ES2938999T3 - Dispositivo de condensación de luz para inspeccionar la calidad en el interior de frutas y verduras, sistema que comprende el mismo y procedimiento de uso del mismo - Google Patents

Dispositivo de condensación de luz para inspeccionar la calidad en el interior de frutas y verduras, sistema que comprende el mismo y procedimiento de uso del mismo Download PDF

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Abstract

Un dispositivo de condensación liviano para inspeccionar la calidad dentro de frutas y verduras, que resuelve el problema en el que sujetar manualmente las frutas para su inspección es ineficiente y no se puede usar en la producción de empaques de frutas a gran escala. El dispositivo comprende una carcasa (1), una lámpara halógena (2), un diafragma (3), un soporte de lente plano-convexo (4), una primera lente plano-convexa (5), una placa de fijación de lente reflectora (6) , un reflector (7), una placa de fijación de lente plano-convexa (8), y una segunda lente plano-convexa (9). La carcasa (1) es una carcasa sellada y no transparente. La lámpara halógena (2) está dispuesta de forma fija en un extremo izquierdo de la carcasa (1) y se extiende hacia una parte interior de la carcasa (1). Un diafragma enchufable (3) está dispuesto en el lado derecho de la lámpara halógena (2) y se usa para guiar la dirección de iluminación de la lámpara halógena (2). El diafragma (3) pasa por la parte interior de la carcasa (1). El soporte de lente plano-convexo (4) está dispuesto de forma fija dentro de la carcasa (1) en el lado derecho del diafragma (3). El dispositivo mejora la eficiencia de la inspección de la calidad del interior de las frutas, al mismo tiempo que evita cambios en la precisión de la inspección causados por la operación manual extendida de los instrumentos de inspección, logrando así el objetivo de inspeccionar la calidad del interior de las frutas en tiempo real durante la producción en masa de frutas y ahorrando mano de obra. y materiales (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de condensación de luz para inspeccionar la calidad en el interior de frutas y verduras, sistema que comprende el mismo y procedimiento de uso del mismo
Referencia cruzada a solicitudes relacionadas
La presente divulgación reivindica la prioridad de la solicitud de patente china n.° 201810958224.1, titulada "Light Concentrating Device for Inspecting Internal Quality of Fruits and Vegetables", presentada en la oficina de patentes de China el 22 de agosto de 2018.
Campo técnico
La presente divulgación se refiere a un dispositivo concentrador de luz, y en particular a un dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras (es decir, un dispositivo de condensación de luz para inspeccionar la calidad en el interior de frutas y verduras).
Técnica anterior
Con el continuo progreso y desarrollo de la sociedad, las personas tienen requisitos cada vez más rigurosos para su propia calidad de vida. Además de los ejercicios físicos diarios, las personas también ingieren muchas frutas y verduras para evitar que el cuerpo humano carezca de vitaminas y otros nutrientes. Para garantizar que la ingesta diaria de fruta sea suficiente, las frutas se guardarán en el frigorífico de casa. Además del estricto control sobre la cantidad de frutas consumidas, las personas también tendrán requisitos sobre el tipo de frutas consumidas, por ejemplo, el contenido de vitaminas contenidas en diferentes frutas (por ejemplo, naranjas Navel, manzanas, etc.) es diferente, lo que provoca que la gente compre algunas frutas ricas en vitaminas a propósito, para evitar que su propia ingesta de vitaminas sea insuficiente; además, las personas también tienen determinados requisitos para la frescura de las frutas. Bajo la condición de sustancias abundantes y satisfactorias, durante el proceso de selección de frutas, las personas también tendrían criterios más rigurosos para la frescura de las frutas, además de criterios dirigidos al contenido de nutrientes en las frutas.
En respuesta a las demandas de las personas por la cantidad de diferentes frutas y la frescura de las frutas, se han abierto fruterías especializadas en la venta de fruta fresca en la misma ciudad y que también realizan ventas relacionadas en línea, y las frutas pedidas por los clientes en Internet o por medio de las APP se entregan desde el huerto a los clientes lo más rápido posible, en las que no solo se garantiza la frescura de las frutas, sino que también se satisfacen las diversas necesidades de las personas en cuanto a calidad de la fruta. Esto también ha dado lugar a que algunos empresarios inviertan en la industria de la fruta o industrias relacionadas, tales como la siembra de frutas, el envasado de frutas y la reproducción de frutas.
Para la industria de producción y envasado de frutas, antes de envasar las frutas, a menudo es necesario garantizar la buena calidad de las frutas en las cajas y evitar la pudrición en el interior de las frutas. Sin embargo, la pudrición y los daños en el interior de las frutas no se pueden observar directamente a simple vista, por tanto, todavía hay unas pocas frutas que tienen una calidad interna no apta en una caja completa de frutas completamente envasadas. Cómo disminuir y reducir la cantidad de frutas que tienen una calidad interna no apta en cada caja de frutas a través de medios técnicos es un gran problema que se encuentra por los técnicos en el campo del envasado y producción de frutas. La inspección interna tradicional de frutas se realiza adoptando el experimento destructivo de cortar las frutas para su inspección y dictamen, o utilizando un medidor de azúcar para realizar una inspección de calidad no destructiva para el interior de las frutas, pero es necesario que el medidor de azúcar de mano sea de mano durante el uso, para inspeccionar la calidad interna de las frutas, un procedimiento de inspección manual de este tipo es demasiado ineficaz y fácilmente provoca fatiga a los inspectores, y no es adecuado para la inspección de calidad interna de una gran cantidad de frutas en la producción industrial.
