CN108686970A - 一种粽叶自动分选装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种粽叶自动分选装置，它包括如下部分：运料机构，用于输送粽叶并对粽叶进行翻面；视觉模块，用于对粽叶正反两面图像进行拍摄和采集；控制模块，用于接收视觉模块采集的图像信息，并控制运料机构和储料机构的驱动装置；储料机构，用于根据不同粽叶的品质将粽叶分别存入不同区域；本发明能够根据粽叶品质分选出不同的粽叶，减少了人工分选粽叶所需的人力和时间成本，减少了粽叶破损的现象发生，提高了粽叶生产加工效率。

Description

一种粽叶自动分选装置
技术领域
本发明涉及分选装置技术领域，具体地指一种粽叶自动分选装置。
背景技术
在日常生活以及一些特定传统节日中，粽子是必不可少的食品之一。而粽叶则是粽子不可或缺的原料，粽子生产具备一定的时段性，在特定时间段内，需求量大，现有技术中，粽叶的自动化生产不够理想，其中一个原因就是粽叶的分选很难根据粽叶品质实现自动化分选，往往需要人工自己判断。近年来，随着机器视觉技术不断发展，可以通过视觉技术分析判断粽叶品质，并且粽叶具备叶脉少、纹路清晰、边缘较规则和叶面平整等优点，十分适合视觉技术的应用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种粽叶自动分选装置，能够根据粽叶品质分选出不同的粽叶，减少人工分选粽叶所需的人力和时间成本，减少粽叶破损的现象发生，提高粽叶生产加工效率。
本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种粽叶自动分选装置，它包括如下部分：
运料机构，用于输送粽叶并对粽叶进行翻面；
视觉模块，用于对粽叶正反两面图像进行拍摄和采集；
控制模块，用于接收视觉模块采集的图像信息，并控制运料机构和储料机构的驱动装置；
储料机构，用于根据不同粽叶的品质将粽叶分别存入不同区域。
优选地，所述运料机构设于支撑机构上，所述支撑机构包括竖向设于地面的多个支架，所述支架上从上至下依次设有上分隔板、中分隔板和下分隔板。
优选地，所述运料机构包括设于上分隔板和中分隔板之间的上传送带装置，还包括设于中分隔板和下分隔板之间的下传送带装置，所述上分隔板与大圆弧挡板顶部连接，所述大圆弧挡板底部与下传送带装置顶面平齐且通过小圆弧挡板与下分隔板连接，所述上传送带装置和下传送带装置的输送方向相反。
优选地，所述上传送带装置包括第一履带和设于第一履带内部的两个第一辊筒，所述第一辊筒输入端与第一电机输出端连接； 所述下传送带装置包括第二履带和设于第二履带内部的两个第二辊筒，所述第二辊筒输入端与第二电机输出端连接。
优选地，所述上传送带装置的进料端设有弧形挡板，所述下传送带装置的输送末端设有出料口。
优选地，所述视觉模块包括用于对运料机构上的粽叶进行拍摄的CCD摄像头，所述CCD摄像头与图像采集卡连接，所述CCD摄像头一侧还设有点光源。
优选地，所述控制模块包括微处理器，所述微处理器输入端与视觉模块的图像采集卡输出端连接，所述微处理器与控制屏连接，所述微处理器输出端与运料机构和储料机构的驱动电机控制端连接。
优选地，所述储料机构包括竖向设于运料机构输送末端的储料筒，所述储料筒底部通过竖向设置的旋转轴与水平设置的第一齿轮连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮与第三电机输出端连接，所述储料筒顶部设有多个储料槽。
优选地，所述运料机构两侧还竖向设有侧挡板。
本发明的有益效果：
