CN111871862A - 一种基于机器视觉检测的水果挑拣系统 - Google Patents

Abstract

一种基于机器视觉检测的水果挑拣系统，包括壳体，所述包括传送装置，检测装置，水果搬运装置，所述传送装置主要由上层传送带、下层传送带组成，所述上层传送带和下层传送带中间有筛板隔开，所述上层传送带和下层传送带都由多个传送带模块组成，每一个所述传送带模块都由四个带轮和两个传送带带面组成，所述传送带模块中设有位于两个所述带轮中间的电机仓，本发明可以同时针对水果不同的颜色、大小、质量进行分拣，也可针对挑拣后的成果进行自动的二次挑拣，提高挑拣的准确度。

Description

一种基于机器视觉检测的水果挑拣系统

技术领域

本发明涉及农业机械领域，具体为一种基于机器视觉检测的水果挑拣系统。

技术背景

在果农所种植的水果收获之后，大多种类的水果都需要进行挑拣，或是为了挑出其中的残次品水果；或是对水果进行分级，分为不同等级的水果，方便以不同价格进行售卖。为了水果挑拣，以前的果农大多进行人工分拣，但这种方法费时费力，浪费人力资源；一些简单的水果挑拣机又只能针对水果的大小进行挑拣，无法对颜色，好坏进行分拣，仍需人力进行二次分拣。

针对果农挑拣困难的问题开发了本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于机器视觉检测的水果挑拣系统，克服了上述的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

本发明的一种基于机器视觉检测的水果挑拣系统，包括壳体，所述壳体中设有传送装置，检测装置，水果搬运装置，所述传送装置主要由上层传送带、下层传送带组成，所述上层传送带和下层传送带中间有筛板隔开，所述上层传送带和下层传送带都由传送带模块组成，每一个所述传送带模块都由四个带轮和两个传送带带面组成，所述传送带模块中设有位于两个所述带轮中间的电机仓，所述电机仓中间固定安装有传送带电机，所述传送带电机的电机轴从左侧延伸出电机仓，所述电机轴与所述带轮传动连接，所述电机仓安装在固定安装在平衡杆上，所述平衡杆转动安装在立柱上，所述立柱固定安装在气压杆上，所述气压杆滑动安装在气压缸上，所述立柱与所述平衡杆中间有扭簧连接，所述带轮镜像对称布置安装在平衡杆前端，所述上层传送带中的所述气压缸固定安装在所述筛板的前端面，所述下层传送带中的所述气压缸固定安装在所述壳体 的底壁，所气压缸述的后侧安装有压力传感器，所述水果搬运装置安装在传送装置上端，所述水果搬运装置上有开孔向前的水果放入口，所述水果放入口后面有输出腔，所述输出腔向下为输出口，所述输出口后面位置有二次输入口，所述二次输入口上面为回收腔，所述回收腔与输出腔中间有隔板阻挡，所述输出腔通向所述上层传送带，所述回收腔通向所述下层传送带，所述回收腔与输出腔上面有圆柱形搬运腔，所述搬运腔中心位置有搬运板转轴，所述搬运板转轴上安装有三块搬运板，所述搬运板转轴连接在搬运电机上，所述搬运电机固定安装在水果搬运装置右侧内壁，所述检测装置设置于所述的前侧，所述检测装置中设有检测装置安装板，所述检测装置安装板后端安装有多个检测器，所述传送装置下端有用于收集水果的且开口向前的水果收集箱。

进一步地，所述传送装置右侧安装有抬升装置，所述抬升装置内部安装有液压缸，所述液压缸前侧的活塞杆前端安装有支撑杆，所述支撑杆中设有滑槽，所述可拆卸的安装在所述滑槽中，所述支撑杆左后端安装有从动推杆，所述液压缸可调整伸出长度，调整所述检测器距离传送装置传送装置表面的距离。

进一步地，四个所述的外侧端面上有开口向外的同步器传动腔，所述同步器传动腔内滑动连接有同步器，所述同步器传动腔内壁上固定安装有电磁铁，所述电磁铁通电后可将所述同步器向所述电磁铁方向靠近，所述同步器与电磁铁有钢丝绳连接，所述带轮与同步器之间有弹簧连接，在电磁铁不通电时，相邻的所述传送带模块之间的同步器互相啮合，保证传送带模块之间的同步性。