La solicitud de patente china CN 106872 362 A divulga un dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras que comprende: una carcasa, una fuente de luz LED, un diafragma, un soporte para lente planoconvexa, una primera lente planoconvexa, una placa de fijación de la lente planoconvexa, y una segunda lente planoconvexa, en el que la carcasa es un armazón opaco sellado, la fuente de luz LED está montada de forma fija en un extremo izquierdo de la carcasa, la fuente de luz LED se extiende hacia el interior de la carcasa, un lado derecho de la fuente de luz LED está provisto de un diafragma configurado para guiar una dirección de los haces de luz de la fuente de luz LED, el soporte para lente planoconvexa está montado de forma fija en la carcasa en un lado izquierdo del diafragma, la primera lente planoconvexa para la concentración primaria de los haces de luz está montada en el soporte para lente planoconvexa, la placa de fijación de la lente planoconvexa está montada de forma fija, la segunda lente planoconvexa para la concentración secundaria de los haces de luz está montada en la placa de fijación de la lente planoconvexa.
Sumario
La presente divulgación proporciona un dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras, y puede resolver los problemas, por ejemplo, la inspección manual de frutas a mano previa es ineficaz y no se puede aplicar al envasado y producción de frutas a gran escala; mientras tanto, se pueden evitar cambios en la exactitud de inspección provocados por la operación manual del instrumento de inspección durante un tiempo prolongado, logrando de este modo el propósito de inspeccionar la calidad interna de las frutas en tiempo real durante la producción de frutas a gran escala, y economizando mano de obra y recursos materiales.
La presente divulgación proporciona un dispositivo concentrador de luz de este tipo para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras, que comprende: una carcasa, una lámpara halógena, un diafragma, un soporte para lente planoconvexa, una primera lente planoconvexa, una placa de fijación del reflector, un reflector, una placa de fijación de la lente planoconvexa y una segunda lente planoconvexa, en el que la carcasa es un armazón opaco sellado, la lámpara halógena está montada de forma fija en el extremo izquierdo de la carcasa, la lámpara halógena se extiende hacia el interior de la carcasa, el lado derecho de la lámpara halógena está provisto de un diafragma enchufable para guiar la dirección de los haces de luz de la lámpara halógena, el diafragma pasa a través de todo el interior de la carcasa, el soporte para lente planoconvexa está montado de forma fija en la carcasa en el lado derecho del diafragma, la primera lente planoconvexa para la concentración primaria de los haces de luz está montada en el soporte para lente planoconvexa, la placa de fijación del reflector está montada de forma fija en el lado derecho de la primera lente planoconvexa, el reflector para reflejar los haces de luz está montado en la placa de fijación del reflector, la placa de fijación de la lente planoconvexa está montada de forma fija debajo del reflector, la segunda lente planoconvexa para la concentración secundaria de los haces de luz está montada en la placa de fijación de la lente planoconvexa y la segunda lente planoconvexa se extiende fuera de la carcasa.
Opcionalmente, el dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras comprende además: una placa de fijación, un motor, una placa de sombreado y un deflector térmico, en el que la placa de fijación está montada en la superficie externa de la carcasa, el motor está montado de forma fija en la placa de fijación, la placa de sombreado configurada para apantallar los haces de luz por medio concentrador secundaria está en conexión con el eje de salida del motor, y el deflector térmico está montado en la placa de sombreado. La placa de sombreado se puede accionar para que oscile a través del movimiento del motor. Cuando los haces de luz son demasiado intensos o el dispositivo de transporte de frutas deja de funcionar, el motor se utiliza para accionar el deflector térmico en la placa de sombreado para que se mueva a una posición designada, bloqueando de este modo la irradiación de los haces de luz sobre las frutas. De esta manera, no solo se evita que se produzcan situaciones donde el dispositivo de iluminación se apaga para proteger las frutas, sino que también se puede garantizar que las frutas no se quemen o dañen por los haces de luz.
Opcionalmente, la carcasa está fabricada de aleación de aluminio. La adopción de un material de aleación de aluminio puede garantizar una carcasa liviana, reducir la fuerza de carga ejercida en la posición de montaje por el dispositivo y disipar rápidamente el calor en el interior de la carcasa, mientras se logra un buen sellado y efectos de aislamiento de haces de luz. Opcionalmente, la carcasa está fabricada de metal y la carcasa también puede estar fabricada de acero inoxidable.
Opcionalmente, el deflector térmico es un cartón madera de aislamiento térmico. La adopción de un cartón madera como material de aislamiento térmico no solo posibilita que el cartón madera logre un buen efecto de aislamiento térmico, sino que también reduce el peso del deflector térmico. Opcionalmente, el deflector térmico es un tablero de amianto de aislamiento térmico.
Opcionalmente, la lámpara halógena tiene una potencia no menor a 70 W.
Opcionalmente, hay una abertura en el diafragma, para poder limitar y enfocar la luz emitida por la lámpara halógena.
