CN114175887A - 一种多信息融合处理的甘蔗芽段切分方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多信息融合处理的甘蔗芽段切分方法，包括传送调直机构，还包括蔗芽段识别机构、控制器、刀具部分，其切分方法包括以下步骤：S1：对有弯曲弧度的甘蔗进行调直；S2：调直的甘蔗经夹持传送装置逐个运送并经过蔗芽段识别机构对甘蔗节自动识别；S3：控制器控制刀具部分伸出并对S2中定位好的甘蔗芽部位进行切分；S4：刀具部分设有可以移动伸出的平行切片。优点在于：本发明设有通过传动调直机构、蔗芽段识别机构、控制器和刀具部分共同协同作用有效对甘蔗芽段进行切分，相比于现有技术，设置了传动调直机构可以对具有弯折弧度的甘蔗先进行调直处理，有利于后续步骤的精准切分，本切分方法降低了人工切分的劳动强度，适用于批量生产。

Description

一种多信息融合处理的甘蔗芽段切分方法
技术领域
本发明涉及甘蔗加工设备领域，具体是指一种多信息融合处理的甘蔗芽段切分方法。
背景技术
甘蔗健康种苗其分蘖力强、宿根性能好、出糖率高，种植可节约用重量60％左右，能够大大改善甘蔗的质量。随着单芽段甘蔗种植技术的发展，特别在中、小规模的单芽段甘蔗种植应用上，下种少、出苗率高、有效存活率高的单芽段甘蔗种植模式与传统双芽段或整杆式种植模式对比有着低种苗投入，高经济效益的优势，越来越多传统种植机制造厂家开始转向研究单芽段甘蔗种植模式的配套解决方案。
现有的甘蔗切种基本都是在甘蔗节的两端切断，保留含有蔗芽的甘蔗节，并尽可能的使甘蔗节居中间位置，绝大部分为手工切割，缺少适合工厂化规模化生产用的自动化程度高的机械切种设备，其中最大的难点在于缺少智能识别甘蔗种芽的传感器及使用其的切割方法。
因此，亟待研究一种多信息融合处理的甘蔗芽段切分方法来解决上述提出的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是克服以上的技术缺陷，本发明提供一种多信息融合处理的甘蔗芽段切分方法，通过蔗芽识别装置，智能检测和判断含有种芽的甘蔗节及其准确位置，并设置刀具部分，在甘蔗从刀具通过时，自动切割并使保存甘蔗芽段完好。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种多信息融合处理的甘蔗芽段切分方法，包括传送调直机构，还包括蔗芽段识别机构、控制器、刀具部分、计算机工作站，计算机工作站用于分析蔗芽段识别机构反馈的信息并指示控制器控制刀具部分运作，其切分方法包括以下步骤：
S1：传送调直机构，此机构在甘蔗节传递和运输时对有弯曲弧度的甘蔗进行调直；
S2：蔗芽段识别机构，S1中调直的甘蔗经夹持传送装置逐个运送并经过蔗芽段识别机构对甘蔗节自动识别，夹持传送装置上设有可以移动的夹持结构，其在移动中由蔗芽段识别机构进行识别；所述蔗芽段识别机构包括三种识别方式，分别为：机电式、光电式、视觉方式；
S3：控制器，蔗芽段识别机构的识别信息反馈给控制器，控制器控制刀具部分伸出并对S2中定位好的甘蔗芽部位进行切分，根据蔗芽段识别机构的检测信号，经延时后，在蔗芽到达刀具位置时，启动刀具进行切分；
S4：刀具部分，所述刀具部分设有可以移动伸出的平行切片，切片间距对应甘蔗芽切段宽度。
进一步的，所述S2中蔗芽段识别机构包括驱动辊和测量辊，驱动辊与测量辊均成对设置，并且驱动辊设有两组，测量辊设置在两组驱动辊之间，两组驱动辊夹持甘蔗前进，测量辊可以弹性收缩靠拢自动感知甘蔗的芽节，刀具设置在驱动辊的后侧。
进一步的，所述刀具平行设置的切片间距为5-8cm，所述切刀下侧对应设有砧板，
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明设有通过传动调直机构、蔗芽段识别机构、控制器和刀具部分共同协同作用有效对甘蔗芽段进行切分，相比于现有技术，设置了传动调直机构可以对具有弯折弧度的甘蔗先进行调直处理，有利于后续步骤的精准切分，蔗芽段识别机构通过测量辊的位置移动可以对甘蔗芽节进行识别，并反馈信号通过控制器驱动刀具延时动作进行对甘蔗芽节的切分，本切分方法降低了人工切分的劳动强度，并且切分的质量好、自动化程度高，适用于批量生产。
附图说明
图1是本发明系统控制流程示意图。
图2是本发明一种多信息融合处理的甘蔗芽段切分方法的立体图。
图3是本发明蔗芽段识别机构的结构示意图。
如图所示：1、传送调直机构；2、蔗芽段识别机构；3、控制器；4、刀具；5、计算机工作站；6、驱动辊；7、测量辊。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
