本发明专利技术涉及测量装置技术领域，具体涉及一种不规则球状果实品质分拣参数检测装置及方法。它包含箱体以及设在箱体内的驱动组件、检测组件和支撑台。驱动组件包含第一丝杆模组和第二丝杆模组。第一丝杆模组垂直设在箱体内；第一丝杆模组上设有电机安装板。电机安装板上设有电机。电机驱动第二丝杆模组相旋转。检测组件包含连接板、转接板和激光位移传感器。连接板设在第二丝杆模组上；激光位移传感器通过转接板与连接板连接。支撑台可转动放置在箱体内。它改变传统手工测量的方式，基于不规则曲面立体切割法实时测算果实体积，使得测量更为快捷且精准；能够在一次装夹时，多次测量不同大小的果实，提高测量准确度。提高测量准确度。提高测量准确度。
【技术实现步骤摘要】
一种不规则球状果实品质分拣参数检测装置及方法
[0001]本专利技术涉及测量装置
，具体涉及一种不规则球状果实品质分拣参数检测装置及方法。
技术介绍
[0002]随着我国经济的蓬勃发展和人民生活水平的极大提高，人们对农副产品的品质要求也越来越高。品质检测分级是水果生产中的一个重要环节。其中，分拣的重要参数指标主要有体积、重量、纵径、横径等。
[0003]众所周知，部分水果(如柚子)的形状为不规则球状，并不能通过传统的测量规则球状的方法进行其体积、纵径等参数的测量。目前，主要采用排水法对不规则球状的水果进行体积的测量，虽然能够较精准的测量出体积参数，但对于纵径、横径等参数的测量仍是手工的方式，非常不方便，在测量时，容易出现误差较大的情况。为此，我们提供一种不规则球状果实品质分拣参数检测装置及方法。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种不规则球状果实品质分拣参数检测装置及方法，解决原来测量不便且容易出现误差较大的技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种不规则球状果实品质分拣参数检测装置，包含箱体以及设置在箱体内的驱动组件、检测组件和支撑台；
[0006]所述驱动组件包含第一丝杆模组和第二丝杆模组；所述第一丝杆模组垂直设置在箱体内；所述第一丝杆模组的滑块上设置有电机安装板，所述电机安装板与滑块的移动方向垂直；所述电机安装板与滑块相贴合的侧面设置有电机，所述电机的转轴穿过电机安装板与第二丝杆模组相连接；初始状态时，所述第二丝杆模组与第一丝杆模组平行；
[0007]所述检测组件包含连接板、转接板和激光位移传感器，所述连接板设置在第二丝杆模组的滑块上；所述转接板设置在连接板的侧面；所述激光位移传感器设置在转接板的侧面，且激光位移传感器的检测方向与第二丝杆模组的移动方向相平行；
[0008]所述支撑台可转动放置在箱体内，且支撑台的旋转中心线与激光位移传感器的检测线相重合。
[0009]进一步地，所述支撑台包含转盘、转轴和支撑柱；所述转盘为水平设置，所述转轴设置在转盘的底部；所述支撑柱设置有数根，且均匀分布在转盘的上表面。
[0010]进一步地，所述转盘的上表面沿圆周方向均匀设置有数个槽孔，所述槽孔为V字形，其开口延伸至转盘的侧面；所述槽孔贯穿至转盘的下表面。
[0011]进一步地，所述支撑柱的上端外侧设置有对称的切边面；所述切边面的边线的中心线与转盘的径向线重合。
[0012]进一步地，所述连接板的侧面设置有滑槽，所述转接板的侧面设置有与滑槽相适配的凸块，所述凸块镶嵌在滑槽内。
[0013]进一步地，所述电机为涡轮减速步进电机。
[0014]进一步地，所述箱体的外侧设置有控制组件；所述控制组件包含显示屏、控制模组以及数个按钮；所述显示屏、按钮均与控制模组之间为电信号连接。
[0015]一种不规则球状果实品质分拣参数检测方法，包含以下步骤；
[0016]a.通过驱动组件和激光位移传感器，测量待测物的横径；
[0017]b.确定待测物的初始角α及底角δ，计算出激光位移传感器在径向需要测量的角度；
[0018]c.激光位移传感器旋转初始角α后，测量待测物表面的纵径，记录数值A n
，设定激光位移传感器每一次旋转的角度β，激光位移传感器旋转角度β后，测量待测物表面的纵径，记录数值A
n+1
，根据数值A n
和A
n+1
，基于不规则曲面立体切割法实时测算果实体积；
[0019]计算体积的公式为：
[0020]r
n
＝A n
s i n(α+βn)
……
(1)
[0021]r
n+1
＝A n+1
s i n(α+β(n+1))
……
(2)
[0022]r＝(r
n
+r
n+1
)/2
……
(3)
[0023]S
n
＝π.r
……
(4)
[0024]式中，r
n
为检测点对应水平截面的半径，将(1)(2)(3)对应的公式代入(4)中，可得出：
[0025]第n层截面面积为：
[0026]S
n
＝π〔(A n
s i n(α+βn)+A n+1
s i n(α+β(n+1)))/2〕2……
(5)
[0027]两个相邻检测点之间的角度较小，可看成一个圆柱体，因此，
[0028]第n层体积为：V
n
＝S
n
.h
……
(6)
[0029]h＝|h
n
‑
h
n+1
|
……
(7)
[0030]h
n
＝A n
cos(α+βn)
……
(8)
[0031]h
n+1
＝A n+1
cos(α+β(n+1))
……
(9)
[0032]将(7)(8)(9)对应的公式代入(6)中，可得出：
[0033]V
n
＝π〔(A n
s i n(α+βn)+A n+1
s i n(α+β(n+1)))/2〕2.|A n
cos(α+βn)
‑
A
[0034]n+1
cos(α+β(n+1))|
……
(10)
[0035]式中，A n
为果实表面到中心的距离，α为初始角度，β为每一次旋转的角度，n为自然数1，2，3...
