CN112067100A - 榴莲自动分类处理系统及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及榴莲自动分类处理系统及其工作方法，该系统包括清洗单元、识别单元、称重单元、工控机以及传动单元，清洗单元、识别单元、称重单元以及传动单元分别与工控机连接。本发明通过设置传送单元，识别单元以及称重单元，利用传送单元将榴莲输送至对应的位置，由清洗单元进行自动清洗后，再由识别单元进行全方位识别，再由称重单元进行自动称重，并结合处理后的结果进行归类处理，实现榴莲自动化分类、称重和冲洗自动化，极大提高生产效率，满足企业的发展需要，可以有效地提升榴莲的处理效率和速度。

Description

榴莲自动分类处理系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及水果处理系统，更具体地说是指榴莲自动分类处理系统及其工作方法。
背景技术
榴莲生产基地有分拣、称重业务，需要根据成色、品种、重量对批量榴莲进行分类，合计可分为21个类。目前业界处理榴莲分类的方法还是人工分类，工人从货车把一篮一篮的榴莲搬下车，然后大略根据品种、品级以及瑕疵验收与称重。该人工处理过程效率低下且分类错误率高。同时，人工分类搬运过程中会因为处理不当导致榴莲破裂，影响客户的成本效益。
榴莲分类后还需要进行清洗。这流程的关键还是要快，因为榴莲也可能又会破裂，只有在快速的时间把榴莲冷冻或急冻才可以完全防止破裂，不过若在这过程中破裂的话，已经不能退还，所以会延伸另一个流程就是把这些破裂榴莲剥开拿取榴莲肉。
因此，有必要设计一种新的系统，实现榴莲自动化分类、称重和冲洗自动化，极大提高生产效率，满足企业的发展需要，可以有效地提升榴莲的处理效率和速度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供榴莲自动分类处理系统及其工作方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：榴莲自动分类处理系统，包括清洗单元、识别单元、称重单元、工控机以及传动单元，所述清洗单元、识别单元、称重单元以及传动单元分别与所述工控机连接。
其进一步技术方案为：所述识别单元包括摄像机、位置传感器、信号发生器以及识别控制器，所述摄像机、位置传感器以及信号发生器分别与所述识别控制器连接，所述识别控制器与所述工控机连接。
其进一步技术方案为：还包括RFID标签读写器以及托盘，所述RFID标签读写器与所述工控机连接，所述托盘上设有RFID标签。
其进一步技术方案为：所述传动单元包括传送带。
其进一步技术方案为：还包括定位传感器，所述定位传感器设置在所述传送带上，所述定位传感器与所述工控机连接。
其进一步技术方案为：还包括RFID读写单元，所述RFID读写单元与所述工控机连接。
本发明还提供了榴莲自动分类处理系统的工作方法，包括：
将榴莲放置在传送带上，传送带启动工作，以将榴莲传输至清洗单元所在的区域进行自动清洗；
清洗完毕后的榴莲在传送带的带动下移动至识别单元所在的区域进行质检和品种识别，并将识别的品种以及开裂程度写入托盘的RFID标签内；
当质检未通过时榴莲在传送带的带动下传输至人工质检区域，当质检通过时榴莲在传送带的带动下传输至称重单元所在区域进行自动称重，并将称重结果写入托盘的RFID标签内；
读取RFID标签的内容并根据标签的内容对榴莲进行分类归置。
其进一步技术方案为：所述读取RFID标签的内容并根据标签的内容对榴莲进行分类归置之后，还包括：
擦除托盘的RFID标签内的数据，并回收用于放置榴莲的托盘。
其进一步技术方案为：所述RFID标签内设有榴莲的重量、等级、品种以及开裂程度的信息。
其进一步技术方案为：所述清洗完毕后的榴莲在传送带的带动下移动至识别单元所在的区域进行质检和品种识别，并将识别的品种以及开裂程度写入托盘的RFID标签内，包括：
在识别单元所在区域设置多个摄像机，分别从不同角度对榴莲进行拍照，并根据拍摄的照片进行特征识别分析，以进行榴莲的质检和品种识别，并将识别的品种以及开裂程度写入托盘的RFID标签内。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过设置传送单元，识别单元以及称重单元，利用传送单元将榴莲输送至对应的位置，由清洗单元进行自动清洗后，再由识别单元进行全方位识别，再由称重单元进行自动称重，并结合处理后的结果进行归类处理，实现榴莲自动化分类、称重和冲洗自动化，极大提高生产效率，满足企业的发展需要，可以有效地提升榴莲的处理效率和速度。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明具体实施例提供的榴莲自动分类处理系统的示意性框图。
