CN110940673A - 一种果蔬表观检测设备及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种果蔬表观检测设备及检测方法,属于果蔬品质检测设备结构技术领域。包括用于检测果蔬上部的上部表观检测机构及用于检测果蔬下部的下部表观检测机构,上部表观检测机构包括上部输送皮带及设于上部输送皮带上方的上部检测相机总成,下部表观检测机构包括果蔬输送机构、提起机构、果蔬抓取机构、果蔬底部拍摄机构、驱动机构。本发明可以全面检测果蔬外观,大大降低人工需求同时杜绝二次污染,从而大幅提高企业的产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种果蔬表观检测设备及检测方法,属于果蔬品质检测设备结构技术领域。
背景技术
随着我国经济的发展,人民的生活水平不断提高,人们对吃的要求越来越高,果蔬出厂的检验也越来越严,越来越自动化,对果蔬的自动化外观检测是其中必不可少的一环。现有的外观检查大多是人工进行,自动化程度底,且容易在检测过程中引入二次污染。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的不足之处,提供一种果蔬表观检测设备及检测方法,通过该设备及方法可以全面检测果蔬外观,大大降低人工需求同时杜绝二次污染,从而大幅提高企业的产品质量。
一种果蔬表观检测设备,其特殊之处在于包括用于检测果蔬上部的上部表观检测机构5-1及用于检测果蔬下部的下部表观检测机构5-2,上部表观检测机构5-1包括上部输送皮带5-3及设于上部输送皮带5-3上方的上部检测相机总成5-4,下部表观检测机构5-2包括果蔬输送机构、提起机构7-12、果蔬抓取机构、果蔬底部拍摄机构7-19、驱动机构7-11;
所述上部检测相机总成5-4包括上部检测框架5-6,上部检测框架5-6顶部安装有垂直向下照射上部输送皮带5-3的上部检测相机总成5-8,上部检测框架5-6相对的两侧安装有上部检测光源5-7,上部检测框架5-6的进口处安装有两个第一导向块5-5,上部检测相机总成5-8下方设有两个相对的第一触发开关5-9,两个第一触发开关5-9位于上部输送皮带5-3宽度方向两侧;
所述上部检测相机总成5-8包括安装于上部检测框架5-6上的上部固定连接板5-11,上部固定连接板5-11下表面安装有多个垂直向下延伸的上部检测相机固定板5-10,每个上部检测相机固定板5-10上均安装一个上部检测相机5-12,其中一个上部检测相机5-12垂直向下照射,剩余的上部检测相机5-12照向上部输送皮带5-3上的果蔬;
所述果蔬输送机构用于运输果蔬,果蔬抓取机构位于果蔬输送机构上方且安装于提起机构7-12上,果蔬底部拍摄机构7-19安装于驱动机构7-11上,通过驱动机构7-11驱动果蔬底部拍摄机构7-19移动,使果蔬底部拍摄机构7-19移动至果蔬抓取机构下方对果蔬底部进行拍摄;
所述驱动机构7-11包括横向驱动机构7-20及纵向驱动机构21,果蔬底部拍摄机构7-19安装于横向驱动机构7-20上且能沿横向驱动机构7-20长度方向左右移动,横向驱动机构7-20安装于纵向驱动机构7-21上且能沿纵向驱动机构7-21长度方向前后移动,纵向驱动机构7-21与输送机构同向设置;
所述果蔬输送机构包括两个平行排列的传送带7-10,纵向驱动机构设于两个传送带7-10之间,果蔬输送机构的进料端设有用于将果蔬分送至两个传送带7-10上的分组机构7-5,果蔬输送机构的出料端设有输出机构7-1;
所述分组机构7-5包括分组皮带7-6,分组皮带7-6上设有摆动汽缸7-8、摆杆7-7、人字形导向板7-9,输出机构7-1包括输出皮带7-2及八字形导向板7-3;
所述提起机构12包括举升支架7-14,举升支架7-14高度方向上安装有直线导轨7-16,吸盘支架7-15安装于直线导轨7-16上且能沿直线导轨7-16上下移动,举升支架7-14上安装有能带动吸盘支架7-15上下移动的驱动气缸7-18,吸盘支架7-15上安装有一排第一吸盘组件7-17,一排第一吸盘组件7-17构成果蔬抓取机构;
所述果蔬底部拍摄机构包括中间设有果蔬抓取机构通过口的相机框架7-28,果蔬抓取机构通过口的两侧各安装一个与工控机相通讯且能触发底部相机7-29拍照的触发开关7-33,相机框架7-28底部正对果蔬抓取机构通过口的位置处安装有支座板7-31,沿着支座板7-31外周安装有三个等间隔的相机支座7-30,每个相机支座7-30上均安装有照向果蔬抓取机构的底部相机7-29;
