專(zhuān)利名稱(chēng)：基于循環(huán)隊(duì)列控制分級(jí)的水果品質(zhì)實(shí)時(shí)分級(jí)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種按照物品的特性實(shí)時(shí)檢測(cè)分級(jí)的控制系統(tǒng)，尤其是一種基于循環(huán)隊(duì)列控制分級(jí)的水果品質(zhì)實(shí)時(shí)分級(jí)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)水果的產(chǎn)后處理水平還十分低下，大部分水果采摘后未經(jīng)產(chǎn)后處理就直接上市，影響了水果的商品價(jià)值。也有一些水果被依照其成熟度、表面缺陷、果梗的完整性和大小、重量等等分級(jí)指標(biāo)的分級(jí)由人工和肉眼識(shí)別判斷，因而水果的分類(lèi)具有較大的主觀性，效率相當(dāng)?shù)拖?，極大地阻礙了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)民收入的提高?，F(xiàn)有的水果分級(jí)設(shè)備主要是通過(guò)水果的重量和大小等一兩項(xiàng)指標(biāo)，前者主要是采用篩孔、滾筒間隙等方式來(lái)進(jìn)行，后者主要有利用電子稱(chēng)、力平衡支架來(lái)進(jìn)行分級(jí)的設(shè)備，這類(lèi)設(shè)備對(duì)存在有表面缺陷、果形獨(dú)特的水果無(wú)法分級(jí)，且存在分級(jí)過(guò)程中損傷水果表面等等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提供一種基于循環(huán)隊(duì)列控制分級(jí)的水果品質(zhì)實(shí)時(shí)分級(jí)控制系統(tǒng)，能在同步脈沖和分級(jí)判斷裝置的作用下，控制分級(jí)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，完成水果的自動(dòng)實(shí)時(shí)分級(jí)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是它包括1)機(jī)械輸送裝置包括由兩個(gè)鏈輪和環(huán)繞在鏈輪上的鏈條組成；2)計(jì)算機(jī)視覺(jué)識(shí)別裝置包括兩個(gè)位置傳感器、光照箱、攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)、圖像采集卡、功率放大器PA34；兩個(gè)位置傳感器安裝在機(jī)械輸送裝置上，通過(guò)電線與安裝在計(jì)算機(jī)內(nèi)的圖像采集卡相連，光照箱安裝在機(jī)械輸送裝置上方，攝像機(jī)位于光照箱內(nèi)，通過(guò)電纜與圖像采集卡相連，計(jì)算機(jī)通過(guò)并行口與功率放大器相連，功率放大器與安裝在機(jī)械分級(jí)裝置上的分級(jí)機(jī)構(gòu)相連，計(jì)算機(jī)的并行口數(shù)據(jù)位分別對(duì)應(yīng)不同的分級(jí)機(jī)構(gòu)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部設(shè)置幾個(gè)循環(huán)隊(duì)列，循環(huán)隊(duì)列的數(shù)量與分級(jí)機(jī)構(gòu)數(shù)量相同，用來(lái)標(biāo)記水果的級(jí)別，循環(huán)隊(duì)列的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)水果圖像采集點(diǎn)到相應(yīng)分級(jí)機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)度在計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝處理水果圖像的水果分級(jí)軟件；3)機(jī)械分級(jí)裝置包括由兩個(gè)鏈輪和環(huán)繞在鏈輪上的鏈條組成，出料口安裝在分級(jí)機(jī)構(gòu)的下方，且與分級(jí)機(jī)構(gòu)相對(duì)應(yīng)；在機(jī)械分級(jí)裝置上，裝有料斗和分段安裝有滑軌，滑軌之間的間隙由分級(jí)機(jī)構(gòu)填補(bǔ)，料斗上裝有滑動(dòng)軸，滑動(dòng)軸能在滑軌和分級(jí)機(jī