TWI766770B - 智慧化西瓜裝卸系統 - Google Patents

Abstract

一種智慧化西瓜裝卸系統，包含一支架單元、一檢測單元及一雲端伺服器。該支架單元包括一裝載架裝置、一卸載架裝置、一運送索及至少一吊掛裝置，該運送索連接該裝載架裝置與該卸載架裝置，該至少一吊掛裝置吊掛於該運送索並適用於承載該西瓜，以將該西瓜由該裝載架裝置運送至該卸載架裝置。該檢測單元用以輸出一相關於該西瓜的檢測資訊。該雲端伺服器具有一儲存複數標準值的專家資料庫及一運算模組，該運算模組根據該檢測資訊進行運算，以得出一比對分級結果。藉此，能便於搬運西瓜並進行分級，以解決西瓜產季時人力不足的窘境。

Description

智慧化西瓜裝卸系統

本發明是有關於一種裝卸系統，特別是指一種智慧化西瓜裝卸系統。

目前西瓜在採收送至西瓜批發市場(亦稱西瓜行)後，是由人力拋接搬運，並根據西瓜的狀態品質進行進一步的分類，以供市場人員分級販售。

然而，西瓜搬運十分耗費人力及體力，當工作人員年紀增長後，即難以長時間進行西瓜搬運，而台灣面臨少子化問題，年輕人力難以補充。並且，西瓜檢測分類需要經驗豐富的專業人員才能進行，而專業人員的經驗累積不易，每遭逢西瓜產季的時候，常會遭逢人力不足的窘境。

因此，本發明之目的，即在提供一種可解決上述問題的智慧化西瓜裝卸系統。

於是，本發明智慧化西瓜裝卸系統，適用於運送並檢測一西瓜，包含一支架單元、一檢測單元，及一雲端伺服器。

該支架單元包括一裝載架裝置、一卸載架裝置、一運送索及至少一吊掛裝置，該運送索連接該裝載架裝置與該卸載架裝置，該至少一吊掛裝置吊掛於該運送索並適用於承載該西瓜，以將該西瓜由該裝載架裝置運送至該卸載架裝置。

該檢測單元對應該至少一吊掛裝置設置，適用於檢測該西瓜，以輸出一相關於該西瓜的檢測資訊，並根據一回傳信號而輸出一提示信號。

該雲端伺服器信號連接該檢測單元，接收該檢測資訊，並具有一儲存複數標準值的專家資料庫及一運算模組，該運算模組根據該檢測資訊進行運算，並將運算結果與該專家資料庫中的該等標準值比對，以得出一比對結果，並根據該比對結果輸出該回傳信號。

本發明之功效在於：藉由設置該支架單元、該檢測單元，並搭配該雲端伺服器根據該檢測資訊進行運算及比對，不僅可以減少西瓜批發市場對人力及人員體力的依賴，且一般人員只需要經過簡單的操作訓練，即可根據該提示信號對該西瓜進行分級，因此，可以解決西瓜產季時人力不足的窘境。

參閱圖1與圖2，本發明智慧化西瓜裝卸系統之一實施例，適用於運送並檢測一西瓜91，包含一支架單元2、一檢測單元6及一雲端伺服器7。

該支架單元2包括一運送索21、一裝載架裝置3、一卸載架裝置4及至少一吊掛裝置5。該運送索21連接該裝載架裝置3與該卸載架裝置4。其中，該吊掛裝置5之數量可依實際需求而設置，於圖1中，以一個該吊掛裝置5作為說明。

參閱圖1及圖3，該裝載架裝置3適用於架設於欲裝載該西瓜91的位置，例如，架設於預備卸貨的卡車92旁。該裝載架裝置3之結構可使用鋼材、鋁材、木材或其組合實施，並設計為可承受5~200公斤之荷重。該裝載架裝置3具有一基架31、複數設置於該基架31底部的滾輪32、複數由該基架31向外延伸的支撐架33、一由該基架31向上延伸的立架34、複數連接該立架34與該基架31以提供支撐力的輔助架35、一設置於該立架34頂端處且用以供該運送索21設置的固定件36，及複數限位件37。其中，該固定件36可呈環狀或呈凹槽形式，以供該運送索21良好地固定。該等限位件37可為螺栓或插銷。

