CN113070239B - 一种高光谱自动柑橘无损检测分拣装置 - Google Patents

一种高光谱自动柑橘无损检测分拣装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于水果分拣技术领域，尤其为一种高光谱自动柑橘无损检测分拣装置，包括转盘，所述转盘的上表面均匀固定设有多个固定座，所述转盘的外侧壁分别设有第一输送机、第二输送机和第三输送机，所述转盘的上方安装有高光谱检测器；高光谱检测器检测柑橘是否有损坏，并将检测的数据传输至计算机以便后期的大数据统计，若检测到柑橘损坏，将反馈至控制器处，控制器启动第二电机,第二电机带动转动臂转动，因高光谱检测器的底面中心位于以第二电机的输出轴为圆心转动的圆圈轮廓上，将转动臂转动至高光谱检测器底面对应的固定座处后，控制器启动夹持爪，夹持爪呈灯笼状结构，便于夹持损坏的水果，若未损坏则继续输送，综上，便于批量检测。

Description

一种高光谱自动柑橘无损检测分拣装置
技术领域
本发明属于水果分拣技术领域，具体涉及一种高光谱自动柑橘无损检测分拣装置。
背景技术
高光谱成像技术是基于非常多窄波段的影像数据技术，它将成像技术与光谱技术相结合，探测目标的二维几何空间及一维光谱信息，获取高光谱分辨率的连续、窄波段的图像数据，目前高光谱成像技术发展迅速，常见的包括光栅分光、声光可调谐滤波分光、棱镜分光、芯片镀膜等。可以应用在食品安全、医学诊断、航天领域等领域，高光谱成像技术可应用到检测水果方面，检测水果是否成熟和是否损坏。
现有的技术存在以下问题：
1、现有的高光谱柑橘无损检测分拣装置，在分拣时，通常对单个的柑橘进行检测，导致检测效率低下，不便批量检测，不利于自动化发展；
2、在通过高光谱检测器检测柑橘是否损坏时，不便全方位的对柑橘进行检测，容易存在检测死角，影响分拣的准确性；
3、在输送大量的柑橘时，因输送架本身不具有防护措施，不利于保护柑橘，不能根据柑橘的大小调整输送空间，且不便导向功能。
为解决上述问题，本申请中提出一种高光谱自动柑橘无损检测分拣装置。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种高光谱自动柑橘无损检测分拣装置，具有自动分拣，批量检测，自动化程度高，全方位的检测，分拣的准确性高，防护效果好，便于根据柑橘大小调整输送空间特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高光谱自动柑橘无损检测分拣装置，包括转盘，所述转盘的上表面均匀固定设有多个固定座，所述转盘的外侧壁分别设有第一输送机、第二输送机和第三输送机，所述转盘的上方安装有高光谱检测器，所述转盘的一侧设置有盒体和计算机，所述盒体的内部安装有控制器，所述第二输送机且靠近所述转盘的一端内部两侧通过转轴转动连接有导向板，所述第二输送机的外侧壁远离所述导向板的一侧安装有电动推杆，所述电动推杆的输出轴固定连接有推板；
所述固定座的内侧壁固定设有多个LED灯，所述固定座的底面安装有风机，所述风机的出风管和所述固定座连通，所述风机的出风管的中间位置处安装有红外传感器；
所述转盘的一侧安装有第一电机，所述高光谱检测器通过所述第一电机处于所述转盘的上方，所述转盘且靠近所述高光谱检测器的一侧设置有第二电机，所述第二电机的输出端安装有转动臂，所述转动臂的顶端端面转动连接有夹持爪。
作为本发明一种高光谱自动柑橘无损检测分拣装置优选的，两个所述导向板之间的间距有所述转轴向所述转盘的方向逐渐缩小，且两个所述导向板的端面和所述固定座接触。
