CN211516395U - 一种基于深度学习的农产品激光打标与干燥设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于深度学习的农产品激光打标与干燥设备，包括机架、支脚、X轴直线模组、X轴步进电机、X轴滑块、X轴限位开关、Y轴直线模组、Y轴步进电机、Y轴滑块、Y轴限位开关、Z轴步进电机、步进电机支座、联轴器、滚珠丝杆、丝杆螺母、光电编码器、编码器支架、Z轴限位开关、升降台、光源、通孔、轴承座、滚筒、输送带、减速电机、相机、测距模块、半导体激光器。本实用新型操作简单、能够对农产品进行自动定位检测并快速干燥和打标。

Description

一种基于深度学习的农产品激光打标与干燥设备

技术领域

本实用新型涉及一种农产品激光打标与干燥设备，具体是一种基于深度学习的农产品激光打标与干燥设备，属于农产品加工装备技术领域。

背景技术

民以食为天，我国是农业大国，于燥是农产品贮藏的重要手段，也是一项重要的农产品加工技术。

农产品种类繁多，而且绝大多数农产品加工都与干燥密切相关。人们认识到，可长期贮存的腌制、熏制食品和罐头食品具有含致癌因素或营养素严重损失的缺点，而经干燥或脱水的农产品具有无污染、方便和有益于健康的特点。

随着近些年来农产品溯源系统的普及，通常通过贴在农产品表面或外包装上条形码或者二维码进行识别，粘贴条码的工程繁琐且效率低下。

在目前的农产品生产和运输过程中，干燥与编码过程通常是分开进行的，其生产效率低下，因此有必要发明一种能快速干燥和打标的农产品激光打标与干燥设备。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种操作简单、能够对农产品进行自动定位检测的、且快速干燥和打标的农产品激光打标与干燥设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于深度学习的农产品激光打标与干燥设备，包括机架、支脚、X轴直线模组、X轴步进电机、X轴滑块、X轴限位开关、Y轴直线模组、Y轴步进电机、Y轴滑块、Y轴限位开关、Z轴步进电机、步进电机支座、联轴器、滚珠丝杆、丝杆螺母、光电编码器、编码器支架、Z轴限位开关、升降台、光源、通孔、轴承座、滚筒、输送带、减速电机、相机、测距模块、半导体激光器，其特征在于：机架底部设有支脚，机架顶部设有X轴直线模组，X轴直线模组的一端设有X轴步进电机，X轴直线模组上设有X轴滑块，X轴直线模组的另一端设有X轴限位开关，X轴直线模组平行设置于机架的顶部，X轴滑块的上方设有Y轴直线模组，Y轴直线模组的一端设有Y轴步进电机，Y轴直线模组上设有Y轴滑块，Y轴直线模组的另一端设有Y轴限位开关, 机架底部一侧平行设有Z轴步进电机，Z轴步进电机通过步进电机支座固定设置在机架上，Z轴步进电机的轴与联轴器的一端联接，联轴器的另一端与滚珠丝杆的联接，滚珠丝杆上设有丝杆螺母，丝杆的另一端与光电编码器联接，光电编码器通过编码器支架固定在机架顶部，机架的顶部设有Z轴限位开关，机架内设有可上下运动的升降台，机架顶部的两侧平行设有光源，升降台上设有通孔和轴承座，轴承座与滚筒联接，输送结构由输送带与两根平行设置的滚筒组成，其中一根滚筒的一段与减速电机联接，X轴滑块的底部设有相机，X轴滑块的一侧设有测距模块和半导体激光器。

所述光源设置于X轴直线模组的下方，为相机成像提供视觉光源。

所述农产品在放置到输送带上以后，相机采集图像给上位机处理后确定农产品在输送带上的位置，并驱动X轴直线模组和Y 轴直线模组运动到其上方进行定位。

所述相机通过采集位于输送带上的农产品的图像，传输到上位机进行检测分类，上位机接收到相机传输过来的图像以后，通过预先训练好的神经网络模型进行分类，并做相应的处理并进行对应标签的下发，最终由半导体激光器在X轴直线模组和Y 轴直线模组的配合运动下进行激光打标，同时通过在打标过程中对半导体激光器的功率进行调节，在打标的同时进行表面快速干燥。

