本實(shí)用新型屬于農(nóng)業(yè)工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種小型獼猴桃果實(shí)檢測分級裝置。

背景技術(shù)：

我國是獼猴桃種植和生產(chǎn)大國，種植面積世界第一。但是產(chǎn)后分級處理技術(shù)相對落后，分級指標(biāo)良莠不齊。檢測分級，能增加獼猴桃的附加價值，提高市場競爭力，提高果農(nóng)收入，對獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展起重要作用。

獼猴桃的果實(shí)尺寸是果實(shí)分級的重要指標(biāo)，且能反饋出果實(shí)的大小。果實(shí)大小的等級評定標(biāo)準(zhǔn)在世界各國中有嚴(yán)格的規(guī)定和要求。通過一定的技術(shù)手段獲取果實(shí)外觀尺寸的檢測值，是果實(shí)分級過程中的主要因子，從而為后續(xù)實(shí)現(xiàn)果實(shí)按尺寸大小分級奠定基礎(chǔ)。

農(nóng)產(chǎn)品的檢測分級裝置大致經(jīng)歷了從機(jī)械式、光電式到基于機(jī)器視覺技術(shù)的過程。在國外，基于機(jī)器視覺和機(jī)電一體化技術(shù)的水果尺寸、形狀和顏色分級技術(shù)已比較成熟，基本實(shí)現(xiàn)自動化檢測。目前，國內(nèi)的獼猴桃果實(shí)分級主要由人工完成，現(xiàn)有的分選設(shè)備也只是基于機(jī)械技術(shù)，按照水果的大小和質(zhì)量進(jìn)行分選，而形狀、顏色以及表面缺陷的檢測，仍基本由人工完成。

目前，國內(nèi)的獼猴桃自動化分級，大部分基于果實(shí)重量，對果實(shí)外觀尺寸的自動檢測相對較少。在以果實(shí)大小為分級指標(biāo)的分級場合，仍以人工判斷為主，完全憑借經(jīng)驗，人為判斷水果大小，將尺寸大小差不多的水果分為一個等級，費(fèi)時費(fèi)力，勞動強(qiáng)度較大，占地面積寬，偏差較大。

基于機(jī)械技術(shù)的獼猴桃果實(shí)檢測分級，容易對果實(shí)表面造成損傷，且檢測指標(biāo)上有局限性。利用計算機(jī)視覺技術(shù)，可以測得獼猴桃的多項具體數(shù)值，并可根據(jù)其數(shù)值大小進(jìn)行分類。然而，基于機(jī)器視覺的獼猴桃果實(shí)檢測方法，包含水果定向輸送系統(tǒng)、計算機(jī)視覺識別系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)、計算機(jī)及控制系統(tǒng)、分級執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，檢測系統(tǒng)相對復(fù)雜，成本較高、設(shè)備較大、操作不便，主要面向工廠生產(chǎn)線。光電式檢測分級技術(shù)在一定程度上能夠提高分選精度，并實(shí)現(xiàn)自動無損檢測分級，相對于基于機(jī)器視覺的檢測技術(shù)，其成本低，設(shè)備較小，操作簡便，是小型種植戶用于獼猴桃檢測分級的最佳選擇，但國內(nèi)在光電式獼猴桃果實(shí)在線自動檢測方面投入的研究較少。

因此，落后的分級技術(shù)，嚴(yán)重阻礙了獼猴桃產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和農(nóng)民增收，迫切需要設(shè)計一種適合零散農(nóng)戶使用，成本不高，使用簡單的小型獼猴桃果實(shí)檢測分級裝置，解決獼猴桃產(chǎn)后快速分級問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型設(shè)計了一種小型獼猴桃果實(shí)檢測分級裝置。

為了解決上述存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了以下方案：

一種小型獼猴桃果實(shí)檢測分級裝置，其特征在于：包括箱體總成、控制顯示單元、縱向直線導(dǎo)軌滑臺、橫向直線導(dǎo)軌滑臺、兩個光電傳感器、支撐定位臺和箱體分層板；所述箱體分層板設(shè)置在所述箱體總成內(nèi)的中部，所述控制顯示單元設(shè)置在所述箱體分層板上，所述兩個光電傳感器分別設(shè)置在所述縱向直線導(dǎo)軌滑臺和所述橫向直線導(dǎo)軌滑臺上，所述縱向直線導(dǎo)軌滑臺和所述橫向直線導(dǎo)軌滑臺均設(shè)置在所述箱體總成底板上且二者分別平行于所述支撐定位臺的縱向和橫向，所述支撐定位臺設(shè)置在所述箱體總成底板中央。