Opcionalmente, el reflector está montado de manera oblicua, para reflejar los haces de luz que pasan a través de la primera lente planoconvexa, de modo que los haces de luz irradien verticalmente la segunda lente planoconvexa.
La presente divulgación proporciona un sistema para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras, en el que el sistema comprende un dispositivo de detección y un dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras, en el que el dispositivo de detección puede realizar la detección de señales ópticas correspondientes para puntos de luz irradiada en las frutas y, en consecuencia, dictaminar si hay un problema de calidad en el interior de las frutas.
Opcionalmente, el dispositivo de detección incluye además un sensor de dispositivo de detección, que puede introducir una señal eléctrica al motor cuando se detecta que la luz artificial de la lámpara halógena irradia la superficie de las frutas durante un tiempo prolongado, de modo que el motor accione la placa de sombreado y el deflector térmico para que se muevan, y el motor deje de moverse después de que la placa de sombreado y el deflector térmico se muevan a una posición entre la segunda lente planoconvexa y las frutas, de modo que la placa de sombreado y el deflector térmico bloqueen los haces de luz que pasan por la segunda lente planoconvexa.
Opcionalmente, el dispositivo de detección se compone de STM32, microordenador de chip único ARM o PLC.
Opcionalmente, se carga un programa de control en el dispositivo de detección, y el programa de control puede juzgar una señal óptica recogida por el dispositivo de detección, para determinar si hay un problema de calidad en el interior de las frutas.
Opcionalmente, el sistema para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras comprende además un ordenador principal, que puede contar y marcar correspondientemente las frutas que tienen una calidad interna dañada.
La presente divulgación proporciona además un procedimiento para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras, en el que el dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras de acuerdo con la presente divulgación está montado junto a un dispositivo transportador para transportar frutas; la fuente de alimentación de la lámpara halógena se enciende, de modo que los haces de luz emitidos por la lámpara halógena que atraviesan el diafragma, se enfoquen por la primera lente planoconvexa, y atraviesan la segunda lente planoconvexa después de pasar por el reflector y a continuación, se enfoquen en la superficie de las frutas; y la detección de señales ópticas correspondientes se realiza para los puntos de luz irradiados sobre las frutas a través del dispositivo de detección, dictaminando de este modo si hay un problema de calidad en el interior de las frutas.
Opcionalmente, el procedimiento para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras comprende además: introducir una señal eléctrica al motor cuando se detecta por un sensor de dispositivo de detección que la luz artificial irradia la superficie de las frutas durante un tiempo prolongado, de modo que el motor accione la placa de sombreado y el deflector térmico para que se muevan, y el motor deje de moverse después de que la placa de sombreado y el deflector térmico se muevan a una posición entre la segunda lente planoconvexa y las frutas, de modo que la placa de sombreado y el deflector térmico bloqueen los haces de luz que pasan por la segunda lente planoconvexa, garantizando de este modo que el aspecto de las frutas no aparezca quemado ni dañado por los haces de luz.
Opcionalmente, el procedimiento para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras comprende además el uso de un ordenador principal, que puede contar y marcar correspondientemente las frutas que tienen una calidad interna dañada.
Principio de funcionamiento: Antes de usar el dispositivo, en primer lugar, el dispositivo se monta y se coloca encima de una cinta transportadora para transportar frutas; después de ajustar la distancia entre el dispositivo y la cinta transportadora, se enciende la fuente de alimentación de la lámpara halógena y se enciende la lámpara halógena, de modo que la luz artificial de la lámpara halógena pase a través de una abertura en el diafragma e irradie la lente planoconvexa; después de que los haces de luz de la lámpara halógena se enfocan por la lente planoconvexa y se irradian sobre el reflector, los haces de luz se reflejan en otra lente planoconvexa por el reflector, de modo que los haces de luz se concentren en las frutas y formen puntos de luz que tienen suficiente brillo; por último, se analiza la calidad en el interior de las frutas a través de un dispositivo de detección para analizar puntos de luz. Cuando las frutas en la cinta transportadora pasan por debajo del dispositivo, la luz artificial de la lámpara halógena se irradia sobre las frutas después de concentrarse, y la detección de señales ópticas correspondientes se realiza para los puntos de luz en las frutas utilizando el dispositivo de detección, juzgando de este modo si hay un problema de calidad en el interior de las frutas.
Cuando el sensor en el dispositivo de detección detecta una señal de punto de luz en la superficie de una determinada fruta, y a continuación se descubre a través del análisis que hay un problema con respecto a la calidad interna de la misma, la señal óptica se convierte en una señal eléctrica y a continuación se transmite al ordenador principal, y las frutas que tienen problemas de calidad internos se cuentan y se marcan.
