种果蔬损伤检测装置。

背景技术

果蔬在从种植地到上市所经历的采收、分级、包装、运输、贮藏和销售整个处理过程中，不可避免地会受到静载、挤压，振动、碰撞、摩擦等不同载荷形式的作用，造成以塑性或脆性破坏形式为主的现时损伤和以粘弹性变形为主的延迟损伤，统称为机械损伤。近年来，国内外学者开展了大量关于果蔬生物力学特性和机械损伤的研究工作，在果蔬机械损伤试验和损伤影响因素分析，以及机械损伤预测和机械损伤有限元模拟分析等方面取得了一些行之有效的研究成果。

果疏机械损伤以冲击损伤和压缩损伤2种形式为主。其中，冲击损伤主要产生于机械采摘阶段的高空跌落和包装、分级及运输过程中的振动和冲撞，是果蔬机械损伤中最为严重的一种损伤形式，压缩损伤主要来自于机械采摘过程中末端执行器对果实的夹持作用和果实在包装箱中的相互挤压。

例如，在梨采摘之后的运输过程有碰撞和挤压的情况，之后一段时间梨就会出现腐烂。在不同的季节，损伤水果会有不同程度的腐烂，在夏季尤为明显。在未售出的情况下，这程度的损伤造成的经济损失都是由果农承担，且损失相对较小，能够接受。但如果在出售之后，就会对买家和果农造成不可估量的损失，因为如果商家收到的是腐烂变质的水果，商家可能会出现缺货而营业额减少，果农也就不会收到相应的货款，这对双方都是一种损失。长期以往的发展，对于水果的品牌的建立会有很大的影响，而且商家就会考虑供货源的选择。不仅如此，由于出口的高标准，国外出口也会受到影响。发现既存的现象之后，对现有的梨机械损伤的研究取得了相当大的进展也有很多的可供参考的成品。在国内也有水果机械损伤装置的研究，比如2010在农机化研究上刊登的《便携式受损水果检测装置的设计》，但是便携式装置针对的只是单个水果，有人工将需要检测的水果放在检测台上，经过检测之后再根据数据显示判断水果是否有损伤，最后再人工将水果取下。这种便携式的缺点就是检测速度慢，需要人工上下水果，不能用于产量巨大的果农。

发明内容

本发明的目的在于：能对果蔬进行批量的机械损伤检测，从而提高检测速度。

本发明采用的技术方案如下：

一种果蔬损伤检测装置，包括依次连接的运输装置、排距与对齐装置、检测装置、剔除装置；排距与对齐装置包括支撑架，支撑架上驱动设有传输带一，传输带一与运输装置的连接处固定设有减震排距架，且减振排距架设在传输带一的上方，传输带一上设有隔板，传输带一的输出端设有对齐装置，运输装置设在减震排距架的上方。

减震排距架包括设在支撑架内侧的三角板组，且三角板组内从下到上依次设有减震板、减速板，三角板组的延伸端设有位于传输带一上方的排距板。

三角板组包括两个分别设在支撑架两侧的三角板，且两个三角板的延伸端分别设有排距板，且两个排距板延伸端之间构成排距口。

减震板向下延伸的一端设有隔板口。

对齐装置包括毛刷控制箱，毛刷控制箱上转动设有毛刷链轮轴组，毛刷链轮轴组上啮合有同一转动链条，链条上设有毛刷，支撑架上两边内侧分别转设有圆锥滚子组，且圆锥滚子组之间构成对齐区域，圆锥滚子组设在毛刷的下方。

检测装置包括转动设在支撑架上的传输带二，支撑架上设有位于传输带二上方的检测室，且检测室的两侧分别设有进口通道罩、出口通道罩，支撑架上穿设有位于检测室内的遮光片，传输带二设在遮光片的上方，传输带二与对齐区域的横向中心线一致。

剔除装置包括设在支撑架上的步进电机，步进电机的输出端设有拨片，且拨片设在传输带二的上方，支撑架上靠近拨片的部位设有剔除口，且支撑架上穿设有容置在剔除口处的支撑托板。

