CN112893190A - 一种李子分拣机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及农业器械的技术领域，公开了一种李子分拣机，包括装料区和若干个依次排列的分拣区，所述装料区与所述分拣区之间通过传送带连接，所述分拣区上方设置有视觉识别***，下方对应设置有收集区；本装置将视觉识别技术灵活运用到李子分拣工艺中，利用设备联动以及计算分析处理，自动准确地按照外观成色将李子进行分类收集，从而分拣出不同成熟度的李子。本发明大大减少了人力劳动成本，显著提高了李子的经济效益，十分值得在农业采集领域尤其是作物成色分级方面进行推广应用。

Description

一种李子分拣机
技术领域
本发明涉及农业器械的技术领域，更具体地说，是涉及一种李子分拣机。
背景技术
李子是一种酸甜可口的水果，分布于中国陕西、甘肃、四川、云南、贵州、湖南、湖北、江苏、浙江、江西、福建、广东、广西和台湾；世界各地均有栽培。生于海拔400-2600米的山坡灌丛中、山谷疏林中或水边、沟底、路旁等处。李子具有清热，生津之功效，可用于虚劳骨蒸，消渴。
现在市场的水果分拣机绝大部分都是采用天平与杠杆原理，利用盛料器重量与砝码器所设定秤量，以游动时的移位与测量达到选择重量的分等分级，然后在全自动的传送中，快速正确的对各种需要测量的果蔬产生尺寸分级，但是现有技术无法准确区分李子的成熟度，导致经济效益不大。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种针对李子成熟度进行分拣的李子分拣机。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种李子分拣机，包括装料区和若干个依次排列的分拣区，所述装料区与所述分拣区之间通过传送带连接，所述分拣区上方设置有视觉识别***，下方对应设置有收集区，其中，
所述装料区：包括供料筒、设置在所述供料筒出口下方的装料板，所述装料板内布置有若干凹槽，每个所述凹槽内仅能容纳一个李子，所述凹槽底部设有阀体，所述传送带相对于所述装料板两两对称设置，所述装料板的两平行侧边分别架设在所述传送带上，所述装料区用于导入待分拣李子并将其往前推送；
所述分拣区：按照所述传送带的前进方向分成若干个分拣区，所述装料板在所述传送带的带动下经过所述分拣区；
所述视觉识别***：用于检测识别待分拣李子的成色；
所述收集区：包括若干个收集箱，每个所述分拣区下方均设置有收集箱，当所述装料板内的李子成色被检测出符合指定要求，盛放该李子的所述凹槽底部的阀体打开，李子顺势掉落至下方的所述收集箱；
控制器：与所述视觉识别***、所述阀体进行电性连接，所述控制器根据所述视觉识别***的判断信息而控制所述阀体的开闭。
作为本发明的进一步优化方案，所述视觉识别***包括图像摄取装置、图像处理***以及计算分析***，所述图像摄取装置朝向所述装料板并捕获待分拣李子的图像，所述图像处理***将所述图像摄取装置传输而来的图像信息转变为数字化信号，所述计算分析***对数字化信号进行运算分析，并将判断结果传至所述控制器。
作为本发明的进一步优化方案，所述计算分析***内储存有李子在不同成熟度的基准图像信息，所述计算分析***将数字化信号与之进行比较，以作出分析。
作为本发明的进一步优化方案，所述图像处理***内储存有所述装料板凹槽的位置分布信息，便于后续对不同位置的所述阀体进行精准控制。
作为本发明的进一步优化方案，所述装料板底部设置有振动器，所述振动器在进料过程中带动所述装料板上下振动，以促使待分拣李子均匀分布在所述凹槽之内。
作为本发明的进一步优化方案，所述振动器包括但不仅限于空气振动器、压缩弹簧。
作为本发明的进一步优化方案，所述装料区在所述装料板的上方固定设置有挡板，当所述装料板经过所述挡板时，所述挡板与位于所述凹槽顶部的李子抵接，从而将多出来的李子拨留在所述装料区。
作为本发明的进一步优化方案，所述挡板的最低边线平行于所述装料板，垂直于所述传动带。
作为本发明的进一步优化方案，所述装料区在所述装料板的下方设置有回收箱。
作为本发明的进一步优化方案，所述装料板的颜色与李子颜色不相同。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本装置在传送带的输送路径上设置有若干个分拣区，每个分拣区上方均设置有对应的视觉识别***，每个视觉识别***内都存有特定的基准图像信息，通过其内部的数据比对，能够及时检测出符合指定成色的李子并联动阀体将其掉落收集，由此，每个分拣区筛选出来的李子都属于同一成熟度区间；为了保证所有李子都能够被有效检测识别，本装置设置有凹槽板以及挡料板，从而将待处理的李子均匀平铺；众所周知，李子的成熟度可以根据其外观颜色直接判断出来，较为生嫩的李子偏于青色，随后逐渐加深转为红色，本装置将视觉识别技术灵活运用到李子分拣工艺中，利用设备联动以及计算分析处理，自动准确地按照外观成色将李子进行分类收集，从而分拣出不同成熟度的李子。