每一支撐架33具有一可伸縮地穿設於該基架31的支撐桿331，及一連接該支撐桿331末端且可設置於地面的支撐板332。該支撐桿331藉由對應之穿設於該基架31的該限位件37固定而限位，例如，以螺栓鎖固抵頂該支撐桿331而固定，或以插銷同時穿設該基架31與該支撐桿331而固定。該支撐板332用以搭配對應之該限位件37而固定於地面，可於預定位置之地面設置螺栓孔或插銷孔，以將該限位件37穿設該支撐板332並穿入地面以固定該支撐板332。

該立架34具有一由該基架31向上延伸的外管341、一可上下移動地穿設於該外管341的內管342、一設置於該外管341且呈直筒狀的連結件343，及一呈ㄇ字型的連結栓344。該內管342之頂端處供該固定件36設置，並具有複數上下排列的固定孔345(見圖1)，該等固定孔345搭配對應之穿設於該外管341的該限位件37而使該內管342被限位，藉此，可以調整該固定件36至所需的高度。該連結件343之設置高度對應於卡車92之後斗，由於部份卡車92之後斗具有呈直筒狀之插銷筒93或側板孔(圖未示)，可供該連結栓344之兩端分別插設於卡車92後斗之該插銷筒93(或側板孔)與該連結件343，以達到連結卡車92與該裝載架裝置3、提升穩固性之功效。

參閱圖1及圖4，該卸載架裝置4適用於架設於欲放置該西瓜91的位置，例如，西瓜批發市場中預定的西瓜堆放地點。該卸載架裝置4之結構可使用鋼材、鋁材、木材或其組合實施，並設計為可承受5~200公斤之荷重。該卸載架裝置4具有一基架41、複數設置於該基架41底部的 滾輪42、複數由該基架41向外延伸的支撐架43、一由該基架41向上延伸的立架44、複數連接該立架44與該基架41以提供支撐力的輔助架45、一設置於該立架44頂端處且用以供該運送索21設置的固定件46、複數限位件47，及一捲揚機48。其中，該固定件46可呈環狀、凹槽或呈滑輪形式，以供該運送索21由該捲揚機48被拉伸出後，可以容易地經由該固定件46而延伸至該裝載架裝置3，並同時具有一定的穩固性。該等限位件47可為螺栓或插銷。

每一支撐架43具有一可伸縮地穿設於該基架41的支撐桿431，及一位於該支撐桿431末端且可設置於地面的支撐板432。該支撐桿431藉由對應之穿設於該基架41的該限位件47固定而限位，例如，以螺栓鎖固抵頂該支撐桿431而固定，或以插銷同時穿設該基架41與該支撐桿431而固定。該支撐板432用以搭配對應之該限位件47而固定於地面，可於預定位置之地面設置螺栓孔或插銷孔，以將該限位件47穿設該支撐板432並穿入地面以固定該支撐板432。

該立架44具有一由該基架41向上延伸的外管441，及一可上下移動地穿設於該外管441的內管442。該內管442之頂端處供該固定件46設置，並具有複數上下排列的固定孔443(見圖1)，該等固定孔443搭配對應之穿設於該外管441的該限位件47而使該內管442被限位，藉此，可以調整該固定件46至所需的高度。

該捲揚機48設置於該基架41且用以拉伸該運送索21而提供該運送索21預定之一張力值。由於使用該捲揚機48提供該運送索21預定之該張力值為此業界所熟悉的內容，在此不贅述。

參閱圖1及圖5，該吊掛裝置5吊掛於該運送索21並適用於承載該西瓜91，以將該西瓜91由該裝載架裝置3運送至該卸載架裝置4。該吊掛裝置5具有一可移動地掛設於該運送索21的掛件51、一設置於該掛件51的牽引件52、一穿設於該掛件51的吊放件53，及一連接該吊放件53並適用於承載該西瓜91的吊袋54。

該掛件51可為固定套設於該運送索21的吊環形式，或為可任意拆組的鉤環或扣環形式。

該牽引件52具有一連接該掛件51的牽引鋼索521，及一連接該牽引鋼索521相反於該掛件51之一端的牽引握環522。工作人員可藉由握持該牽引握環522拉動該牽引鋼索521，以帶動該吊袋54運送該西瓜91。