進(jìn)一步，所述控制顯示單元包括主控制器、電機(jī)驅(qū)動板和液晶顯示器，所述電機(jī)驅(qū)動板分別與所述縱向直線導(dǎo)軌滑臺和所述橫向直線導(dǎo)軌滑臺電連接，所述兩個光電傳感器分別與所述主控制器通過信號線連接。

進(jìn)一步，所述支撐定位臺的上部正中間加工有一凹槽，所述凹槽沿所述支撐定位臺的縱向分布。

進(jìn)一步，所述凹槽是V型槽結(jié)構(gòu)或喇叭口的U型槽結(jié)構(gòu)；V型槽結(jié)構(gòu)的開口夾角或喇叭口的U型槽結(jié)構(gòu)的喇叭口開口夾角，以及V型槽結(jié)構(gòu)或喇叭口的坡面長度和寬度，均可根據(jù)獼猴桃果實(shí)的品種進(jìn)行調(diào)整。

進(jìn)一步，所述V型槽結(jié)構(gòu)或喇叭口的坡面上還貼有壓力傳感器；所述壓力傳感器和所述主控制器通過信號線連接。

進(jìn)一步，所述縱向直線導(dǎo)軌滑臺和所述橫向直線導(dǎo)軌滑臺均包括電機(jī)、直線導(dǎo)軌和滑塊，所述滑塊設(shè)置在相對應(yīng)的直線導(dǎo)軌上并可沿著相對應(yīng)的直線導(dǎo)軌移動；所述兩個光電傳感器分別安裝在所述縱向直線導(dǎo)軌滑臺和所述橫向直線導(dǎo)軌滑臺的滑塊上。

進(jìn)一步，所述箱體總成是一個六面箱體結(jié)構(gòu)，包括箱體蓋和檢測箱體，所述箱體蓋連接在所述檢測箱體的一個側(cè)板上端。

進(jìn)一步，所述箱體分層板是一矩形板狀結(jié)構(gòu)，所述矩形板狀結(jié)構(gòu)中央開有方孔，所述箱體分層板分別與所述檢測箱體的四個側(cè)板的部連接。

該小型獼猴桃果實(shí)檢測分級裝置具有以下有益效果：

（1）本實(shí)用新型的小型獼猴桃果實(shí)分級裝置，農(nóng)戶能方便攜帶，在獼猴桃采摘后，在冷庫儲存獼猴桃果實(shí)前，在獼猴桃果實(shí)銷售現(xiàn)場，通過該裝置，方便、快捷的獲得獼猴桃果實(shí)的外形尺寸、重量，為獼猴桃果實(shí)的品質(zhì)檢測和分級，提供一種簡單、快捷的方法。

（2）本實(shí)用新型小型獼猴桃果實(shí)檢測分級裝置，光電傳感器以一定速度掃描獼猴桃果實(shí)，獲得獼猴桃果實(shí)的外形、重量等數(shù)據(jù)，為后續(xù)的分級，提供原始數(shù)據(jù)，提高獼猴桃產(chǎn)業(yè)的附加值，系統(tǒng)操作簡單，維護(hù)、保養(yǎng)方便，能減輕農(nóng)民的勞動強(qiáng)度。

（3）本實(shí)用新型小型獼猴桃果實(shí)檢測分級裝置，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，使用方便靈活，維護(hù)保養(yǎng)簡單、快捷，可應(yīng)用于現(xiàn)有獼猴桃的采摘、銷售、儲存、流通的各個環(huán)節(jié)，是一種非常方便的農(nóng)產(chǎn)品的銷售增值工具。本實(shí)用新型還可以通過簡單的重量測量，可以測得獼猴桃果實(shí)的重量，外形尺寸和重量的數(shù)據(jù)結(jié)合，可以簡單推斷出獼猴桃的內(nèi)在品質(zhì)，根據(jù)推斷出的品質(zhì)參數(shù)，可以進(jìn)一步對獼猴桃果實(shí)進(jìn)行靈活分級。同時，該裝置還能夠簡單、快捷的，對其它橢球類果實(shí)的外觀尺寸、重量的檢測，為后續(xù)的果實(shí)分級奠定基礎(chǔ)，具有一定的靈活性和通用性。