该分拣处理的构思巧妙、整体结构简明、科学有效、大大减少了人力劳动成本，显著提高了李子的经济效益，十分值得在农业采集领域尤其是作物成色分级方面进行推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的工作原理图；
图2为本实施例的结构原理图；
图3为本实施例的装料板的俯视图；
图4为本实施例的装料板的立体图；
图中，1-供料筒；2-传动带；3-装料板；31-凹槽；4-压缩弹簧；5-回收箱；6-遮光板；7-挡板；8-收集箱；9-阀体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参阅图1-4，本实施例提供了一种李子分拣机，包括倾斜向下的供料筒1，所述供料筒1的下方布置有水平延伸的传送带2，所述传动带2两两对称设置，两传送带2顶部架设有水平的装料板3，所述装料板3用于承接所述供料筒1倾倒而下的待处理李子，并在传动带2的驱使下往前移动。
具体地说，所述装料板3中部整齐排列有若干个凹槽31，每个所述凹槽31内仅能容纳一个李子，所述凹槽31的实际尺寸按照对应的李子种类而设定，为促使李子均匀散落在所述凹槽31内，避免李子过分集中而影响后续的检测识别，所述装料板3底部安装有竖直的压缩弹簧4，当李子从所述供料筒1滚落到所述装料板3上时，重量的变化使得所述压缩弹簧4上下振动并带动所述装料板3进行一定幅度的摇晃，待处理的李子由此滚动开并落入到不同的凹槽31之中。
所述装料板3的起始位置位于所述供料筒1出料口的下方，该区域可以理解为装料区，所述装料区在所述装料板3的下方放置有敞口的回收箱5，所述装料板3在所述传动带2的驱动下往前移动进入分拣区，所述分拣区在传动带2的两外侧分别设置有遮光板6，所述遮光板6之间固定连接有挡板7，所述挡板7位于分拣区的入口处，当所述装料板3经过所述挡板7时，所述挡板7与完全位于所述凹槽31顶部的李子抵接，从而将多出来的李子拨留到所述回收箱5内。
设立挡板的原因在于，当李子从所述供料筒1滚落时，其直接掉到所述装料板3上，此时有些装料板凹槽31的开口端卡滞有两个以上李子，有些凹槽31内只有一个李子，而本装置的凹槽31实际只能容纳一个李子，倘若有多个李子堵在凹槽口，其必然明显高出所述装料板31，此时装料板31继续往前移动，当经过所述挡板7时，多出来的李子会与所述挡板7抵接，从而被清理出来。如此设置是为了保证每个所述凹槽31区域最多放置一个李子，以免干扰后续检测识别的准确性。
优选地，本实施例的凹槽31为带半球状底壁的圆筒结构，所述凹槽31顶壁与所述装料板3平齐，所述凹槽31的深度大于底壁直径，所述挡板7设置在所述装料板3上方10mm位置处。
补充说明的是，本发明能够应对不同种类的李子，李子的尺寸有所区别，所述凹槽31的深度也有所区别，所述凹槽31既可以设置为半圆形以容纳一半的李子高度，也可以设置为长筒状以容纳整个李子，因此所述挡板7与所述装料板3的实际距离应当结合凹槽31的深度以及李子常规尺寸范围而决定，只要所述挡板7能有效地将多余的李子拨除，都能够用作本发明的技术方案，因此在此不对所述挡板7与装料板3的距离作具体限定。
进一步地，所述挡板7既可以水平设置，也可以倾斜设置，只要保证其最低边线首先与所述装料板3的李子接触，能够有效阻挡多余的李子往前移动即可，因此在此不对所述挡板7的设置方向作具体限定。
本实施例按照所述传送带2的前进方向分成若干个分拣区，所述装料板在所述传送带2的带动下从所述装料区进入所述分拣区。在所述分拣区内，所述装料板3的上方设置有视觉识别***(图中未示出)，所述装料板3的下方对应设置有若干个收集箱8，所述凹槽31底壁安装有阀体9(参阅图4)，所述视觉识别***、阀体9都与装置的控制器(图中未示出)电性连接。
所述视觉识别***包括图像摄取装置、图像处理***以及计算分析***，其中每个分拣区上起码设有一个对应的图像摄取装置，用于朝向所述装料板3并捕获该区域李子的图像，所述图像处理***将所述图像摄取装置传输而来的图像信息转变为数字化信号，所述计算分析***对数字化信号进行运算分析，并将判断结果传至所述控制器。当所述装料板3内的李子成色被检测出符合指定要求，所述控制器控制盛放该李子的所述凹槽31底部的阀体9打开，李子顺势掉落至下方的所述收集箱8，至此，李子按照不同的成色，也就是按照不同的成熟度实现了分级存放。