进一步地，所述传送装置左右都安装有挡板，防止水果向左右滚出。

进一步地，所述输出孔中间固定安装有数块水果分流块，所述前壁中滑动安装有分流板，所述水果分流块和所述分流板可以防止水果在向外输出口输出时出现堆积情况。

进一步地，所述搬运板均匀安装有搬运板组块，所述搬运板上有与所述搬运板组块对应的搬运版组板压缩腔，所述搬运板组块可在所述搬运版组块压缩腔内滑动，所述搬运版组块与搬运板有复位弹簧连接，当搬运板组块直接压到水果时，可以向所述搬运版组板压缩腔内移动，防止压坏水果，并在搬运板转轴转到其他角度时复位。

进一步地，所述筛板中有大量的筛板网眼，使不合格水果落至所述下层传送带上，由所述下层传送带运输水果返回至所述二次输入口。

进一步地，所述输出口内壁位置安装有传感器，由于所述检测输出腔内是否还有水果。

进一步地，下层传送带前方也安装有检测器，用于满足不同需求。

本发明的有益效果 ： 本发明要解决的技术方案是提供一种基于机器视觉检测的水果挑拣系统，本发明可以同时针对水果不同的颜色、大小、质量进行分拣，也可针对挑拣后的成果进行自动的二次挑拣，提高挑拣的准确度。本发明采用自动化操作，节约了大量人力资源，大大提高了水果挑拣的效率。本发明还提供一种模块化的传送装置，可以对水果进行分流，也可将分拣后的水果导向不同位置进行处理。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明整体结构示意图；

图2是图1中A-A处结构放大示意图；

图3是图1中B-B处结构示意图；

图4是图1中搬运板模块102结构示意图；

图5是图1中传送带模块101结构示意图。

图6是图5中传送带模块C-C处结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-6对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

结合附图 1-6中所述的一种基于机器视觉检测的水果挑拣系统，包括壳体80，所述壳体80中设有传送装置27，检测装置29，水果搬运装置33，所述传送装置27主要由上层传送带54、下层传送带42组成，所述上层传送带54和下层传送带42中间有筛板39隔开，所述上层传送带54和下层传送带42都由传送带模块19组成，每一个所述传送带模块19都由四个带轮16和两个传送带带面24组成，所述传送带模块19中设有位于两个所述带轮16中间的电机仓28，所述电机仓28中间固定安装有传送带电机17，所述传送带电机28的电机轴57从左侧延伸出电机仓28，所述电机轴57与所述带轮16传动连接，所述电机仓28安装在固定安装在平衡杆23上，所述平衡杆23转动安装在立柱62上，所述立柱62固定安装在气压杆25上，所述气压杆滑动安装在气压缸26上，所述立柱25与所述平衡杆23中间有扭簧63连接，所述带轮16镜像对称布置安装在平衡杆23前端，所述上层传送带54中的所述气压缸26固定安装在所述筛板39的前端面，所述下层传送带42中的所述气压缸26固定安装在所述壳体80 的底壁，所气压缸述26的后侧安装有压力传感器70，所述水果搬运装置33安装在传送装置27上端，所述水果搬运装置33上有开孔向前的水果放入口32，所述水果放入口32后面有输出腔49，所述输出腔49向下为输出口37，所述输出口37后面位置有二次输入口41，所述二次输入口41上面为回收腔47，所述回收腔47与输出腔49中间有隔板阻挡，所述输出腔49通向所述上层传送带54，所述回收腔47通向所述下层传送带42，所述回收腔47与输出腔49上面有圆柱形搬运腔48，所述搬运腔48中心位置有搬运板转轴34，所述搬运板转轴34上安装有三块搬运板35，所述搬运板转轴34连接在搬运电机36上，所述搬运电机36固定安装在水果搬运装置33右侧内壁，所述检测装置29设置于所述27的前侧，所述检测装置29中设有检测装置安装板30，所述检测装置安装板30后端安装有多个检测器31，所述传送装置27下端有用于收集水果的且开口向前的水果收集箱60。

有益地，所述传送装置27右侧安装有抬升装置59，所述抬升装置59内部安装有液压缸46，所述液压缸46前侧的活塞杆前端安装有支撑杆44，所述支撑杆44中设有滑槽61，所述30可拆卸的安装在所述滑槽61中，所述支撑杆44左后端安装有从动推杆45，所述液压缸46可调整伸出长度，调整所述检测器31距离传送装置传送装置27表面的距离。