运输装置包括机架，机架内转动设有传输链条，且链条上转设有可旋转连接片，机架上支撑设有果斗，且果斗的延伸端设有防掉斜板。

机架内设有链轮轴组，链轮轴组上啮合有传输链条，机架上设有用于驱动链轮轴组转动的电动机。

支撑架上设有两个沿其自身中心线对称设置的限位板，且两个限位板分别位于传输带一的两侧。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，可将大量果蔬通过运输装置传送到传输减震排距架上，并通过减震排距架与隔板的配合，使得果蔬之间有间隔距离，隔有距离的果蔬依次进入对齐装置后可使果蔬对齐进入检测装置内，检测出坏果蔬，并通过剔除装置剔除，实现了对大量果蔬进行机械损伤的批量检测，从而提高了检测速度。

2、本发明中，减震板可对从运输装置上掉落的果蔬进行减震，而减速板可减缓果蔬从运输装置上掉落的冲击力，从而避免果蔬遭受二次机械损伤。

3、本发明中，传输带一上的隔板可使多个果蔬之间有间隔距离，并有序排列且为检测装置提供了对果蔬的检测时间。

4、本发明中，隔板可从隔板口穿过，并在穿过的同时将减震板上的果蔬有序排列在传输带一上。

5、本发明中，排距口可使传输带一上的果蔬有序排列在前后隔板之间。

6、本发明中，限位板可防止传输带一上的果蔬掉落在地上。

7、本发明中，传输带一将果蔬输送至对齐区域，则毛刷不断的与果蔬之间产生摩擦，使得控制果蔬在圆锥滚子组上的运动方向与速度，从而达到将果蔬输送至传输带二端部的中间区域的目的。

8、本发明中，遮光片可避免杂光进入检测室，影响成像效果。

9、本发明中，果斗可存放多量果蔬，从而达到批量检测果蔬的目的，则防掉斜板可避免在传输的过程中，果蔬掉落。

10、本发明中，可旋转连接片在随链条转动的过程可达到传输果蔬的目的，使得果蔬依次传送至减震排距架上。

11、本发明中，拨片在剔除坏果蔬的同时，支撑托板可支撑传送带二，从而避免传送带二受力塌陷后影响果蔬原本的位置，造成剔除失误的情况。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为运输装置的结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为链轮轴与传输链条的连接示意图；

图6为可旋转连接片与固定杆的连接示意图；

图7为排距与对齐装置的结构示意图；

图8为图7的俯视图；

图9为图8中A的局部放大图；

图10为毛刷链轮轴与转动链条的连接示意图；

图11为圆锥滚子组与支撑架的结构示意图；

图12为检测装置的机构示意图；

图13为图12的俯视图；

图14为图13中B的局部放大图；

图15为遮光片的结构示意图；

图16为检测室的结构示意图；

图17为毛刷控制箱的结构示意图；

图中标记：1运输装置，11机架，111链轮轴，112电动机，12传输链条，13可旋转连接片，131固定杆，14果斗，15防掉斜板，2排距与对齐装置，21支撑架，22传输带一，221隔板，23减震排距架，231三角板，232减震板，2321隔板口，233减速板，234排距板，235排距口，24皮带滚筒一，25电机一，26限位板，27对齐装置，271毛刷控制箱，2711箱体，2712轴承，2713驱动电机，272毛刷链轮轴，273转动链条，2731毛刷，274圆锥滚子，2741固定轴，275对齐区域，3检测装置，31传输带二，32进口通道罩，33检测室，331LED灯组，332电源，333微处理器，334光电转换模块，335CCD相机，34出口通道罩，35遮光片，36电机二，37皮带滚筒二，4剔除装置，41拨片，42步进电机，43剔除口，44支撑托板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

参见图1～17，一种果蔬损伤检测装置，包括依次连接的运输装置1、排距与对齐装置2、检测装置3、剔除装置4；排距与对齐装置2包括支撑架21，支撑架21上驱动设有传输带一22，传输带一22与运输装置1的连接处固定设有减震排距架23，且减振排距架设在传输带一22的上方，传输带一22上设有多个均匀分布在其自身的隔板221，传输带一22的输出端设有对齐装置27，运输装置1设在减震排距架23的上方，支撑架21上设有皮带滚筒组一，皮带滚筒组一上缠设有传输带一22，且支撑架21上支撑设有用于驱动皮带滚筒组一转动的电机一25。