所述X轴限位开关、Y轴限位开关和Z轴限位开关起零点设置作用，用于标记设备的初始位置。

所述丝杆螺母固定设置在升降台上，Z轴步进电机通过滚珠丝杆控制升降台的上下运动。

所述测距模块用于测量半导体激光器到输送带及置于输送带上的待加工的农产品的距离，用于调整升降台的升降，维持半导体激光器的焦点处于被加工物体表面。

所述相机采集输送带上的农产品图像后，经上位机软件进行预处理，初步判断表面含水量，并进行决策，控制半导体激光器的功率。

所述相机采集输送带上的农产品图像后，可经过颜色与形状进行识别分类。

所述上位机软件完成目标检测由MFC调用YOLOV3的DLL和预训练的模型实现。

所述输送带表面设有增加摩擦力的突起，防止放置在其上的农产品发生滚动。

所述输送带的长度大于机架的长度，方便将待加工的农产品置于输送带上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：操作简单、能够对农产品进行自动定位检测并快速干燥和打标。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构装配图。

图2是本实用新型的另一立体结构装配图。

图3是本实用新型的传送机构的装配图。

图4是本实用新型的激光加工模块的装配图。

图中：1—机架，2—支脚，3—X轴直线模组，4—X轴步进电机，5—X轴滑块，6—X轴限位开关，7—Y轴直线模组，8—Y轴步进电机，9—Y轴滑块，10—Y轴限位开关，11—Z轴步进电机，12—步进电机支座，13—联轴器，14—滚珠丝杆，15—丝杆螺母，16—光电编码器，17—编码器支架，18—Z轴限位开关，19—升降台，20—光源，21—通孔，22—轴承座，23—滚筒，24—输送带，25—减速电机，26—相机，27—测距模块，28—半导体激光器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2、图3和图4所示，一种基于深度学习的农产品激光打标与干燥设备，包括机架1、支脚2、X轴直线模组3、X轴步进电机4、X轴滑块5、X轴限位开关6、Y轴直线模组7、Y轴步进电机8、Y轴滑块9、Y轴限位开关10、Z轴步进电机11、步进电机支座12、联轴器13、滚珠丝杆14、丝杆螺母15、光电编码器16、编码器支架17、Z轴限位开关18、升降台19、光源20、通孔21、轴承座22、滚筒23、输送带24、减速电机25、相机26、测距模块27、半导体激光器28，其特征在于：机架1底部设有支脚2，机架1顶部设有X轴直线模组3，X轴直线模组3的一端设有X轴步进电机4，X轴直线模组3上设有X轴滑块5，X轴直线模组3的另一端设有X轴限位开关6，X轴直线模组3平行设置于机架1的顶部，X轴滑块5的上方设有Y轴直线模组7，Y轴直线模组7的一端设有Y轴步进电机8，Y轴直线模组7上设有Y轴滑块9，Y轴直线模组7的另一端设有Y轴限位开关10, 机架1底部一侧平行设有Z轴步进电机11，Z轴步进电机11通过步进电机支座12固定设置在机架1上，Z轴步进电机11的轴与联轴器13的一端联接，联轴器13的另一端与滚珠丝杆14的联接，滚珠丝杆14上设有丝杆螺母15，丝杆的另一端与光电编码器16联接，光电编码器16通过编码器支架17固定在机架1顶部，机架1的顶部设有Z轴限位开关18，机架1内设有可上下运动的升降台19，机架1顶部的两侧平行设有光源20，升降台19上设有通孔21和轴承座22，轴承座22与滚筒23联接，输送结构由输送带24与两根平行设置的滚筒23组成，其中一根滚筒23的一段与减速电机25联接，X轴滑块5的底部设有相机26，X轴滑块5的一侧设有测距模块27和半导体激光器28。

所述光源20设置于X轴直线模组3的下方，为相机26成像提供视觉光源。

所述农产品在放置到输送带24上以后，相机26采集图像给上位机处理后确定农产品在输送带24上的位置，并驱动X轴直线模组3和Y 轴直线模组7运动到其上方进行定位。

所述相机26通过采集位于输送带24上的农产品的图像，传输到上位机进行检测分类，上位机接收到相机26传输过来的图像以后，通过预先训练好的神经网络模型进行分类，并做相应的处理并进行对应标签的下发，最终由半导体激光器28在X轴直线模组3和Y 轴直线模组7的配合运动下进行激光打标，同时通过在打标过程中对半导体激光器28的功率进行调节，在打标的同时进行表面快速干燥。

所述X轴限位开关6、Y轴限位开关10和Z轴限位开关18起零点设置作用，用于标记设备的初始位置。

所述丝杆螺母15固定设置在升降台19上，Z轴步进电机11通过滚珠丝杆14控制升降台19的上下运动。

所述测距模块27用于测量半导体激光器28到输送带24及置于输送带24上的待加工的农产品的距离，用于调整升降台19的升降，维持半导体激光器28的焦点处于被加工物体表面。

