CN216150419U - 基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置，包括机架单元、输送单元、视觉识别单元、动态称重单元、剔除单元和附属电气控制单元，所述的输送单元与动态称重单元通过螺栓与机架单元相连接，所述的视觉识别单元与剔除单元通过螺栓与输送单元相连接，所述的附属电气控制单元与机架系统相连，所述的附属电气控制单元放置在动态称重单元的机架上，通过螺栓连接而成。采用了本实用新型的基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置，简化了分拣流程，降低了劳动强度，缩小了设备体积。使用机器替代人工，保障了人员在劳动中的安全，并减轻了劳动强度。本系统实现全自动的识别分拣剔除功能，使分拣流程速度更快，分拣精准度更高，分拣剔除效率更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业物流输送领域，尤其涉及农产品包装生产领域，具体是指一种基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置。
背景技术
现有技术方案为使用传送带将待分拣的瓜果类送至人工分拣台，由人工进行分拣称重和剔除工作。人工分拣工序复杂误检率高，且人工工作效率低，操作不便，容易疲劳，影响工作的下一步进行。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足效率高、操作简便、适用范围较为广泛的基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置。
为了实现上述目的，本实用新型的基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置如下：
该基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置，其主要特点是，所述的系统包括机架单元、输送单元、视觉识别单元、动态称重单元、剔除单元和附属电气控制单元，所述的输送单元与动态称重单元通过螺栓与机架单元相连接，所述的视觉识别单元与剔除单元通过螺栓与输送单元相连接，所述的附属电气控制单元与机架系统相连，所述的附属电气控制单元放置在动态称重单元的机架上，通过螺栓连接而成。
较佳地，所述的视觉识别单元采用螺栓与输送单元连接，由固定架、工业相机、补光灯板、阻挡板及汇流板构成，所述的固定架采用铝合金型材焊接而成，所述的固定架设有工业相机安装孔、汇流板安装孔、补光灯板安装孔及阻挡板安装孔，采用螺栓与固定架、工业相机、补光灯板、阻挡板及汇流板连接。
较佳地，所述的视觉识别单元包括上部相机和侧向相机，分别布置在纵向与横向，所述的两台相机同时采集待选瓜果图像，并使用两块补光灯板为相机的拍摄补光。
较佳地，所述的动态输送单元包括皮带输送模块、称重模块和机架，所述的动态称重单元和皮带传输模块安装在称重模块之上，实现输送待检瓜果与称重流程。
较佳地，所述的剔除单元包括气缸收缩剔除板，所述的剔除单元采用气缸伸缩带动剔除板运动，剔除单元前端安装有光电开关，当待检瓜果判断为不合格时，气缸收缩剔除板侧向移动，将不合格瓜果剔除输送线；当待检瓜果判断为合格时，气缸无动作，合格瓜果由输送单元运送至下个工艺环节。
较佳地，所述的机架单元采用铝合金型材，所述的机架单元采用螺栓连接，为整套系统提供支撑与布置基准。
较佳地，所述的输送单元采用电动机驱动，通过主动轴传动，带动链板移动实现平面输送动作。
较佳地，所述的输送单元包括软质的链板，来支持承载待选瓜果。
采用了本实用新型的基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置，简化了分拣流程，降低了劳动强度，缩小了设备体积。使用机器替代人工，保障了人员在劳动中的安全，并减轻了劳动强度。本系统实现全自动的识别分拣剔除功能，使分拣流程速度更快，分拣精准度更高，分拣剔除效率更高。
附图说明
图1为本实用新型的基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置的立体图。
图2为本实用新型的基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置的俯视图。
图3为本实用新型的基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置的右视图。
图4为本实用新型的基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置的左视图。
图5为本实用新型的基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置的后视图。
附图标记：
1 链板线
2 传动组件
3 输送单元
4 动态称重单元
5 驱动电机
6 支腿组件
7 视觉识别单元
8 剔除单元
9 光电组件
10 电气箱
11 汇流板
12 HTML及上位机
