CN211217572U - 基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线 - Google Patents

Abstract

本实用新型是基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线，包括主传送带，主传送带上方沿着传送带的传送方向顺次设置有规整机构、切刀机构和若干组分拣机构，分拣机构包括吸菇机构和次传送带；规整机构和切刀机构用于将杏鲍菇裁切成长度尺寸相同并排列整齐，若干组分拣机构用于将每排杏鲍菇按照尺寸要求进行筛选，并放置到对应的次传送带上。其中，吸菇机构内包括DDC系统和与真空泵连接的真空吸头组，每组吸菇机构通过DDC相机组采集杏鲍菇直径数据，并将符合尺寸要求的杏鲍菇通过真空吸取装置吸取并位移到对应的次传送带上，完成分拣。

Description

基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线

技术领域

本实用新型是涉及机电自动化领域，具体的说是基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线。

背景技术

杏鲍菇是一种食用菌，它在温室中培养长大后，在投放市场前，需要根据使用要求，对杏鲍菇按照尺寸进行分类，生产企业每天要处理几十吨的杏鲍菇，目前这些处理工作全部由人工来完成，劳动强度比较大，企业拥有人员的工资开支也大。需要针对杏鲍菇的分拣自动化流水线。

发明内容

本实用新型针对现有技术中的不足，提供基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线，能够将将流水线上的杏鲍菇自动规整，并用切刀机构将杏鲍菇裁切成相同的长度尺寸，每组分拣机构通过DDC相机组采集杏鲍菇直径数据，并将符合尺寸要求的杏鲍菇通过真空吸取装置吸取并位移到对应的次传送带上。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线，其特征在于：包括主传送带，所述的主传送带上方设置有规整机构、切刀机构和若干组分拣机构，所述的规整机构、切刀机构和若干组分拣机构沿着传送带的传送方向顺次设置，所述的分拣机构包括吸菇机构和次传送带；

所述的主传送带设置有若干排相互平行设置的挡板，所述的挡板垂直主传送带的轴向，相邻挡板之间设置有若干并排设置的弧形凹槽，所述的弧形凹槽的轴向与主传送带的轴向平行，相邻挡板之间主传送带开设有切槽，所述的切槽与挡板平行；

所述的规整机构包括规整翻板，所述的规整翻板用于在旋转气缸的带动下将待分拣物一端推至挡板侧壁；

所述的切刀机构包括上切刀和下切刀，所述的上切刀用于在切刀机构气缸的驱动下穿过切槽，所述的上切刀与下切刀交错实现对待分拣物的裁切；

所述的吸菇机构包括吸菇座，所述的吸菇座下表面固定安装有若干组并排设置的真空吸头，在任意一排弧形凹槽运动到吸菇机构下方时，每条弧形凹槽上方均设置有一组真空吸头，所述的真空吸头用吸取待分拣物，每组真空吸头均通过真空软管与真空泵连接，每组真空吸头内均设置有控制阀，所述的控制阀用于控制真空吸头的开关，所述的吸菇座的下表面还固定安装有DDC系统，所述的DDC系统用于采集待分拣物的图像数据，所述的吸菇机构还包括垂直运动装置和水平运动装置，所述的垂直运动装置用于带动吸菇座在竖直方向上运动，所述的水平运动装置用于带动吸菇座在水平方向上运动；

所述的垂直运动装置和水平运动装置用于带动吸菇座将真空吸头吸取固定的分拣物移动到次传送带上方。

所述的规整翻板顶部侧边固定安装有回转轴，所述的回转轴的两端可转动的固定安装在规整立柱端部，任意一侧的规整立柱上固定安装有旋转气缸，所述的旋转气缸与回转轴传动连接，所述的旋转气缸用于带动回转轴转动。

所述的切刀机构包括框架，所述的框架的内壁下表面上固定安装有下切刀，所述的框架的内壁上表面两侧安装有竖直向下的切刀机构立柱，所述的上切刀于切刀机构立柱滑动连接，所述的上切刀顶面通过传动杆与切刀机构气缸的输出轴传动连接，所述的切刀机构气缸固定安装在框架的顶面，所述的传动杆穿过框架的顶板，所述的上切刀的侧壁上固定安装有滑动压板，所述的滑动压板用于在下切刀和上切刀对待分拣物进行裁切时对待分拣物进行按压固定。

