一种大蒜蒜瓣的自动识别和调向方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种大蒜蒜瓣的自动识别和调向方法及其装置，属于大蒜调向技术领域，使用过程中通过第一伸缩装置、机械手、隔离网、传感器和步进电机的配合使用检测蒜瓣是否存在、判断蒜瓣的鳞芽方向并对蒜瓣进行调向：先通过对射式传感器检测到蒜瓣存在，实现蒜瓣的自动识别；当蒜瓣的鳞芽朝上时，蒜瓣根部无法穿过隔离网触发称重传感器，机械手直接将蒜瓣送至点播机构；而蒜瓣的鳞芽朝下时，蒜瓣鳞芽穿过隔离网并触发称重传感器，步进电机接收到信号带动机械手做180度的旋转，最终达到蒜瓣的鳞芽朝上落入点播机构的目的，实现了大蒜蒜瓣的调向；整个操作过程方便快捷、准确率高，能确保大蒜蒜瓣尖部朝上落入点播机构的概率达到98%。

【技术实现步骤摘要】
一种大蒜蒜瓣的自动识别和调向方法及其装置
本专利技术涉及一种使大蒜蒜瓣尖部朝上下落的方法及其装置，具体地说是一种大蒜蒜瓣的自动识别和调向方法及其装置。
技术介绍
大蒜机械化种植长期以来是我国大蒜生产过程中的一个难题，我国大蒜种植面积、产量和出口量均居于世界前列。而我国目前大蒜种植的现状主要靠手工种植，劳动强度较大，种植质量差，急需用大蒜种植机械来代替人工种植。大蒜栽植的关键所在有两个：一是蒜种的选择，应该选取颗粒饱满的蒜瓣作为种子；二是在栽植的过程中，应该尽量保证大蒜蒜瓣的方向，栽植时使大蒜蒜瓣的蒜尖朝上，会大大增加大蒜的产量并提高质量。相关实验结果表明，瓣尖朝下播种生长的大蒜头质量是瓣尖朝上播种生长的大蒜头质量的61%，横径是其80%，由此可见瓣尖朝下将严重影响大蒜的生长质量。由于蒜瓣具有不规则的外形，而手动插播的劳动强度大、费时费力，迫切需要一种机械化的种植方法来提高大蒜种植的效率，尽管市场上出现过一些能够调整种植过程中蒜尖方向的大蒜播种机，并且分别运用到了蒜瓣的摩擦性质、重心、浮力等特性，或者通过图像处理分析来调整蒜尖方向，然而，实际应用起来并不适用，也难以保证蒜瓣方向调整的正确率。基于此，专利技术人专利技术创造了一种大蒜蒜瓣的自动识别和调向方法及其装置，来解决蒜尖朝上的问题，该装置能确保种植过程中蒜尖方向向上的准确率达到98%。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种大蒜蒜瓣的自动识别和调向方法及其装置。为确保大蒜蒜瓣种植过程中尖部朝上，本专利技术所采用的技术方案是：一种大蒜蒜瓣的自动识别和调向方法，该方法是按以下步骤进行的：1）首先，利用一个具有容纳、夹紧、翻转和推送功能的机械手来盛放下落的蒜瓣，并在机械手的侧部和底部分别设置一个传感器，且在机械手底部的传感器上方设置有一个隔离部件，该隔离部件允许蒜瓣鳞芽穿过并触发机械手底部的传感器，且不允许蒜瓣根部穿过从而无法触发机械手底部的传感器；2）然后，通过机械手侧部的传感器来检测是否有蒜瓣落入机械手中，当检测到机械手中有蒜瓣存在时，机械手夹紧蒜瓣；3）通过机械手底部的传感器来判断蒜瓣的鳞芽方向：当蒜瓣鳞芽朝上时，蒜瓣根部无法穿过隔离部件，传感器未检测到鳞芽信号，机械手夹紧蒜瓣后直接推送至点播机构；当蒜瓣鳞芽朝下时，蒜瓣鳞芽穿过隔离部件，传感器检测到鳞芽信号，机械手夹紧蒜瓣后进行推送并翻转180度，最后送至点播机构；4）最后，机械手复位，接收下一个蒜瓣，依次循环。为更好的实施上述的方法，本专利技术提供了一种实施上述方法的装置：一种大蒜蒜瓣的自动识别和调向装置，包括设置有直线导轨的底座和设置在直线导轨上的滑动架，所述底座的直线导轨一端固定有第一伸缩装置，第一伸缩装置推动滑动架沿直线导轨往复运动，底座的直线导轨另一端设置有一个容纳、夹紧、输送蒜瓣的机械手，所述机械手上固定连接有平行于直线导轨方向的传动轴；所述滑动架上固定有步进电机，步进电机的轴端通过联轴器与传动轴相连；当机械手处于起始位置时，底座上方、机械手侧部设置有第一传感器，第一传感器通过导线分别与第一伸缩装置的控制线路、机械手的控制线路连接，第一伸缩装置的控制线路还通过导线与机械手的控制线路相连，底座上方、机械手底部设置有第二传感器，第二传感器通过导线与步进电机的控制线路连接；所述第二传感器上方还设置有一个隔离部件，该隔离部件允许蒜瓣鳞芽穿过并触发第二传感器，且不允许蒜瓣根部穿过。