有益地，四个所述16的外侧端面上有开口向外的同步器传动腔18，所述同步器传动腔18内滑动连接有同步器11，所述同步器传动腔18内壁上固定安装有电磁铁14，所述电磁铁14通电后可将所述同步器11向所述电磁铁14方向靠近，所述同步器11与电磁铁14有钢丝绳13连接，所述带轮16与同步器11之间有弹簧连接，在电磁铁14不通电时，相邻的所述传送带模块19之间的同步器11互相啮合，保证传送带模块19之间的同步性。

有益地，所述传送装置27左右都安装有挡板58，防止水果向左右滚出。

有益地，所述输出孔37中间固定安装有数块水果分流块38，所述49前壁中滑动安装有分流板67，所述水果分流块38和所述分流板67可以防止水果在向外输出口37输出时出现堆积情况。

有益地，所述搬运板35均匀安装有搬运板组块52，所述搬运板35上有与所述搬运板组块52对应的搬运版组板压缩腔55，所述搬运板组块52可在所述搬运版组块压缩腔55内滑动，所述搬运版组块52与搬运板35有复位弹簧53连接，当搬运板组块52直接压到水果50时，可以向所述搬运版组板压缩腔55内移动，防止压坏水果50，并在搬运板转轴34转到其他角度时复位。

有益地，所述筛板39中有大量的筛板网眼40，使不合格水果落至所述下层传送带42上，由所述下层传送带42运输水果返回至所述二次输入口41。

有益地，所述输出口37内壁位置安装有传感器66，由于所述检测输出腔49内是否还有水果。

有益地，下层传送带42前方也安装有检测器31，用于满足不同需求。

整个装置的机械动作的顺序 ：1.通过液压缸46调整检测装置支撑杆44位置，将检测器安装板30插入滑槽61，调整位置保证检测器31检测效果，将传送装置27开关打开，传送带电机17通过电机轴带动左右带轮16转动、带轮16带动传送带带面24转动，带轮16转动带动同步器11转动，同步器11啮合同步转动保证整个传送装置27的同步。

2.将水果从水果放入口32倒入输出腔49，根据水果大致大小前后调整分流板67，保证水果不会成堆向外输送。

3.水果在通过输出口37开始向下输送，首先第一次进行水果质量的检测，当水果输送到传送装置27上端的传送器模块19前方时，压力传感器70会检测水果质量是否合格，若不合格，则不合格水果后端对应的传送带模块19的电磁铁14通电产生强磁性吸引同步器11贴近电磁铁14，随后传送带模块19后端的气压缸26运行，气压杆25向后平移，带动平衡杆23、带轮16、传送带带面24向后运动，使一次检测不合格水果落到筛板39上，从筛板网眼40中落至二次输送腔43并回到回收腔47，随后气压缸26反向加压，气压杆25向前平移，带动平衡杆23、带轮16、传送带带面24向前复位，电磁铁14断电，同步器11在弹簧12作用下复位，同步器11继续和其他模块的同步器啮合，恢复正常运行状态。当输送到检测器31后方时，检测器31判断水果颜色是否合格，若合格，则传送装置27正常运行，在水果运行到传送装置27下端位置，落入水果收集箱60中；若水果不合格，则气缸26收缩，使水果下落至下层传送带42并回到回收腔47。

4.一次检测不合格水果在下层传送带42上向上运输至二次输入口41，从二次输入口41进入回收腔47等候。

5.在输出腔49水果输送完毕后搬运电机36开关打开，搬运电机36开始运行带动搬运板转轴34转动，搬运板35开始绕轴转动。一次检测不合格水果，进入搬运腔48通过搬运板35被搬运到输出腔49，准备进行二次检测。根据不同需求，可以任意重复该步骤，设置不同检测次数。