所述相机框架7-28上安装有两个向果蔬抓取机构方向照射的补光灯7-27;
所述横向驱动机构包括安装于横向底座7-26长度方向上的横向线轨7-24及横向齿条7-25,横向齿条7-25上安装有能沿横向齿条7-25长度方向横向移动的横向齿轮7-23,横向齿轮7-23通过横向电机及减速机7-22连接带动,电机及减速机7-22安装于相机框架7-28上;
所述纵向驱动机构包括安装于纵向底座长度方向上的纵向线轨及纵向齿条,纵向齿条上安装有能沿纵向齿条长度方向纵向移动的纵向齿轮,纵向齿轮通过纵向电机及减速机连接带动,纵向电机及减速机安装于横向驱动机构上。
一种果蔬表观检测设备的检测方法,其特殊之处在于包括以下步骤:
1、果蔬先经过上部表观检测机构5-1进行果蔬上部表观检测,通过上部检测相机总成5-8采集果蔬上部图像信息,并将图像信息发送至工控机进行分析;
2、上部表观检测后的果蔬输送至下部表观检测机构5-2进行果蔬下部表观检测,通过果蔬抓取机构抓取果蔬输送机构上的果蔬,通过提起机构7-12将果蔬抓取机构向上提起;
3、通过驱动机构7-11将果蔬底部拍摄机构7-19移动至果蔬抓取机构下方,拍摄果蔬底部图像,图像信息发送至工控机进行分析。
本发明的一种果蔬底部检测方法结构设计巧妙,果蔬经上部表观检测机构5-1检测上部表观后进入下部检测机构5-2检测下部表观,最终实现整体表观检测的目的,通过分组机构将指定数量的果蔬分别输入到传送带内,果蔬通过提起机构提起后由果蔬底部拍摄机构检测后从输出机构输出,实现果蔬表观检测完全自动化,杜绝了人工参与造成的二次污染以及对人工的依赖。综上所述,本发明结构设计巧妙,在果蔬质量检测领域具有很好的应用前景。
附图说明
图1:本发明一种果蔬表观检测设备的结构示意图;
图2:下部表观检测机构的结构示意图;
图3:分组机构的结构示意图;
图4:果蔬输送机构的结构示意图;
图5:提起机构的结构示意图;
图6:驱动机构及果蔬底部拍摄机构的结构示意图;
图7:驱动机构及果蔬底部拍摄机构的框架图;
图8:相机框架的结构示意图;
图9:相机在相机支座上的布局图;
图10:分组机构的结构示意图;
图11:输出机构的结构示意图;
图12:上部表观检测机构的结构示意图;
图13:上部检测相机布局示意图。
图中:5-1、上部表观检测机构,5-2,下部表观检测机构,5-3、上部输送皮带,5-4、上部检测相机总成,5-5、第一导向块,5-6、上部检测框架,5-7、上部检测光源,5-8、上部检测相机总成,5-9、第一触发开关,5-10、上部检测相机固定板,5-11、上部检测侧面相机固定连接板,5-12、上部检测相机,7-1、输出机构,7-2、输出皮带,7-3、八字形导向板, 7-5分组机构,7-6、分组皮带,7-7、摆杆,7-8、摆动气缸,7-9、人字形导向板,7-10、传送带,7-11、驱动机构,7-12、提起机构,7-13、真空发生装置,7-14、举升支架,7-15、吸盘支架,7-16、直线导轨,7-17、第一吸盘组件,7-18、驱动气缸,7-19、果蔬底部拍摄机构,7-20、横向驱动机构,7-21、纵向驱动机构,7-22、驱动电机及减速机,7-23、横向齿轮,7-24、横向线轨,7-25、横向齿条,7-26、横向底座,7-27、补光灯,7-28、相机框架,7-29、底部相机,7-30、相机支座,7-31、支座板,7-32、阻挡气缸,7-33、触发开关。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的一种果蔬表观检测设备,用来检测苹果的表观质量,请参阅图1-13,包括用于检测果蔬上部的上部表观检测机构5-1及用于检测果蔬下部的下部表观检测机构5-2,上部表观检测机构5-1包括上部输送皮带5-3及设于上部输送皮带5-3上方的上部检测相机总成5-4,下部表观检测机构5-2包括果蔬输送机构、提起机构7-12、果蔬抓取机构、果蔬底部拍摄机构7-19、驱动机构7-11;