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本实用新型的该基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置，其中包括机架单元、输送单元、视觉识别单元、动态称重单元、剔除单元和附属电气控制单元，所述的输送单元与动态称重单元通过螺栓与机架单元相连接，所述的视觉识别单元与剔除单元通过螺栓与输送单元相连接，所述的附属电气控制单元与机架系统相连，所述的附属电气控制单元放置在动态称重单元的机架上，通过螺栓连接而成。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的视觉识别单元采用螺栓与输送单元连接，由固定架、工业相机、补光灯板、阻挡板及汇流板构成，所述的固定架采用铝合金型材焊接而成，所述的固定架设有工业相机安装孔、汇流板安装孔、补光灯板安装孔及阻挡板安装孔，采用螺栓与固定架、工业相机、补光灯板、阻挡板及汇流板连接。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的视觉识别单元包括上部相机和侧向相机，分别布置在纵向与横向，所述的两台相机同时采集待选瓜果图像，并使用两块补光灯板为相机的拍摄补光。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的动态输送单元包括皮带输送模块、称重模块和机架，所述的动态称重单元和皮带传输模块安装在称重模块之上，实现输送待检瓜果与称重流程。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的剔除单元包括气缸收缩剔除板，所述的剔除单元采用气缸伸缩带动剔除板运动，剔除单元前端安装有光电开关，当待检瓜果判断为不合格时，气缸收缩剔除板侧向移动，将不合格瓜果剔除输送线；当待检瓜果判断为合格时，气缸无动作，合格瓜果由输送单元运送至下个工艺环节。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的机架单元采用铝合金型材，所述的机架单元采用螺栓连接，为整套系统提供支撑与布置基准。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的输送单元采用电动机驱动，通过主动轴传动，带动链板移动实现平面输送动作。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的输送单元包括软质的链板，来支持承载待选瓜果。
本实用新型的具体实施方式中，实现了传送自动化，筛选自动化，称重自动化，剔除自动化。使瓜果类蔬菜的分拣流程更为简化，设备更为紧凑。对于本系统，通过调整识别对照样本，可实现多种不同种类的瓜果类蔬菜的自动分拣，可适用于多种包装流水线的应用环境。
本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足效率高、操作简便、全自动化、智能化适用范围较为广泛的基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置。
为了实现上述目的，本实用新型的基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置如下：
该基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置，其主要特点是，分拣系统包括，机架单元、输送单元、视觉识别单元、动态称重单元、剔除单元及其附属电气控制单元，输送单元与动态称重单元通过螺栓与机架单元相连接，视觉识别单元与剔除单元通过螺栓与输送单元相连接，附属电气控制单元则通过电气箱与机架系统相连。
机架单元采用铝合金型材及架地脚采用螺栓连接而成为整套系统提供支撑与布置基准。
输送单元采用电动机驱动，通过主动轴传动，带动链板移动实现平面输送动作。
视觉识别单元采用螺栓与输送单元连接，其由固定架、工业相机、补光灯板、阻挡板及汇流板构成，其中固定架采用铝合金型材焊接而成并设有工业相机安装孔、汇流板安装孔、补光灯板安装孔及阻挡板安装孔，采用螺栓与上述部件连接。
动态输送单元由皮带输送模块、称重模块及机架构成。
附属电气控制单元放置在动态称重单元的机架上，通过螺栓连接而成，电气箱内内置：工控机(视觉识别处理模块)，PLC，24V开关电源，电机驱动器及电磁阀。且外界HMI，用于人工调试与控制。
所述剔除单元由支架、气缸、直线轴承、导轨及剔除板构成。并由气缸的伸缩完成相应动作。
视觉识别单元采用纵向与横向布置的两台高速彩色相机同时采集待选瓜果图像，并使用两块补光等板为相机的拍摄补光。视觉识别单元上的汇流板采用透明亚克力板制成，使侧向相机得以完成图像采集。
上部相机负责采集俯视彩色照片，并通过图像识别轮廓算法转化为待检瓜果服饰轮廓从而比对标准尺寸以判断待检瓜果外围尺寸是否合格。
上部补光灯采用2856K色温光标准光源，通过上部相机采集的彩色照片通过色彩识别的方式从而判断待检瓜果的成熟度。侧向相机负责采集待检瓜果侧向轮廓尺寸与标准尺寸做对比从而判断待检瓜果侧向尺寸否合格。
使用安装在固定架上的电机驱动地阻挡板阻挡多余瓜果，当视觉识别单元的广电感应器识别到待捡瓜果同时，放下挡板以使视觉识别更为精准。挡板放下后触发相机拍照。
动态称重单元其皮带传输模块安装在称重模块之上，使可以同时完成输送待检瓜果与称重流程。