附圖說明

圖1：本實(shí)用新型小型獼猴桃果實(shí)檢測分級裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本實(shí)用新型中的直線導(dǎo)軌滑臺與支撐定位臺的空間關(guān)系示意圖；

圖3：本實(shí)用新型中箱體總成的主視圖（箱體蓋+檢測箱體）；

圖4：本實(shí)用新型中箱體總成的俯視圖（箱體蓋+檢測箱體）；

圖5：本實(shí)用新型中支撐定位臺的主視圖；

圖6：本實(shí)用新型中支撐定位臺的俯視圖。

附圖標(biāo)記說明：

1—箱體蓋；2—檢測箱體；31—主控制器；32—電機(jī)驅(qū)動板；33—液晶顯示器；41—縱向直線導(dǎo)軌滑臺；42—橫向直線導(dǎo)軌滑臺；51—光電傳感器Ⅰ；52—光電傳感器Ⅱ；6—獼猴桃果實(shí)；7—支撐定位臺；8—箱體分層板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明：

圖1示出了一種小型獼猴桃果實(shí)檢測分級裝置，包括箱體總成、主控制器31、電機(jī)驅(qū)動板32、液晶顯示器33、縱向直線導(dǎo)軌滑臺41、橫向直線導(dǎo)軌滑臺42、光電傳感器Ⅰ51、光電傳感器Ⅱ52、支撐定位臺7和箱體分層板8。箱體分層板8水平設(shè)置在箱體總成內(nèi)將箱體總成分割成上下兩部分，主控制器31、電機(jī)驅(qū)動板32和液晶顯示器33安裝在箱體分層板8的上表面。光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52分別設(shè)置在縱向直線導(dǎo)軌滑臺41和橫向直線導(dǎo)軌滑臺42上，縱向直線導(dǎo)軌滑臺41和橫向直線導(dǎo)軌滑臺42均設(shè)置在箱體總成底板上且二者相互垂直布置。支撐定位臺7設(shè)置在設(shè)置在箱體總成底板中央。電機(jī)驅(qū)動板32分別與縱向直線導(dǎo)軌滑臺41和橫向直線導(dǎo)軌滑臺42電連接，光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52分別與主控制器31通過信號線連接。

箱體總成是一個六面箱體結(jié)構(gòu)，包括檢測箱體2和設(shè)置在檢測箱體2的上端的箱體蓋1，如圖1、圖3和圖4所示。箱體分層板8與檢測箱體2的四個側(cè)板的中部連接；主控制器31、電機(jī)驅(qū)動板32、液晶顯示器33安裝在箱體分層板8的表面。

參見圖5和圖6，支撐定位臺7的上部正中間加工有一個凹槽，凹槽是V型槽結(jié)構(gòu)或喇叭口的U型槽結(jié)構(gòu)，V型槽結(jié)構(gòu)的開口夾角或喇叭口的U型槽結(jié)構(gòu)的喇叭口開口夾角，以及V型槽結(jié)構(gòu)或喇叭口的坡面長度和寬度，可根據(jù)獼猴桃果實(shí)6的品種不同，進(jìn)行調(diào)整。凹槽縱向的布置在支撐定位臺7的上部。V型槽結(jié)構(gòu)或喇叭口的坡面上貼有壓力傳感器，壓力傳感器與主控制器31通過信號線連接。

參見圖1、圖2，支撐定位臺7固定在檢測箱體2的底板正中間?？v向直線導(dǎo)軌滑臺41和橫向直線導(dǎo)軌滑臺42固定在在檢測箱體2的底板上靠近檢測箱體2的側(cè)板的位置，縱向直線導(dǎo)軌滑臺41的安裝方向與支撐定位臺7的縱向平行，橫向直線導(dǎo)軌滑臺42的安裝方向與支撐定位臺7的縱向垂直。

參見圖1、圖2，所述的光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52，分別安裝在縱向直線導(dǎo)軌滑臺41和橫向直線導(dǎo)軌滑臺42的滑塊上。縱向直線導(dǎo)軌滑臺41和橫向直線導(dǎo)軌滑臺42還分別包括直線導(dǎo)軌，滑塊可沿著相對應(yīng)的直線導(dǎo)軌移動。