[0036]将每层的体积累加，并考虑顶部和底部的近似体积，得果实总体积：
[0037]V
总
＝V
顶部
+V1+V2+...+V
n
+V
n+1
+V
底部
……
(11)
[0038]本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的一种不规则球状果实品质分拣参数检测装置及方法，它通过激光位移传感器来测量果实的纵径和横径，改变传统手工测量的方式，使得测量更为快捷且精准；激光位移传感器的测量位置在水平和垂直方向均可调，因此，能够测量不同大小的果实；此外，支撑台为可转动的结构，使得果实在一次装夹的情况下，能够对果实进行多次纵径、横径等指标的测量，提高测量准确度；进而基于不规则曲面立体切割法实时测算果实体积，确保体积参数测量的准确性；该装置结构简单、操作方便，坚固耐用、实用经济，符合果农在田间使用的要求，大大提高了生产效率，降低果农的劳动强度，促进我国农业现代化的建设。
附图说明
[0039]图1为本专利技术的具体实施方式的一种不规则球状果实品质分拣参数检测装置及方法的结构示意图；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种不规则球状果实品质分拣参数检测装置，包含箱体以及设置在箱体内的驱动组件、检测组件和支撑台；其特征在于，所述驱动组件包含第一丝杆模组和第二丝杆模组；所述第一丝杆模组垂直设置在箱体内；所述第一丝杆模组的滑块上设置有电机安装板，所述电机安装板与滑块的移动方向垂直；所述电机安装板与滑块相贴合的侧面设置有电机，所述电机的转轴穿过电机安装板与第二丝杆模组相连接；初始状态时，所述第二丝杆模组与第一丝杆模组平行；所述检测组件包含连接板、转接板和激光位移传感器，所述连接板设置在第二丝杆模组的滑块上；所述转接板设置在连接板的侧面；所述激光位移传感器设置在转接板的侧面，且激光位移传感器的检测方向与第二丝杆模组的移动方向相平行；所述支撑台可转动放置在箱体内，且支撑台的旋转中心线与激光位移传感器的检测线相重合。2.根据权利要求1所述的不规则球状果实品质分拣参数检测装置，其特征在于，所述支撑台包含转盘、转轴和支撑柱；所述转盘为水平设置，所述转轴设置在转盘的底部；所述支撑柱设置有数根，且均匀分布在转盘的上表面。3.根据权利要求2所述的不规则球状果实品质分拣参数检测装置，其特征在于，所述转盘的上表面沿圆周方向均匀设置有数个槽孔，所述槽孔为V字形，其开口延伸至转盘的侧面；所述槽孔贯穿至转盘的下表面。4.根据权利要2所述的不规则球状果实品质分拣参数检测装置，其特征在于，所述支撑柱的上端外侧设置有对称的切边面；所述切边面的边线的中心线与转盘的径向线重合。5.根据权利要求1所述的不规则球状果实品质分拣参数检测装置，其特征在于，所述连接板的侧面设置有滑槽，所述转接板的侧面设置有与滑槽相适配的凸块，所述凸块镶嵌在滑槽内。6.根据权利要求1所述的不规则球状果实品质分拣参数检测装置，其特征在于，所述电机为涡轮减速步进电机。7.根据权利要求1所述的不规则球状果实品质分拣参数检测装置，其特征在于，所述箱体的外侧设置有控制组件；所述控制组件包含显示屏、控制模组以及数个按钮；所述显示屏、按钮均与控制模组之间为电信号连接。8.一种不规则球状果实品质分拣参数检测方法，基于权利要求1
‑
7所述的检测装置，其特征在于，包含以下步骤；a.通过驱动组件和激光位移传感器，测量待测物的横径；b.确定待测物的初始角α及底角δ，计算出激光位移传感器在径向需要测量的角度；c.激光位移传感器旋转初始角α后，测量待测物表面的纵径，记录数值A n
，设定激光位移传感器每一次旋转的角度β，激光位移传感器旋转角度β后，测量待测物表面的纵径，记录数值A
n+1
，根据数...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈小梅，彭晨，
申请(专利权)人：福州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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