所述相机26采集输送带24上的农产品图像后，经上位机软件进行预处理，初步判断表面含水量，并进行决策，控制半导体激光器28的功率。

所述相机26采集输送带24上的农产品图像后，可经过颜色与形状进行识别分类。

所述上位机软件完成目标检测由MFC调用YOLOV3的DLL和预训练的模型实现。

所述输送带24表面设有增加摩擦力的突起，防止放置在其上的农产品发生滚动。

所述输送带24的长度大于机架1的长度，方便将待加工的农产品置于输送带24上。

在进行农产品激光打标与干燥工作时，将农产品置于输送带24上，相机26通过采集位于输送带24上的农产品的图像，传输到上位机进行检测分类，同时进行定位，并驱动X轴直线模组3和Y 轴直线模组7运动到其上方，上位机接收到相机26传输过来的图像以后，通过预先训练好的神经网络模型进行分类，并做相应的处理并进行对应标签的下发，最终由半导体激光器28在X轴直线模组3和Y 轴直线模组7的配合运动下进行激光打标，同时通过在打标过程中对半导体激光器28的功率进行调节，在打标的同时进行表面快速干燥。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于深度学习的农产品激光打标与干燥设备，包括机架（1）、支脚（2）、X轴直线模组（3）、X轴步进电机（4）、X轴滑块（5）、X轴限位开关（6）、Y轴直线模组（7）、Y轴步进电机（8）、Y轴滑块（9）、Y轴限位开关（10）、Z轴步进电机（11）、步进电机支座（12）、联轴器（13）、滚珠丝杆（14）、丝杆螺母（15）、光电编码器（16）、编码器支架（17）、Z轴限位开关（18）、升降台（19）、光源（20）、通孔（21）、轴承座（22）、滚筒（23）、输送带（24）、减速电机（25）、相机（26）、测距模块（27）、半导体激光器（28），其特征在于：机架（1）底部设有支脚（2），机架（1）顶部设有X轴直线模组（3），X轴直线模组（3）的一端设有X轴步进电机（4），X轴直线模组（3）上设有X轴滑块（5），X轴直线模组（3）的另一端设有X轴限位开关（6），X轴直线模组（3）平行设置于机架（1）的顶部，X轴滑块（5）的上方设有Y轴直线模组（7），Y轴直线模组（7）的一端设有Y轴步进电机（8），Y轴直线模组（7）上设有Y轴滑块（9），Y轴直线模组（7）的另一端设有Y轴限位开关（10）, 机架（1）底部一侧平行设有Z轴步进电机（11），Z轴步进电机（11）通过步进电机支座（12）固定设置在机架（1）上，Z轴步进电机（11）的轴与联轴器（13）的一端联接，联轴器（13）的另一端与滚珠丝杆（14）的联接，滚珠丝杆（14）上设有丝杆螺母（15），丝杆的另一端与光电编码器（16）联接，光电编码器（16）通过编码器支架（17）固定在机架（1）顶部，机架（1）的顶部设有Z轴限位开关（18），机架（1）内设有可上下运动的升降台（19），机架（1）顶部的两侧平行设有光源（20），升降台（19）上设有通孔（21）和轴承座（22），轴承座（22）与滚筒（23）联接，输送结构由输送带（24）与两根平行设置的滚筒（23）组成，其中一根滚筒（23）的一段与减速电机（25）联接，X轴滑块（5）的底部设有相机（26），X轴滑块（5）的一侧设有测距模块（27）和半导体激光器（28）。

2.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的农产品激光打标与干燥设备，其特征在于：所述光源（20）设置于X轴直线模组（3）的下方，为相机（26）成像提供视觉光源。

3.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的农产品激光打标与干燥设备，其特征在于：所述农产品在放置到输送带（24）上以后，相机（26）采集图像给上位机处理后确定农产品在输送带（24）上的位置，并驱动X轴直线模组（3）和Y 轴直线模组（7）运动到其上方进行定位。

4.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的农产品激光打标与干燥设备，其特征在于：所述相机（26）通过采集位于输送带（24）上的农产品的图像，传输到上位机进行检测分类，上位机接收到相机（26）传输过来的图像以后，通过预先训练好的神经网络模型进行分类，并做相应的处理并进行对应标签的下发，最终由半导体激光器（28）在X轴直线模组（3）和Y 轴直线模组（7）的配合运动下进行激光打标，同时通过在打标过程中对半导体激光器（28）的功率进行调节，在打标的同时进行表面快速干燥。

5.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的农产品激光打标与干燥设备，其特征在于：所述X轴限位开关（6）、Y轴限位开关（10）和Z轴限位开关（18）起零点设置作用，用于标记设备的初始位置。

6.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的农产品激光打标与干燥设备，其特征在于：所述丝杆螺母（15）固定设置在升降台（19）上，Z轴步进电机（11）通过滚珠丝杆（14）控制升降台（19）的上下运动。

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