)構(gòu)上的動(dòng)刀片上自由滑動(dòng)；水果由機(jī)械輸送裝置1輸送到光照箱3內(nèi)，觸發(fā)位置傳感器2，位置傳感器產(chǎn)生同步脈沖，該脈沖觸發(fā)安裝在計(jì)算機(jī)5上的圖像采集卡6開(kāi)始采集圖像，在計(jì)算機(jī)5完成圖像采集的同時(shí)，將上一次圖像處理的結(jié)果在循環(huán)隊(duì)列的隊(duì)尾加入，然后檢測(cè)各循環(huán)隊(duì)列的隊(duì)頭，如果某個(gè)隊(duì)列的隊(duì)頭指示有水果需輸出，則在并行口的相應(yīng)位上輸出控制信號(hào)，控制分級(jí)機(jī)構(gòu)9的動(dòng)作。分級(jí)機(jī)構(gòu)的回復(fù)由分級(jí)機(jī)構(gòu)自動(dòng)完成。
本實(shí)用新型的有益效果是檢測(cè)分級(jí)可適應(yīng)不同的分級(jí)速度，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是分級(jí)機(jī)構(gòu)關(guān)閉時(shí)的狀態(tài)；圖3是分級(jí)機(jī)構(gòu)開(kāi)啟時(shí)的狀態(tài)。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，基于循環(huán)隊(duì)列控制分級(jí)的水果品質(zhì)實(shí)時(shí)分級(jí)控制系統(tǒng)包括1)機(jī)械輸送裝置1包括由兩個(gè)鏈輪和環(huán)繞在鏈輪上的鏈條組成；2)計(jì)算機(jī)視覺(jué)識(shí)別裝置2包括兩個(gè)位置傳感器2、光照箱3、攝像機(jī)4、計(jì)算機(jī)5、圖像采集卡6、PA34功率放大器8；兩個(gè)位置傳感器2安裝在機(jī)械輸送裝置1上，通過(guò)電線與安裝在計(jì)算機(jī)內(nèi)的圖像采集卡6相連，光照箱3安裝在機(jī)械輸送裝置1上方，攝像機(jī)4位于光照箱內(nèi)，通過(guò)電纜與圖像采集卡6相連，計(jì)算機(jī)5通過(guò)并行口與功率放大器8相連，功率放大器8與安裝在機(jī)械分級(jí)裝置7上的分級(jí)機(jī)構(gòu)9相連，計(jì)算機(jī)5的并行口數(shù)據(jù)位分別對(duì)應(yīng)不同的分級(jí)機(jī)構(gòu)，在計(jì)算機(jī)5內(nèi)部設(shè)置幾個(gè)循環(huán)隊(duì)列，循環(huán)隊(duì)列的數(shù)量與分級(jí)機(jī)構(gòu)數(shù)量相同，用來(lái)標(biāo)記水果的級(jí)別，循環(huán)隊(duì)列的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)水果圖像采集點(diǎn)到相應(yīng)分級(jí)機(jī)構(gòu)9的長(zhǎng)度在計(jì)算機(jī)6內(nèi)安裝處理水果圖像的水果分級(jí)軟件；3)機(jī)械分級(jí)裝置7包括由兩個(gè)鏈輪和環(huán)繞在鏈輪上的鏈條組成，出料口安裝在分級(jí)機(jī)構(gòu)9的下方，且與分級(jí)機(jī)構(gòu)9相對(duì)應(yīng)；在機(jī)械分級(jí)裝置上，裝有料斗7.3和分段安裝有滑軌7.1，滑軌7.1之間的間隙由分級(jí)機(jī)構(gòu)9填補(bǔ)，料斗7.3上裝有滑動(dòng)軸7.2，滑動(dòng)軸能在滑軌7.1和分級(jí)機(jī)構(gòu)9上的動(dòng)刀片上自由滑動(dòng)；
如圖2、圖3所示，分級(jí)機(jī)構(gòu)9包括裝在定刀片9.1上的動(dòng)刀片9.4、V形支撐盤(pán)9.9、電磁鐵9.11，裝在定刀片9.1上面的動(dòng)刀片9.4能繞小軸9.5轉(zhuǎn)動(dòng)，裝在定刀片9.1下面的V形支撐盤(pán)9.9的短撥叉能頂車(chē)動(dòng)刀片9.4的凹槽或凸部，電磁鐵9.11的衍鐵9.10沿其軸向伸出，推動(dòng)長(zhǎng)撥叉9.2逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，長(zhǎng)撥叉能與料斗7.3的滑動(dòng)軸7.2相離合，V形支撐盤(pán)9.9上開(kāi)有限位銷(xiāo)孔9.7套在定刀片9.1的限位銷(xiāo)9.8中。