当中，所述计算分析***内储存有李子在不同成熟度的基准图像信息，所述计算分析***将数字化信号与之进行比较，以作出分析。
应可理解的是，所述图像处理***内储存有所述装料板凹槽31的位置分布信息，便于后续对不同位置的所述阀体9进行精准控制。
为了更大地实现李子的经济效益，很有必要对李子的分级尽可能细化，优选地，本实施例设置有四级分拣区，其中第一分拣区用于收集成熟度在90％以上的李子，第二分拣区用于收集成熟度在60-90％的李子，第三分拣区用于收集成熟度在30-60％的李子，第四分拣区用于收集成熟度在0-30％的李子。
优选地，每个分拣区上方都设置有一组与之对应的视觉传感器和色彩传感器以捕获李子的外观图像，所述视觉传感器用于检测识别每个凹槽31的装载情况，有助于定位李子的位置；所述色彩传感器将捕获的外观图像与自身存储的基准图像进行比较，以作出分析。两所述传感器都起到了图像摄取与图像处理的作用，当所述传动带2传送所述装料板3至第一分拣区，第一分拣区的传感器进行检测识别，当检测出有李子的色彩与成熟度90％以上的基准图像相近时，所述视觉传感器和色彩传感器分别将信号发动至控制器，控制器继而控制该李子所在凹槽31的阀体9开启，该李子顺势掉落到下方的收集箱8；同理，当所述装料板3继续往前移动到第二分拣区，第二分拣区的传感器进行检测并与成熟度60-90％的基准图像比对，得出该成熟度的李子；如此类推，直到把所有李子分拣到不同的收集箱8内。所有李子分拣完毕，所述传送带将所述装料板3重新输送回起始位置，以准备下一次的装料。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种李子分拣机，其特征在于：包括装料区和若干个依次排列的分拣区，所述装料区与所述分拣区之间通过传送带连接，所述分拣区上方设置有视觉识别***，下方对应设置有收集区，其中，
所述装料区：包括供料筒、设置在所述供料筒出口下方的装料板，所述装料板内布置有若干凹槽，每个所述凹槽内仅能容纳一个李子，所述凹槽底部设有阀体，所述传送带相对于所述装料板两两对称设置，所述装料板的两平行侧边分别架设在所述传送带上，所述装料区用于导入待分拣李子并将其往前推送；
所述分拣区：按照所述传送带的前进方向分成若干个分拣区，所述装料板在所述传送带的带动下经过所述分拣区；
所述视觉识别***：用于检测识别待分拣李子的成色；
所述收集区：包括若干个收集箱，每个所述分拣区下方均设置有收集箱，当所述装料板内的李子成色被检测出符合指定要求，盛放该李子的所述凹槽底部的阀体打开，李子顺势掉落至下方的所述收集箱；
控制器：与所述视觉识别***、所述阀体进行电性连接，所述控制器根据所述视觉识别***的判断信息而控制所述阀体的开闭。
2.根据权利要求1所述的一种李子分拣机，其特征在于：所述视觉识别***包括图像摄取装置、图像处理***以及计算分析***；所述图像摄取装置朝向所述装料板并捕获待分拣李子的图像，所述图像处理***将所述图像摄取装置传输而来的图像信息转变为数字化信号，所述计算分析***对数字化信号进行运算分析，并将判断结果传至所述控制器。
3.根据权利要求2所述的一种李子分拣机，其特征在于：所述计算分析***内储存有李子在不同成熟度的基准图像信息，所述计算分析***将数字化信号与之进行比较，以作出分析。
4.根据权利要求2所述的一种李子分拣机，其特征在于：所述图像处理***内储存有所述装料板凹槽的位置分布信息，便于后续对不同位置的所述阀体进行精准控制。
5.根据权利要求1所述的一种李子分拣机，其特征在于：所述装料板底部设置有振动器，所述振动器在进料过程中带动所述装料板上下振动，以促使待分拣李子均匀分布在所述凹槽之内。
6.根据权利要求5所述的一种李子分拣机，其特征在于：所述振动器包括但不仅限于空气振动器、压缩弹簧。
7.根据权利要求1所述的一种李子分拣机，其特征在于：所述装料区在所述装料板的上方固定设置有挡板，当所述装料板经过所述挡板时，所述挡板与位于所述凹槽顶部的李子抵接，从而将多出来的李子拨留在所述装料区。
8.根据权利要求7所述的一种李子分拣机，其特征在于：所述挡板的最低边线平行于所述装料板，垂直于所述传动带。
9.根据权利要求8所述的一种李子分拣机，其特征在于：所述装料区在所述装料板的下方设置有回收箱。
10.根据权利要求1所述的一种李子分拣机，其特征在于：所述装料板的颜色与李子颜色不相同。
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