該吊放件53具有一穿設於該掛件51的吊放鋼索531，及一連接該吊放鋼索531的吊放握環532。該吊放鋼索531具有一連接該吊放握環532的操作端533，及一相反於該操作端533且連接該吊袋54的吊掛端534。工作人員可藉由握持該吊放握環532拉動該吊放鋼索531，以調整該吊袋54之高度。

該吊袋54可使用不織布、帆布、塑膠布等可提供充足支撐性且具有足夠柔軟度(不會損傷該西瓜91表面)的布類實施。

參閱圖1、圖2、圖3及圖5，該檢測單元6對應該吊掛裝置5設置，適用於檢測該西瓜91，以輸出一相關於該西瓜91的檢測資訊，並根據一回傳信號而輸出一提示信號。其中，該檢測資訊至少具有一影像信號與一震動檢測信號，並可根據需求而還具有一重量信號。

該檢測單元6包括一攝影裝置61、一震動裝置62，及一提示裝置64，並可根據需求而還包括一秤重裝置63。

該攝影裝置61對應該吊掛裝置5設置，適用於朝該西瓜91拍攝，並輸出該影像信號至該雲端伺服器7。於本實施例中，該攝影裝置61是設置於該裝載架裝置3之該內管342的頂端，用以朝卡車92上的該西瓜91拍攝，但該攝影裝置61亦可設置於該吊掛裝置5或設置於其他位置，僅需可清楚地拍攝該西瓜91之影像即可。

該震動裝置62包括一設置於該吊袋54其中一內側面的震動發射器621，及一設置於該吊袋54相反之一內側面的震動接收器622。該震動發射器621適用於對該西瓜91輸出一震動信號，該震動接收器622適用於感測該西瓜91的震動以輸出該震動檢測信號至該雲端伺服器7。其中，該震動發射器621與該震動接收器622可搭配而使用超音波進行偵測，並使用發射頻率介於2.5萬~500萬Hz間，振幅介於0.001~10W/cm2間之信號進行偵測。其中，越高頻、振幅越大，判斷準確度越高，但該西瓜91受到的損傷也可能較大，實際上可依西瓜91品種及分級需求而進行調整。

該秤重裝置63設置於該吊掛裝置5且兩端分別連接該吊放件53與該吊袋54，適用於對該西瓜91秤重，並輸出該重量信號至該雲端伺服器7。

該提示裝置64信號連接該雲端伺服器7，根據該回傳信號而輸出該提示信號，並具有一顯示模組641及一音源模組642其中至少之一。於本實施例中，該提示裝置64同時具有該顯示模組641與該音源模組642，該提示信號則搭配為顯示於該顯示模組641的文字或圖像訊號，以及透過該音源模組642播放的提示音或語音訊號。其中，該顯示模組641可以是設置於西瓜批發市場的顯示螢幕，或為手機螢幕，該音源模組642可以是設置於西瓜批發市場的音響設備，或為手機之喇叭。

該雲端伺服器7信號連接該檢測單元6，接收該檢測資訊，並具有一儲存複數標準值的專家資料庫71及一運算模組72。

該雲端伺服器7與該攝影裝置61、該震動裝置62、該秤重裝置63與該提示裝置64間，可根據需求而使用GSM、3G、4G、5G、Wi-Fi、藍牙(Bluetooth)、ZigBee、或NFC等無線傳輸技術進行資訊傳輸。

該等標準值相關於震動頻譜、花紋、瓜尺寸、瓜重量、瓜形狀或其組合。例如，若該西瓜91重量大於25台斤以上且形狀圓弧且震動頻譜符合成熟飽滿者(即，成熟飽滿度佳)，則判斷為主賣大西瓜91(價格好又大顆)，若外型有缺損或重量為小於25台斤至18台斤之間，且震動頻譜基本符合成熟飽滿者(即，雖屬成熟但成熟飽滿度次之)，則判斷為次級品(中瓜)，若外型有缺損或重量小於18斤以下，且震動頻譜勉強符合成熟飽滿者(即，雖屬成熟但成熟飽滿度再次之)，則判斷為瓜底。可以先拍攝各分級的良好影像並取出決策特徵(即，該等標準值)後，建立於該專家資料庫71中，即可供後續該運算模組72進行分級運算判斷。由於根據眾多特徵求出所需標準值的方法，為熟知機器學習與人工神經網路領域者所熟悉的內容，在此不贅述。