1、本发明通过侧挡板、上传送带装置、大圆弧挡板和下传送带装置的配合，可以使粽叶沿预设路径移动，并且在移动过程中实现粽叶的翻转操作，整个过程中叶片不易掉落，其运输过程平稳。
2、本发明通过视觉模块可以提取叶脉线、粽叶轮廓、叶面色差、粽叶大小和是否破损等特征，能精准快速地确定粽叶品质。
3、本发明通过对支撑机构、运料机构、储料机构、视觉模块的配合，使得整个分选流程实现了自动化，不需要人为处理。
4、本发明装置结构紧凑，分选效率高，易于操作，效果明显。
5、本发明能够根据粽叶品质分选出不同的粽叶，减少了人工分选粽叶所需的人力和时间成本，减少了粽叶破损的现象发生，提高了粽叶生产加工效率。
附图说明
图1 为一种粽叶自动分选装置的立体结构示意图；
图2为图1去掉一侧挡板后的内部结构示意图；
图3为CCD摄像头和点光源在上分隔板安装的结构示意图；
图4为视觉模块和控制模块的连接结构示意图；
图中，运料机构1、上传送带装置1.1、第一履带1.1.1、第一辊筒1.1.2、第一电机1.1.3、下传送带装置1.2、第二履带1.2.1、第二辊筒1.2.2、第二电机1.2.3、大圆弧挡板1.3、小圆弧挡板1.4、弧形挡板1.5、出料口1.6、侧挡板1.7、视觉模块2、CCD摄像头2.1、图像采集卡2.2、点光源2.3、控制模块3、微处理器3.1、控制屏3.2、储料机构4、储料筒4.1、旋转轴4.2、第一齿轮4.3、第二齿轮4.4、第三电机4.5、储料槽4.6、支撑机构5、支架5.1、上分隔板5.2、中分隔板5.3、下分隔板5.4。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1至4所示，一种粽叶自动分选装置，它包括如下部分：
运料机构1，用于输送粽叶并对粽叶进行翻面；
视觉模块2，用于对粽叶正反两面图像进行拍摄和采集；
控制模块3，用于接收视觉模块2采集的图像信息，并控制运料机构1和储料机构4的驱动装置；
储料机构4，用于根据不同粽叶的品质将粽叶分别存入不同区域。
优选地，所述运料机构1设于支撑机构5上，所述支撑机构5包括竖向设于地面的多个支架5.1，所述支架5.1上从上至下依次设有上分隔板5.2、中分隔板5.3和下分隔板5.4。在本实施例中，上分隔板5.2、中分隔板5.3和下分隔板5.4将运料机构1分成了上下两层，上层安装上传送带装置1.1，下层安装下传送带装置1.2。
优选地，所述运料机构1包括设于上分隔板5.2和中分隔板5.3之间的上传送带装置1.1，还包括设于中分隔板5.3和下分隔板5.4之间的下传送带装置1.2，所述上分隔板5.2与大圆弧挡板1.3顶部连接，所述大圆弧挡板1.3底部与下传送带装置1.2顶面平齐且通过小圆弧挡板1.4与下分隔板5.4连接，所述上传送带装置1.1和下传送带装置1.2的输送方向相反。在本实施例中，粽叶首先在上传送带装置1.1上输送，然后通过输送末端滑入到大圆弧挡板1.3表面，然后再滑入到下传送带装置1.2上，这个过程使得粽叶实现了翻转操作。更为优选地，大圆弧挡板1.3和小圆弧挡板1.4通过螺钉固定于支架5.1上，小圆弧挡板1.4主要是防护下传送带装置1.2的端部，防止粽叶掉落出来。
优选地，所述上传送带装置1.1包括第一履带1.1.1和设于第一履带1.1.1内部的两个第一辊筒1.1.2，所述第一辊筒1.1.2输入端与第一电机1.1.3输出端连接； 所述下传送带装置1.2包括第二履带1.2.1和设于第二履带1.2.1内部的两个第二辊筒1.2.2，所述第二辊筒1.2.2输入端与第二电机1.2.3输出端连接。更为优选地，第一履带1.1.1和第二履带1.2.1均为白色履带，这样能够与粽叶颜色形成比较大的反差，便于视觉模块提取粽叶图像特征。