根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，在機(jī)械分級(jí)裝置7上安裝多個(gè)分級(jí)機(jī)構(gòu)9，分別對(duì)應(yīng)不同的水果級(jí)別，與之相對(duì)應(yīng)，分別安裝相同數(shù)量的功率放大器8。當(dāng)計(jì)算機(jī)5的并行口的輸出高電平時(shí)，電磁鐵9.11的銜鐵9.10沿軸向伸出，推動(dòng)長(zhǎng)撥叉9.2逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
工作時(shí)，水果由機(jī)械輸送裝置1輸送到光照箱3內(nèi)，觸內(nèi)位置傳感器2，位置傳感器產(chǎn)生同步脈沖，該脈沖一方面觸發(fā)安裝在計(jì)算機(jī)5上的圖像采集卡6開(kāi)始采集圖像，另一方面觸發(fā)移位寄存器8開(kāi)始移位，在計(jì)算機(jī)5完成圖像采集的同時(shí)，將上一次圖像處理的結(jié)果在循環(huán)隊(duì)列的隊(duì)尾加入，然后檢測(cè)各循環(huán)隊(duì)列的隊(duì)頭，如果某個(gè)隊(duì)列的隊(duì)頭指示有水果需輸出，則在并行口的相應(yīng)位上輸出控制信號(hào)，使相應(yīng)的電磁鐵9.11的銜鐵9.10沿軸向伸出，推動(dòng)長(zhǎng)撥叉9.2逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使動(dòng)刀片9.2在重力作用下順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，開(kāi)啟分級(jí)門(mén)，滑動(dòng)軸7.2從滑軌7.1轉(zhuǎn)移到定刀片4.1上，在前行過(guò)程中，料斗7.2自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)到一定程度時(shí)，水果自料斗7.2中滾出，進(jìn)入到相應(yīng)的出料口10。在料斗7.3向下滑動(dòng)的過(guò)程中，料斗滑動(dòng)軸7.2同時(shí)帶動(dòng)支撐盤(pán)9.9反向轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使動(dòng)刀片9.4也反向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)刀片9.4的自動(dòng)復(fù)位。至此完成一次分級(jí)過(guò)程。為了防止支撐盤(pán)9.9轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)頭，在分級(jí)機(jī)構(gòu)上還設(shè)有限位銷(xiāo)9.8。如果當(dāng)前水果不屬于該級(jí)別，則由于動(dòng)刀片9.4實(shí)際上填補(bǔ)了導(dǎo)軌7.1節(jié)間空隙，料斗7.3可繼續(xù)前行。
權(quán)利要求1.基于循環(huán)隊(duì)列控制分級(jí)的水果品質(zhì)實(shí)時(shí)分級(jí)控制系統(tǒng)，其特征在于它包括1)機(jī)械輸送裝置(1)包括由兩個(gè)鏈輪和環(huán)繞在鏈輪上的鏈條組成；2)計(jì)算機(jī)視覺(jué)識(shí)別裝置(2)包括兩個(gè)位置傳感器(2)、光照箱(3)、攝像機(jī)(4)、計(jì)算機(jī)(5)、圖像采集卡(6)、功率放大器(8)；兩個(gè)位置傳感器(2)安裝在機(jī)械輸送裝置(1)上，通過(guò)電線與安裝在計(jì)算機(jī)內(nèi)的圖像采集卡(6)相連，光照箱(3)安裝在機(jī)械輸送裝置(1)上方，攝像機(jī)(4)位于光照箱內(nèi)，通過(guò)電纜與圖像采集卡(6)相連，計(jì)算機(jī)(5)通過(guò)并行口與功率放大器(8)相連，功率放大器(8)與安裝在機(jī)械分級(jí)裝置(7)上的分級(jí)機(jī)構(gòu)(9)相連，計(jì)算機(jī)(5)的并行口數(shù)據(jù)位分別對(duì)應(yīng)不同的分級(jí)機(jī)構(gòu)，在計(jì)算機(jī)(5)內(nèi)部設(shè)置幾個(gè)循環(huán)隊(duì)列，循環(huán)隊(duì)列的數(shù)量與分級(jí)機(jī)構(gòu)數(shù)量相同，用來(lái)標(biāo)記水果的級(jí)別，循環(huán)隊(duì)列的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