减震排距架23包括设在支撑架21内侧的三角板组，且三角板组内从下到上依次设有减震板232、减速板233，三角板组的延伸端设有位于传输带一22上方的排距板234。

三角板组包括两个分别设在支撑架21两侧的三角板231，且两个三角板231的延伸端分别设有排距板234，且两个排距板234延伸端之间构成排距口235。

对齐装置27包括毛刷控制箱271，毛刷控制箱271上转动设有毛刷链轮轴组，毛刷链轮轴组上啮合有同一转动链条273，链条上设有毛刷2731，支撑架21上两边内侧分别转设有圆锥滚子组，且圆锥滚子组之间构成对齐区域275，圆锥滚子组设在毛刷2731的下方；毛刷链轮轴组包括两个毛刷链轮轴272；圆锥滚子组包括多个圆锥滚子274，且支撑架21上设有固定轴2741，固定轴2741上套设有圆锥滚子274，；毛刷控制箱271包括箱体2711，箱体2711上设有两个沿其中心线对称设置的轴承2712，轴承2712上穿设有毛刷链轮轴272，毛刷链轮轴272位于箱体2711内腔的一端设有驱动电机2713。

检测装置3包括转动设在支撑架21上的传输带二31，支撑架21上设有位于传输带二31上方的检测室33，且检测室33的两侧分别设有进口通道罩32、出口通道罩34，支撑架21上穿设有位于检测室33内的遮光片35，传输带二31设在遮光片35的上方，传输带二31与对齐区域275的横向中心线一致，支撑架21上设有皮带滚筒组二，皮带滚筒组二上缠设有传输带二31，且支撑架21上支撑设有用于驱动皮带滚筒组二转动的电机二36；电机二36通过皮带驱动皮带滚筒组二转动。

剔除装置4包括设在支撑架21上的步进电机42，步进电机42的输出端设有拨片41，且拨片41设在传输带二31的上方，支撑架21上靠近拨片41的部位设有剔除口43，且支撑架21上穿设有容置在剔除口43处的支撑托板44。

运输装置1包括机架11，机架11内转动设有传输链条12，且链条上转设有可旋转连接片13，机架11上支撑设有果斗14，且果斗14的延伸端设有防掉斜板15。

机架11内设有链轮轴组，链轮轴组上啮合有传输链条12，机架11上设有用于驱动链轮轴组转动的电动机112；传输链条12上设有固定杆131，固定杆131上套设有可旋转连接片13；链轮轴组包括两个链轮轴111，且两个链轮轴111上啮合有同一传输链条12。

本实施例能对果蔬进行机械损伤的批量检测，提高了检测速度。其中，电动机112驱动链轮轴组转动，使得带动链条转动，因大量果蔬被倒在果斗14内，所以链条在转动的过程中可旋转连接片13会将果蔬从高处输送至减震排距架23上，因减震板232能对掉落的果蔬进行减速，减速板233能减缓果蔬从高处掉落的冲击力，从而避免了果蔬遭受二次机械损伤，也为果蔬排距做好了前序工作，因隔板221设有多个，所以果蔬会因为惯性掉落在相邻隔板221之间，而排距口235可使传输带一22上的果蔬有序排列在前后隔板221之间，传输带一22将果蔬输送至圆锥管子组上时，转动的毛刷链轮轴组会带动毛刷2731转动，使毛刷2731与果蔬产生摩擦力，从而控制果蔬在圆锥滚子组上的滚动方向与滚动速度，并将果蔬对齐运送至传输带二31端部的中间区域，使得检测室33对其进行精准检测，而遮光片35可避免杂光进入检测室33内后影响成像效果，当检测室33检测出坏果蔬后，步进电机42则驱动拨片41，使坏果蔬从传输带二31上剔除；剔除口43是拨片41剔除坏果蔬的通道。

具体的，皮带滚筒组一包括两个皮带滚筒一24，且皮带滚筒一24上缠设有传输带一22。

具体的，皮带滚筒组二包括两个皮带滚筒二37，且皮带滚筒二37上缠设有传输带二31。

具体的，进口通道罩32、出口通道罩34可减少自然光和外界光源的干涉。

具体的，检测室33是基于现有近红外和可见光结合的计算机视觉技术，检测室33内腔壁从上到下依次设有LED灯组331、为LED灯组331提供电的电源332、微处理器333、光电转换模块334、CCD相机335，微处理器333与步进电机42电连接。其中，当传输带二31将果蔬传送至检测室33内时，LED灯组331将照射其表面，使其反射，然后由CCD相机335从果蔬上漫反射的光进行收集成像，并通过光电转换模块334将其转换为电信号，微处理器333采集该电信号后进行分析对比，若果蔬有损伤，则剔除装置4将其剔除。具体的，LED灯组331的波长范围能覆盖可见光和近红外波段。