作为本发明一种高光谱自动柑橘无损检测分拣装置优选的，所述导向板且远离所述转轴的一侧固定设有多个弹簧，所述导向板和所述第二输送机的内侧壁为柔性材质。
作为本发明一种高光谱自动柑橘无损检测分拣装置优选的，所述第一输送机和所述第三输送机均与所述第二输送机的结构相同。
作为本发明一种高光谱自动柑橘无损检测分拣装置优选的，多个所述LED灯呈交错分布在所述固定座的顶端内部，且所述固定座的顶端呈喇叭状结构。
作为本发明一种高光谱自动柑橘无损检测分拣装置优选的，所述红外传感器和所述控制器信号连接，所述控制器分别和所述风机和所述LED灯信号连接。
作为本发明一种高光谱自动柑橘无损检测分拣装置优选的，所述夹持爪的外侧壁均粘接固定有保护层，所述夹持爪呈灯笼状。
作为本发明一种高光谱自动柑橘无损检测分拣装置优选的，所述高光谱检测器的底面中心和其中一个所述固定座的中心处于同一垂直线，所述高光谱检测器的底面中心位于以所述第二电机的输出轴为圆心转动的圆圈轮廓上。
作为本发明一种高光谱自动柑橘无损检测分拣装置优选的，所述计算机分别和所述高光谱检测器和所述控制器信号连接。
作为本发明一种高光谱自动柑橘无损检测分拣装置优选的，所述控制器分别和所述第二电机和所述夹持爪信号连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、当处于固定座内部的柑橘转动至高光谱检测器处时，高光谱检测器检测柑橘是否有损坏，并将检测的数据传输至计算机以便后期的大数据统计，若检测到柑橘损坏，将反馈至控制器处，控制器启动第二电机,第二电机带动转动臂转动，因高光谱检测器的底面中心位于以第二电机的输出轴为圆心转动的圆圈轮廓上，将转动臂转动至高光谱检测器底面对应的固定座处后，控制器启动夹持爪，因夹持爪呈灯笼状结构，便于夹持损坏的水果，若未损坏则继续输送，综上，便于批量检测，且检测效率高，利于自动化发展。
2、当柑橘处于固定座的内部时，因固定座的顶部呈喇叭状便于包裹柑橘，此时红外传感器检测到物体的存在，将信息传输至控制器处，控制器同时启动风机和LED灯，因第一输送机处的固定座转动至高光谱检测器处时具有一定的时间，足够风机将柑橘吹起，当转动至高光谱检测器的下方时，此时柑橘在风机的吹动下，缓慢的旋转，且配合呈交错设置的多个LED灯，提供充分的亮度，便于高光谱检测器对柑橘进行全方位的检测，消除检测死角，以便提高后期分拣的准确性。
3、因第一输送机和第三输送机均与第二输送机的结构相同，可根据柑橘的大小，通过电动推杆的伸缩轴调整推板至第一输送机内侧壁之间的间距，以便输送空间和柑橘相互适合，避免出现柑橘胡乱滚动的情况，因两个导向板之间的间距有转轴向转盘的方向逐渐缩小，且两个导向板的端面和固定座接触，利于将柑橘输送至固定座处，起到导向的作用，导向板且远离转轴的一侧固定设有多个弹簧，导向板和第二输送机的内侧壁为柔性材质，配合多个弹簧的弹性效果，利于保护柑橘在输送的过程中不受损坏，防护性好。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中的转动臂、第二电机和夹持爪的安装俯视图；
图3为本发明中的夹持爪和保护层的安装剖视图；
图4为本发明中的固定座、LED灯和风机的连接图；
图5为本发明中的控制器、红外传感器、风机和LED灯的连接框图；
图6为本发明中的高光谱检测器、计算机、控制器、第二电机和夹持爪的连接框图；
图中：1、第一输送机；2、转盘；3、固定座；4、红外传感器；5、第二输送机；6、导向板；7、弹簧；8、电动推杆；9、推板；10、第三输送机；11、转动臂；12、第一电机；13、高光谱检测器；14、盒体；15、控制器；16、计算机；17、第二电机；18、保护层；19、LED灯；20、风机；21、夹持爪。