上部检测相机总成5-4包括上部检测框架5-6,上部检测框架5-6顶部安装有垂直向下照射上部输送皮带5-3的上部检测相机总成5-8,上部检测框架5-6相对的两侧安装有上部检测光源5-7,上部检测框架5-6的进口处安装有两个第一导向块5-5,上部检测相机总成5-8下方设有两个相对的第一触发开关5-9,两个第一触发开关5-9位于上部输送皮带5-3宽度方向两侧;
上部检测相机总成5-8包括安装于上部检测框架5-6上的上部固定连接板5-11,上部固定连接板5-11下表面安装有多个垂直向下延伸的上部检测相机固定板5-10,每个上部检测相机固定板5-10上均安装一个上部检测相机5-12,其中一个上部检测相机5-12垂直向下照射,剩余的上部检测相机5-12照向上部输送皮带5-3上的果蔬;当待检果蔬在上部输送皮带5-3带动下经过第一导向块5-5后,触发第一触发开关5-9,通过上部检测相机固定板5-10固定于上部检测侧面相机固定连接板5-11上的上部检测相机5-12将对果蔬上表面进行拍照并分析。
果蔬输送机构用于运输果蔬,果蔬抓取机构位于果蔬输送机构上方且安装于提起机构7-12上,果蔬底部拍摄机构7-19安装于驱动机构7-11上,通过驱动机构7-11驱动果蔬底部拍摄机构7-19移动,使果蔬底部拍摄机构7-19移动至果蔬抓取机构下方对果蔬底部进行拍摄;
驱动机构7-11包括横向驱动机构7-20及纵向驱动机构21,果蔬底部拍摄机构7-19安装于横向驱动机构7-20上且能沿横向驱动机构7-20长度方向左右移动,横向驱动机构7-20安装于纵向驱动机构7-21上且能沿纵向驱动机构7-21长度方向前后移动,纵向驱动机构7-21与输送机构同向设置;横向驱动机构包括安装于横向底座7-26长度方向上的横向线轨7-24及横向齿条7-25,横向齿条7-25上安装有能沿横向齿条7-25长度方向横向移动的横向齿轮7-23,横向齿轮7-23通过横向电机及减速机7-22连接带动,电机及减速机7-22安装于相机框架7-28上;纵向驱动机构包括安装于纵向底座长度方向上的纵向线轨及纵向齿条,纵向齿条上安装有能沿纵向齿条长度方向纵向移动的纵向齿轮,纵向齿轮通过纵向电机及减速机连接带动,纵向电机及减速机安装于横向驱动机构上。
果蔬输送机构包括两个平行排列的传送带7-10,纵向驱动机构设于两个传送带7-10之间,果蔬输送机构的进料端设有用于将果蔬分送至两个传送带7-10上的分组机构7-5,果蔬输送机构的出料端设有输出机构7-1;
分组机构7-5包括分组皮带7-6,分组皮带7-6上设有摆动汽缸7-8、摆杆7-7、人字形导向板7-9,输出机构7-1包括输出皮带7-2及八字形导向板7-3,输出皮带7-1主要包含输送皮带7-2以及固定在其框架上的导向板7-3, 传送带7-10送出的果蔬经由八字形导向板7-3导向后,经由输出皮带7-2的中间位置输出到下一部分;
果蔬底部拍摄机构包括中间设有果蔬抓取机构通过口的相机框架7-28,果蔬抓取机构通过口的两侧各安装一个与工控机相通讯且能触发底部相机7-29拍照的触发开关7-33,相机框架7-28底部正对果蔬抓取机构通过口的位置处安装有支座板7-31,沿着支座板7-31外周安装有三个等间隔的相机支座7-30,每个相机支座7-30上均安装有照向果蔬抓取机构的底部相机7-29,相机框架7-28上安装有两个向果蔬抓取机构方向照射的补光灯7-27;
提起机构12包括举升支架7-14,举升支架7-14高度方向上安装有直线导轨7-16,吸盘支架7-15安装于直线导轨7-16上且能沿直线导轨7-16上下移动,举升支架7-14上安装有能带动吸盘支架7-15上下移动的驱动气缸7-18,吸盘支架7-15上安装有一排第一吸盘组件7-17,第一吸盘组件7-17连接有真空发生装置7-13,一排第一吸盘组件7-17构成果蔬抓取机构;当果蔬分别进入传送带7-10后,阻挡气缸7-32会伸出,并阻挡果蔬被皮带送走,达到一定的数量后提起机构7-12的吸盘支架7-15在驱动气缸7-18的带动下,沿着位于举升支架7-14上的直线导轨7-16向下移动到果蔬位置,此时真空发生装置7-13开始工作,位于吸盘支架7-15上的第一吸盘组件7-17与果蔬接触并建立真空压力将果蔬提起,当提起到位后,纵向驱动机构7-21带动果蔬底部拍摄机构7-19以及横向驱动机构7-20纵向移动,移动的同时位于果蔬底部拍摄机构7-19内的3组相机7-29分别拍摄每组果蔬的底部照片并分析。
实施例2
本实施例的一种果蔬表观检测设备的检测方法,包括以下步骤:
