片機(jī)，由單片機(jī)來處理這些?目息Ο
[0027]機(jī)械臂分級(jí)單元由:舵機(jī)，機(jī)械臂，軸承等組成，舵機(jī)在單片機(jī)的控制下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)食品的重量分級(jí)。本設(shè)備圖是按照重量可分為7級(jí)來畫的，第7級(jí)食品直接運(yùn)動(dòng)到傳送帶的盡頭掉到儲(chǔ)物箱中。
[0028]控制單元是整套裝備的大腦包括:上位機(jī)聯(lián)想牌計(jì)算機(jī)，ATK-HC05藍(lán)牙，下位機(jī)STM32F103ZET6單片機(jī)，集成電路等組成。主要是負(fù)責(zé)對(duì)采集的信息進(jìn)行信息處理，并對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出命令。
[0029]輸送單元主要是負(fù)責(zé)食品的運(yùn)輸，包括:傳動(dòng)帶，滾軸，滾筒，直流電機(jī)，機(jī)架等組成。
[0030]遠(yuǎn)程監(jiān)控單元是是有l(wèi)abview編程的一個(gè)labview電腦實(shí)時(shí)顯示界面，即一個(gè)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控界面。通過這個(gè)界面可以實(shí)時(shí)的顯示現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器的工作狀況，具體包括顯示加工食品的總數(shù)量，總重量，加工的速度，現(xiàn)場(chǎng)的工作溫度，濕度等。
[0031]當(dāng)食品經(jīng)傳動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)到滾軸式傳送帶時(shí)，滾軸在摩擦帶的摩擦之下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，相應(yīng)的食品也會(huì)在滾軸上發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)的食品到達(dá)視場(chǎng)內(nèi)一定位置，食品的運(yùn)動(dòng)狀況檢測(cè)傳感器(即紅外線對(duì)管檢測(cè)傳感器)被觸發(fā)，具有外觸發(fā)功能的圖像采集卡開始采集圖像，模擬信號(hào)經(jīng)圖像采集卡輸入通道進(jìn)入圖像采集卡，經(jīng)解碼器把PAL制式的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字分量為R.G.B的數(shù)字圖像，通過PCI總線傳入計(jì)算機(jī)內(nèi)存，供后續(xù)處理。攝像頭會(huì)捕捉轉(zhuǎn)動(dòng)食品的360度圖像，檢測(cè)食品的質(zhì)量，當(dāng)所拍攝圖片經(jīng)過圖像處理系統(tǒng)處理后，不同于數(shù)據(jù)庫圖片時(shí)即為次品，計(jì)算機(jī)會(huì)通過藍(lán)牙模塊傳送命令給下位機(jī)單片機(jī)，下位機(jī)再控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，舵機(jī)帶動(dòng)機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而將次品剔除。然后，合格產(chǎn)品緊接著進(jìn)入稱重模塊，我們把整個(gè)稱重模塊傳動(dòng)部分固定在懸臂梁式稱重傳感器上，這樣就可以避免傳動(dòng)帶的張緊力對(duì)稱重的影響。
[0032]稱重原理為:當(dāng)食品進(jìn)入稱重模塊時(shí)，稱重傳感器檢測(cè)到重量數(shù)據(jù)先呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，然后維持一定小幅度的波動(dòng)，最后呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，當(dāng)其值維持小幅波動(dòng)時(shí)即認(rèn)為是食品完全進(jìn)入稱重模塊，此時(shí)，開始記錄稱重?cái)?shù)據(jù)。食品完全進(jìn)入稱重模塊時(shí)，電阻應(yīng)變片發(fā)生應(yīng)變，電阻變化經(jīng)橋式電路轉(zhuǎn)化為電壓變化，經(jīng)過放大電路放大微弱的電壓信號(hào)，經(jīng)過濾波電路濾波，再由A/D采集信號(hào)傳給單片機(jī)處理。本專利的程序部分是利用keil軟件經(jīng)過C語言編程利用靜態(tài)標(biāo)定算法，誤差分析補(bǔ)償算法對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即可得出食品重量。通過對(duì)射式光電開關(guān)檢測(cè)食品位置，原理為對(duì)射式光電開關(guān)是將投光器與受光器置于相對(duì)的兩個(gè)裝置，光束也是在相對(duì)的兩個(gè)裝置之間，穿達(dá)投光器與受光器之間的雞腿會(huì)阻斷光束并啟動(dòng)受光器。