CN2555109Y - 利用移位寄存器控制的水果实时分级控制系统 - Google Patents

Abstract

利用移位寄存器控制的水果实时分级控制系统。包括机械输送装置，计算机视觉识别装置和机械分级装置。两个位置传感器与移位寄存器和计算机内的图像采集卡相连；光照箱安装在机械输送装置上方；摄像头位于光照箱内与图像采集卡相连；步进电机控制器一端经移位寄存器与计算机并行口连接，另一端与安装在机械分级装置上的分级机构相连，计算机的并行口数据位分别对应不同的移位寄存器，它和步进电机控制器分别与分级机构相对应，移位寄存器的移位长度对应水果图像采集点到相应分级机构的长度；出料口与分级机构相对应；计算机上安装处理水果图像的处理软件，根据处理结果实时控制分级机构的动作，使水果能按外部特征自动分级。本系统检测分级可适应不同的分级速度。

Description

利用移位寄存器控制的水果实时分级控制系统

                          技术领域

本实用新型涉及一种按照物品的特性实时检测分级能控制系统，尤其是一种利用移位寄存器控制的水果实时分级控制系统。

                          背景技术

目前，我国水果的产后处理水平还十分低下，大部分水果采摘后未经产后处理就直接上市，影响了水果的商品价值。也有一些水果被依照其成熟度、表面缺陷、果梗的完整性和大小、重量等等分级指标的分级由人工和肉眼识别判断，因而水果的分类具有较大的主观性，效率相当低下，极大地阻碍了我国国民经济的发展和农民收入的提高。现有的水果分级设备主要是通过水果的重量和大小等一两项指标，前者主要是采用筛孔、滚筒间隙等方式来进行，后者主要有利用电子称、力平衡支架来进行分级的设备，这类设备对存在有表面缺陷、果形独特的水果无法分级，且存在分级过程中损伤水果表面等等缺陷。

                          发明内容

本实用新型提供一种利用移位寄存器控制的水果实时分级控制系统，能在同步脉冲和分级判断装置的作用下，控制分级机构动作，完成水果的自动实时分级。

本实用新型的技术方案是它包括：

1)机械输送装置：包括由两个链轮和环绕在链轮上的链条组成；

2)计算机视觉识别装置：包括两上位置传感器、光照箱、摄像头、计算机、图像采集卡、移位寄存器、步进电机控制器；两个位置传感器安装在机械输送装置上，通过电线与移位寄存器和装在计算机内的图像采集卡相连，光照箱安装在机械输送装置上方，摄像头位于光照箱内，通过电缆与图像采集卡相连，计算机通过并行口与移位寄存器相连，移位寄存器与步进电机控制器相对应，移位寄存器的移位长度对应水果图像采集点到相应分级机构的长度在计算机内安装处理水果图像的水果分级软件；

3)机械分级装置：包括由两个链轮和环绕在链轮上的链条组成，出料口安装在分级机构的下方，且与分级机构相对应；在机械分级装置上，装有料斗和分段安装有滑轨，滑轨之间的间隙由分级机构填补，料斗上装有滑动轴，滑动轴能在滑轨和分级机构上的动刀片上自由滑动。

水果由机械输送装置输送到光照箱内，触发位置传感器，位置传感器产生同步脉冲，该脉冲一方面触发安装在计算机上的图像采集卡开始采集图像，另一方面触发移位寄存器开始移位，在计算机完成图像采集的同时，将上一次图像处理的结果作为移位寄存器的输入信号输送到移位寄存器，该信号用于控制分级机构的动作。之后对下一个水果进行处理。

移位寄存器的移位长度对应水果图像采集点到相应分级机构的长度，在位置传感器同步脉冲的作用下，移位寄存器中相应的数据位始终对应水果在生产线上的位置，当水果到达指定的位置时，移位寄存器的数据位也正好到达，该信号推动步进电机控制器动作，开启分级机构，使相应的水果进入对应的出料口，完成水果的分级。在下一个同步脉冲到来前，如果下一个水果不属于该级别，则步进电机反向旋转，关闭分级机构，否则，步进电机不动作。

本实用新型的有益效果是：检测分级可适应不同的分级速度。

                         附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是分级机构关闭时的状态；

图3是分级机构开启时的状态。

                       具体实施方式

如图1所示，利用移位寄存器控制的水果实时分级控制系统包括：

1)机械输送装置1：包括由两个链轮和环绕在链轮上的链条组成；

2)计算机视觉识别装置：包括两上位置传感器2、光照箱3、摄像头4、计算机5、图像采集卡6、移位寄存器8、步进电机控制器9；两个位置传感器2安装在机械输送装置1上，通过电线与移位寄存器8和装在计算机内的图像采集卡6相连，光照箱3安装在机械输送装置1上方，摄像头4位于光照箱内，通过电缆与图像采集卡6相连，计算机5通过并行口与移位寄存器8相连，移位寄存器8与步进电机控制器9相对应，移位寄存器8的移位长度对应水果图像采集点到相应分级机构11的长度在计算机6内安装处理水果图像的水果分级软件；