优选地，所述上传送带装置1.1的进料端设有弧形挡板1.5，所述下传送带装置1.2的输送末端设有出料口1.6。弧形挡板1.5可以作为进料口，防止叶片弯折翘起，堵塞进料口。
优选地，所述视觉模块2包括用于对运料机构1上的粽叶进行拍摄的CCD摄像头2.1，所述CCD摄像头2.1与图像采集卡2.2连接，所述CCD摄像头2.1一侧还设有点光源2.3。在本实施例中，CCD摄像头2.1每隔一定时间拍摄履带上的粽叶照片，通过图像采集卡2.2处理后传送至控制模块3的微处理器3.1。
优选地，所述控制模块3包括微处理器3.1，所述微处理器3.1输入端与视觉模块2的图像采集卡2.2输出端连接，所述微处理器3.1与控制屏3.2连接，所述微处理器3.1输出端与运料机构1和储料机构4的驱动电机控制端连接。微处理器3.1可以获得视觉模块2的图像采集卡2.2采集的图像信息，然后根据图像判定分析粽叶的品质，在本实施例中红，主要根据粽叶大小、是否破损、粽叶内各部分颜色差异来对粽叶品质进行判定，最后微处理器3.1控制运料机构1和储料机构4的驱动电机控制端，并使得运料机构1和储料机构4产生相应动作，例如控制运料机构1运输粽叶的启动和停止，控制储料机构4的接料位置；在本实施例中，微处理器3.1优选采用DSP芯片，型号为TMS320C32。控制屏3.2可显示装置运行状况，用户也通过控制屏3.2设置装置运行参数。
优选地，所述储料机构4包括竖向设于运料机构1输送末端的储料筒4.1，所述储料筒4.1底部通过竖向设置的旋转轴4.2与水平设置的第一齿轮4.3连接，所述第一齿轮4.3与第二齿轮4.4啮合，所述第二齿轮4.4与第三电机4.5输出端连接，所述储料筒4.1顶部设有多个储料槽4.6。在本实施例中，第三电机4.5的控制端可以获得微处理器3.1输出的控制信号，产生相应动作，使得第二齿轮4.4旋转一定角度，与之啮合的第一齿轮4.3也旋转一定角度，从而使得储料筒4.1旋转一定角度，使得相应的储料槽4.6接收相应品质的粽叶。
优选地，所述运料机构1两侧还竖向设有侧挡板1.7。侧挡板1.7能够防止粽叶在运输过程中从运料机构1侧部落下。
另外，优选地，本实施例中的视觉模块2安装于支撑机构5的上分隔板5.2和中分隔板5.3上。这样可以刚好利用分隔板5.2和中分隔板5.3布置视觉模块2，不用另外再布置支撑体系。
本实施例工作原理如下：
首先将粽叶单张连续通过弧形挡板1.5所在的送料口送入上传送带装置1.1的第一履带1.1.1上，第一电机1.1.3工作后，第一辊筒1.1.2旋转带动第一履带1.1.1移动，粽叶在第一履带1.1.1上输送时，位于上分隔板5.2上的CCD摄像头2.1对第一履带1.1.1上的粽叶正面进行拍摄，然后粽叶通过输送末端滑入到大圆弧挡板1.3表面，再滑入到下传送带装置1.2的第二履带1.2.1上，这个过程使得粽叶实现了翻转操作；第二电机1.2.3工作后，第二辊筒1.2.2旋转带动第二履带1.2.1移动，粽叶在第二履带1.2.1上输送时，位于中分隔板5.3上的CCD摄像头2.1对第二履带1.2.1上的粽叶反面进行拍摄，然后粽叶输送至出料口1.6处；在上述过程中，CCD摄像头2.1每隔一定时间拍摄履带上的粽叶照片，通过图像采集卡2.2处理后传送至控制模块3的微处理器3.1，微处理器3.1根据粽叶大小、是否破损、粽叶内各部分颜色差异来对粽叶品质进行判定，然后微处理器3.1输出控制信号，第三电机4.5的控制端获得微处理器3.1输出的控制信号后，产生相应动作，然后储料筒4.1旋转一定角度，使得相应的储料槽4.6对准出料口1.6，最终接收相应品质的粽叶，即本实施例可根据粽叶品质的不同分别将粽叶存入储料筒4.1中相应的储料槽4.6内，实现分选功能，本实施例四个储料槽4.6便可分选出四种不同品质的粽叶，开设储料槽4.6的数量可根据实际情况来定。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种粽叶自动分选装置，其特征在于：它包括如下部分：