所述的上切刀的侧壁上开有滑槽，所述的滑动压板包括切刀机构横梁，所述的切刀机构横梁通过滑槽与上切刀滑动连接，所述的切刀机构横梁下表面安装有可伸缩的导杆，所述的导杆的底端固定安装切刀架压板，所述的切刀架压板上表面和切刀机构横梁之间设置有软质弹簧，所述的导杆沿软质弹簧轴向穿过软质弹簧。

所述的水平运动装置包括吸菇机构固定架，所述的吸菇机构固定架固定安装在主传送带上方，所述的吸菇机构固定架的两侧均设置有导轨，所述的底座两端嵌套在导轨外，所述的垂直运动装置固定安装在底座的上表面，所述的吸菇机构固定架上固定安装有水平伺服电机，所述的水平伺服电机的输出轴通过水平滚珠丝杆与底座传动连接，所述的水平伺服电机的输出轴带动水平滚珠丝杆转动进而带动底座沿导轨的轴向运动。

所述的水平滚珠丝杆的轴向与两根导轨的延伸方向相互平行。

所述的垂直运动装置包括吸菇机构横梁，两侧底座的上表面均固定安装有吸菇机构立柱，所述的吸菇机构横梁下表面的两端分别与两根吸菇机构立柱的顶端固定连接，所述的吸菇座设置在吸菇机构横梁和底座之间，所述的吸菇座的两端分别嵌套在两根吸菇机构立柱外，所述的吸菇机构横梁上固定安装有垂直伺服电机，所述的垂直伺服电机的输出轴通过垂直滚珠丝杆与吸菇座的上表面传动连接，所述的垂直伺服电机的输出轴带动垂直滚珠丝杆转动进而带动吸菇座沿吸菇机构立柱的轴向运动。

所述的垂直滚珠丝杆的的轴向与两根吸菇机构立柱的延伸方向相互平行。

本实用新型基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线的有益效果是：第一，通过规整机构的规整翻板转动，将位于同一排两挡板之间同一排的杏鲍菇拨动至同一侧，能够配合后续的切刀机构将杏鲍菇的长度尺寸修整一致，并使杏鲍菇在主传送带上排列整齐。第二，切刀机构的上下刀刃同步相向运动，能够将对杏鲍菇进行裁切，进一步的，在上切刀向下移动的过程中切刀架压板会率先接触杏鲍菇，随着上切刀的下移，切刀机构横梁会逐渐位移到滑槽的顶端，此时上切刀继续下移，会使切刀机构横梁和切刀架压板之间软质弹簧压缩，进而使切刀架压板在软质弹簧的弹性下压紧杏鲍菇。第三，主传送带上设置有若组由吸菇机构和次传送带组成的筛选机构，筛选机构的数量可以根据筛选时尺寸的要求任意改变。第四，吸菇机构中通过DDC系统对每一排的杏鲍菇进行拍摄，由控制系统对每个杏鲍菇进行直径筛选，针对符合该组吸菇机构筛选范围的杏鲍菇，开启对应位置的真空吸头内的控制阀门，将符合尺寸要求的杏鲍菇吸取，通过吸菇机构内的垂直运动装置和水平运动装置将吸菇座移动到次传送带上方，此时关闭真空吸头内的控制阀门，任由杏鲍菇落入对应的次传送带内，完成分拣。

附图说明

图1为本实用新型基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线的结构原理图。

图2为本实用新型基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线中主传送带的结构原理图。

图3为本实用新型基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线中主传送带的竖直截面图。

图4为本实用新型基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线中吸菇机构的主视图。

图5为本实用新型基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线中吸菇机构的俯视图。

图6为本实用新型基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线中真空吸头的分布图。

图7为本实用新型基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线中切刀机构的结构原理图。

图8为本实用新型基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线中切刀机构的竖直截面图。

图9为本实用新型基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线中规整机构的结构原理图。

附图标记：1、主传送带；2、规整机构；3、切刀机构；4、吸菇机构；5、次传送带；6、挡板；7、切槽；8、弧形凹槽；9、DDC系统；10、吸菇座；11、真空软管；12、真空泵；13、吸菇机构立柱；14、吸菇机构横梁；15、垂直滚珠丝杆；16、垂直伺服电机；17、导轨；18、吸菇机构固定架；19、水平滚珠丝杆；20、水平伺服电机；21、真空吸头；22、下切刀；23、切刀架压板；24、导杆；25、软质弹簧；26、切刀机构横梁；27、上切刀；28、框架；29、切刀机构气缸；30、切刀机构立柱；31、规整立柱；32、规整翻板；33、旋转气缸；34、回转轴。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线，其特征在于：包括主传送带1，所述的主传送带1上方设置有规整机构2、切刀机构3和若干组分拣机构，所述的规整机构2、切刀机构3和若干组分拣机构沿着传送带1的传送方向顺次设置，所述的分拣机构包括吸菇机构4和次传送带5；