En la presente divulgación, a través de algunas mejoras, se posibilita que el dispositivo sea adecuado para la producción y envasado industrial de frutas a gran escala, y logre el propósito de determinar continuamente la calidad interna de las frutas. Al cambiar diferentes diafragmas enchufables, el dispositivo cambia el tamaño de los puntos de luz formados por los haces de luz proyectados en la superficie de las frutas, de modo que el dispositivo pueda tener un mejor efecto concentrador de luz cuando inspecciona el mismo tipo de frutas que tienen diferentes tamaños, mientras que se garantiza una alta exactitud de inspección del dispositivo, y se evita que se produzcan situaciones donde el dispositivo no puede ajustar la concentración de luz de acuerdo con los grados de diámetro de diferentes frutas durante el proceso de inspección automática. La doble concentración de luz obtenida utilizando una lente planoconvexa posibilita que los haces de luz formen puntos de luz que tienen efectos claros de brillo en las frutas, lo que evita eficazmente que se produzcan situaciones donde el sensor no puede detectar una señal de punto de luz eficaz debido a un efecto concentrador de luz deficiente.
En una palabra, el dispositivo evita que se produzcan situaciones de inspección manual de frutas, mejora la eficacia de la inspección de calidad interna de las frutas y resuelve el problema de que un dispositivo de inspección existente no pueda determinar la calidad interna de las frutas durante el envasado y producción de frutas a gran escala; al mismo tiempo, se evitan cambios en la exactitud de inspección provocados por la operación manual del instrumento de inspección durante un tiempo prolongado, logrando de este modo el propósito de inspeccionar la calidad interna de las frutas en tiempo real durante la producción de frutas a gran escala, y economizando mano de obra y recursos materiales.
Breve descripción de los dibujos
Para describir más claramente las soluciones técnicas de los modos de realización de la presente divulgación o en la técnica anterior, las figuras requeridas para usarse en la descripción de los modos de realización o la técnica anterior se presentarán simplemente a continuación. Claramente, las figuras descritas a continuación meramente muestran determinados modos de realización de la presente divulgación, y para una persona habitualmente experta en la técnica, se podrían obtener otras figuras de acuerdo con estas figuras sin esfuerzos inventivos.
La fig. 1 muestra una vista externa de un modo de realización de la presente divulgación.
La fig. 2 muestra una vista esquemática estructural de un modo de realización de la presente divulgación.
La fig. 3 muestra el diagrama de principio de funcionamiento de un modo de realización de la presente divulgación.
La fig. 4 muestra una vista frontal de un modo de realización de la presente divulgación.
La fig. 5 muestra una vista izquierda de un modo de realización de la presente divulgación.
La fig. 6 muestra una vista superior de un modo de realización de la presente divulgación.
Signos de referencia en las figuras: 1 carcasa, 2 lámpara halógena, 3 diafragma, 4 soporte para lente planoconvexa, 5 primera lente planoconvexa, 6 placa de fijación del reflector, 7 reflector, 8 placa de fijación de la lente planoconvexa, 9 segunda lente planoconvexa, 10 placa de fijación, 11 motor, 12 placa de sombreado, 13 deflector térmico, 14 frutas y 15 haces de luz.
Descripción detallada de los modos de realización
Para hacer que los medios técnicos, los rasgos característicos creativos, los objetivos logrados y los efectos de la implementación de la presente divulgación sean fáciles de entender, las soluciones técnicas de los modos de realización de la presente divulgación se describirán clara y exhaustivamente a continuación con referencia a los dibujos adjuntos para explicar con más detalle la presente divulgación. Claramente, los modos de realización descritos son meramente algunos de los modos de realización de la presente divulgación, pero no todos los modos de realización.
La presente divulgación proporciona un dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras, del que se muestra una vista esquemática estructural en la fig. 2, y que comprende una carcasa 1, una lámpara halógena 2, un diafragma 3, un soporte para lente planoconvexa 4, una primera lente planoconvexa 5, una placa de fijación del reflector 6, un reflector 7, una placa de fijación de la lente planoconvexa 8 y una segunda lente planoconvexa 9. La carcasa 1 es un armazón opaco sellado y está fabricado de aleación de aluminio, en la que se reduce la capacidad de carga de la carcasa 1 para los puntos de montaje y fijación, y se utiliza la buena conductividad térmica de una aleación de metal, de modo que el calor en la carcasa 1 se puede disipar rápidamente. La lámpara halógena 2 está montada de forma fija en el extremo izquierdo de la carcasa 1, y la lámpara halógena 2 se extiende hacia el interior de la carcasa 1, en la que la adopción de un modo de montaje de tipo extendido puede evitar la influencia de la luz externa en el dispositivo durante el montaje y garantizar la fiabilidad del montaje. La selección y el uso de una lámpara halógena 2 con una potencia de 100 W pueden garantizar tanto que se formen puntos de luz que tienen suficiente brillo cuando los haces de luz se concentran en las frutas, como garantizar que la intensidad luminosa de los haces de luz no queme las frutas. El lado derecho de la lámpara halógena 2 está provisto de un diafragma enchufable 3 para guiar la dirección de los haces de luz de la lámpara halógena 2, y el diafragma 3 penetra en el interior de la carcasa 1, en el que se utiliza una abertura en el diafragma 3 para limitar los haces de luz que pasan a través del diafragma 3, de modo que los haces de luz muestren un contorno de punto de luz obvio en las frutas, mientras que el diseño del diafragma enchufable 3 