运料机构（1），用于输送粽叶并对粽叶进行翻面；
视觉模块（2），用于对粽叶正反两面图像进行拍摄和采集；
控制模块（3），用于接收视觉模块（2）采集的图像信息，并控制运料机构（1）和储料机构（4）的驱动装置；
储料机构（4），用于根据不同粽叶的品质将粽叶分别存入不同区域。
2.根据权利要求1所述的一种粽叶自动分选装置，其特征在于：所述运料机构（1）设于支撑机构（5）上，所述支撑机构（5）包括竖向设于地面的多个支架（5.1），所述支架（5.1）上从上至下依次设有上分隔板（5.2）、中分隔板（5.3）和下分隔板（5.4）。
3.根据权利要求2所述的一种粽叶自动分选装置，其特征在于：所述运料机构（1）包括设于上分隔板（5.2）和中分隔板（5.3）之间的上传送带装置（1.1），还包括设于中分隔板（5.3）和下分隔板（5.4）之间的下传送带装置（1.2），所述上分隔板（5.2）与大圆弧挡板（1.3）顶部连接，所述大圆弧挡板（1.3）底部与下传送带装置（1.2）顶面平齐且通过小圆弧挡板（1.4）与下分隔板（5.4）连接，所述上传送带装置（1.1）和下传送带装置（1.2）的输送方向相反。
4.根据权利要求3所述的一种粽叶自动分选装置，其特征在于：所述上传送带装置（1.1）包括第一履带（1.1.1）和设于第一履带（1.1.1）内部的两个第一辊筒（1.1.2），所述第一辊筒（1.1.2）输入端与第一电机（1.1.3）输出端连接； 所述下传送带装置（1.2）包括第二履带（1.2.1）和设于第二履带（1.2.1）内部的两个第二辊筒（1.2.2），所述第二辊筒（1.2.2）输入端与第二电机（1.2.3）输出端连接。
5.根据权利要求3所述的一种粽叶自动分选装置，其特征在于：所述上传送带装置（1.1）的进料端设有弧形挡板（1.5），所述下传送带装置（1.2）的输送末端设有出料口（1.6）。
6.根据权利要求1所述的一种粽叶自动分选装置，其特征在于：所述视觉模块（2）包括用于对运料机构（1）上的粽叶进行拍摄的CCD摄像头（2.1），所述CCD摄像头（2.1）与图像采集卡（2.2）连接，所述CCD摄像头（2.1）一侧还设有点光源（2.3）。
7.根据权利要求1或6所述的一种粽叶自动分选装置，其特征在于：所述控制模块（3）包括微处理器（3.1），所述微处理器（3.1）输入端与视觉模块（2）的图像采集卡（2.2）输出端连接，所述微处理器（3.1）与控制屏（3.2）连接，所述微处理器（3.1）输出端与运料机构（1）和储料机构（4）的驱动电机控制端连接。
8.根据权利要求1所述的一种粽叶自动分选装置，其特征在于：所述储料机构（4）包括竖向设于运料机构（1）输送末端的储料筒（4.1），所述储料筒（4.1）底部通过竖向设置的旋转轴（4.2）与水平设置的第一齿轮（4.3）连接，所述第一齿轮（4.3）与第二齿轮（4.4）啮合，所述第二齿轮（4.4）与第三电机（4.5）输出端连接，所述储料筒（4.1）顶部设有多个储料槽（4.6）。
9.根据权利要求1所述的一种粽叶自动分选装置，其特征在于：所述运料机构（1）两侧还竖向设有侧挡板（1.7）。
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