)水果圖像采集點(diǎn)到相應(yīng)分級(jí)機(jī)構(gòu)(9)的長(zhǎng)度在計(jì)算機(jī)(6)內(nèi)安裝處理水果圖像的水果分級(jí)軟件；3)機(jī)械分級(jí)裝置(7)包括由兩個(gè)鏈輪和環(huán)繞在鏈輪上的鏈條組成，出料口安裝在分級(jí)機(jī)構(gòu)(9)的下方，且與分級(jí)機(jī)構(gòu)(9)相對(duì)應(yīng)；在機(jī)械分級(jí)裝置上，裝有料斗(7.3)和分段安裝有滑軌(7.1)，滑軌(7.1)之間的間隙由分級(jí)機(jī)構(gòu)(9)填補(bǔ)，料斗(7.3)上裝有滑動(dòng)軸(7.2)，滑動(dòng)軸能在滑軌(7.1)和分級(jí)機(jī)構(gòu)(9)上的動(dòng)刀片上自由滑動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于循環(huán)隊(duì)列控制分級(jí)的水果品質(zhì)實(shí)時(shí)分級(jí)控制系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的分級(jí)機(jī)構(gòu)(9)包括裝在定刀片(9.1)上的動(dòng)刀片(9.4)、V形支撐盤(pán)(9.9)、電磁鐵(9.11)，裝在定刀片(9.1)上面的動(dòng)刀片(9.4)能繞小軸(9.5)轉(zhuǎn)動(dòng)，裝在定刀片(9.1)下面的V形支撐盤(pán)(9.9)的短撥叉能頂車(chē)動(dòng)刀片(9.4)的凹槽或凸部，電磁鐵(9.11)的衍鐵(9.10)沿其軸向伸出，推動(dòng)長(zhǎng)撥叉(9.2)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，長(zhǎng)撥叉能與料斗(7.3)的滑動(dòng)軸(7.2)相離合，V形支撐盤(pán)(9.9)上開(kāi)有限位銷(xiāo)孔(9.7)套在定刀片(9.1)的限位銷(xiāo)(9.8)中。
專(zhuān)利摘要基于循環(huán)隊(duì)列控制分級(jí)的水果品質(zhì)實(shí)時(shí)分級(jí)控制系統(tǒng)，包括機(jī)械輸送裝置，計(jì)算機(jī)視覺(jué)識(shí)別裝置和機(jī)械分級(jí)裝置。兩個(gè)位置傳感器與安裝在計(jì)算機(jī)內(nèi)的圖像采集卡相連；光照箱安裝在機(jī)械輸送裝置上方；攝像機(jī)位于光照箱內(nèi)，與圖像采集卡相連；計(jì)算機(jī)通過(guò)并行口，經(jīng)功率放大器與安裝在機(jī)械分級(jí)裝置上的分級(jí)機(jī)構(gòu)相連，計(jì)算機(jī)的并行口數(shù)據(jù)位分別對(duì)應(yīng)不同分級(jí)機(jī)構(gòu)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部設(shè)置的循環(huán)隊(duì)列數(shù)量與分級(jí)機(jī)構(gòu)數(shù)量相同，用來(lái)標(biāo)記水果的級(jí)別，循環(huán)隊(duì)列的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)水果圖像采集點(diǎn)到相應(yīng)分級(jí)機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)度；出料口與分級(jí)機(jī)構(gòu)相對(duì)應(yīng)；計(jì)算機(jī)內(nèi)的軟件能對(duì)水果圖像進(jìn)行分級(jí)處理，實(shí)時(shí)控制分級(jí)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，使水果能按外部特征進(jìn)行自動(dòng)分級(jí)。本系統(tǒng)適應(yīng)不同的分級(jí)速度，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)。
文檔編號(hào)B07C5/00GK2553907SQ0226603
公開(kāi)日2003年6月4日 申請(qǐng)日期2002年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月3日
發(fā)明者應(yīng)義斌, 饒秀勤, 王劍平 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)