【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及测定装置，具体涉及全自动植物叶片裁切装置及测厚称重方法。
技术介绍
1、作为植物叶片基本物理指标之一，植物叶片厚度与其整体质量有着十分重要的联系。以烟草作物作为示例：叶片厚度与总糖含量和还原糖含量均呈负相关；与蛋白质含量呈正相关；与总氮含量呈正相关；与烟碱含量呈极显著正相关；与糖碱比呈极显著负相关。烟叶的各化学成分含量直接影响烟叶的感官品质与经济价值，因其与烟叶厚度所具有的紧密相关关系，因此烟叶厚度指标可间接表征烟叶质量。前人也已经发现不同等级的烤烟烟叶除厚度以外，也存在着叶质重、密度等指标的差异，可以一并作为质量评价的辅助参考。
2、植物叶片测厚研究领域对植物科研，商业等方面有着重要的参考价值，但目前国内外缺乏一种高度集成的自动化测定装置及方法。
3、现有装置及方法随着使用，也逐渐的暴露出了该技术的不足之处，主要表现在以下方面：
4、第一，早期常用的植物叶片测厚技术如卡尺测量法、显微观察切片测量法和比叶重计算法存在若非误差较大即效率低下的问题。
5、第二，近年来本领域也已有研究者提出诸多的新方法、设备，但多需要实验者手持设备或人工放置烟叶进行测定，人为操作带来的误差影响较大。
6、第三，还有学者提出切面图像测量法，但受限于叶片本身不同的卷曲、褶皱和切面过于薄，在技术上的限制，带来操作上的不便与实施难度较大的问题。
7、综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
技术实现思路>
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术解决了传统技术中的装置及方法存在误差较大，效率低下；实验者手持设备或人工放置烟叶进行测定，人为操作带来的误差影响较大；以及受限于叶片本身不同的卷曲、褶皱和切面过于薄，在技术上的限制带来操作不便的问题。
2、为解决上述问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、全自动植物叶片裁切装置，包括样品进样区、裁切测厚区、样品运输区以及样品归纳区；
4、所述样品进样区包括若干个并列设置的样品放置区，所述样品进样区内设置有沿若干个所述样品放置区的设置方向水平滑动设置的取样器样品夹持装置，所述取样器样品夹持装置还沿竖向升降设置，
5、所述样品进样区内还设有扫描放置板，所述扫描放置板的上方设有扫描器尖端摄像头，所述扫描放置板的一侧还设有样品放置区机械臂夹持装置,
6、所述裁切测厚区包括样品放置台，所述样品放置台的上方活动设有裁切刀头，所述样品放置台上滑动设有水平移动扫描器，
7、所述裁切测厚区还包括进样模块和称重模块。
8、作为一种优化的方案，所述样品运输区包括样品放置盒放置架，样品放置盒放置架一侧水平滑动设有样品放置盒夹手，所述样品放置盒夹手还沿竖向升降设置。
9、作为一种优化的方案，所述样品运输区内还水平滑动设有样品放置盒移动平台面，所述有样品放置盒移动平台面上滑动设有样品放置盒接触吸附式电磁铁，所述裁切测厚区内设有对应所述样品放置盒移动平台面的样品处理模块传送带。
10、作为一种优化的方案，所述样品归纳区包括若干个并列设置的样品收纳架，所述样品归纳区内设置有沿若干个所述样品收纳架的设置方向水平滑动设置的样品归纳移动平台，所述样品归纳移动平台上滑动设有样品归纳电磁吸附电磁铁。
11、作为一种优化的方案，所述样品归纳区内还设有样品检测台，所述样品检测台的上方设有样品检测扫描摄像头，所述样品检测台的一侧活动设有样品归纳区机械臂夹手。
12、本专利技术同时还公开全自动植物叶片裁切测厚称重方法，包括以下步骤：
13、s1：植物叶片在测定前的样品选取、样品平衡工作；
14、s2：样品放置工作；
15、s3：样品提取与二次筛选工作；
16、s4：样品圆片裁切工作；
17、s5：样品圆片厚度、重量测定工作；
18、s6：样品收集、测定完成后样品的数据进行分析比较工作。
19、作为一种优化的方案，所述步骤s1中的样品选取包括：根据植物叶片本身特性及完整程度判断人为选取植物叶片的样本及数量，进行分组叠放，若无样品特挑需求也可将叶片随机叠放；