所述机械手包括一个用于容纳蒜瓣、上无盖下无底的盛蒜壳，所述盛蒜壳一侧固定着传动轴；还包括一个沿着传动轴方向伸入盛蒜壳内部的夹紧组件，该夹紧组件与盛蒜壳配合夹紧或松开盛蒜壳内的蒜瓣；当机械手处于起始位置时，第一传感器设置于底座上方、盛蒜壳一侧，第二传感器设置于底座上方、盛蒜壳底部。所述夹紧组件包括沿直线导轨方向固定在底座上的第二伸缩装置、与第二伸缩装置的伸缩杆顶端相固定的连接架、固定连接的尼龙拨叉和尼龙块，所述尼龙块穿过盛蒜壳的侧壁伸入盛蒜壳内部；所述尼龙拨叉与连接架之间通过连接环连接，且尼龙拨叉与连接环之间活动连接，连接架与连接环之间固定连接，传动轴穿过连接架和尼龙拨叉之间的连接环与盛蒜壳相固定。上述第一传感器通过导线与第二伸缩装置的控制线路相连。所述夹紧组件包括固定设置在底座上的第二伸缩装置、间隙套设在传动轴上并沿着传动轴滑动的连接架、固定连接的尼龙拨叉和尼龙块，尼龙块还伸入盛蒜壳内部与盛蒜壳配合夹紧或松开盛蒜壳内的蒜瓣；所述第二伸缩装置的伸缩杆顶端和尼龙拨叉远离尼龙块的一端相对固定于连接架的两侧；上述第一传感器通过导线与第二伸缩装置的控制线路相连。所述第一传感器为对射式传感器，对射式传感器固定设置在底座上；当机械手处于起始位置时，对射式传感器的接收器和发射器相对位于盛蒜壳两侧，且盛蒜壳上对应对射式传感器的接收器和发射器位置分别开设有槽口。所述第二传感器为称重传感器，称重传感器固定设置在底座上并通过导线与步进电机的控制线路连接；当机械手处于起始位置时，称重传感器恰好位于盛蒜壳底部。所述底座上还固定设置有传感器组件，所述传感器组件包括平行于直线导轨设置的传感器安装板、间隔设置在传感器安装板上的至少一对对射式传感器以及设置在滑动架上的传感器限位片，其中一对对射式传感器通过导线与步进电机的控制线路相连；当滑动架沿直线导轨运行时，传感器限位片依次与传感器安装板上的对射式传感器配合使用。所述传感器安装板上依次间隔设置有三对对射式传感器，位于中间位置的对射式传感器通过导线与步进电机的控制线路相连，位于两端位置的对射式传感器分别通过导线与第一伸缩装置的控制线路相连。所述底座上方外侧还配合设置有外壳，当机械手处于自然状态时，外壳对应盛蒜壳上方和盛蒜壳前进的位置分别开设有口。所述外壳的内部上方还设置有挡板组件，滑动架的顶部设置有挡片，挡板组件与挡片配合使用使挡板组件与滑动架同步运动；所述挡板组件包括设置于外壳内部上方的固定座、挡架以及通过连接杆与挡架相连的挡板，所述挡架与滑动架上的挡片配合使用，固定座与挡架之间连接有弹簧，连接杆贯穿固定座且能在固定座内往复运动，挡架通过连接杆的往复运动带动挡板与滑动架同向运动；当挡板组件处于自然状态时，挡板不遮挡外壳上对应盛蒜壳上方位置开设的口。本专利技术的一种大蒜蒜瓣的自动识别和调向方法及其装置与现有技术相比，所产生的有益效果是：1）本专利技术的一种大蒜蒜瓣的自动识别和调向方法操作简单，通过两个传感器分别检测蒜瓣的存在、判断蒜瓣鳞芽方向，以保证蒜瓣鳞芽朝上落入点播机构中的概率达到98%，高效准确，同时，也为蒜瓣鳞芽朝上由点播机构中落入泥土中做好充足的准备，间接提高大蒜蒜瓣的生长质量。