該運算模組72根據該檢測資訊進行運算，判斷該西瓜91之震動頻譜、花紋、瓜尺寸、瓜重量、瓜形狀等特徵，並將運算結果與該專家資料庫71中的該等標準值比對，以得出一相關於該西瓜91之分級的比對結果，並根據該比對結果輸出該回傳信號，使該提示裝置64輸出該提示信號以告知工作人員該西瓜91所屬之分級。

並且，由於該西瓜91之震動、影像等各式資訊都儲存在該雲端伺服器7，因此，當遇到有客戶抱怨該西瓜91品質(如，甜度、形狀、尺寸、色澤、內部水傷、內部裂痕等)不佳時，可以根據客戶的反應重新調整該專家資料庫71內的該等標準值，即可逐步建立最佳化精確度之比對分級結果。

參閱圖1、圖2及圖6，值得一提的是，本實施例還可根據需求而增設一供工作人員穿戴的品檢裝備8。

該品檢裝備8包括一品檢攝影裝置81及一品檢裝置82，並可視需求而增設一可攜式電子裝置83(例如，手機)。

該品檢攝影裝置81包括一頭戴式之穿戴模組811，及一設置於該穿戴模組811上的無線攝影模組812。該無線攝影模組812裝設於該穿戴模組811前方、頂上或側邊，可隨著工作人員的頭部移動而朝該西瓜91攝影，並無線輸出相關於該西瓜91之影像的一品檢影像信號。

該品檢裝置82包括一手套821、一震動發射模組822、一震動接收模組825及一控制模組826，並可根據需求而增設一蓋章模組827。

該震動發射模組822受該控制模組826控制而適用於對該西瓜91輸出一震動信號，該震動接收模組825感測該西瓜91的震動並輸出為一品檢震動信號。

參閱圖1、圖2、圖7及圖8，該震動發射模組822具有一設置於該手套821食指指腹位置的啟動開關823，及三個分別設置於該手套821食指指腹位置、中指指腹位置、無名指指腹位置的震動發射件824，當工作人員穿戴該手套821並將手覆蓋於該西瓜91上時，僅需按壓食指，即可啟動該等震動發射件824而朝該西瓜91發射該震動信號。其中，該等震動發射件824的數量可依實際需求而改變，也可以僅設置單一個震動發射件824。該等震動發射件824與該震動接收模組825可搭配而與該檢測單元6使用相同的該震動信號進行檢測。

該蓋章模組827可以設計具有單一個或複數個分級印章，並可為自動伸縮型式，例如，可使用微型馬達進行控制。由於本領域中具有通常知識者根據以上說明可以推知自動蓋章的擴充細節，因此不多加說明。

該控制模組826接收一蓋章信號並根據該蓋章信號控制該蓋章模組827對該西瓜91蓋上分級印章。

該可攜式電子裝置83接收一品檢信號並根據該品檢信號輸出一品檢資訊，該品檢資訊可以是顯示於該可攜式電子裝置83之螢幕的文字或圖像訊號，或是透過該可攜式電子裝置83之喇叭播放的提示音或語音訊號。

該雲端伺服器7還接收該品檢影像信號與該品檢震動信號，並還可根據該品檢影像信號與該品檢震動信號進行運算，並將運算結果與該專家資料庫71中的該等標準值比對，以得出另一比對結果，並根據該比對結果輸出該蓋章信號與該品檢信號，以供工作人員得知該西瓜91之分級，並對該西瓜91進行分級蓋章。並且，藉由該檢測單元6與該品檢裝備8提供雙重數據來源，可以供該雲端伺服器7對同一西瓜91進行雙重比對，而供工作人員進行分級結果之比對與驗證。

該雲端伺服器7與該品檢攝影裝置81、該品檢裝置82與該可攜式電子裝置83間，可根據需求而使用GSM、3G、4G、5G、Wi-Fi、藍牙(Bluetooth)、ZigBee、或NFC等無線傳輸技術進行資訊傳輸。

