一种中草药尺寸分级筛选装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种中草药尺寸分级筛选装置，装置设有用于运输中药材的传输带，所述传输带包括输送段和分拣段，所述输送段和分拣段之间的传输带上方设有预定向装置，所述预定向装置由两块沿传输方向逐渐变窄的挡板构成，所述预定向装置出口处的上方设有上安装支架，所述上安装支架上固定有向下采集预定向装置出口处图像信息的图像采集器，沿分拣段的侧面设有向传输带上伸展的分料气缸，所述分料气缸设有至少两个，每个所述分料气缸的气缸杆端部固定有分料推杆，每个所述分料气缸旁固定有一个采集传输带上是否有中药材经过的光电检测传感器。该装置提高了生产效率和测量精度、降低测量成本，并保证了中药材尺寸测量和质量分级过程中的稳定度。

A device and method for size grading and screening of Chinese herbal medicine

【技术实现步骤摘要】
一种中草药尺寸分级筛选装置和方法
本专利技术涉及中药材尺寸测量及质量分级领域，具体涉及通过点云拟合及算法实现中药材尺寸测量及质量分级领域。
技术介绍
不同年限的中药材价格价值差距较大，而且外观尺寸也有明显变化，所以对中药材进行尺寸测量和质量分级具有重要意义。现有的尺寸测量方法是通过人工利用尺子等工具进行测量，测量效率较低，多次重复测量结果的准确度和稳定性容易受到影响，而且对应名贵中药材，人工测量过程中容易影响中药材品质，造成中药材的损失。近些年，随着3维点云技术的发展，人们在工业测量时，开始利用激光轮廓仪所采集的点云图像来进行参数测量，这是项新技术。这项新技术可以通过点云图像来解决工业检测环节中的许多问题，以取代落后的人工检测方法，提高检测效率和工业自动化水平。而且，利用3维点云进行检测不用接触待检产品，不会造成损坏，检测精度高，且更加智能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是实现一种中草药尺寸自动在线测量以及分级筛选装置及数据处理方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种中草药尺寸分级筛选装置，装置设有用于运输中药材的传输带，所述传输带包括输送段和分拣段，所述输送段和分拣段之间的传输带上方设有预定向装置，所述预定向装置由两块沿传输方向逐渐变窄的挡板构成，所述预定向装置出口处的上方设有上安装支架，所述上安装支架上固定有向下采集预定向装置出口处图像信息的图像采集器，沿分拣段的侧面设有向传输带上伸展的分料气缸，所述分料气缸设有至少两个，每个所述分料气缸的气缸杆端部固定有分料推杆，每个所述分料气缸旁固定有一个采集传输带上是否有中药材经过的光电检测传感器。所述预定向装置出口处的下方设有位于传输带下表面的下安装支架，所述下安装支架上固定有向上采集预定向装置出口处图像信息的图像采集器，所述传输带为透明材料。所述传输带设有上层带和下层带，位于预定向装置处的下层带由预紧滚轮支撑向下弯折，使上层带和下层带之间构成容纳下安装支架和图像采集器的空间。装置设有控制器，所述图像采集器输出感应信号至控制器，每个所述光电检测传感器均输出感应信号至控制器，所述控制器输出驱动信号至每一个分料气缸。所述图像采集器为激光轮廓仪、面阵结构管三维传感器或工业相机。每个所述分料推杆配有一个位于传输带另一侧的滑道，所述滑动的底端设有接料筐。基于所述中草药尺寸分级筛选装置的分级筛选方法：1)传输带工作后，图像采集器实时获取每个经过预定向装置出口处的中药材图像；2)分析中药材图像后按照设定规格分类；3)当光电检测传感器感应到中药材时，判断当前通过的中药材是否为该分料推杆分类的规格，若是则驱动分料气缸完成一次伸缩动作，若否则分料气缸不动作。所述1)中，上下两个图像采集器采集中药材上下表面的点云数据，将每个中药材上下表面的点云数据融合换算到同一坐标系下。所述2)中，根据融合的点云数据获取中药材参数，将中药材参数与设定的参数表比对获取该中药材的规格分类。所述3)中，每个中药材的规格分类具有一个对应的分料气缸，以传输带传输方向为基准，每分类好一个中药材后，将对应该规格的分料气缸的“经过中药材数量”+1获得累计数值(如原累计数值为29，则现在更新为30)，并对该累计数值赋值“动作”(30赋值动作)，并将位于该分料气缸之前的所以分料气缸的“经过中药材数量”+1获得累计数值，并对该累计数值赋值“不动作”；当光电检测传感器感应到有中药材经过时进行计数，并根据计数获取该光电检测传感器负责的分料气缸相应累计数值的赋值，若赋值为“动作”则该分料气缸完成一次伸缩动作，若赋值为“不动作”则该分料气缸不动作。本专利技术采用非接触式三维点云采集技术和三维点云分析与处理技术能快速、精确地实现针对诸如党参等中药材的尺寸参数测量；同时采用分料气缸自动对中药材进行分拣放置，相对于传统的手动测量和分拣方式降低了测量时间，提高了生产效率和测量精度、降低测量成本，并保证了中药材尺寸测量和质量分级过程中的稳定度。附图说明下面对本专利技术说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：图1为中草药尺寸分级筛选装置外部结构示意图；图2为中草药尺寸分级筛选装置内部接示意图；上述图中的标记均为：1、自动输送线支架；2、分料推杆；3、分料气缸；4、光电检测传感器；5、上安装支架；6、预定向装置；7、中药材；8、滑道；9、接料筐；10、驱动电机；11、传输带；12、支撑滚轮；13、底部激光轮廓仪；14、下安装支架；15、预紧滚轮；16、顶部激光轮廓仪。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，本专利技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。如图1、2所示，中草药尺寸分级筛选装置包括自动输送线支架1、分料推杆2、分料气缸3、光电检测传感器4、上安装支架5、预定向装置6、中药材7、滑道8、接料筐9、驱动电机10、传输带11、支撑滚轮12、下安装支架14、预紧滚轮15、图像采集器。其中图像采集器优选底部激光轮廓仪13和顶部激光轮廓仪16，亦可使用面阵结构管三维传感器代替，可以提高扫描效率并降低对传送带速度控制精度要求；通过将本专利技术装置中的激光轮廓仪换成其他类型传感器如力传感器、工业相机等亦可将本专利技术装置改变成利用重量或平面尺寸等分级的质量分级装置；自动输送线支架1：自动输送线支架1用于安装皮带输送线以及分料气缸3、传感器等；分料推杆2：分料推杆2安装在分料气缸3末端，用于将完成测量的中药材7推送到对应的滑道8以送入正确的接料筐9中；分料气缸3：分料气缸3根据控制系统的动作指令在相应等级的中药材7经过分料推杆2时将中药材7推入正确的滑道8完成分级筛选，每台装置中可以根据分级数量使用不同数量的分料气缸3，每个分料气缸3对应一个光电检测传感器4、一个滑道8以及一个接料筐9；光电检测传感器4：光电检测传感器4用于检测中药材7是否到达分料气缸3位置推料位置；上安装支架5：上安装支架5采用门式横梁结构，其高度可根据激光轮廓仪测量范围灵活调整，其上可以安装顶部激光轮廓仪16；预定向装置6：预定向装置6通过逐渐变窄的挡板结构将成堆放上输送带的中药进行初步排序和定向，确保每次只有单个中药材7进入顶部激光轮廓仪16扫描范围；中药材7：中药材7是本专利技术需要测量尺寸和分级的操作对象，为提高分料效率一次可以将批量中药材7放入本专利技术装置中进行尺寸测量和分级；滑道8：滑道8安装在分料气缸3对侧，其作用是将由分料推杆2推下的中药材7正确导向对应的接料筐9中；接料筐9：接料筐9放置在滑道8出料口处，用于接纳分级后的中药材7，接料筐9装满后可由人工将其取出进行下一步处理、并更换空接料筐9继续工作。驱动电机1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中草药尺寸分级筛选装置，装置设有用于运输中药材的传输带，其特征在于：所述传输带包括输送段和分拣段，所述输送段和分拣段之间的传输带上方设有预定向装置，所述预定向装置由两块沿传输方向逐渐变窄的挡板构成，所述预定向装置出口处的上方设有上安装支架，所述上安装支架上固定有向下采集预定向装置出口处图像信息的图像采集器，沿分拣段的侧面设有向传输带上伸展的分料气缸，所述分料气缸设有至少两个，每个所述分料气缸的气缸杆端部固定有分料推杆，每个所述分料气缸旁固定有一个采集传输带上是否有中药材经过的光电检测传感器。/n

