一種獼猴桃檢測分級裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，涉及一種水果檢測裝置，具體涉及一種獼猴桃檢測分級裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]果蔬分選是一種勞動密集型的工作，在很多國家，由于人口老齡化和農(nóng)業(yè)勞動力越來越缺乏，勞動力成本增加。果蔬分選作業(yè)是目前果蔬生產(chǎn)鏈中最耗時(shí)、最費(fèi)力的環(huán)節(jié)之一，分選作業(yè)質(zhì)量的好壞直接影響到產(chǎn)品的市場銷售價(jià)格，影響農(nóng)民的種植收益。近年來，隨著圖像處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，利用機(jī)器視覺技術(shù)對水果進(jìn)行自動檢測和分級，已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。國外從20世紀(jì)90年代就開始研究基于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的水果分級系統(tǒng)，到現(xiàn)在已有大量的實(shí)用產(chǎn)品，如美國的OscARTM型高速水果分級生產(chǎn)線，用于蘋果、橘子等水果的分等定級和品質(zhì)檢測，而國內(nèi)在這方面的研究起步較晚。目前獼猴桃仍主要依靠人工分揀，勞動強(qiáng)度大，工作耗時(shí)而且成本也越來越高。
[0003]與此同時(shí)我國市場上存在的水果分選機(jī)大多局限于對外觀大小、重量的檢測。而隨著生活水平的提高，消費(fèi)者在購買水果時(shí)不再僅僅關(guān)注水果的外觀，更多的注重其口感，如我國的煙臺紅富士，安徽旸山縣的酥梨等，都是靠口感打出了自己的品牌，并借此打開了國際市場。因此，伴隨著光譜檢測技術(shù)的高速發(fā)展，利用近紅外光譜技術(shù)檢測果品的糖度已成為一種趨勢。
[0004]目前，由于獼猴桃的區(qū)域性特征，實(shí)現(xiàn)我國獼猴桃采后外觀與內(nèi)部品質(zhì)同時(shí)檢測與分級的設(shè)備至今在國內(nèi)還是空白，其分級方式大多還是人工分級，且其分級標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，在國內(nèi)外市場難以取得較大的競爭優(yōu)勢。本實(shí)用新型針對獼猴桃等皮薄水果的特點(diǎn)，研制了傾斜輸送帶式水果分級機(jī)，僅需要一條輸送帶就可以完成果實(shí)運(yùn)輸和分離工作。運(yùn)輸機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成傾斜式，通過獼猴桃物理特性研究確定合理的傾斜角度，既能保證果實(shí)平穩(wěn)運(yùn)輸，又能輔助分級執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)果實(shí)分離。有效避免了水果表面與機(jī)械裝置之間的相互摩擦或碰撞，大大降低了獼猴桃等水果在檢測過程當(dāng)中的損傷率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有分級方法和分級裝置的不足，本實(shí)用新型提供了一種小型移動式獼猴桃無損檢測及分級裝置，該裝置應(yīng)用機(jī)器視覺技術(shù)，采集并實(shí)時(shí)處理獼猴桃圖像，完成對獼猴桃大小等級的判定，同時(shí)基于近紅外光譜技術(shù)完成了對獼猴桃光譜吸收率的獲取，實(shí)現(xiàn)了對其內(nèi)部糖度的檢測，最后根據(jù)等級判定結(jié)果控制分離執(zhí)行部分作出相應(yīng)的動作，最終實(shí)現(xiàn)獼猴桃果實(shí)的分級。它解決了人工分選勞動強(qiáng)度大、效率低、成本高的問題，實(shí)現(xiàn)了獼猴桃分選作業(yè)的機(jī)械化、自動化和智能化。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種獼猴桃檢測分級裝置，包括機(jī)架，所述機(jī)架的上邊安裝有傾斜式輸送機(jī)構(gòu)，下邊安裝有控制器；所述傾斜式輸送機(jī)構(gòu)上邊右側(cè)安裝有檢測箱，側(cè)面安裝有分級卸果機(jī)構(gòu)；所述檢測箱內(nèi)設(shè)有果實(shí)大小檢測機(jī)構(gòu)和果實(shí)內(nèi)部糖度檢測機(jī)構(gòu)，所述控制器分別與果實(shí)大小檢測機(jī)構(gòu)、果實(shí)內(nèi)部糖度檢測機(jī)構(gòu)、分級卸果機(jī)構(gòu)、傾斜式輸送機(jī)構(gòu)連接。
[0007]所述傾斜式輸送機(jī)構(gòu)由電動機(jī)、傾斜式輸送帶、擋條、擋板和角度調(diào)整桿機(jī)構(gòu)組成；所述傾斜式輸送帶通過電機(jī)運(yùn)行，傾斜式輸送帶的傾斜角度由角度調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)，傾斜式輸送帶上粘結(jié)輸送帶擋條，側(cè)面裝有擋板。
[0008]所述果實(shí)大小檢測機(jī)構(gòu)由第一光電傳感器、超聲波測距傳感器和攝像頭組成，所述攝像頭安裝在攝像頭固定支架上，所述光攝像頭固定支架、第一光電傳感器和超聲波測距傳感器安裝在固定支架上。