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，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。
如图1所示的具体实施例，本实施例提供的榴莲自动分类处理系统，可以运用在水果自动清洗、称重分类等过程。
请参阅图1，上述的榴莲自动分类处理系统，包括清洗单元20、识别单元30、称重单元40、工控机10以及传动单元60，清洗单元20、识别单元30、称重单元40以及传动单元60分别与工控机10连接。
在本实施例中，清洗单元20包括若干个喷头，该喷头通过支架连接在传送带的两侧，喷头上设置有阀门，阀门与工控机10连接，工控机10通过控制阀门的打开或关闭，当传送单元将榴莲输送至清洗单元20所在区域，通过喷头所喷出的水对榴莲进行自动清洗。
在一实施例中，识别单元30包括摄像机、位置传感器、信号发生器以及识别控制器，摄像机、位置传感器以及信号发生器分别与识别控制器连接，识别控制器与工控机10连接。
通过设置摄像机拍摄榴莲的图像，并将图像传输至工控机10进行特征分析，具体地，可以采用神经网络进行种类区分以及好果和坏果的区分。
在本实施例中，位置传感器可以检测榴莲所在的位置。另外，在识别单元30所在的区域设有透明工作台，当榴莲推送至透明工作台，可进行360度拍照识别，解决了底部漏检问题，通过前、后、左、右、顶、底六台摄像机分别对榴莲六个面进行特征识别分析，实现根据榴莲的特征进行分类。
另外，透明工作台采用康宁玻璃，防止刮花影响拍摄。
在一实施例中，上述的榴莲自动分类处理系统还包括RFID标签读写器80以及托盘，RFID标签读写器80与工控机10连接，所述托盘上设有RFID标签。
当装有电子标签的托盘接近微波天线时，RFID标签读写器80受控发出微波查询信号；安装在物体表面的电子标签收到RFID标签读写器80的查询信号后，根据查询信号中的命令要求，将标签中的数据信息反射回RFID标签读写器80。RFID标签读写器80接收到电子标签反射回的微波合成信号后，经RFID标签读写器80内部解调和处理可将电子标签中贮存的识别代码等信息分离出来。这些识别信息作为物体的特征数据被传送到控制计算机作进一步处理，从而完成与物体有关的信息收集、分拣运输、统计管理等应用。
在一实施例中，上述的传动单元60包括传送带。当然，于其他实施例中，传动单元60还可以为传送链。
在一实施例中，请参阅图1，上述的榴莲自动分类处理系统还包括定位传感器70，定位传感器70设置在传送带上，定位传感器70与工控机10连接。定位传感器70主要是为了检测榴莲的位置而设置的。
在一实施例中，榴莲自动分类处理系统还包括RFID读写单元50，RFID读写单元50与工控机10连接。
工控机10部署在厂区机房，前端的设备和后台的工控机10通过网络连接，工控机10上运用管理程序提供与传动系统的接口，实现整个系统的无缝衔接。
在本实施例中，称重单元40包括智能称重器，该智能称重器可将称重的数值及时上传至工控机10上。
识别单元30可自动识别榴莲特征包括颜色、形状、缺陷、裂开，并将信息写入电子果盘；自动对榴莲进行称重，并将数据写入对应的智能托盘；根据所采集数据自动对榴莲分类，猫山王，D24、D101、D13、KAMPUNG；自动分级AA、A、B、C；AA对应的重量为1.5kg到2.99kg；A对应的重量为1.3kg到1.49kg；B对应的重量为1kg到1.29kg；C对应的重量为1kg以下。装有榴莲的电子果盘自动进入与该榴莲品种相对应的果篮；自动清洗榴莲；电子果盘自动写入榴莲识别特征数据和重量数据，并可自动擦除数据。
上述的榴莲自动分类处理系统，通过设置传送单元，识别单元30以及称重单元40，利用传送单元将榴莲输送至对应的位置，由清洗单元20进行自动清洗后，再由识别单元30进行全方位识别，再由称重单元40进行自动称重，并结合处理后的结果进行归类处理，实现榴莲自动化分类、称重和冲洗自动化，极大提高生产效率，满足企业的发展需要，可以有效地提升榴莲的处理效率和速度。
在一实施例中，还提供了榴莲自动分类处理系统的工作方法，包括：
将榴莲放置在传送带上，传送带启动工作，以将榴莲传输至清洗单元20所在的区域进行自动清洗；
清洗完毕后的榴莲在传送带的带动下移动至识别单元所在的区域进行质检和品种识别，并将识别的品种以及开裂程度写入托盘的RFID标签内；
当质检未通过时榴莲在传送带的带动下传输至人工质检区域，当质检通过时榴莲在传送带的带动下传输至称重单元所在区域进行自动称重，并将称重结果写入托盘的RFID标签内；
读取RFID标签的内容并根据标签的内容对榴莲进行分类归置。
具体地，读取RFID标签的内容并根据标签的内容对榴莲进行分类归置之后，还包括：
擦除托盘的RFID标签内的数据，并回收用于放置榴莲的托盘。
另外，RFID标签内设有榴莲的重量、等级、品种以及开裂程度的信息。