1、果蔬先经过上部表观检测机构5-1进行果蔬上部表观检测,通过上部检测相机总成5-8采集果蔬上部图像信息,并将图像信息发送至工控机进行分析;
2、上部表观检测后的果蔬输送至下部表观检测机构5-2进行果蔬下部表观检测,通过果蔬抓取机构抓取果蔬输送机构上的果蔬,通过提起机构7-12将果蔬抓取机构向上提起;
3、通过驱动机构7-11将果蔬底部拍摄机构7-19移动至果蔬抓取机构下方,拍摄果蔬底部图像,图像信息发送至工控机进行分析。
本发明可以代替工人,将对果蔬表观进行检测。该***能完全取代人工,提高工作效率,节省企业生产成本,避免人工参与检测造成的二次污染以及检测误差。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种果蔬表观检测设备,其特征在于包括用于检测果蔬上部的上部表观检测机构及用于检测果蔬下部的下部表观检测机构,上部表观检测机构包括上部输送皮带及设于上部输送皮带上方的上部检测相机总成,下部表观检测机构包括果蔬输送机构、提起机构、果蔬抓取机构、果蔬底部拍摄机构、驱动机构。
2.按照权利要求1所述的一种果蔬表观检测设备,其特征在于所述上部检测相机总成包括上部检测框架,上部检测框架顶部安装有垂直向下照射上部输送皮带的上部检测相机总成,上部检测框架相对的两侧安装有上部检测光源,上部检测框架的进口处安装有两个第一导向块,上部检测相机总成下方设有两个相对的第一触发开关,两个第一触发开关位于上部输送皮带宽度方向两侧。
3.按照权利要求2所述的一种果蔬表观检测设备,其特征在于所述上部检测相机总成包括安装于上部检测框架上的上部固定连接板,上部固定连接板下表面安装有多个垂直向下延伸的上部检测相机固定板,每个上部检测相机固定板上均安装一个上部检测相机,其中一个上部检测相机垂直向下照射,剩余的上部检测相机照向上部输送皮带上的果蔬。
4.按照权利要求1所述的一种果蔬表观检测设备,其特征在于所述驱动机构包括横向驱动机构及纵向驱动机构,果蔬底部拍摄机构安装于横向驱动机构上且能沿横向驱动机构长度方向左右移动,横向驱动机构安装于纵向驱动机构上且能沿纵向驱动机构长度方向前后移动,纵向驱动机构与输送机构同向设置。
5.按照权利要求1所述的一种果蔬表观检测设备,其特征在于所述果蔬输送机构包括两个平行排列的传送带,纵向驱动机构设于两个传送带之间,果蔬输送机构的进料端设有用于将果蔬分送至两个传送带上的分组机构,果蔬输送机构的出料端设有输出机构。
6.按照权利要求5所述的一种果蔬表观检测设备,其特征在于所述分组机构包括分组皮带,分组皮带上设有摆动汽缸、摆杆、人字形导向板,输出机构包括输出皮带及八字形导向板。
7.按照权利要求1所述的一种果蔬表观检测设备,其特征在于所述提起机构包括举升支架,举升支架高度方向上安装有直线导轨,吸盘支架安装于直线导轨上且能沿直线导轨上下移动,举升支架上安装有能带动吸盘支架上下移动的驱动气缸,吸盘支架上安装有一排第一吸盘组件,一排第一吸盘组件构成果蔬抓取机构。
8.按照权利要求1所述的一种果蔬表观检测设备,其特征在于所述果蔬底部拍摄机构包括中间设有果蔬抓取机构通过口的相机框架,果蔬抓取机构通过口的两侧各安装一个与工控机相通讯且能触发底部相机拍照的触发开关,相机框架底部正对果蔬抓取机构通过口的位置处安装有支座板,沿着支座板外周安装有三个等间隔的相机支座,每个相机支座上均安装有照向果蔬抓取机构的底部相机。
9.按照权利要求1所述的一种果蔬表观检测设备,其特征在于所述横向驱动机构包括安装于横向底座长度方向上的横向线轨及横向齿条,横向齿条上安装有能沿横向齿条长度方向横向移动的横向齿轮,横向齿轮通过横向电机及减速机连接带动,电机及减速机安装于相机框架上。
10.按照权利要求1-9任一权利要求所述的果蔬表观检测设备的检测方法,其特征在于包括以下步骤:
1)、果蔬先经过上部表观检测机构进行果蔬上部表观检测,通过上部检测相机总成采集果蔬上部图像信息,并将图像信息发送至工控机进行分析;
2)、上部表观检测后的果蔬输送至下部表观检测机构进行果蔬下部表观检测,通过果蔬抓取机构抓取果蔬输送机构上的果蔬,通过提起机构将果蔬抓取机构向上提起;
3)、通过驱动机构将果蔬底部拍摄机构移动至果蔬抓取机构下方,拍摄果蔬底部图像,图像信息发送至工控机进行分析。
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