剔除单元采用气缸伸缩带动剔除板运动，剔除单元前端安装有光电开关，当待检瓜果判断为不合格时，气缸收缩剔除板侧向移动，将不合格瓜果剔除输送线；当待检瓜果判断为合格时，气缸无动作，合格瓜果由输送单元运送至下个工艺环节。
输送单元采用软质的链板承载待选瓜果，以避免待选瓜果的磕碰损坏。
附属电气控制单元，采用工控机作为上位机，PLC为上位机地控制方式，其工控机与工业相机使用USB3.0作为图像传输线路，并通过PLC的脉冲输出控制相机拍照，并由工控机输出信号使PLC控制气缸动作。
本实用新型的具体实施过程如下：
使用标准大小的待分拣瓜果放置于视觉识别单元进行轮廓捕捉，生成识别筛选模板，并设置动态秤的重量筛选区间。
继而系统运转，改选瓜果类蔬菜经传送带进入汇流部分，光电开关1有零星短时间触发，此时电动挡板放下，当汇流部分有足够多的待检瓜果，光电开关1处于闭合状态，电动挡板抬起，补光灯打开。通过输送单元与两侧汇流板，使待检瓜果单个通过视觉识别检测区，相机1与相机2同时触发拍照，照片传送至上位机与模板图像就轮廓与颜色进行比对。而后待检瓜果由输送单元送至称重单元经行重量测量。待检瓜果经过光电开关2时，若待检瓜果轮廓尺寸，颜色及重量与标准样误差在可接受范围，即判定合格，剔除单元不动作，通过输送单元送至下一工序；若待检瓜果轮廓尺寸，颜色及重量与标准样误差在不可接受范围，即判定不合格，触发剔除单元气缸动作，将其剔除。
采用了本实用新型的基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置，简化了分拣流程，降低了劳动强度，缩小了设备体积。使用机器替代人工，保障了人员在劳动中的安全，并减轻了劳动强度。本系统实现全自动的识别分拣剔除功能，使分拣流程速度更快，分拣精准度更高，分拣剔除效率更高。
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (8)
1.一种基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置，其特征在于，所述的装置包括机架单元、输送单元、视觉识别单元、动态称重单元、剔除单元和附属电气控制单元，所述的输送单元与动态称重单元通过螺栓与机架单元相连接，所述的视觉识别单元与剔除单元通过螺栓与输送单元相连接，所述的附属电气控制单元与机架系统相连，所述的附属电气控制单元放置在动态称重单元的机架上，通过螺栓连接而成。
2.根据权利要求1所述的基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置，其特征在于，所述的视觉识别单元采用螺栓与输送单元连接，由固定架、工业相机、补光灯板、阻挡板及汇流板构成，所述的固定架采用铝合金型材焊接而成，所述的固定架设有工业相机安装孔、汇流板安装孔、补光灯板安装孔及阻挡板安装孔，采用螺栓与固定架、工业相机、补光灯板、阻挡板及汇流板连接。
3.根据权利要求1所述的基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置，其特征在于，所述的视觉识别单元包括上部相机和侧向相机，分别布置在纵向与横向，所述的两台相机同时采集待选瓜果图像，并使用两块补光灯板为相机的拍摄补光。
4.根据权利要求1所述的基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置，其特征在于，所述的动态输送单元包括皮带输送模块、称重模块和机架，所述的动态称重单元和皮带传输模块安装在称重模块之上，实现输送待检瓜果与称重流程。
5.根据权利要求1所述的基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置，其特征在于，所述的剔除单元包括气缸收缩剔除板，所述的剔除单元采用气缸伸缩带动剔除板运动，剔除单元前端安装有光电开关，当待检瓜果判断为不合格时，气缸收缩剔除板侧向移动，将不合格瓜果剔除输送线；当待检瓜果判断为合格时，气缸无动作，合格瓜果由输送单元运送至下个工艺环节。
6.根据权利要求1所述的基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置，其特征在于，所述的机架单元采用铝合金型材，所述的机架单元采用螺栓连接，为整套系统提供支撑与布置基准。
7.根据权利要求1所述的基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置，其特征在于，所述的输送单元采用电动机驱动，通过主动轴传动，带动链板移动实现平面输送动作。
8.根据权利要求1所述的基于视觉识别的瓜果类蔬菜分拣装置，其特征在于，所述的输送单元包括软质的链板，来支持承载待选瓜果。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115568496A (zh) * | 2022-09-26 | 2023-01-06 | 雷波马湖优佳莼菜种植有限责任公司 | 一种莼菜超高压保鲜方法 |
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2021
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