posibilita que el dispositivo forme un punto de luz en frutas de diferentes diámetros que cumpla con las condiciones de inspección de calidad interna de las frutas, y el diafragma 3 que penetra en el interior de la carcasa 1 también puede garantizar suficientemente que los haces de luz emitidos por la lámpara halógena 2 solo pueden emerger a través de la abertura del diafragma 3, mientras que concentra los haces de luz. El soporte para lente planoconvexa 4 está montado de forma fija en la carcasa 1 en el lado derecho del diafragma 3, y la primera lente planoconvexa 5 para la concentración primaria de haces de luz está montada en el soporte para lente planoconvexa 4, en el que el soporte para lente planoconvexa 4 montado de forma fija permite la disposición vertical de la primera lente planoconvexa 5 en la carcasa 1, lo que garantiza en gran medida que la primera lente planoconvexa 5 que tiene un efecto concentrador sobre los haces de luz pueda hacer que los haces de luz se proyecten mejor en el componente posterior para el procesamiento del haz de luz. La placa de fijación del reflector 6 está montada de forma fija en el lado derecho de la primera lente planoconvexa 5, el reflector 7 para reflejar los haces de luz está montado en la placa de fijación del reflector 6, la placa de fijación de la lente planoconvexa 8 está montada de forma fija debajo del reflector 7, la segunda lente planoconvexa 9 para concentración secundaria de haces de luz está montada en la placa de fijación de la lente planoconvexa 8, y la segunda lente planoconvexa 9 se extiende fuera de la carcasa, en la que a través del reflector 7 en la placa de fijación del reflector 6 montada oblicuamente, los haces de luz que pasan a través de la primera lente planoconvexa 5 irradian mejor la segunda lente planoconvexa 9, la luz que pasa por el reflector 7 irradia verticalmente la segunda lente planoconvexa 9, y la segunda lente planoconvexa 9 concentra los haces de luz reflejados por el reflector 7, de modo que los haces de luz puedan formar puntos de luz con suficiente intensidad en la superficie de las frutas, de modo que un dispositivo de detección posterior pueda detectar la señal del punto de luz en las frutas.
Opcionalmente, como se muestra en la vista externa 1 de un modo de realización de la presente divulgación, en la vista frontal 4 de un modo de realización de la presente divulgación, en la vista izquierda 5 de un modo de realización de la presente divulgación y en la vista superior 6 de un modo de realización de la presente divulgación, el dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras comprende además: una placa de fijación 10, un motor 11, una placa de sombreado 12 y un deflector térmico 13, en el que la placa de fijación 10 está montada en la superficie externa de la carcasa 1, el motor 11 está montado de forma fija en la placa de fijación 10, la placa de sombreado 12 configurada para apantallar los haces de luz concentrador secundaria está en conexión con el eje de salida del motor 11, y el deflector térmico 13 está montado en la placa de sombreado 12. En el dispositivo, la placa de sombreado 12 se puede accionar para que oscile a través del movimiento del motor 11. Cuando los haces de luz son demasiado intensos o el dispositivo de transporte de frutas deja de funcionar, se puede enviar una señal eléctrica correspondiente al motor 11 a través de un dispositivo de control del motor, el motor 11 se utiliza para accionar el deflector térmico 13 en la placa de sombreado 12 para que se mueva a una posición designada, y el deflector térmico 13 se usa para bloquear la irradiación de haces de luz sobre las frutas. De esta manera, no solo se evita que se produzcan situaciones donde el dispositivo de iluminación se apaga para proteger las frutas, sino que también se puede garantizar que las frutas no se quemen o dañen por los haces de luz. En el presente modo de realización, se usan un motor 11 del tipo X2216 y un cartón madera de aislamiento térmico 13, y el proceso de sombreado anterior se puede obtener de forma más estable.
La presente divulgación proporciona además un dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras, del que se muestra una vista esquemática estructural en la fig. 2, y que comprende una carcasa 1, una lámpara halógena 2, un diafragma 3, un soporte para lente planoconvexa 4, una primera lente planoconvexa 5, una placa de fijación del reflector 6, un reflector 7, una placa de fijación de la lente planoconvexa 8 y una segunda lente planoconvexa 9. La carcasa 1 es un armazón opaco sellado y la carcasa 1 está fabricada de acero inoxidable, en la que se reduce la capacidad de carga de la carcasa 1 para los puntos de montaje y fijación, y se utiliza la buena conductividad térmica de una aleación de metal, de modo que el calor en la carcasa 1 se puede disipar rápidamente. La lámpara halógena 2 está montada de forma fija en el extremo izquierdo de la carcasa 1, y la lámpara halógena 2 se extiende hacia el interior de la carcasa 1, en la que la adopción de un modo de montaje de tipo extendido puede evitar la influencia de la luz externa en el dispositivo durante el montaje y garantizar la fiabilidad del montaje. La selección y el uso de una lámpara halógena 2 con una potencia de 70 W pueden garantizar tanto que se formen puntos de luz que tienen suficiente brillo cuando los haces de luz se concentran en las frutas, como garantizar que la intensidad luminosa de los haces de luz no queme las frutas. El lado derecho de la lámpara halógena 2 está provisto de un diafragma enchufable 3 para guiar la dirección de los haces de luz de la lámpara halógena 2, y el diafragma 3 penetra en el interior de la carcasa 1, en el que se utiliza una abertura en el diafragma 3 para limitar los haces de luz que pasan a través del diafragma 3, de modo que los haces de luz muestren un contorno de punto de luz obvio en las frutas, mientras que el diseño del diafragma