[实用新型]基于机器视觉技术的红枣无损自动分级机

说明书

技术领域

本实用新型涉及红枣自动化在线无损检测分级设备，尤其是一种基于机器视觉技术的红枣无损自动分级机。

背景技术

红枣的果实，即枣果为长椭球体，皮薄质脆易损伤，为了便于枣果贮藏、包装及实现优质优价销售，其采摘后必须进行无损检测分级，即剔除损伤、病变果，并按大小、形状、颜色等指标进行快速分级。当前果品采后分级多采用机械式，少部分基于机器视觉技术的分级设备多针对大型果品（苹果、柑橘等圆形果）开发，不适用于个体较小、形状椭球形的枣果。因此实现枣果快速无损检测分级须突破多个关键技术问题：首先应把成堆枣果自动分为一个个单体，并使其方向一致的排布在整理输送带上，送入图像采集区域；摄像机安装在输送带上方，输送过程中应尽可能获取枣果多表面信息，以对枣果品质进行准确判定，同时应保证摄像机在枣果输送至合适位置时准确触发拍照；枣果外部综合品质及内部糖酸度等信息经工控机软件分析处理后，产生分级命令控制执行机构把相应等级的枣果输送至相应通道，分级机构动作应准确、快速、并能进行多通道分级。同时要实现整个分级过程自动化完成，须设计灵敏度较高，抗干扰能力强的多传感器控制系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于机器视觉技术的红枣无损自动分级机，能够在无损伤的条件下实现对红枣的高速、自动分级。

一种基于机器视觉技术的红枣无损自动分级机，包括机器视觉系统，其特别之处在于：包括辊轮输送链板装置，在该辊轮输送链板装置的进料端安装有上料斗，所述机器视觉系统的照明和CCD相机单元安装在在该辊轮输送链板装置上方，从而能拍摄辊轮输送链板装置上的红枣图像；在该照明和CCD相机单元后方的辊轮输送链板装置一侧安装有若干分级输送通道，而在该辊轮输送链板装置另一侧安装有执行机构，该执行机构与所述机器视觉系统的工业控制机连接，从而根据拍摄的图像将红枣送入相应的分级输送通道。

其中机器视觉系统中的工业控制机与PLC连接，该PLC通过继电器控制电路与执行机构连接。

其中执行机构包括通过管路连通的高压气源装置和喷气嘴。

其中辊轮输送链板装置上待分级红枣运行的一段由一个斜上升段和一个水平段组成，所述照明和CCD相机单元安装在该水平段上方。

其中辊轮输送链板装置包括链传动机构，该链传动机构上设有两条平行且同步运动的传动链，在该两条传动链之间安装有若干辊轴，每个辊轴的两端均通过轴承安装在两条传动链上，从而使每个辊轴均能绕其轴自转，另外在每个辊轴的中间均设有一个环状的凹槽，从而在相邻两个辊轴之间形成一个与单个红枣尺寸相应的凹坑。

其中链传动机构的链轮依次通过传动机构、减速器和电机传动连接。

其中在链传动机构的至少一个链轮旁安装有接近开关或光电开关，该接近开关或光电开关与机器视觉系统中的工业控制机连接。

其中在辊轮输送链板装置的斜上升段下方固定安装有一柔性搓动板，该柔性搓动板的表面与该斜上升段处的辊轴接触，从而能带动辊轴自转；而在辊轮输送链板装置的水平段下方也固定安装有一柔性搓动板，该柔性搓动板的表面与该水平段处的辊轴接触，从而能带动辊轴自转。

其中柔性搓动板包括底板，在该底板表面覆盖有2-3cm厚的海绵层。

其中在分级输送通道的出料端还安装有果品自动化称重装箱系统，该果品自动化称重装箱系统包括进给单元，在该进给单元的出口处安装有料斗，在该料斗下方安装有称重传感器，并且在该料斗底部安装有活动底板，在该活动底板下方还设有包装箱传送带，在该包装箱传送带上放置包装箱处安装有定位开关；还包括控制单元，该控制单元分别与前述进给单元的控制器、称重传感器、包装箱传送带的控制器和定位开关电连接；其中进给单元由三条不同进给量的输送带组成，每个输送带的控制器均与所述控制单元电连接，并且其中进给量最小的输送带每次进给一个果品。

其中活动底板铰接在料斗上，并且该活动底板还与翻转机构的活塞杆连接从而能使底板旋转以打开或关闭料斗，该翻转机构采用气缸或油缸，并且该翻转机构的控制器与所述控制单元电连接。

其中所有输送带均采用上坡运行布置，并而在输送带上安装有柔性挡板，从而防止果品滑落，在料斗内表面上与果品接触处贴有柔性材料；在包装箱传送带上安装有挡板，从而能带动包装箱一起同步运动；在料斗下方均布有3个称重传感器，并且该3个称重传感器分别位于料斗的两侧和中间位置；其中控制单元采用单片机或PLC，另外在称重传感器与料斗的连接处安装有减震橡皮。