具体实施方式
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，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例1
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案，一种高光谱自动柑橘无损检测分拣装置：包括转盘2，转盘2的上表面均匀固定设有多个固定座3，转盘2的外侧壁分别设有第一输送机1、第二输送机5和第三输送机10，转盘2的上方安装有高光谱检测器13，转盘2的一侧设置有盒体14和计算机16，盒体14的内部安装有控制器15，第二输送机5且靠近转盘2的一端内部两侧通过转轴转动连接有导向板6，第二输送机5的外侧壁远离导向板6的一侧安装有电动推杆8，电动推杆8的输出轴固定连接有推板9；
固定座3的内侧壁固定设有多个LED灯19，固定座3的底面安装有风机20，风机20的出风管和固定座3连通，风机20的出风管的中间位置处安装有红外传感器4；
转盘2的一侧安装有第一电机12，高光谱检测器13通过第一电机12处于转盘2的上方，转盘2且靠近高光谱检测器13的一侧设置有第二电机17，第二电机17的输出端安装有转动臂11，转动臂11的顶端端面转动连接有夹持爪21。
本实施例中，需要说明的是：第一输送机1、第二输送机5、第三输送机10和转盘2启动的动力来源均为三相电机。
本实施方案中：当处于固定座3内部的柑橘转动至高光谱检测器13处时，高光谱检测器13检测柑橘是否有损坏，并将检测的数据传输至计算机16以便后期的大数据统计，若检测到柑橘损坏，将反馈至控制器15处，控制器15启动第二电机17,第二电机17带动转动臂11转动，因高光谱检测器13的底面中心位于以第二电机17的输出轴为圆心转动的圆圈轮廓上，将转动臂11转动至高光谱检测器13底面对应的固定座3处后，控制器15启动夹持爪21，因夹持爪21呈灯笼状结构，便于夹持损坏的水果，若未损坏则继续输送，综上，便于批量检测，且检测效率高，利于自动化发展，当柑橘处于固定座3的内部时，因固定座3的顶部呈喇叭状便于包裹柑橘，此时红外传感器4检测到物体的存在，将信息传输至控制器15处，控制器15同时启动风机20和LED灯19，因第一输送机1处的固定座3转动至高光谱检测器13处时具有一定的时间，足够风机20将柑橘吹起，当转动至高光谱检测器13的下方时，此时柑橘在风机20的吹动下，缓慢的旋转，且配合呈交错设置的多个LED灯19，提供充分的亮度，便于高光谱检测器13对柑橘进行全方位的检测，消除检测死角，以便提高后期分拣的准确性，因第一输送机1和第三输送机10均与第二输送机5的结构相同，可根据柑橘的大小，通过电动推杆8的伸缩轴调整推板9至第一输送机1内侧壁之间的间距，以便输送空间和柑橘相互适合，避免出现柑橘胡乱滚动的情况，因两个导向板6之间的间距有转轴向转盘2的方向逐渐缩小，且两个导向板6的端面和固定座3接触，利于将柑橘输送至固定座3处，起到导向的作用，导向板6且远离转轴的一侧固定设有多个弹簧7，导向板6和第二输送机5的内侧壁为柔性材质，配合多个弹簧7的弹性效果，利于保护柑橘在输送的过程中不受损坏，防护性好。
作在一个可选的实施例中，两个导向板6之间的间距有转轴向转盘2的方向逐渐缩小，且两个导向板6的端面和固定座3接触。
本实施例中：使得根据从输送带进入转盘2处的空间逐渐变小，便于输送至对应的固定座3位置上，第二输送机5和第三输送机10的输送配合两个导向板6便于后期的批量输送，起到导向的目的。