enchufable 3 posibilita que el dispositivo forme un punto de luz en frutas de diferentes diámetros que cumpla con las condiciones de inspección de calidad interna de las frutas, y el diafragma 3 que penetra en el interior de la carcasa 1 también puede garantizar suficientemente que los haces de luz emitidos por la lámpara halógena 2 solo pueden emerger a través de la abertura del diafragma 3, mientras que concentra los haces de luz. El soporte para lente planoconvexa 4 está montado de forma fija en la carcasa 1 en el lado derecho del diafragma 3, y la primera lente planoconvexa 5 para la concentración primaria de haces de luz está montada en el soporte para lente planoconvexa 4, en el que el soporte para lente planoconvexa 4 montado de forma fija permite la disposición vertical de la primera lente planoconvexa 5 en la carcasa 1, lo que garantiza en gran medida que la primera lente planoconvexa 5 que tiene un efecto concentrador sobre los haces de luz pueda hacer que los haces de luz se proyecten mejor en el componente posterior para el procesamiento del haz de luz. La placa de fijación del reflector 6 está montada de forma fija en el lado derecho de la primera lente planoconvexa 5, el reflector 7 para reflejar los haces de luz está montado en la placa de fijación del reflector 6, la placa de fijación de la lente planoconvexa 8 está montada de forma fija debajo del reflector 7, la segunda lente planoconvexa 9 para concentración secundaria de haces de luz está montada en la placa de fijación de la lente planoconvexa 8, y la segunda lente planoconvexa 9 se extiende fuera de la carcasa, en la que a través del reflector 7 en la placa de fijación del reflector 6 montada oblicuamente, los haces de luz que pasan a través de la primera lente planoconvexa 5 irradian mejor la segunda lente planoconvexa 9, la luz que pasa por el reflector 7 irradia verticalmente la segunda lente planoconvexa 9, y la segunda lente planoconvexa 9 concentra los haces de luz reflejados por el reflector 7, de modo que los haces de luz puedan formar puntos de luz con suficiente intensidad en la superficie de las frutas, de modo que un dispositivo de detección posterior pueda detectar la señal del punto de luz en las frutas.
Opcionalmente, como se muestra en la vista externa 1 de un modo de realización de la presente divulgación, en la vista frontal 4 de un modo de realización de la presente divulgación, en la vista izquierda 5 de un modo de realización de la presente divulgación y en la vista superior 6 de un modo de realización de la presente divulgación, el dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras comprende además: una placa de fijación 10, un motor 11, una placa de sombreado 12 y un deflector térmico 13, en el que la placa de fijación 10 está montada en la superficie externa de la carcasa 1, el motor 11 está montado de forma fija en la placa de fijación 10, la placa de sombreado 12 configurada para apantallar los haces de luz concentrador secundaria está en conexión con el eje de salida del motor 11, y el deflector térmico 13 está montado en la placa de sombreado 12. En el dispositivo, la placa de sombreado 12 se puede accionar para que oscile a través del movimiento del motor 11. Cuando los haces de luz son demasiado intensos o el dispositivo de transporte de frutas deja de funcionar, se puede enviar una señal eléctrica correspondiente al motor 11 a través de un dispositivo de control del motor, el motor 11 se utiliza para accionar el deflector térmico 13 en la placa de sombreado 12 para que se mueva a una posición designada, y el deflector térmico 13 se usa para bloquear la irradiación de haces de luz sobre las frutas. De esta manera, no solo se evita que se produzcan situaciones donde el dispositivo de iluminación se apaga para proteger las frutas, sino que también se puede garantizar que las frutas no se quemen o dañen por los haces de luz. En el presente modo de realización, se usan un motor 11 del tipo X2212 y un tablero de amianto de aislamiento térmico 13, y el proceso de sombreado anterior se puede obtener de forma más estable.
El diagrama de principio de funcionamiento de un modo de realización de la presente divulgación se muestra en la figura: Antes de usar el dispositivo, en primer lugar, el dispositivo se monta y se coloca encima de una cinta transportadora para transportar frutas; y después de ajustar la distancia entre el dispositivo y la cinta transportadora, se enciende la fuente de alimentación de la lámpara halógena 2 y se garantiza que la lámpara halógena 2 pueda funcionar normalmente. Cuando los haces de luz de la lámpara halógena 2 atraviesan el diafragma enchufable 3, la concentración de los haces de luz 15 se completa después de que los haces de luz 15 atraviesan la abertura en el diafragma 3. Posteriormente, los haces de luz 15 se concentran por la primera lente planoconvexa 5, y bajo el efecto reflector de luz del reflector 7, los haces de luz 15 se concentran por la segunda lente planoconvexa 9 sobre la superficie de las frutas 14 y forman puntos de luz. Cuando el dispositivo de transporte de frutas se detiene, la luz de la lámpara halógena 2 irradiaría la superficie de las frutas durante un tiempo prolongado, lo que dañaría las frutas 14; en este momento, se introduce una señal eléctrica por el sensor del dispositivo de detección al motor 11 en la placa de fijación 10, de modo que el motor 11 accione el deflector térmico 13 en la placa de sombreado 12 para que se mueva, y el motor 11 deje de moverse cuando el deflector térmico 13 se mueva a una posición entre la segunda lente planoconvexa 9 y las frutas 14, y en ese momento, el deflector térmico 13 bloquea los haces de luz 15 que pasan por la segunda lente planoconvexa 9, evitando de este modo la irradiación de los haces de luz 15 sobre las frutas 14 durante un tiempo prolongado, y garantizando que el aspecto de las frutas 14 no aparezca quemado ni dañado por los haces de luz 15.