【技术特征摘要】
1.一种中草药尺寸分级筛选装置，装置设有用于运输中药材的传输带，其特征在于：所述传输带包括输送段和分拣段，所述输送段和分拣段之间的传输带上方设有预定向装置，所述预定向装置由两块沿传输方向逐渐变窄的挡板构成，所述预定向装置出口处的上方设有上安装支架，所述上安装支架上固定有向下采集预定向装置出口处图像信息的图像采集器，沿分拣段的侧面设有向传输带上伸展的分料气缸，所述分料气缸设有至少两个，每个所述分料气缸的气缸杆端部固定有分料推杆，每个所述分料气缸旁固定有一个采集传输带上是否有中药材经过的光电检测传感器。


2.根据权利要求1所述的中草药尺寸分级筛选装置，其特征在于：所述预定向装置出口处的下方设有位于传输带下表面的下安装支架，所述下安装支架上固定有向上采集预定向装置出口处图像信息的图像采集器，所述传输带为透明材料。


3.根据权利要求2所述的中草药尺寸分级筛选装置，其特征在于：所述传输带设有上层带和下层带，位于预定向装置处的下层带由预紧滚轮支撑向下弯折，使上层带和下层带之间构成容纳下安装支架和图像采集器的空间。


4.根据权利要求3所述的中草药尺寸分级筛选装置，其特征在于：装置设有控制器，所述图像采集器输出感应信号至控制器，每个所述光电检测传感器均输出感应信号至控制器，所述控制器输出驱动信号至每一个分料气缸。


5.根据权利要求1、2、3或4所述的中草药尺寸分级筛选装置，其特征在于：所述图像采集器为激光轮廓仪、面阵结构管三维传感器或工业相机。


6.根据权利要求5所述的中草药尺寸分级筛选装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄金雷，王飞阳，高靖，曹雏清，高云峰，
申请(专利权)人：芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34