當(dāng)食品擋住紅外線時(shí)，光電開關(guān)輸出電平發(fā)生轉(zhuǎn)變。通過檢測(cè)光電開關(guān)的電平轉(zhuǎn)換次數(shù)來判斷是第幾個(gè)食品到達(dá)相應(yīng)的機(jī)械臂處。配合檢重單元的重量二者構(gòu)成一個(gè)與運(yùn)算，當(dāng)檢測(cè)到一個(gè)重量m之后，先判斷這個(gè)重量m的取值范圍是處于哪一個(gè)重量等級(jí)，當(dāng)這個(gè)食品運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的重量區(qū)間分級(jí)單元時(shí)通過檢測(cè)光電開關(guān)的電平轉(zhuǎn)換進(jìn)而由單片機(jī)發(fā)出指令控制相應(yīng)舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而將食品掃到儲(chǔ)物箱中，實(shí)現(xiàn)重量分級(jí)。
[0033]圖1中，當(dāng)食品從工作臺(tái)傳送帶上運(yùn)動(dòng)到2滾軸式傳送帶上，在摩擦帶的摩擦之下，輥?zhàn)影l(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)食品轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)食品運(yùn)動(dòng)到3攝像頭下時(shí)，光電開關(guān)會(huì)打開，進(jìn)而控制攝像頭連續(xù)攝取多張圖片傳給計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理，當(dāng)所拍攝圖片經(jīng)過圖像處理系統(tǒng)處理后，不同于數(shù)據(jù)庫圖片時(shí)即為次品，計(jì)算機(jī)會(huì)通過藍(lán)牙模塊傳送命令給下位機(jī)單片機(jī)，下位機(jī)再控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，舵機(jī)帶動(dòng)機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而將次品剔除出去，存放在5次品儲(chǔ)物箱當(dāng)中。通過食品質(zhì)量檢測(cè)之后的合格產(chǎn)品直接掉落在7格式傳動(dòng)帶的小格子之中，運(yùn)動(dòng)到9撥輪附近時(shí)由撥輪將食品撥到10過渡傳送帶上，以保持食品運(yùn)動(dòng)速度與12稱重傳送帶運(yùn)動(dòng)速度的一致性，便于進(jìn)行重量的稱重。圖5中，我們特別設(shè)計(jì)的一種重量檢測(cè)傳動(dòng)帶，19應(yīng)變壓力傳感器一端用螺絲固定到稱重傳動(dòng)帶的機(jī)架上，另一端通過螺絲固定到支撐架上。支撐架上面又與兩根支撐18連接軸固定連接，支撐軸與滾珠軸承軸過盈配合，滾珠軸承與21支撐滾輪是過盈配合。支撐滾輪是直接接觸傳動(dòng)帶的，當(dāng)食品運(yùn)動(dòng)到5稱重傳動(dòng)帶之上時(shí)，下面的應(yīng)變壓力傳感器檢測(cè)到重量信號(hào)，經(jīng)過放大電路，濾波電路，A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路傳送給單片機(jī)進(jìn)行信息處理，經(jīng)過C語言編程利用靜態(tài)標(biāo)定算法，誤差分析補(bǔ)償算法對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即可得出食品重量。通過檢測(cè)光電開關(guān)的電平轉(zhuǎn)換次數(shù)來判斷是第幾個(gè)食品到達(dá)相應(yīng)的機(jī)械臂處。配合檢重單元的重量二者構(gòu)成一個(gè)與運(yùn)算，當(dāng)檢測(cè)到一個(gè)重量m之后，先判斷這個(gè)重量m的取值范圍是處于哪一個(gè)重量等級(jí)，當(dāng)這個(gè)食品運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的重量區(qū)間分級(jí)單元時(shí)通過檢測(cè)光電開關(guān)的電平轉(zhuǎn)換進(jìn)而由單片機(jī)發(fā)出指令控制相應(yīng)舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而將食品掃到相應(yīng)的合格品儲(chǔ)物箱中，實(shí)現(xiàn)重量分級(jí)。