El dispositivo de detección normalmente se compone de STM32, microordenador de chip único ARM, PLC o similar; se carga un programa de control en el dispositivo de detección a través del ordenador principal, se introduce una señal óptica recogida por fibras ópticas en el dispositivo de detección y a continuación se juzga por un programa interno del dispositivo de detección, finalmente, los resultados del análisis de calidad interna de las frutas se cargan en el ordenador principal, y las frutas con calidad interna dañada se cuentan y se marcan correspondientemente.
La lámpara halógena 2, el diafragma 3, el soporte para lente planoconvexa 4, la primera lente planoconvexa 5, el reflector 7, la segunda lente planoconvexa 9, el motor 11 y el deflector térmico 13 son componentes comunes en la técnica anterior en el campo relacionado, y la estructura de conexión y el principio de funcionamiento de los mismos son todos tecnologías maduras en el campo, por tanto, no se hará aquí una descripción repetitiva.
Los principales rasgos característicos técnicos, principios básicos y ventajas relacionadas de la presente divulgación se describen anteriormente. Para un experto en la técnica, podría estar claro que la presente divulgación no se limita a los detalles de los modos de realización ejemplares anteriores, y la presente divulgación se puede realizar en otra forma específica sin apartarse del concepto o los rasgos característicos básicos de la presente divulgación. Por lo tanto, independientemente del punto de vista, los modos de realización se deben considerar como ejemplares y no limitantes, y el alcance de la presente divulgación se define por las reivindicaciones adjuntas, en lugar de la descripción anterior, y por lo tanto se pretende que cubra todos los cambios que se encuentran dentro del significado y alcance de los elementos equivalentes de las reivindicaciones de la presente divulgación.
Además, se entenderá que aunque la presente descripción se describe en base a los modos de realización, no todos los modos de realización incluyen solo una solución técnica individual; la descripción se narra de una manera con el propósito de claridad, y un experto en la técnica considerará la descripción como un todo, y las soluciones técnicas de los respectivos modos de realización también se pueden combinar entre sí de una manera apropiada, para formar otros modos de realización que podrían ser comprensibles para un experto en la técnica.
Aplicabilidad industrial
En la presente divulgación, mejorando los dispositivos existentes para inspeccionar frutas y verduras, se posibilita que el dispositivo sea adecuado para la producción y envasado industrial de frutas a gran escala, y logre el propósito de determinar continuamente la calidad interna de las frutas. Al cambiar diferentes diafragmas enchufables, el dispositivo cambia el tamaño de los puntos de luz formados por los haces de luz proyectados en la superficie de las frutas, de modo que el dispositivo pueda tener un mejor efecto concentrador de luz cuando inspecciona el mismo tipo de frutas que tienen diferentes tamaños, mientras que se garantiza una alta exactitud de inspección del dispositivo, y se evita que se produzcan situaciones donde el dispositivo no puede ajustar la concentración de luz de acuerdo con los grados de diámetro de diferentes frutas durante el proceso de inspección automática. La doble concentración de luz obtenida utilizando una lente planoconvexa posibilita que los haces de luz formen puntos de luz que tienen efectos claros de brillo en las frutas, lo que evita eficazmente que se produzcan situaciones donde el sensor no puede detectar una señal de punto de luz eficaz debido a un efecto concentrador de luz deficiente.
En una palabra, el dispositivo de la presente divulgación evita que se produzcan situaciones de inspección manual de frutas, mejora la eficacia de la inspección de calidad interna de las frutas y resuelve el problema de que un dispositivo de inspección existente no pueda determinar la calidad interna de las frutas durante el envasado y producción de frutas a gran escala; al mismo tiempo, se evitan cambios en la exactitud de inspección provocados por la operación manual del instrumento de inspección durante un tiempo prolongado, logrando de este modo el propósito de inspeccionar la calidad interna de las frutas en tiempo real durante la producción de frutas a gran escala, y economizando mano de obra y recursos materiales.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras, caracterizado por que comprende: una carcasa (1), una lámpara halógena (2), un diafragma (3), un soporte para lente planoconvexa (4), una primera lente planoconvexa (5), una placa de fijación del reflector (6), un reflector (7), una placa de fijación de la lente planoconvexa (8) y una segunda lente planoconvexa (9), en el que la carcasa (1) es un armazón opaco sellado, la lámpara halógena (2) está montada de forma fija en un extremo izquierdo de la carcasa (1), la lámpara halógena (2) se extiende hacia el interior de la carcasa (1), un lado derecho de la lámpara halógena (2) está provisto de un diafragma enchufable (3) configurado para guiar una dirección de los haces de luz de la lámpara halógena (2), el diafragma (3) atraviesa el interior de la carcasa (1), el soporte para lente planoconvexa (4) está montado de forma fija en la carcasa (1) en un lado derecho del diafragma (3), la primera lente planoconvexa (5) para la concentración primaria de haces de luz está montada en el soporte para lente planoconvexa (4), la placa de fijación del reflector (6) está montada de forma fija en un lado derecho de la primera lente planoconvexa (5), el reflector (7) configurado para reflejar los haces de luz está montado en la placa de fijación del reflector (6), la placa de fijación de la lente planoconvexa (8) está montada de forma fija debajo del reflector (7), la segunda lente planoconvexa (9) para la concentración secundaria de haces de luz está montada en la placa de fijación de la lente planoconvexa (8), y la segunda lente planoconvexa (9) se extiende fuera de la carcasa (1).