所述的主传送带1设置有若干排相互平行设置的挡板6，所述的挡板6垂直主传送带1的轴向，相邻挡板6之间设置有若干并排设置的弧形凹槽8，所述的弧形凹槽8的轴向与主传送带1的轴向平行，相邻挡板6之间主传送带1开设有切槽7，所述的切槽7与挡板6平行；

所述的规整机构2包括规整翻板32，所述的规整翻板32用于在旋转气缸33的带动下将待分拣物一端推至挡板6侧壁；

所述的切刀机构3包括上切刀27和下切刀22，所述的上切刀27用于在切刀机构气缸29的驱动下穿过切槽7，所述的上切刀27与下切刀22交错实现对待分拣物的裁切；

所述的吸菇机构4包括吸菇座10，所述的吸菇座10下表面固定安装有若干组并排设置的真空吸头21，在任意一排弧形凹槽8运动到吸菇机构4下方时，每条弧形凹槽8上方均设置有一组真空吸头21，所述的真空吸头21用吸取待分拣物，每组真空吸头21均通过真空软管11与真空泵12连接，每组真空吸头21内均设置有控制阀，所述的控制阀用于控制真空吸头21的开关，所述的吸菇座10的下表面还固定安装有DDC系统9，所述的DDC系统9用于采集待分拣物的图像数据，所述的吸菇机构4还包括垂直运动装置和水平运动装置，所述的垂直运动装置用于带动吸菇座10在竖直方向上运动，所述的水平运动装置用于带动吸菇座10在水平方向上运动；

所述的垂直运动装置和水平运动装置用于带动吸菇座10将真空吸头21吸取固定的分拣物移动到次传送带5上方。

本实施例中，规整翻板32顶部侧边固定安装有回转轴34，所述的回转轴34的两端可转动的固定安装在规整立柱31端部，任意一侧的规整立柱31上固定安装有旋转气缸33，所述的旋转气缸33与回转轴34传动连接，所述的旋转气缸33用于带动回转轴34转动。

本实施例中，切刀机构3包括框架28，所述的框架28的内壁下表面上固定安装有下切刀22，所述的框架28的内壁上表面两侧安装有竖直向下的切刀机构立柱30，所述的上切刀27于切刀机构立柱30滑动连接，所述的上切刀27顶面通过传动杆与切刀机构气缸29的输出轴传动连接，所述的切刀机构气缸29固定安装在框架28的顶面，所述的传动杆穿过框架28的顶板，所述的上切刀27的侧壁上固定安装有滑动压板，所述的滑动压板用于在下切刀22和上切刀27对待分拣物进行裁切时对待分拣物进行按压固定。

本实施例中，上切刀27的侧壁上开有滑槽，所述的滑动压板包括切刀机构横梁26，所述的切刀机构横梁26通过滑槽与上切刀27滑动连接，所述的切刀机构横梁26下表面安装有可伸缩的导杆24，所述的导杆24的底端固定安装切刀架压板23，所述的切刀架压板23上表面和切刀机构横梁26之间设置有软质弹簧25，所述的导杆24沿软质弹簧25轴向穿过软质弹簧25。

本实施例中，水平运动装置包括吸菇机构固定架18，所述的吸菇机构固定架18固定安装在主传送带1上方，所述的吸菇机构固定架18的两侧均设置有导轨17，所述的底座两端嵌套在导轨17外，所述的垂直运动装置固定安装在底座的上表面，所述的吸菇机构固定架18上固定安装有水平伺服电机20，所述的水平伺服电机20的输出轴通过水平滚珠丝杆19与底座传动连接，所述的水平伺服电机20的输出轴带动水平滚珠丝杆19转动进而带动底座沿导轨17的轴向运动。