作在一个可选的实施例中，导向板6且远离转轴的一侧固定设有多个弹簧7，导向板6和第二输送机5的内侧壁为柔性材质。
本实施例中：柔性材质为气囊材质，因气囊本身就有一定的压缩性，且材质柔软，利于保护柑橘不受损坏，多个弹簧7使得导向板6具有一定的弹性，减少对柑橘产生的碰撞力。
作在一个可选的实施例中，第一输送机1和第三输送机10均与第二输送机5的结构相同。
本实施例中：上述结构的设计，方便大量柑橘有序的输送和分拣。
作在一个可选的实施例中，多个LED灯19呈交错分布在固定座3的顶端内部，且固定座3的顶端呈喇叭状结构。
本实施例中：多个LED灯19充分的对柑橘照光，为后期高光谱检测器13的检测作充分的准备，使得在风机20的作用下，能使得柑橘在空中缓慢转动。
作在一个可选的实施例中，红外传感器4和控制器15信号连接，控制器15分别和风机20和LED灯19信号连接。
本实施例中：红外传感器4检测柑橘是否存在，以便通过控制器15启动LED灯19和风机20，避免资源的浪费。
作在一个可选的实施例中，夹持爪21的外侧壁均粘接固定有保护层18，夹持爪21呈灯笼状。
本实施例中：保护层18为硅胶材质，材质软，耐摩擦，以便提高夹持爪21夹持柑橘的牢固度，且不易损伤柑橘。
作在一个可选的实施例中，高光谱检测器13的底面中心和其中一个固定座3的中心处于同一垂直线，高光谱检测器13的底面中心位于以第二电机17的输出轴为圆心转动的圆圈轮廓上。
本实施例中：使得高光谱检测器13能充分的对对应处的固定座3内的柑橘作充分的检测，若损坏，方便第二电机17带动转动臂11进行分拣。
作在一个可选的实施例中，计算机16分别和高光谱检测器13和控制器15信号连接。
本实施例中：便于将高光谱检测器13检测的柑橘是否损坏的数据反馈至计算机16处，方便后期的大数据处理，若柑橘损坏，通过控制器15控制盒体14继续下步分拣操作。
作在一个可选的实施例中，控制器15分别和第二电机17和夹持爪21信号连接。
本实施例中：便于通过控制器15控制第二电机17是否启动，以及带动转动臂11转动的角度等，便于控制夹持爪21夹持损坏的柑橘。
本发明的工作原理及使用流程：因第一输送机1和第三输送机10均与第二输送机5的结构相同，可根据柑橘的大小，通过电动推杆8的伸缩轴调整推板9至第一输送机1内侧壁之间的间距，以便输送空间和柑橘相互适合，避免出现柑橘胡乱滚动的情况，因两个导向板6之间的间距有转轴向转盘2的方向逐渐缩小，且两个导向板6的端面和固定座3接触，利于将柑橘输送至固定座3处，起到导向的作用，导向板6且远离转轴的一侧固定设有多个弹簧7，导向板6和第二输送机5的内侧壁为柔性材质，配合多个弹簧7的弹性效果，利于保护柑橘在输送的过程中不受损坏，防护性好，转盘2转动，当柑橘处于固定座3的内部时，因固定座3的顶部呈喇叭状便于包裹柑橘，此时红外传感器4检测到物体的存在，将信息传输至控制器15处，控制器15同时启动风机20和LED灯19，因第一输送机1处的固定座3转动至高光谱检测器13处时具有一定的时间，足够风机20将柑橘吹起，当转动至高光谱检测器13的下方时，此时柑橘在风机20的吹动下，缓慢的旋转，且配合呈交错设置的多个LED灯19，提供充分的亮度，便于高光谱检测器13对柑橘进行全方位的检测，消除检测死角，以便提高后期分拣的准确性，当处于固定座3内部的柑橘转动至高光谱检测器13处时，高光谱检测器13检测柑橘是否有损坏，并将检测的数据传输至计算机16以便后期的大数据统计，若未损坏，柑橘则在两个导向板6的配合下，通过第二输送机5输送，若检测到