2）本专利技术的一种大蒜蒜瓣的自动识别和调向装置包括第一伸缩装置、步进电机、机械手、第一传感器和第二传感器、隔离部件，使用过程中，通过第一传感器检测蒜瓣是否存在，通过第二传感器判断蒜瓣的鳞芽方向，由于第一传感器通过导线分别与第一伸缩装置的控制线路、机械手中第二伸缩装置的控制线路连接，第二传感器通过导线与步进电机的控制线路相连，当第一传感器检测到蒜瓣存在时，通过导线依次向第二伸缩装置的控制线路、第一伸缩装置的控制线路传递信号，完成蒜瓣的夹紧和运送；蒜瓣落到盛蒜壳底部的隔离部件上，当蒜瓣鳞芽向上时，蒜瓣鳞芽无法穿过隔离部件触发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大蒜蒜瓣的自动识别和调向方法，其特征在于，该方法是按以下步骤进行的：1）首先，利用一个具有容纳、夹紧、翻转和推送功能的机械手来盛放下落的蒜瓣，并在机械手的侧部和底部分别设置一个传感器，且在机械手底部的传感器上方设置有一个隔离部件，该隔离部件允许蒜瓣鳞芽穿过并触发机械手底部的传感器，且不允许蒜瓣根部穿过从而无法触发机械手底部的传感器；2）然后，通过机械手侧部的传感器来检测是否有蒜瓣落入机械手中，当检测到机械手中有蒜瓣存在时，机械手夹紧蒜瓣；3）通过机械手底部的传感器来判断蒜瓣的鳞芽方向：当蒜瓣鳞芽朝上时，蒜瓣根部无法穿过隔离部件，传感器未检测到鳞芽信号，机械手夹紧蒜瓣后直接推送至点播机构；当蒜瓣鳞芽朝下时，蒜瓣鳞芽穿过隔离部件，传感器检测到鳞芽信号，机械手夹紧蒜瓣后进行推送并翻转180度，最后送至点播机构；4）最后，机械手复位，接收下一个蒜瓣，依次循环。

【技术特征摘要】
1.一种大蒜蒜瓣的自动识别和调向方法，其特征在于，该方法是按以下步骤进行的：1）首先，利用一个具有容纳、夹紧、翻转和推送功能的机械手来盛放下落的蒜瓣，并在机械手的侧部和底部分别设置一个传感器，且在机械手底部的传感器上方设置有一个隔离部件，该隔离部件允许蒜瓣鳞芽穿过并触发机械手底部的传感器，且不允许蒜瓣根部穿过从而无法触发机械手底部的传感器；2）然后，通过机械手侧部的传感器来检测是否有蒜瓣落入机械手中，当检测到机械手中有蒜瓣存在时，机械手夹紧蒜瓣；3）通过机械手底部的传感器来判断蒜瓣的鳞芽方向：当蒜瓣鳞芽朝上时，蒜瓣根部无法穿过隔离部件，传感器未检测到鳞芽信号，机械手夹紧蒜瓣后直接推送至点播机构；当蒜瓣鳞芽朝下时，蒜瓣鳞芽穿过隔离部件，传感器检测到鳞芽信号，机械手夹紧蒜瓣后进行推送并翻转180度，最后送至点播机构；4）最后，机械手复位，接收下一个蒜瓣，依次循环。2.一种大蒜蒜瓣的自动识别和调向装置，包括设置有直线导轨的底座和设置在直线导轨上的滑动架，其特征在于，所述底座的直线导轨一端固定有第一伸缩装置，第一伸缩装置推动滑动架沿直线导轨往复运动，底座的直线导轨另一端设置有一个容纳、夹紧、输送蒜瓣的机械手，所述机械手上固定连接有平行于直线导轨方向的传动轴；所述滑动架上固定有步进电机，步进电机的轴端通过联轴器与传动轴相连；当机械手处于起始位置时，底座上方、机械手侧部设置有第一传感器，第一传感器通过导线分别与第一伸缩装置的控制线路、机械手的控制线路连接，第一伸缩装置的控制线路还通过导线与机械手的控制线路相连，底座上方、机械手底部设置有第二传感器，第二传感器通过导线与步进电机的控制线路连接；所述第二传感器上方还设置有一个隔离部件，该隔离部件允许蒜瓣鳞芽穿过并触发第二传感器，且不允许蒜瓣根部穿过。3.根据权利要求2所述的大蒜蒜瓣的自动识别和调向装置，其特征在于,所述机械手包括一个用于容纳蒜瓣、上无盖下无底的盛蒜壳，所述盛蒜壳一侧固定着传动轴；还包括一个沿着传动轴方向伸入盛蒜壳内部的夹紧组件，该夹紧组件与盛蒜壳配合夹紧或松开盛蒜壳内的蒜瓣；当机械手处于起始位置时，第一传感器设置于底座上方、盛蒜壳一侧，第二传感器设置于底座上方、盛蒜壳底部。4.根据权利要求3所述的大蒜蒜瓣的自动识别和调向装置，其特征在于,所述夹紧组件包括沿直线导轨方向固定在底座上的第二伸缩装置、与第二伸缩装置的伸缩杆顶端相固定的连接架、固定连...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁开星，刘家峰，尹传营，梁春月，李永恒，
申请(专利权)人：梁开星，
类型：发明
国别省市：山东;37