6.若有其他需求，传送器模块19可设置不同行进方向，用于完成传送，分类，挑拣等工作的不同需求。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于机器视觉检测的水果挑拣系统，包括壳体，其特征在于：所述壳体中设有传送装置，检测装置，水果搬运装置，所述传送装置主要由上层传送带、下层传送带组成，所述上层传送带和下层传送带中间有筛板隔开，所述上层传送带和下层传送带都由传送带模块组成，每一个所述传送带模块都由四个带轮和两个传送带带面组成，所述传送带模块中设有位于两个所述带轮中间的电机仓，所述电机仓中间固定安装有传送带电机，所述传送带电机的电机轴从左侧延伸出电机仓，所述电机轴与所述带轮传动连接，所述电机仓安装在固定安装在平衡杆上，所述平衡杆转动安装在立柱上，所述立柱固定安装在气压杆上，所述气压杆滑动安装在气压缸上，所述立柱与所述平衡杆中间有扭簧连接，所述带轮镜像对称布置安装在平衡杆前端，所述上层传送带中的所述气压缸固定安装在所述筛板的前端面，所述下层传送带中的所述气压缸固定安装在所述壳体 的底壁，所气压缸述的后侧安装有压力传感器，所述水果搬运装置安装在传送装置上端，所述水果搬运装置上有开孔向前的水果放入口，所述水果放入口后面有输出腔，所述输出腔向下为输出口，所述输出口后面位置有二次输入口，所述二次输入口上面为回收腔，所述回收腔与输出腔中间有隔板阻挡，所述输出腔通向所述上层传送带，所述回收腔通向所述下层传送带，所述回收腔与输出腔上面有圆柱形搬运腔，所述搬运腔中心位置有搬运板转轴，所述搬运板转轴上安装有三块搬运板，所述搬运板转轴连接在搬运电机上，所述搬运电机固定安装在水果搬运装置右侧内壁，所述检测装置设置于所述的前侧，所述检测装置中设有检测装置安装板，所述检测装置安装板后端安装有多个检测器，所述传送装置下端有用于收集水果的且开口向前的水果收集箱。

2.根据权利要求 1 所述的一种基于机器视觉检测的水果挑拣系统，其特征在于：所述传送装置右侧安装有抬升装置，所述抬升装置内部安装有液压缸，所述液压缸前侧的活塞杆前端安装有支撑杆，所述支撑杆中设有滑槽，所述可拆卸的安装在所述滑槽中，所述支撑杆左后端安装有从动推杆，所述液压缸可调整伸出长度，调整所述检测器距离传送装置传送装置表面的距离。

3.根据权利要求 1 所述的一种基于机器视觉检测的水果挑拣系统，其特征在于：四个所述的外侧端面上有开口向外的同步器传动腔，所述同步器传动腔内滑动连接有同步器，所述同步器传动腔内壁上固定安装有电磁铁，所述电磁铁通电后可将所述同步器向所述电磁铁方向靠近，所述同步器与电磁铁有钢丝绳连接，所述带轮与同步器之间有弹簧连接，在电磁铁不通电时，相邻的所述传送带模块之间的同步器互相啮合，保证传送带模块之间的同步性。

4.根据权利要求 1 所述的一种基于机器视觉检测的水果挑拣系统，其特征在于：所述传送装置左右都安装有挡板，防止水果向左右滚出。

5.根据权利要求 1 所述的一种基于机器视觉检测的水果挑拣系统，其特征在于：所述输出孔中间固定安装有数块水果分流块，所述前壁中滑动安装有分流板，所述水果分流块和所述分流板可以防止水果在向外输出口输出时出现堆积情况。

6.根据权利要求 1 所述的一种基于机器视觉检测的水果挑拣系统，其特征在于：所述搬运板均匀安装有搬运板组块，所述搬运板上有与所述搬运板组块对应的搬运版组板压缩腔，所述搬运板组块可在所述搬运版组块压缩腔内滑动，所述搬运版组块与搬运板有复位弹簧连接，当搬运板组块直接压到水果时，可以向所述搬运版组板压缩腔内移动，防止压坏水果，并在搬运板转轴转到其他角度时复位。

7.根据权利要求 1 所述的一种基于机器视觉检测的水果挑拣系统，其特征在于：所述筛板中有大量的筛板网眼，使不合格水果落至所述下层传送带上，由所述下层传送带运输水果返回至所述二次输入口。

8.根据权利要求 1 所述的一种基于机器视觉检测的水果挑拣系统，其特征在于：所述输出口内壁位置安装有传感器，由于所述检测输出腔内是否还有水果。

9.根据权利要求 1 所述的一种基于机器视觉检测的水果挑拣系统，其特征在于：下层传送带前方也安装有检测器，用于满足不同需求。

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