20、样品平衡包括：若样品使用刚采摘的新鲜程度较佳、弹性较好的植物叶片，可直接进行测定；若使用新鲜程度不佳的陈叶片，需在适宜温、湿度条件下进行平衡至使其可以自由伸展、弯曲的程度，以避免出现因叶片在后续测定时由于过于干燥而在运输、裁切步骤中发生破损、造碎的情况，使其裁切后性状满足后续的厚度、重量测定。
21、作为一种优化的方案，所述步骤s2包括：将筛选出的植物叶片样品组依据分组时的堆叠，将该组所有样品的叶梗朝向调整为一致，依次按组放入不同的样品放置区样品格子内；放置时需将叶梗部位放在样品放置区感应器上，使设备识别各组样品数量与顺序，并设置此次实验样品测定顺序、叶片打孔位置、数量等参数，人工操作步骤即结束，等待设备自动开始二次筛选工作。
22、作为一种优化的方案，所述步骤s3包括：待放置完成后，装置利用取样器夹手按照设定顺序对样品放置区内各样品格子的已分组样品进行抓取，并将其按组内顺序逐个放置在样品扫描区内进行扫描，通过扫描区立式摄像头俯视拍摄拍摄图像，所摄图像传输至装置内置电脑，通过ai识别软件分析并观察其是否符合打孔要求；若样品有因第一轮筛选时的人为疏忽而具有待打孔位置明显破损、断裂等情况，则不符合打孔要求；若叶片完好，设置待打孔区域无破损或无较大明显破损，则符合后续实验步骤要求，由多关节机械臂抓取经由进样区传送带进入样品裁剪区。
23、作为一种优化的方案，所述步骤s4包括：经二次筛选后合格的植物叶片通过裁剪区的多关节机械臂抓取放置在打孔区内样品放置台上，在样品完成扫描、展平工作进入待裁切状态后，通过立式红外扫描仪进行对样品放置板的全区域扫描，获得红外深度图像，传输至内置电脑进行ai分析，以确定样品的主脉、细小支脉分布位置，进而确定打孔位置；确定打孔位置后裁切装置按照打孔区坐标移动至裁切位置上方，按照实验前设定的打孔数量、位置、直径等参数选择对应的环刀环径和数量，并调整各打孔模块间距。
24、作为一种优化的方案，所述步骤s5包括：测厚称重区抓钩抓取在圆片收集区所整齐码放的裁切样品，按照前期的设定数量选择单次测定圆片数量，并进入厚度测定区域样品放置台，厚度测定区域四周伸缩杆对样品放置台上圆片进行再次扶正、对齐，放置台内集成的电子天平开启，称取样品重量，称重后由测厚装置测厚移动模块和放置台对对打孔圆片进行夹持，并测量厚度。
25、作为一种优化的方案，所述步骤s6包括：样品运输区内有收集盒置放架，使用移动装置对置放架上依次放置的收集盒进行抓取、移动；待测厚结束后，通过测厚称重区域的进样器将样品移入收纳盒，运入样品归纳区；通过样品归纳区机械臂经过样品图像摄影装置捕获图像，待内置电脑ai识别系统再次筛选无破损、褶皱，样品合格后，将本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.全自动植物叶片裁切装置，其特征在于：包括样品进样区、裁切测厚区、样品运输区以及样品归纳区；
2.根据权利要求1所述的全自动植物叶片裁切装置，其特征在于：所述样品运输区包括样品放置盒放置架(82)，样品放置盒放置架(82)一侧水平滑动设有样品放置盒夹手(84)，所述样品放置盒夹手(84)还沿竖向升降设置，
3.根据权利要求2所述的全自动植物叶片裁切装置，其特征在于：所述样品归纳区包括若干个并列设置的样品收纳架，所述样品归纳区内设置有沿若干个所述样品收纳架的设置方向水平滑动设置的样品归纳移动平台，所述样品归纳移动平台上滑动设有样品归纳电磁吸附电磁铁，
4.本专利技术同时还公开全自动植物叶片裁切测厚称重方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的全自动植物叶片裁切测厚称重方法，其特征在于：所述步骤S1中的样品选取包括：根据植物叶片本身特性及完整程度判断人为选取植物叶片的样本及数量，进行分组叠放，若无样品特挑需求也可将叶片随机叠放；
6.根据权利要求4所述的全自动植物叶片裁切测厚称重方法，其特征在于：所述步骤S2包括：将筛