柑橘损坏，将反馈至控制器15处，控制器15启动第二电机17,第二电机17带动转动臂11转动，因高光谱检测器13的底面中心位于以第二电机17的输出轴为圆心转动的圆圈轮廓上，将转动臂11转动至高光谱检测器13底面对应的固定座3处后，控制器15启动夹持爪21，因夹持爪21呈灯笼状结构，便于夹持损坏的水果至第三输送机10处，保护层18为硅胶材质，材质软，耐摩擦，以便提高夹持爪21夹持柑橘的牢固度，且不易损伤柑橘，完成输送，若未损坏则继续输送，综上，便于批量检测，且检测效率高，利于自动化发展，可通过第一电机12带动高光谱检测器13转动，便于人员查看或检修转盘2。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高光谱自动柑橘无损检测分拣装置，包括转盘(2)，所述转盘(2)的上表面均匀固定设有多个固定座(3)，所述转盘(2)的外侧壁分别设有第一输送机(1)、第二输送机(5)和第三输送机(10)，所述转盘(2)的上方安装有高光谱检测器(13)，所述转盘(2)的一侧设置有盒体(14)和计算机(16)，所述盒体(14)的内部安装有控制器(15)，其特征在于：所述第二输送机(5)且靠近所述转盘(2)的一端内部两侧通过转轴转动连接有导向板(6)，所述第二输送机(5)的外侧壁远离所述导向板(6)的一侧安装有电动推杆(8)，所述电动推杆(8)的输出轴固定连接有推板(9)；
所述固定座(3)的内侧壁固定设有多个LED灯(19)，所述固定座(3)的底面安装有风机(20)，所述风机(20)的出风管和所述固定座(3)连通，所述风机(20)的出风管的中间位置处安装有红外传感器(4)；
所述转盘(2)的一侧安装有第一电机(12)，所述高光谱检测器(13)通过所述第一电机(12)处于所述转盘(2)的上方，所述转盘(2)且靠近所述高光谱检测器(13)的一侧设置有第二电机(17)，所述第二电机(17)的输出端安装有转动臂(11)，所述转动臂(11)的顶端端面转动连接有夹持爪(21)；
两个所述导向板(6)之间的间距有所述转轴向所述转盘(2)的方向逐渐缩小，且两个所述导向板(6)的端面和所述固定座(3)接触，所述导向板(6)且远离所述转轴的一侧固定设有多个弹簧(7)，所述导向板(6)和所述第二输送机(5)的内侧壁为柔性材质；
多个所述LED灯(19)呈交错分布在所述固定座(3)的顶端内部，且所述固定座(3)的顶端呈喇叭状结构，所述夹持爪(21)的外侧壁均粘接固定有保护层(18)，所述夹持爪(21)呈灯笼状，所述高光谱检测器(13)的底面中心和其中一个所述固定座(3)的中心处于同一垂直线，所述高光谱检测器(13)的底面中心位于以所述第二电机(17)的输出轴为圆心转动的圆圈轮廓上。
2.根据权利要求1所述的高光谱自动柑橘无损检测分拣装置，其特征在于：所述第一输送机(1)和所述第三输送机(10)均与所述第二输送机(5)的结构相同。
3.根据权利要求1所述的高光谱自动柑橘无损检测分拣装置，其特征在于：所述红外传感器(4)和所述控制器(15)信号连接，所述控制器(15)分别和所述风机(20)和所述LED灯(19)信号连接。
4.根据权利要求1所述的高光谱自动柑橘无损检测分拣装置，其特征在于：所述计算机(16)分别和所述高光谱检测器(13)和所述控制器(15)信号连接。
5.根据权利要求1所述的高光谱自动柑橘无损检测分拣装置，其特征在于：所述控制器(15)分别和所述第二电机(17)和所述夹持爪(21)信号连接。
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