水果分选机可控旋转角度齿纹托盘装置制造方法及图纸

一种农业机械技术领域的水果分选机可控旋转角度齿纹托盘装置，包括：物料传输机构、水果信息采集机构和分选机构，其中：水果信息采集机构设置于物料传输机构的中部，物料传输机构与分选机构相连。本发明专利技术能够实现水果旋转角度的控制，满足图像采集系统采集被测水果全表面图像信息的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种农业机械
的装置，具体是一种水果分选机可控旋转角度齿纹托盘装置。
技术介绍
目前，水果的品质检测一般使用机器视觉采集水果的表面图像，然后把图像传输至计算机，通过图像处理方法对水果的尺寸、颜色、缺陷等品质特征进行提取，进而依据国家水果分级标准对水果的品质进行分选。在水果分选机系统中，为了采集水果表面图像，采集系统的设计也各种各样。现有的装置有单相机系统和多相机系统，单相机系统常见的装置为相机位于流水线正上方，水果经过时采集一副图像，这种装置因为只采集一副图像，造成采集信息不全面，以偏概全，水果品质分选误差大；或者为托盘增加动力装置，如步进电机，承载水果的托盘到达相机前方停止流水线传输，然后以一定的角度间隔使果盘旋转，并采集不同角度的多幅图像，这种装置不仅使托盘的构造变得复杂，而且使整个流水线作业效率大大降低，不利于水果的快速检测。多相机系统常见的装置为多个相机置于流水线上方，托盘可以翻滚，不同位置采集水果多幅图像，这种装置的缺点是不能控制托盘中水果的旋转角度，造成采集的信息重叠或者重要特征遗失，既增加了处理难度，又降低准确度；或者多个相机在流水线上方呈环状布局，水果经过其下方时采集不同角度的多幅图像，这种装置的缺点是所采图像和相机夹角较大，水果畸变严重，各个图像背景不宜控制，增加后期处理难度。经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN201313098，公告日20090923，记载了一种“基于LED和数码相机的水果分选计算机图像获取装置”，该装置由发射红光、蓝光、绿光和红外光二极管组成发射光源的LED阵列板对称布置于水果支撑台两侧，LED阵列板成45°角倾斜放置；数码相机垂直放置于水果支撑台上方处，计算机通过USB接口与数码相机连接；通过计算机控制数码相机能获得不同辐照光源下的水果反射光谱图像。将红光、蓝光、绿光和红外光二极管用于水果分选。但该现有技术属于单相机系统，采集水果表面图像时，水果和相机均不能旋转，容易造成水果表面重要品质信息遗失，进而影响分选精度。中国专利文献号CN101024220，公开日20070829，记载了一种“水果输送分选一体化装置”，该装置包括循环输送链系统，该循环输送链系统包括上料区I、图像采集区2和分级卸料区3、主动链轮4、从动链轮6和循环输送链链条7，在循环输送链链条7上设有水果支承滚子组件8和水果分选杠杆组件9，水果支承滚子组件8和水果分选杠杆组件9均设在循环输送链链条7的两侧，且水果支承滚子组件8和水果分选杠杆组件9间隔排列，本专利技术结构紧凑、占地面积小且分选效率高，能够完成水果的平稳上料、输送和自动分级卸料，并能使水果在图像采集区以基本相同的角速度均匀翻转。该现有技术为了使水果在图像采集区以基本相同的角速度均匀翻转，设计了一种水果支撑滚子，该滚子在自身的重力作用下自然地压在了摩擦装置上，由于摩擦力作用，水果支撑滚子可以以基本相同的角速度均匀翻滚，这种方法虽然可以基本保证水果支撑滚子的均匀翻转，但并不能保证水果以基本相同的角速度均匀翻转，因而在水果表面图像采集时，容易造成水果表面品质信息的重复采集或重要信息特征的遗失，既增加了图像处理的难度，同时不能保证水果的分选精度。中国专利文献号CN 1603013，公开日2005-04-06，记载了一种“水果检测装置和方法”，该技术由水果输送翻转部分、计算机视觉识别部分和水果分级动作部分组成。其特征在于计算机视觉识别部分，由三个逐行扫描彩色摄像系统、一个光照箱、两个光电传感器、一个同步器、高速数据通讯模块、控制模块和相应的软件组成。水果高速输送并绕水平小轴自由转动，保证通过计算机视觉识别部分时能翻转240度左右；计算机视觉识别部分通过三个摄像系统，对每个水果采集9幅图像，融合这些图像的信息，提取品质特征信息，再采用识别软件结合知识库完成水果形状、大小、颜色、缺陷等全部外观品质的检测，并通过控制模块控制水果分级动作部分。其可以很方便的区分水果的果梗与果萼，提高了水果的形状和大小和缺陷检测的精度。