实施例2

在实施例一的基础上，减震板232向下延伸的一端设有隔板口2321，传输带一22在传输果蔬的过程中，隔板221可从隔板口2321中穿出，因相邻隔板221之间有距离，所以在隔板221在穿过隔板口2321的同时会将减震板232上的果蔬有序的排列在传输带一22上。

支撑架21上设有两个沿其自身中心线对称设置的限位板26，且两个限位板26分别位于传输带一22的两侧，限位板26设在排距板234的延伸端方向；限位板26可使果蔬始终保持在相邻隔板221之间，使得果蔬被顺利传输至圆锥滚子274组上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种果蔬损伤检测装置，其特征在于，包括依次连接的运输装置(1)、排距与对齐装置(2)、检测装置(3)、剔除装置(4)；所述排距与对齐装置(2)包括支撑架(21)，所述支撑架(21)上驱动设有传输带一(22)，所述传输带一(22)与运输装置(1)的连接处固定设有减震排距架(23)，且减振排距架设在传输带一(22)的上方，所述传输带一(22)上设有隔板(221)，所述传输带一(22)的输出端设有对齐装置(27)，所述运输装置(1)设在减震排距架(23)的上方。

2.根据权利要求1所述的一种果蔬损伤检测装置，其特征在于，所述减震排距架(23)包括设在支撑架(21)内侧的三角板组，且三角板组内从下到上依次设有减震板(232)、减速板(233)，所述三角板组的延伸端设有位于传输带一(22)上方的排距板(234)。

3.根据权利要求2所述的一种果蔬损伤检测装置，其特征在于，所述三角板组包括两个分别设在支撑架(21)两侧的三角板(231)，且两个三角板(231)的延伸端分别设有排距板(234)，且两个排距板(234)延伸端之间构成排距口(235)。

4.根据权利要求2所述的一种果蔬损伤检测装置，其特征在于，所述减震板(232)向下延伸的一端设有隔板口(2321)。

5.根据权利要求1所述的一种果蔬损伤检测装置，其特征在于，所述对齐装置(27)包括毛刷控制箱(271)，所述毛刷控制箱(271)上转动设有毛刷链轮轴组，所述毛刷链轮轴组上啮合有同一转动链条(273)，所述链条上设有毛刷(2731)，所述支撑架(21)上两边内侧分别转设有圆锥滚子组，且圆锥滚子组之间构成对齐区域(275)，所述圆锥滚子组设在毛刷(2731)的下方。

6.根据权利要求5所述的一种果蔬损伤检测装置，其特征在于，所述检测装置(3)包括转动设在支撑架(21)上的传输带二(31)，所述支撑架(21)上设有位于传输带二(31)上方的检测室(33)，且检测室(33)的两侧分别设有进口通道罩(32)、出口通道罩(34)，所述支撑架(21)上穿设有位于检测室(33)内的遮光片(35)，所述传输带二(31)设在遮光片(35)的上方，所述传输带二(31)与对齐区域(275)的横向中心线一致。

7.根据权利要求1所述的一种果蔬损伤检测装置，其特征在于，所述剔除装置(4)包括设在支撑架(21)上的步进电机(42)，所述步进电机(42)的输出端设有拨片(41)，且拨片(41)设在传输带二(31)的上方，所述支撑架(21)上靠近拨片(41)的部位设有剔除口(43)，且支撑架(21)上穿设有容置在剔除口(43)处的支撑托板(44)。

8.根据权利要求1所述的一种果蔬损伤检测装置，其特征在于，所述运输装置(1)包括机架(11)，所述机架(11)内转动设有传输链条(12)，且链条上转设有可旋转连接片(13)，所述机架(11)上支撑设有果斗(14)，且果斗(14)的延伸端设有防掉斜板(15)。

9.根据权利要求8所述的一种果蔬损伤检测装置，其特征在于，所述机架(11)内设有链轮轴组，所述链轮轴组上啮合有传输链条(12)，所述机架(11)上设有用于驱动链轮轴组转动的电动机(112)。

10.根据权利要求1所述的一种果蔬损伤检测装置，其特征在于，所述支撑架(21)上设有两个沿其自身中心线对称设置的限位板(26)，且两个限位板(26)分别位于传输带一(22)的两侧。

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