本实施例中，水平滚珠丝杆19的轴向与两根导轨17的延伸方向相互平行。

本实施例中，垂直运动装置包括吸菇机构横梁14，两侧底座的上表面均固定安装有吸菇机构立柱13，所述的吸菇机构横梁14下表面的两端分别与两根吸菇机构立柱13的顶端固定连接，所述的吸菇座10设置在吸菇机构横梁14和底座之间，所述的吸菇座10的两端分别嵌套在两根吸菇机构立柱13外，所述的吸菇机构横梁14上固定安装有垂直伺服电机16，所述的垂直伺服电机16的输出轴通过垂直滚珠丝杆15与吸菇座10的上表面传动连接，所述的垂直伺服电机16的输出轴带动垂直滚珠丝杆15转动进而带动吸菇座10沿吸菇机构立柱13的轴向运动。

本实施例中，垂直滚珠丝杆15的的轴向与两根吸菇机构立柱13的延伸方向相互平行。

进一步的，规整机构2通过旋转气缸33带动规整翻板32转动，规整翻板32的远端压迫杏鲍菇朝向一侧移动，直到所有杏鲍菇一端顶至挡板6上，完整规整。

切刀机构3由下切刀22和上切刀27组成，这下切刀22和上切刀27在均在切刀机构气缸29的作用下实现上下同步运动，达到切削杏鲍菇的目的，在上切刀27上安装有柔性压紧机构，该机构由切刀机构横梁26、两个导杆24、软质弹簧25和切刀架压板23组成。在上切刀27向下移动的过程中切刀架压板23会率先接触杏鲍菇，随着上切刀27的下移，切刀机构横梁26会逐渐位移到滑槽的顶端，此时上切刀27继续下移，会使切刀机构横梁26和切刀架压板23之间软质弹簧25压缩，进而使切刀架压板23在软质弹簧25的弹性下压紧杏鲍菇。该柔性压紧机构能够保证杏鲍菇在压切的过程中不会翘起或崩开，减少成排的杏鲍菇出现排列不整齐的缺陷。在切刀机构3中，与切刀机构气缸29的输出轴连接的传动轴轴向与两根切刀机构立柱30的轴向相互平行。下切刀22和上切刀27的宽度不大于主传送带1上切槽7的宽度。进一步的，切槽7横跨位于同一排的各个弧形凹槽8。

进一步的，吸菇机构4中通过DDC系统9对每一排的杏鲍菇进行拍摄，由控制系统对每个杏鲍菇进行直径筛选，针对符合该组吸菇机构筛选范围的杏鲍菇，开启对应位置的真空吸头21内的控制阀门，通过将符合尺寸要求的杏鲍菇吸取，通过垂直运动装置将真空吸头21向下位移至与杏鲍菇表面接触，才能够实现对杏鲍菇的吸取。通过吸菇机构4内的垂直运动装置和水平运动装置将吸菇座10移动到次传送带5上方，此时关闭真空吸头21内的控制阀门，由于失去持续的抽真空效果，在重力的作用下任由杏鲍菇落入对应的次传送带5内，完成分拣。本实施例中，通过DDC系统9采集到照片对杏鲍菇直径进行筛选为现有技术。

进一步的，主传送带1内的弧形凹槽8用于放置柱状的杏鲍菇，防止其滚动。相邻的挡板6将主传送带1分割成多个尺寸标准的相对独立的单元，方便多工位筛选同步进行。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线，其特征在于：包括主传送带（1），所述的主传送带（1）上方设置有规整机构（2）、切刀机构（3）和若干组分拣机构，所述的规整机构（2）、切刀机构（3）和若干组分拣机构沿着传送带（1）的传送方向顺次设置，所述的分拣机构包括吸菇机构（4）和次传送带（5）；

所述的主传送带（1）设置有若干排相互平行设置的挡板（6），所述的挡板（6）垂直主传送带（1）的轴向，相邻挡板（6）之间设置有若干并排设置的弧形凹槽（8），所述的弧形凹槽（8）的轴向与主传送带（1）的轴向平行，相邻挡板（6）之间主传送带（1）开设有切槽（7），所述的切槽（7）与挡板（6）平行；

所述的规整机构（2）包括规整翻板（32），所述的规整翻板（32）用于在旋转气缸（33）的带动下将待分拣物一端推至挡板（6）侧壁；

所述的切刀机构（3）包括上切刀（27）和下切刀（22），所述的上切刀（27）用于在切刀机构气缸（29）的驱动下穿过切槽（7），所述的上切刀（27）与下切刀（22）交错实现对待分拣物的裁切；