參閱圖1、圖2及圖5，實際應用時，先根據欲裝卸該西瓜91的位置架設該裝載架裝置3與該卸載架裝置4，並將該固定件36與該固定件46調整至預定高度，再將該運送索21由該捲揚機48拉出並穿過該卸載架裝置4之固定件46，再接著固定於該裝載架裝置3之固定件36，接著，使用該捲揚機48將該運送索21調整至預定之張力值後，即完成該支架單元2之架設，而可進行該西瓜91之分級及搬運。

該卡車92上之工作人員先使該攝影裝置61對該西瓜91拍攝影像，接著，該震動裝置62與該秤重裝置63會對搬運至該吊袋54內的該西瓜91進行震動檢測與秤重，該雲端伺服器7接收該檢測資訊並將運算之結果輸出至該提示裝置64，以告知工作人員該西瓜91之分級。工作人員可拉動該吊放握環532而連動該吊放鋼索531調整該吊袋54之高度，並拉動該牽引握環522而帶動該牽引鋼索521連動該吊袋54沿該運送索21移動，直到該吊袋54抵達該西瓜91所屬之分級的分堆，再慢慢放鬆該吊放鋼索531而將該西瓜91放置於該分堆，接著，再拉動該牽引鋼索521與該吊放鋼索531，將空置的該吊袋54拉回至該卡車92處，以進行下一次的搬運。

其中，當該運送索21上設置有複數吊掛裝置5時，其掛件51可以搭配使用扣環或鉤環實施，如此，當該吊袋54抵達該西瓜91所屬之分級的分堆並卸下該西瓜91後，可直接鬆開該掛件51而取下該吊掛裝置5，並由工作人員直接將該吊掛裝置5攜帶回該卡車92處，再重新吊扣回該運送索21上以進行下一次的搬運。

參閱圖1及圖2，經由以上的說明，本實施例的功效如下：

一、藉由設置該支架單元2、該檢測單元6，並搭配該雲端伺服器7根據該檢測資訊進行運算及比對，不僅可以減少西瓜批發市場對人力及人員體力的依賴，且一般人員只需要經過簡單的操作訓練，即可對該西瓜91進行分級，因此，可以解決西瓜產季時人力不足的窘境。

二、藉由使該運算模組72根據該影像信號、該震動檢測信號與該重量信號等多種資訊進行運算，可以增加運算分級的精確度。

綜上所述，本發明智慧化西瓜裝卸系統，確實能達成本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2:支架單元 21:運送索 3:裝載架裝置 31:基架 32:滾輪 33:支撐架 331:支撐桿 332:支撐板 34:立架 341:外管 342:內管 343:連結件 344:連結栓 345:固定孔 35:輔助架 36:固定件 37:限位件 4:卸載架裝置 41:基架 42:滾輪 43:支撐架 431:支撐桿 432:支撐板 44:立架 441:外管 442:內管 443:固定孔 45:輔助架 46:固定件 47:限位件 48:捲揚機 5:吊掛裝置 51:掛件 52:牽引件 521:牽引鋼索 522:牽引握環 53:吊放件 531:吊放鋼索 532:吊放握環 533:操作端 534:吊掛端 54:吊袋 6:檢測單元 61:攝影裝置 62:震動裝置 621:震動發射器 622:震動接收器 63:秤重裝置 64:提示裝置 641:顯示模組 642:音源模組 7:雲端伺服器 71:專家資料庫 72:運算模組 8:品檢裝備 81:品檢攝影裝置 811:穿戴模組 812:無線攝影模組 82:品檢裝置 821:手套 822:震動發射模組 823:啟動開關 824:震動發射件 825:震動接收模組 826:控制模組 827:蓋章模組 83:可攜式電子裝置 91:西瓜 92:卡車 93:插銷筒

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明智慧化西瓜裝卸系統的一實施例的一應用示意圖； 圖2是該實施例的一方塊示意圖； 圖3是該實施例的一裝載架裝置的一部分分解示意圖； 圖4是該實施例的一卸載架裝置的一部分分解示意圖； 圖5是該實施例的一吊掛裝置的一示意圖； 圖6是該實施例的一品檢裝備穿戴於一工作人員身上的一示意圖；及 圖7、圖8是該實施例的一品檢裝置的內側面與外側面的一示意圖。