[0009]所述果實(shí)內(nèi)部糖度檢測機(jī)構(gòu)由直線導(dǎo)軌滑臺、步進(jìn)電機(jī)、光譜儀、鹵鎢燈光源、所述第二光電傳感器、光纖探頭、光纖組成；所述直線導(dǎo)軌滑臺垂直安裝在固定支架上，所述步進(jìn)電機(jī)在滑臺頂端跟滑臺連接在一起，所述光纖探頭固定在滑塊上隨滑塊的移動來調(diào)整其端面到果實(shí)的距離，所述光譜儀跟齒鎢燈光源置于檢測箱頂部通過光纖連接，所述第二光電傳感器安裝在滑塊上。
[0010]所述分級卸果機(jī)構(gòu)由分離擋板、旋轉(zhuǎn)電磁鐵、第三光電傳感器、集果槽組成，所述旋轉(zhuǎn)電磁鐵根據(jù)檢測箱內(nèi)的等級判定結(jié)果，以及第三光電傳感器對果實(shí)的位置感應(yīng)，分別控制相應(yīng)的分離擋板打開。
[0011]所述角度調(diào)整桿機(jī)構(gòu)由固定板、角度調(diào)整桿、固定板組成，所述角度調(diào)整桿上端與固定板連接，下端穿過固定板通過螺母固定；所述固定板與安裝在傾斜式輸送帶側(cè)面的擋板連接；所述固定板與機(jī)架連接。
[0012]所述攝像頭利用Microsoft微軟相機(jī)進(jìn)行圖像采集。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0014]本裝置采用單片機(jī)進(jìn)行整體控制，利用Microsoft微軟相機(jī)進(jìn)行圖像采集，計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)判別獼猴桃大??；同時(shí)還利用愛萬提斯光譜儀采集光譜信息，計(jì)算機(jī)通過數(shù)學(xué)模型預(yù)測獼猴桃的糖度高低。兩個(gè)工作過程先后進(jìn)行，傳感器對工作過程進(jìn)行精確檢測反饋，獼猴桃輸送速度通過電機(jī)調(diào)頻實(shí)現(xiàn)，整個(gè)過程將輸送帶式傳送平臺的移動、獼猴桃果實(shí)的圖像采集與光譜曲線的獲取、以及旋轉(zhuǎn)磁鐵與分離擋版的配合等進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)了獼猴桃果實(shí)檢測分級的機(jī)械化、自動化。該獼猴桃檢測分級裝置實(shí)現(xiàn)了對獼猴桃的標(biāo)準(zhǔn)化分選，為后續(xù)的包裝、銷售提供前提條件，為開拓國際市場打下了基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型一種獼猴桃檢測分級裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型一種獼猴桃檢測分級裝置的檢測機(jī)構(gòu)放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型一種獼猴桃檢測分級裝置的分級卸果機(jī)構(gòu)放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為本實(shí)用新型一種獼猴桃檢測分級裝置的角度調(diào)整機(jī)構(gòu)放大示意圖；
[0019]圖5為本實(shí)用新型一種獼猴桃檢測分級裝置的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]圖1從主視圖的角度給出了本實(shí)用新型一種獼猴桃檢測分級裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖，所述機(jī)架1的上邊安裝有傾斜式輸送機(jī)構(gòu)31，下邊安裝有控制器8 ;所述傾斜式輸送機(jī)構(gòu)31上邊右側(cè)安裝有檢測箱33，側(cè)面安裝有分級卸果機(jī)構(gòu)4 ;所述檢測箱33內(nèi)設(shè)有果實(shí)大小檢測機(jī)構(gòu)2和果實(shí)內(nèi)部糖度檢測機(jī)構(gòu)3，所述控制器8分別與果實(shí)大小檢測機(jī)構(gòu)2、果實(shí)內(nèi)部糖度檢測機(jī)構(gòu)3、分級卸果機(jī)構(gòu)4、傾斜式輸送機(jī)構(gòu)31連接。
[0021]參見圖1和圖2，所述傾斜式輸送機(jī)構(gòu)31由電動機(jī)7、傾斜式輸送帶6、擋條5、擋板9和角度調(diào)整桿機(jī)構(gòu)32組成；所述傾斜式輸送帶6通過電機(jī)7運(yùn)行，傾斜式輸送帶6的傾斜角度由角度調(diào)整機(jī)構(gòu)32進(jìn)行調(diào)節(jié)，傾斜式輸送帶6上粘結(jié)輸送帶擋條5，側(cè)面裝有擋板9。
[0022]參見圖2，所述果實(shí)大小檢測機(jī)構(gòu)2由光電傳感器14、超聲波測距傳感器16和攝像頭26組成，所述攝像頭26安裝在攝像頭固定支架17上，所述光攝像頭固定支架17、電傳感器14和超聲波測距傳感器16安裝在固定支架15上。當(dāng)光電傳感器14檢測到獼猴桃的位置信息時(shí)，便通過控制系統(tǒng)控制攝像頭26采集果實(shí)圖像信息，同時(shí)借助matlab編寫的程序?qū)D像進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，得出獼猴桃大小等級信息。所述攝像頭利用Microsoft微軟相機(jī)進(jìn)行圖像米集。
[0023]參見圖2，所述果實(shí)內(nèi)部糖度檢測機(jī)構(gòu)由直線導(dǎo)軌滑臺22、步