所述的吸菇机构（4）包括吸菇座（10），所述的吸菇座（10）下表面固定安装有若干组并排设置的真空吸头（21），在任意一排弧形凹槽（8）运动到吸菇机构（4）下方时，每条弧形凹槽（8）上方均设置有一组真空吸头（21），所述的真空吸头（21）用吸取待分拣物，每组真空吸头（21）均通过真空软管（11）与真空泵（12）连接，每组真空吸头（21）内均设置有控制阀，所述的控制阀用于控制真空吸头（21）的开关，所述的吸菇座（10）的下表面还固定安装有DDC系统（9），所述的DDC系统（9）用于采集待分拣物的图像数据，所述的吸菇机构（4）还包括垂直运动装置和水平运动装置，所述的垂直运动装置用于带动吸菇座（10）在竖直方向上运动，所述的水平运动装置用于带动吸菇座（10）在水平方向上运动；

所述的垂直运动装置和水平运动装置用于带动吸菇座（10）将真空吸头（21）吸取固定的分拣物移动到次传送带（5）上方。

2.如权利要求1所述的基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线，其特征在于：所述的规整翻板（32）顶部侧边固定安装有回转轴（34），所述的回转轴（34）的两端可转动的固定安装在规整立柱（31）端部，任意一侧的规整立柱（31）上固定安装有旋转气缸（33），所述的旋转气缸（33）与回转轴（34）传动连接，所述的旋转气缸（33）用于带动回转轴（34）转动。

3.如权利要求1所述的基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线，其特征在于：所述的切刀机构（3）包括框架（28），所述的框架（28）的内壁下表面上固定安装有下切刀（22），所述的框架（28）的内壁上表面两侧安装有竖直向下的切刀机构立柱（30），所述的上切刀（27）于切刀机构立柱（30）滑动连接，所述的上切刀（27）顶面通过传动杆与切刀机构气缸（29）的输出轴传动连接，所述的切刀机构气缸（29）固定安装在框架（28）的顶面，所述的传动杆穿过框架（28）的顶板，所述的上切刀（27）的侧壁上固定安装有滑动压板，所述的滑动压板用于在下切刀（22）和上切刀（27）对待分拣物进行裁切时对待分拣物进行按压固定。

4.如权利要求3所述的基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线，其特征在于：所述的上切刀（27）的侧壁上开有滑槽，所述的滑动压板包括切刀机构横梁（26），所述的切刀机构横梁（26）通过滑槽与上切刀（27）滑动连接，所述的切刀机构横梁（26）下表面安装有可伸缩的导杆（24），所述的导杆（24）的底端固定安装切刀架压板（23），所述的切刀架压板（23）上表面和切刀机构横梁（26）之间设置有软质弹簧（25），所述的导杆（24）沿软质弹簧（25）轴向穿过软质弹簧（25）。

5.如权利要求1所述的基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线，其特征在于：所述的水平运动装置包括吸菇机构固定架（18），所述的吸菇机构固定架（18）固定安装在主传送带（1）上方，所述的吸菇机构固定架（18）的两侧均设置有导轨（17），底座两端嵌套在导轨（17）外，所述的垂直运动装置固定安装在底座的上表面，所述的吸菇机构固定架（18）上固定安装有水平伺服电机（20），所述的水平伺服电机（20）的输出轴通过水平滚珠丝杆（19）与底座传动连接，所述的水平伺服电机（20）的输出轴带动水平滚珠丝杆（19）转动进而带动底座沿导轨（17）的轴向运动。

6.如权利要求5所述的基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线，其特征在于：所述的水平滚珠丝杆（19）的轴向与两根导轨（17）的延伸方向相互平行。

7.如权利要求5所述的基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线，其特征在于：所述的垂直运动装置包括吸菇机构横梁（14），两侧底座的上表面均固定安装有吸菇机构立柱（13），所述的吸菇机构横梁（14）下表面的两端分别与两根吸菇机构立柱（13）的顶端固定连接，所述的吸菇座（10）设置在吸菇机构横梁（14）和底座之间，所述的吸菇座（10）的两端分别嵌套在两根吸菇机构立柱（13）外，所述的吸菇机构横梁（14）上固定安装有垂直伺服电机（16），所述的垂直伺服电机（16）的输出轴通过垂直滚珠丝杆（15）与吸菇座（10）的上表面传动连接，所述的垂直伺服电机（16）的输出轴带动垂直滚珠丝杆（15）转动进而带动吸菇座（10）沿吸菇机构立柱（13）的轴向运动。

8.如权利要求7所述的基于视觉技术的杏鲍菇分拣自动化流水线，其特征在于：所述的垂直滚珠丝杆（15）的轴向与两根吸菇机构立柱（13）的延伸方向相互平行。

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