[0034]在整個(gè)重量分級(jí)裝備工作的過程中，我們可以在任何一個(gè)有互聯(lián)網(wǎng)的地方，及時(shí)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控。我們通過labview編程的一個(gè)電腦實(shí)時(shí)顯示界面，即一個(gè)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控界面。所述的重量分級(jí)裝備中的電路控制單元中有個(gè)無線w1-fi模塊，這個(gè)無線w1-fi模塊可以實(shí)時(shí)的將機(jī)器的工作狀態(tài)通過發(fā)射無線信號(hào)發(fā)射出去，和車間路由器連接的電腦就可以實(shí)時(shí)的接受到這個(gè)信號(hào)，進(jìn)而通過這個(gè)界面可以實(shí)時(shí)的顯示現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器的工作狀況，具體包括顯示加工食品的總數(shù)量，總重量，加工的速度，現(xiàn)場(chǎng)的工作溫度，濕度等。可以車間管理人員對(duì)該生產(chǎn)工序進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。
[0035]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種食品加工生產(chǎn)線動(dòng)態(tài)品質(zhì)檢測(cè)與重量自動(dòng)分級(jí)裝置，包括機(jī)架(1)以及機(jī)架(1)上設(shè)置的滾軸式傳送帶(2)，其特征在于，所述滾軸式傳送帶(2)上部設(shè)有(3)攝像頭，所述滾軸式傳送帶(2)—側(cè)設(shè)有第一舵機(jī)(4)，所述第一舵機(jī)(4)一側(cè)設(shè)有次品儲(chǔ)物箱(5)，所述滾軸式傳送帶(2 )的機(jī)架(1) 一側(cè)設(shè)有第一交流電機(jī)(6 );所述機(jī)架(1)上設(shè)有格式傳送帶(7 )，所述格式傳送帶(7 )設(shè)置在滾軸式傳送帶(2 ) —端，所述格式傳送帶(7 ) 一側(cè)設(shè)有第二交流電機(jī)(8 )，所述第二直流電機(jī)(8 )通過同步帶連接撥輪(9 )，所述撥輪(9 ) 一側(cè)設(shè)有過渡傳送帶(10)，所述過渡傳送帶(10)的機(jī)架(1) 一側(cè)設(shè)有控制模塊(11)，所述過渡傳送帶(10)與稱重傳送帶(12)相連接，所述稱重傳送帶(12)與分級(jí)傳送帶(16)相連接，所述稱重傳送帶(12) —側(cè)設(shè)有第二舵機(jī)(13)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食品加工生產(chǎn)線動(dòng)態(tài)品質(zhì)檢測(cè)與重量自動(dòng)分級(jí)裝置，其特征在于，所述第一舵機(jī)(4)與第一機(jī)械臂相連接，所述第二舵機(jī)(13)與第二機(jī)械臂連接，所述機(jī)架(1) 一側(cè)設(shè)有若干擋板(14)，所述擋板(14)下部設(shè)有合格品儲(chǔ)物箱(15)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食品加工生產(chǎn)線動(dòng)態(tài)品質(zhì)檢測(cè)與重量自動(dòng)分級(jí)裝置，其特征在于，所述稱重傳送帶(12)上設(shè)有壓力傳感器(19)和電路板單元(20)，所述壓力傳感器(19)與電路板單元(20)電性連接，所述稱重傳送帶(12)底端設(shè)有支撐輪(21)，所述稱重傳送帶(12)兩端分別設(shè)有兩個(gè)皮帶滾輪(17)，所述皮帶滾輪(17)與皮帶滾輪(17)通過連接軸(18)相連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種食品加工生產(chǎn)線動(dòng)態(tài)品質(zhì)檢測(cè)與重量自動(dòng)分級(jí)裝置，包括機(jī)架以及機(jī)架上設(shè)置的滾軸式傳送帶，所述滾軸式傳送帶上部設(shè)有攝像頭，所述滾軸式傳送帶一側(cè)設(shè)有第一舵機(jī)，所述滾軸式傳送帶的機(jī)架一側(cè)設(shè)有第一交流電機(jī)；所述機(jī)架上設(shè)有格式傳送帶，所述格式傳送帶設(shè)置在滾軸式傳送帶一端，所述格式傳送帶一側(cè)設(shè)有第二交流電機(jī)，所述第二直流電機(jī)通過同步帶連接撥輪，所述撥輪一側(cè)設(shè)有過渡傳送帶，所述過渡傳送帶與稱重傳送帶相連接，所述稱重傳送帶與分級(jí)傳送帶相連接。本實(shí)用新型撥盤來控制每?jī)蓚€(gè)產(chǎn)品之間的距離，以防止產(chǎn)品距離太近而出現(xiàn)重量分級(jí)失誤,在由單片機(jī)處理這些信息，進(jìn)而控制舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的重量分級(jí)。
【IPC分類】B07C5/34, B07C5/28, B07C5/36
【公開號(hào)】CN204974510
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520756299
【發(fā)明人】趙立新, 吳玉紅, 丁筱玲, 婁偉, 劉忠寶, 施國(guó)英, 丁皓
【申請(qǐng)人】山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年9月28日