但该现有技术所专利技术的水果输送翻转装置并不能相对准确地保证水果的翻转角度，容易造成水果表面品质信息的重复采集或重要信息特征的遗 失，既增加了图像融合、处理的难度，同时不能保证水果的分选精度。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种水果分选机可控旋转角度齿纹托盘装置，能够实现水果旋转角度的控制，满足图像采集系统采集被测水果全表面图像信息的目的。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术包括物料传输机构、水果信息采集机构和分选机构，其中水果信息采集机构设置于物料传输机构的中部，物料传输机构与分选机构相连。所述的物料传输机构包括上料机构、传动链条、若干个带有齿纹的用于盛放水果的托盘以及与挡板固定连接的导向齿条，其中两根传动链条的一端均与上料机构相连，若干托盘依次设置于传动链条上，挡板位于传动链条的中部且正对水果信息采集机构，托盘在沿传动链条传输过程中如遇到导向齿条，则托盘与导向齿条啮合，托盘沿逆时针方向旋转；当托盘与导向齿条分离，则托盘停止旋转；当托盘和导向齿条结束啮合，托盘则停止旋转，对应的水果信息采集机构进行图像采集。所述的水果信息采集机构包括至少一组、每组两个的相机及其圆顶形光源以及与相机相连的计算机，其中圆顶形光源设置于对应相机的镜头前方，相机的光轴与物料传输机构的分级流水线方向相垂直，相机通过拍摄水果图像并输出至计算机。所述的托盘包括盘体、轴承、连接轴和带有固定螺钉孔的底座，其中盘体与连接轴通过轴承相连接，使得盘体受到力矩时可以围绕连接轴平稳旋转，连接轴的底端固定设置于用于支撑盘体的底座上。本专利技术通过有效的机械设计，实现了水果旋转角度的控制，满足图像采集系统采集被测水果全表面图像信息的目的。附图说明图I为本专利技术结构示意图。图2为图I局部放大示意图。图3为托盘结构示意图。图4为实施例工作流程图。图5为实施例图像采集过程示意图；图中(a)为旋转2次示意图；(b)为旋转3次示意图。具体实施例方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。 实施例I如图1-3所示，本实施例包括物料传输机构I、水果信息采集机构2和分选机构3,其中水果信息米集机构2设置于物料传输机构I的中部，物料传输机构I与分选机构3相连。所述的物料传输机构I包括上料机构4、传动链条5、若干个带有齿纹6的用于盛放水果O的托盘7以及与挡板8固定连接的导向齿条9，其中两根传动链条5的一端均与上料机构4相连，若干托盘7依次设置于传动链条5上，挡板8位于传动链条5的中部且正对水果信息采集机构2，托盘7在沿传动链条5传输过程中如遇到导向齿条9，则托盘7与导向齿条9啮合，托盘7沿逆时针方向旋转；当托盘7与导向齿条9分离，则托盘7停止旋转；当托盘7和导向齿条9结束啮合，托盘7则停止旋转，对应的水果信息采集机构2进行图像采集。所述的挡板8厚度为3_5mm，且挡板8靠近水果O —侧的表面为黑色，整个挡板8固定于流水线机架14之上。所述的水果信息采集机构2包括至少一组、每组两个的相机10及其圆顶形光源11以及与相机10相连的计算机12，其中圆顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水果分选机可控旋转角度齿纹托盘装置，其特征在于，包括：物料传输机构、水果信息采集机构和分选机构，其中：水果信息采集机构设置于物料传输机构的中部，物料传输机构与分选机构相连；所述的物料传输机构包括：上料机构、传动链条、若干个带有齿纹的用于盛放水果的托盘以及与挡板固定连接的导向齿条，其中：两根传动链条的一端均与上料机构相连，若干托盘依次设置于传动链条上，挡板位于传动链条的中部且正对水果信息采集机构，托盘在沿传动链条传输过程中如遇到导向齿条，则托盘与导向齿条啮合，托盘沿逆时针方向旋转；当托盘与导向齿条分离，则托盘停止旋转；当托盘和导向齿条结束啮合，托盘则停止旋转，对应的水果信息采集机构进行图像采集；所述的水果信息采集机构包括：至少一组、每组两个的相机及其圆顶形光源以及与相机相连的计算机，其中：圆顶形光源设置于对应相机的镜头前方，相机的光轴与物料传输机构的分级流水线方向相垂直，相机通过拍摄水果图像并输出至计算机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成良，张保华，贡亮，屠珺，金理钻，李子枫，郭凯峰，林昌建，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：