[发明专利]一种视觉与运动控制相融合的香菇定心分拣系统

说明书

本发明提供了一种视觉与运动控制相融合的香菇定心分拣系统，通过视觉系统处理对不规则的香菇进行质心的确定并对质心进行跟踪，然后通过执行机构推出香菇。例如，在香菇分拣时，先确定香菇的大小以及需要将其推入的工位，然后找出香菇的质心，在质心达到对应的工位时，执行推的动作。定心机构：主要是通过视觉系统来确定质心；香菇尺寸确定：通过视觉系统测算出物体的大小，以此确定香菇应该推入哪个工位；执行机构：主要是通过气动装置，在视觉系统传出推的信号时，气动装置快速推出。本发明解决了，将香菇分拣自动化，香菇在分拣过程中可能因为推出位置不对而导致香菇掉入错误的工位，可能导致香菇结构被破坏。保证了分拣结果的可靠。

技术领域

本发明涉及自动化以及食品领域，具体而言，涉及一种香菇的自动分拣机构。

背景技术

香菇自古以来一直是我国人民最爱吃的食物之一，极大的刺激了香菇产业的发展，我们的国家也成为了香菇的生产、消费和出口大国。

目前香菇分拣机构在对香菇分拣时，通常采用筛选的方式。

然而，在分拣时通过振动加筛选容易造成香菇结构的破坏，也有可能出现香菇变形而被筛选进入错误的位置，而对不规则香菇质心的确定可以很好的保证香菇推入的准确性以及保护香菇不被破坏。

香菇分拣需要大量的劳动力，人工分拣存在效率低下等一系列问题，因此，本发明设计了一种视觉融合运动的香菇定心的分拣机构，其结构简单，能够自动对香菇的大小进行分拣，并且成本低，效率高。能够在降低工人劳动强度和提高效率的前提下，进一步提高香菇分拣的准确率，并很好的保持了香菇的形态不被破坏。还有分拣速度快，操作简单，安全性能好等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种视觉与运动控制相融合的香菇定心分拣系统，解决了筛选可能破坏香菇和准确率不高的问题，解决了可能因为推出位置存在偏差而导致香菇推入位置错误以及被破坏的问题。

本发明是通过如下措施实现的：一种视觉与运动控制相融合的香菇定心分拣系统，其特征在于，包括视觉系统，所述视觉系统包括检测设备，所述检测设备包括一个工业摄像头和一个摄像头安装支架，所述摄像头安装在支架上。

所述视觉系统包括香菇尺寸测量算法和香菇质心确定算法，所述香菇尺寸测量算法通过一系列处理可以计算出香菇的最大外形尺寸，所述香菇质心的确定通过算法可以将香菇的质心进行快速的计算，分析出质心的位置并对其进行跟踪。

所述视觉融合运动控制系统主要是通过算法来实现，所述算法通过python的ADS包与运动控制软件TwinCAT进行通讯，所述python软件主要编写通讯程序，可以将视觉算法检测到的信息传输给运动控制软件，所述TwinCAT软件事先设定好程序，设定好对应的状态应该驱动执行机构执行的动作。

所述运动控制系统包括TwinCAT运动控制软件和执行机构，所述TwinCAT运动控制软件通过ST语言对程序进行编写，将大小不同的香菇每个工位编写一个程序等待指令，若系统发出指令就可以通过预先设定好的程序来驱动执行机构的运动，所述执行机构有气缸组成，在运动控制软件发出指令后执行机构就可以根据设定好的代码指令执行动作，从而达到快速、有效、准确分拣香菇的目的。

本发明的工作原理：通过传送带将香菇一个个送入分拣系统，香菇首先通过视觉系统，视觉系统测算出香菇的大小和质心，这时视觉系统确定好香菇将被推入的工位，并实时的对香菇的质心进行跟踪。视觉系统和运动控制系统实时分享数据，在到达指定位置后，触发运动控制软件的指令，使得执行机构马上执行相应的动作，对香菇的质心实施推出动作。