2. El dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además: una placa de fijación (10), un motor (11), una placa de sombreado (12) y un deflector térmico (13), en el que la placa de fijación (10) está montada en una superficie externa de la carcasa (1), el motor (11) está montado de forma fija sobre la placa de fijación (10), la placa de sombreado (12) configurada para apantallar los haces de luz de la concentración secundaria está en conexión con un eje de salida del motor (11), y el deflector térmico (13) está montado en la placa de sombreado (12).
3. El dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la carcasa (1) está fabricada de aleación de aluminio.
4. El dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el deflector térmico (13) es un cartón madera de aislamiento térmico.
5. El dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la carcasa (1) está fabricada de metal.
6. El dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la carcasa (1) está fabricada de acero inoxidable.
7. El dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el deflector térmico (13) es un tablero de amianto de aislamiento térmico.
8. El dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la lámpara halógena (2) tiene una potencia no menor a 70 W.
9. El dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el diafragma (3) está provisto de una abertura para poder limitar y enfocar la luz emitida por la lámpara halógena (2).
10. El dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el reflector (7) está montado de manera oblicua, para poder reflejar los haces de luz que atraviesan la primera lente planoconvexa (5), de modo que los haces de luz irradien verticalmente la segunda lente planoconvexa (9).
11. Un sistema para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras, caracterizado por que el sistema comprende un dispositivo de detección y un dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el dispositivo de detección se configura para realizar la detección de señales ópticas correspondientes para puntos de luz irradiados en una fruta y, en consecuencia, dictaminar si la fruta tiene un problema de calidad en su interior.
12. El sistema para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el dispositivo de inspección comprende además un sensor de dispositivo de detección, en el que el sensor de dispositivo de detección se configura para introducir una señal eléctrica al motor (11) cuando detecta que la luz artificial de la lámpara halógena (2) irradia una superficie de la fruta durante un tiempo prolongado, de modo que el motor (11) accione la placa de sombreado (12) y el deflector térmico (13) para que se muevan, y el motor (11) deja de moverse después de que la placa de sombreado (12) y el deflector térmico (13) se mueven a una posición entre la segunda lente planoconvexa (9) y la fruta, de modo que la placa de sombreado (12) y el deflector térmico (13) bloqueen los haces de luz que han atravesado la segunda lente planoconvexa (9),
preferentemente, el dispositivo de detección se compone de STM32, microordenador de chip único ARM o PLC,
preferentemente, se carga un programa de control en el dispositivo de detección, y el programa de control se usa para juzgar una señal óptica recogida por el dispositivo de detección, para determinar si la fruta tiene un problema de calidad en su interior.
13. El sistema para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 12, en el que el sistema para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras comprende además un ordenador principal, en el que el ordenador principal se configura para contar y marcar correspondientemente las frutas que tienen una calidad interna dañada.
14. Un procedimiento para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras, caracterizado por que el dispositivo concentrador de luz para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 está montado junto a un dispositivo transportador para transportar las frutas; una fuente de alimentación de la lámpara halógena (2) se enciende, de modo que los haces de luz emitidos por la lámpara halógena (2) que atraviesan el diafragma, a continuación se enfoquen por la primera lente planoconvexa (5), y atraviesan la segunda lente planoconvexa (9) después de pasar por el reflector (7) y a continuación se enfocan en una superficie de las frutas; y la detección de señales ópticas correspondientes se realiza para los puntos de luz irradiados sobre las frutas a través de un dispositivo de detección, dictaminando de este modo si las frutas tienen un problema de calidad en su interior.
15. El procedimiento para inspeccionar la calidad interna de frutas y verduras de acuerdo con la reivindicación 14, en el que el procedimiento comprende además: introducir una señal eléctrica a un motor (11) cuando un sensor de dispositivo de detección detecta que la luz artificial irradia la superficie de las frutas durante un tiempo prolongado, de modo que el motor (11) accione una placa de sombreado (12) y un deflector térmico (13) para que se muevan, y el motor (11) deje de moverse después de que la placa de sombreado (12) y el deflector térmico (13) se muevan a un posición entre la segunda lente planoconvexa (9) y una fruta, de modo que la placa de sombreado (12) y el deflector térmico (13) bloqueen los haces de luz que han pasado a través de la segunda lente planoconvexa (9), garantizando de este modo que un aspecto de la fruta no aparezca quemado ni dañado por los haces de luz, preferentemente, el procedimiento comprende además usar un ordenador principal, que se configura para contar y marcar correspondientemente las frutas que tienen una calidad interna dañada.
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