7.根据权利要求4所述的全自动植物叶片裁切测厚称重方法，其特征在于：所述步骤S3包括：待放置完成后，装置利用取样器夹手按照设定顺序对样品放置区内各样品格子的已分组样品进行抓取，并将其按组内顺序逐个放置在样品扫描区内进行扫描，通过扫描区立式摄像头俯视拍摄拍摄图像，所摄图像传输至装置内置电脑，通过AI识别软件分析并观察其是否符合打孔要求；若样品有因第一轮筛选时的人为疏忽而具有待打孔位置明显破损、断裂等情况，则不符合打孔要求；若叶片完好，设置待打孔区域无破损或无较大明显破损，则符合后续实验步骤要求，由多关节机械臂抓取经由进样区传送带进入样品裁剪区。
8.根据权利要求4所述的全自动植物叶片裁切测厚称重方法，其特征在于：所述步骤S4包括：经二次筛选后合格的植物叶片通过裁剪区的多关节机械臂抓取放置在打孔区内样品放置台上，在样品完成扫描、展平工作进入待裁切状态后，通过立式红外扫描仪进行对样品放置板的全区域扫描，获得红外深度图像，传输至内置电脑进行AI分析，以确定样品的主脉、细小支脉分布位置，进而确定打孔位置；确定打孔位置后裁切装置按照打孔区坐标移动至裁切位置上方，按照实验前设定的打孔数量、位置、直径等参数选择对应的环刀环径和数量，并调整各打孔模块间距。
9.根据权利要求4所述的全自动植物叶片裁切测厚称重方法，其特征在于：所述步骤S5包括：测厚称重区抓钩抓取在圆片收集区所整齐码放的裁切样品，按照前期的设定数量选择单次测定圆片数量，并进入厚度测定区域样品放置台，厚度测定区域四周伸缩杆对样品放置台上圆片进行再次扶正、对齐，放置台内集成的电子天平开启，称取样品重量，称重后由测厚装置测厚移动模块和放置台对对打孔圆片进行夹持，并测量厚度。
10.根据权利要求4所述的全自动植物叶片裁切测厚称重方法，其特征在于：所述步骤S6包括：样品运输区内有收集盒置放架，使用移动装置对置放架上依次放置的收集盒进行抓取、移动；待测厚结束后，通过测厚称重区域的进样器将样品移入收纳盒，运入样品归纳区；通过样品归纳区机械臂经过样品图像摄影装置捕获图像，待内置电脑AI识别系统再次筛选无破损、褶皱，样品合格后，将上述模块所保存数据进行记录，
...【技术特征摘要】
1.全自动植物叶片裁切装置，其特征在于：包括样品进样区、裁切测厚区、样品运输区以及样品归纳区；
2.根据权利要求1所述的全自动植物叶片裁切装置，其特征在于：所述样品运输区包括样品放置盒放置架(82)，样品放置盒放置架(82)一侧水平滑动设有样品放置盒夹手(84)，所述样品放置盒夹手(84)还沿竖向升降设置，
3.根据权利要求2所述的全自动植物叶片裁切装置，其特征在于：所述样品归纳区包括若干个并列设置的样品收纳架，所述样品归纳区内设置有沿若干个所述样品收纳架的设置方向水平滑动设置的样品归纳移动平台，所述样品归纳移动平台上滑动设有样品归纳电磁吸附电磁铁，
4.本发明同时还公开全自动植物叶片裁切测厚称重方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的全自动植物叶片裁切测厚称重方法，其特征在于：所述步骤s1中的样品选取包括：根据植物叶片本身特性及完整程度判断人为选取植物叶片的样本及数量，进行分组叠放，若无样品特挑需求也可将叶片随机叠放；
6.根据权利要求4所述的全自动植物叶片裁切测厚称重方法，其特征在于：所述步骤s2包括：将筛选出的植物叶片样品组依据分组时的堆叠，将该组所有样品的叶梗朝向调整为一致，依次按组放入不同的样品放置区样品格子内；放置时需将叶梗部位放在样品放置区感应器上，使设备识别各组样品数量与顺序，并设置此次实验样品测定顺序、叶片打孔位置、数量等参数，人工操作步骤即结束，等待设备自动开始二次筛选工作。
7.根据权利要求4所述的全自动植物叶片裁切测厚称重方法，其特征在于：所述步骤s3包括：待放置完成后，装置利用取样器夹手按照设定顺序对样品放置区内各样品格子的已分组样品进行抓取，并将其按组内顺序逐个放置在样品扫描区内进行扫描，通过扫描区立式摄像头俯视拍摄拍摄图像，所摄图像传输至装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺远，安小宇，李龙科，杨靖，杨雪鹏，许春平，陈国瑀，程传玲，刘春奎，黄申，李玥，王俊己，
申请(专利权)人：郑州轻工业大学，
类型：发明
国别省市：
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