2:支架單元

21:運送索

3:裝載架裝置

343:連結件

344:連結栓

345:固定孔

36:固定件

4:卸載架裝置

443:固定孔

46:固定件

48:捲揚機

5:吊掛裝置

521:牽引鋼索

531:吊放鋼索

54:吊袋

61:攝影裝置

63:秤重裝置

8:品檢裝備

91:西瓜

92:卡車

93:插銷筒

Claims (10)

1. 一種智慧化西瓜裝卸系統，適用於運送並檢測一西瓜，包含： 一支架單元，包括一裝載架裝置、一卸載架裝置、一運送索及至少一吊掛裝置，該運送索連接該裝載架裝置與該卸載架裝置，該至少一吊掛裝置吊掛於該運送索並適用於承載該西瓜，以將該西瓜由該裝載架裝置運送至該卸載架裝置； 一檢測單元，對應該至少一吊掛裝置設置，適用於檢測該西瓜，以輸出一相關於該西瓜的檢測資訊，並根據一回傳信號而輸出一提示信號；及 一雲端伺服器，信號連接該檢測單元，接收該檢測資訊，並具有一儲存複數標準值的專家資料庫及一運算模組，該運算模組根據該檢測資訊進行運算，並將運算結果與該專家資料庫中的該等標準值比對，以得出一比對結果，並根據該比對結果輸出該回傳信號。
2. 如請求項1所述的智慧化西瓜裝卸系統，其中，該檢測單元包括一對應該至少一吊掛裝置設置的攝影裝置、一設置於該至少一吊掛裝置的震動裝置，及一信號連接該雲端伺服器的提示裝置，該攝影裝置適用於朝該西瓜拍攝，並輸出一影像信號至該雲端伺服器，該震動裝置適用於對該西瓜輸出一震動信號，並感測該西瓜的震動以輸出一震動檢測信號至該雲端伺服器，該檢測資訊至少具有該影像信號與該震動檢測信號，該提示裝置根據該回傳信號而輸出該提示信號。
3. 如請求項2所述的智慧化西瓜裝卸系統，其中，該檢測單元還包括一設置於該至少一吊掛裝置的秤重裝置，該秤重裝置適用於對該西瓜秤重，並輸出一重量信號至該雲端伺服器，該檢測資訊還具有該重量信號。
4. 如請求項2所述的智慧化西瓜裝卸系統，其中，該提示裝置具有一顯示模組及一音源模組其中至少之一。
5. 如請求項2所述的智慧化西瓜裝卸系統，其中，該震動信號之頻率介於2.5萬~500萬Hz間，振幅介於0.001~10W/cm2間。
6. 如請求項1所述的智慧化西瓜裝卸系統，其中，該等標準值相關於震動頻譜、花紋、瓜尺寸、瓜重量、瓜形狀或其組合。
7. 如請求項1所述的智慧化西瓜裝卸系統，其中，該裝載架裝置具有一基架、一由該基架向上延伸的立架，及一設置於該立架頂端處且用以供該運送索設置的固定件。
8. 如請求項1所述的智慧化西瓜裝卸系統，其中，該卸載架裝置具有一基架、一由該基架向上延伸的立架、一設置於該立架頂端處且用以供該運送索設置的固定件，及一設置於該基架且用以拉伸該運送索的捲揚機。
9. 如請求項1所述的智慧化西瓜裝卸系統，其中，該至少一吊掛裝置具有一可移動地掛設於該運送索的掛件、一設置於該掛件的牽引件、一穿設於該掛件且具有一操作端與一相反的吊掛端的吊放件，及一連接該吊掛端並適用於承載該西瓜的吊袋。
10. 如請求項3所述的智慧化西瓜裝卸系統，其中，該至少一吊掛裝置具有一可移動地掛設於該運送索的掛件、一設置於該掛件且連接該秤重裝置的吊放件，及一經該秤重裝置連接該吊放件並適用於承載該西瓜的吊袋，該震動裝置包括一設置於該吊袋其中一內側面並用以輸出該震動信號的震動發射器，及一設置於該吊袋相反之一內側面的震動接收器，該震動接收器適用於感測該西瓜的震動以輸出該震動檢測信號。

Images