3)机械分级装置7：包括由两个链轮和环绕在链轮上的链条组成，出料口安装在分级机构11的下方，且与分级机构11相对应；在机械分级装置上，装有料斗7.3和分段安装有滑轨7.1，滑轨7.1之间的间隙由分级机构11填补，料斗7.3上装有滑动轴7.2，滑动轴能在滑轨7.1和分级机构11上的动刀片上自由滑动。

如图2所示，分级机构11包括装在定刀片11.1上的动刀片11.2和步进电机11.5装在定刀片11.1上面的动刀片11.2能绕小轴11.3转动，装在定刀片11.1下面的步进电机11.5的旋转臂11.4能顶在动刀片11.2的凹槽或凸部。

根据实际生产需要，在机械分级装置7上安装多个分级机构11，分别对应不同的水果级别，与之相对应，分别安装相同数量的移位寄存器8和步进电机控制器9，移位寄存器8的输入端分别对应计算机5并行口的不同数据位，位置传感器2的同步脉冲作为移位寄存器8的移位时钟，当移位寄存器8的输出高电平时，步进电机正向旋转，否则，步进电机不动作。高电平对应计算机并行口的二进制数据“1”。

工作时，水果由机械输送装置1输送到光照箱3内，触内位置传感器2，位置传感器产生同步脉冲，该脉冲一方面触发安装在计算机5上的图像采集卡6开始采集图像，另一方面触发移位寄存器8开始移位，在计算机5完成图像采集的同时，将上一次图像处理的结果通过并行器作为移位寄存器8的输入信号输送到移位寄存器8，该信号用于控制分级机构11的动作后，对下一个水果进行处理。当水果运动到一定分级位置时，如果该水果属于该级别，则移位寄存器8的输出信号使步进电机控制器动作，驱动步进电机逆时针旋转，动刀片11.2在重力作用下顺时针旋转，开启分级门，滑动轴7.2从滑轨7.1转移到定刀片11.1上，在前行过程中，料斗7.2自动旋转，转动到一定程度时，水果自料斗7.2中滚出，进入到相应的出料口10。在下一个同步脉冲到来前，如果下一个水果不属于该级别，则步进电机顺时针旋转，推动动刀片逆时针旋转，关闭分级机构，由于动刀片9.4的填补，料斗保持原有状态继续前行；否则，步进电机不动作，保持分级门的开启状态。

Claims (2)

1.利用移位寄存器控制的水果实时分级控制系统，其特征在于它包括：

1)机械输送装置(1)：包括由两个链轮和环绕在链轮上的链条组成；

2)计算机视觉识别装置：它包括两个位置传感器(2)、光照箱(3)、摄像头(4)、计算机(5)、图像采集卡(6)、移位寄存器(8)、步进电机控制器(9)；两个位置传感器(2)安装在机械输送装置(1)上，通过电线与移位寄存器(8)和装在计算机内的图像采集卡(6)相连，光照箱(3)安装在机械输送装置(1)上方，摄像头(4)位于光照箱内，通过电缆与图像采集卡(6)相连，计算机(5)通过并行口与移位寄存器(8)相连，移位寄存器(8)与步进电机控制器(9)相对应，移位寄存器(8)的移位长度对应水果图像采集点到相应分级机构(11)的长度在计算机(6)内安装处理水果图像的水果分级软件；

3)机械分级装置(7)：包括由两个链轮和环绕在链轮上的链条组成，出料口安装在分级机构(11)的下方，且与分级机构(11)相对应；在机械分级装置上，装有料斗(7.3)和分段安装有滑轨(7.1)，滑轨(7.1)之间的间隙由分级机构(9)填补，料斗(7.3)上装有滑动轴(7.2)，滑动轴能在滑轨(7.1)和分级机构(9)上的动刀片上自由滑动。

2.根据权利要求1所述的利用移位寄存器控制的水果实时分级控制系统，其特征在于：所说的分级机构(11)包括装在定刀片(11.1)上的动刀片(11.2)和步进电机(11.5)装在定刀片(11.1)上面的动刀片(11.2)能绕小轴(11.3)转动，装在定刀片(11.1)下面的步进电机(11.5)的旋转臂(11.4)能顶在动刀片(11.2)的凹槽或凸部。

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