一种多信息融合处理的甘蔗芽段切分方法，包括传送调直机构，还包括蔗芽段识别机构、控制器、刀具部分、计算机工作站，计算机工作站用于分析蔗芽段识别机构反馈的信息并指示控制器控制刀具部分运作，其切分方法包括以下步骤：
S1：传送调直机构，此机构在甘蔗节传递和运输时对有弯曲弧度的甘蔗进行调直；
S2：蔗芽段识别机构，S1中调直的甘蔗经夹持传送装置逐个运送并经过蔗芽段识别机构对甘蔗节自动识别，夹持传送装置上设有可以移动的夹持结构，其在移动中由蔗芽段识别机构进行识别；所述蔗芽段识别机构包括三种识别方式，分别为：机电式、光电式、视觉方式；
S3：控制器，蔗芽段识别机构的识别信息反馈给控制器，控制器控制刀具部分伸出并对S2中定位好的甘蔗芽部位进行切分，根据蔗芽段识别机构的检测信号，经延时后，在蔗芽到达刀具位置时，启动刀具进行切分；
S4：刀具部分，所述刀具部分设有可以移动伸出的平行切片，切片间距对应甘蔗芽切段宽度。
所述S2中蔗芽段识别机构包括驱动辊和测量辊，驱动辊与测量辊均成对设置，并且驱动辊设有两组，测量辊设置在两组驱动辊之间，两组驱动辊夹持甘蔗前进，测量辊可以弹性收缩靠拢自动感知甘蔗的芽节，刀具设置在驱动辊的后侧。所述刀具平行设置的切片间距为5-8cm，所述切刀下侧对应设有砧板，
为了实现甘蔗芽段的自动识别及切分，以期实现甘蔗芽生产智能化，本系统需要实现的具体功能如下：
1)机械装置实现甘蔗的自动传送。
2)对行进中的甘蔗进行检测(位移式、光电式、视觉)，实现对蔗芽段的检测和判断。
3)行进甘蔗的甘蔗芽段的定位。
4)机械装置实现对甘蔗芽段的切分。
图1为系统控制流程示意图，包括：传送调直机构、蔗芽段识别机构、控制器、刀具部分、计算机工作站。
传送调直机构：此段实现甘蔗的输送和调直，甘蔗在此段上行进，行进中实现甘蔗的输送和调直，便于后续的识别和切割，此段要求速度必须稳定可靠，采用步进电机控制。
蔗芽识别段：此段是整个装置的核心，根据识别的方法，采用如下的三种方式：
机电式：采用接触式测量，在甘蔗茎的上下分别放置两根平行的转轴，光轴压在甘蔗茎上，测量两轴之间的距离大小，通过数据算法判断当前位置是否为蔗芽所在位置。
光电式：将机电测量中的接触测量改为非接触式测量，减少测量过程中对甘蔗的影响，并获得更快的测量响应。
视觉方式：采用工业相机实时拍摄行进中的甘蔗图像，PC机对拍摄的图像进行识别，识别出甘蔗芽及定位信息传给控制器，控制器控制刀具完成甘蔗的切分。
控制器，实现整个系统自动工作，根据检测信号，经延时后，在蔗芽到达刀具位置时，启动刀具进行切分。
刀具部分：根据控制器发送的切分信号，实现蔗芽段的切分功能。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，具体实施方式中所示的也只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种多信息融合处理的甘蔗芽段切分方法，包括传送调直机构，其特征在于，还包括蔗芽段识别机构、控制器、刀具部分、计算机工作站，计算机工作站用于分析蔗芽段识别机构反馈的信息并指示控制器控制刀具部分运作，其切分方法包括以下步骤：
S1：传送调直机构，此机构在甘蔗节传递和运输时对有弯曲弧度的甘蔗进行调直；
S2：蔗芽段识别机构，S1中调直的甘蔗经夹持传送装置逐个运送并经过蔗芽段识别机构对甘蔗节自动识别，夹持传送装置上设有可以移动的夹持结构，其在移动中由蔗芽段识别机构进行识别；所述蔗芽段识别机构包括三种识别方式，分别为：机电式、光电式、视觉方式；
S3：控制器，蔗芽段识别机构的识别信息反馈给控制器，控制器控制刀具部分伸出并对S2中定位好的甘蔗芽部位进行切分，根据蔗芽段识别机构的检测信号，经延时后，在蔗芽到达刀具位置时，启动刀具进行切分；
S4：刀具部分，所述刀具部分设有可以移动伸出的平行切片，切片间距对应甘蔗芽切段宽度。
2.根据权利要求1所述的一种多信息融合处理的甘蔗芽段切分方法，其特征在于，所述S2中蔗芽段识别机构包括驱动辊和测量辊，驱动辊与测量辊均成对设置，并且驱动辊设有两组，测量辊设置在两组驱动辊之间，两组驱动辊夹持甘蔗前进，测量辊可以弹性收缩靠拢自动感知甘蔗的芽节，刀具设置在驱动辊的后侧。
3.根据权利要求1所述的一种多信息融合处理的甘蔗芽段切分方法，其特征在于，所述刀具平行设置的切片间距为5-8cm，所述切刀下侧对应设有砧板。
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