在一实施例中，清洗完毕后的榴莲在传送带的带动下移动至识别单元所在的区域进行质检和品种识别，并将识别的品种以及开裂程度写入托盘的RFID标签内，包括：
在识别单元30所在区域设置多个摄像机，分别从不同角度对榴莲进行拍照，并根据拍摄的照片进行特征识别分析，以进行榴莲的质检和品种识别，并将识别的品种以及开裂程度写入托盘的RFID标签内。
具体地，在上果区将榴莲放至传送带，传送带将榴莲传送至清洗区进行自动清洗，此处的传送带为V字型传送带，方便吹气及刷扫。清洗完成之后榴莲将被传送到透明工作台，此时榴莲会被推动装置以先后顺序推送至透明工作台，进行360度无死角识别，区分好果，坏果和裂果；坏果掉进第二个传送带，第二个传送带将榴莲传送至人工符合区，防止由误检带来的损失。因误检率极低，此部分工作将不会太多，设计一人在人工复检区进行人工复检，坏果直接丢弃至搜集区。若有误检好果由人工放至指定的透明工作台重新打标签，比如品种、开裂与否。进入第四个传送带传送至称重区域，将重量信息写入标签，同时归类等级。透明工作台识别好果进入到第三个传送带，第三个传送带上每一颗果子配备1个智能托盘，识别完成之后将结果：品种、开裂与否写入智能托盘的标签；第三个传送带将果子传送至称重区，并将重量信息写入标签，同时归入等级。经过上述流程，所有果子已经拥有品种、等级、重量、开裂等信息。进入到分类收集房间，在分类收集房间拥有21个分类的传送带，连接分类收集果篮。例如AA级猫山王将会在分类区被读取标签后进入到AA级猫山王的传送带并进入到榴莲收集果篮。在读取标签分类收集的过程中，整套系统将会搜集数据进行分类统计，空的智能托盘将在分类收集房间进行回收，分类收集房间需要2名工人进行分类果篮的搬运和空托盘重新放入第三个传送带托盘回收区域，即第三个传送带的上游，在分类收集房间第三个传送带回收区域设置清卡区域，方便托盘回收并重新进入到第三个传送带之后，可以重新读写信息，重复使用，在分类收集房间的分类读卡读到开裂榴莲便会传送到剥壳区。
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述榴莲自动分类处理系统的工作方法的具体实现过程，可以参考前述的榴莲自动分类处理系统实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.榴莲自动分类处理系统，其特征在于，包括清洗单元、识别单元、称重单元、工控机以及传动单元，所述清洗单元、识别单元、称重单元以及传动单元分别与所述工控机连接。
2.根据权利要求1所述的榴莲自动分类处理系统，其特征在于，所述识别单元包括摄像机、位置传感器、信号发生器以及识别控制器，所述摄像机、位置传感器以及信号发生器分别与所述识别控制器连接，所述识别控制器与所述工控机连接。
3.根据权利要求2所述的榴莲自动分类处理系统，其特征在于，还包括RFID标签读写器以及托盘，所述RFID标签读写器与所述工控机连接，所述托盘上设有RFID标签。
4.根据权利要求3所述的榴莲自动分类处理系统，其特征在于，所述传动单元包括传送带。
5.根据权利要求4所述的榴莲自动分类处理系统，其特征在于，还包括定位传感器，所述定位传感器设置在所述传送带上，所述定位传感器与所述工控机连接。
6.根据权利要求1所述的榴莲自动分类处理系统，其特征在于，还包括RFID读写单元，所述RFID读写单元与所述工控机连接。
7.榴莲自动分类处理系统的工作方法，其特征在于，包括：
将榴莲放置在传送带上，传送带启动工作，以将榴莲传输至清洗单元所在的区域进行自动清洗；
清洗完毕后的榴莲在传送带的带动下移动至识别单元所在的区域进行质检和品种识别，并将识别的品种以及开裂程度写入托盘的RFID标签内；
当质检未通过时，榴莲在传送带的带动下传输至人工质检区域，当质检通过时，榴莲在传送带的带动下传输至称重单元所在区域进行自动称重，并将称重结果写入托盘的RFID标签内；
读取RFID标签的内容并根据标签的内容对榴莲进行分类归置。
8.根据权利要求7所述的榴莲自动分类处理系统的工作方法，其特征在于，所述读取RFID标签的内容并根据标签的内容对榴莲进行分类归置之后，还包括：
擦除托盘的RFID标签内的数据，并回收用于放置榴莲的托盘。
9.根据权利要求8所述的榴莲自动分类处理系统的工作方法，其特征在于，所述RFID标签内设有榴莲的重量、等级、品种以及开裂程度的信息。
10.根据权利要求9所述的榴莲自动分类处理系统的工作方法，其特征在于，所述清洗完毕后的榴莲在传送带的带动下移动至识别单元所在的区域进行质检和品种识别，并将识别的品种以及开裂程度写入托盘的RFID标签内，包括：
在识别单元所在区域设置多个摄像机，分别从不同角度对榴莲进行拍照，并根据拍摄的照片进行特征识别分析，以进行榴莲的质检和品种识别，并将识别的品种以及开裂程度写入托盘的RFID标签内。
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