工作時，如圖1所示，獼猴桃果實(shí)6放置在支撐定位臺7上部的凹槽斜面夾角中，主控制器31發(fā)送控制命令給電機(jī)驅(qū)動板32，以驅(qū)動縱向直線導(dǎo)軌滑臺41和橫向直線導(dǎo)軌滑臺42，帶動光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52運(yùn)動，分別掃描獼猴桃果實(shí)6的長短軸，掃描結(jié)果經(jīng)過計算后，液晶顯示器33顯示出獼猴桃果實(shí)的尺寸。支撐定位臺7的凹槽斜坡表面上貼有壓力傳感器，可以測量獼猴桃果實(shí)6的重量，并傳送給主控制器31，主控制器31再傳送給液晶顯示器33，顯示獼猴桃果實(shí)6的重量。

具體使用方法一：只檢查獼猴桃果實(shí)外形尺寸，適用場合是同一果農(nóng)、同一品種、同一種種植方法種植的獼猴桃果實(shí)的采摘、存儲、流通環(huán)節(jié)；使用方法：穩(wěn)定放置獼猴桃果實(shí)后，關(guān)閉箱體蓋1，縱向直線導(dǎo)軌滑臺41和橫向直線導(dǎo)軌滑臺42分別帶動光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52運(yùn)動，光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52發(fā)出的光幕，經(jīng)獼猴桃果實(shí)6表面遮擋反射后，使傳感器的收光部產(chǎn)生了收光量的變化，此變化信號傳入主控制器31，觸發(fā)主控制器31對獼猴桃果實(shí)6遮擋光電傳感器光源的時間進(jìn)行計時，由光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52的擋光時間，以及光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52移動的速度，便可計算出獼猴桃果實(shí)6長軸和短軸的尺寸值。

縱向直線導(dǎo)軌滑臺41和橫向直線導(dǎo)軌滑臺42帶動光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52運(yùn)動過程中，有去程運(yùn)動和回程運(yùn)動，因此，去程運(yùn)動中，光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52的擋光時間分別為T11和T21，光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52移動的速度分別為V11和V21；回程運(yùn)動中，光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52的擋光時間分別為T12和T22，光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52移動的速度分別為V12和V22；則獼猴桃果實(shí)6的長短軸尺寸S1和S2，分別為：

S1=（V11×T11+V12×T12）÷2

S2=（V21×T21+V22×T22）÷2

然后，根據(jù)掃描測量到的獼猴桃果實(shí)6的長、短軸尺寸S1、S2，再根據(jù)用戶選定的獼猴桃品種，進(jìn)行等級劃分，并把等級劃分結(jié)果，顯示在液晶顯示器33上。該方法簡單、快捷、方便，是人工分級的有效輔助工具。

具體使用方法二：檢查獼猴桃果實(shí)的外形尺寸和重量，通過外形尺寸和重量之間的耦合關(guān)系，獼猴桃的品種，狀態(tài)（剛采摘、空氣環(huán)境中存放天數(shù)、普通冷庫存放天數(shù)、氮?dú)饫鋷齑娣盘鞌?shù)）等外加條件，簡單判斷獼猴桃成熟度、甜度等參數(shù)。適用場合是獼猴桃果實(shí)批發(fā)、零售的銷售環(huán)節(jié)，個人使用判斷等。

具體方法是：穩(wěn)定放置獼猴桃果實(shí)后，關(guān)閉箱體蓋1，縱向直線導(dǎo)軌滑臺41和橫向直線導(dǎo)軌滑臺42分別帶動光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52運(yùn)動，光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52發(fā)出的光幕，經(jīng)獼猴桃果實(shí)表面遮擋反射后，使傳感器的收光部產(chǎn)生了收光量的變化，此變化信號傳入主控制器31觸發(fā)主控制器31對獼猴桃果實(shí)遮擋光電傳感器光源的時間進(jìn)行計時，由光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52的擋光時間，和光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52移動的速度，便可計算出獼猴桃果實(shí)6的長軸和短軸的尺寸值。

縱向直線導(dǎo)軌滑臺41和橫向直線導(dǎo)軌滑臺42帶動光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52運(yùn)動過程中，有去程運(yùn)動和回程運(yùn)動，因此，去程運(yùn)動中，光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52的擋光時間分別為T11和T21，光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52移動的速度分別為V11和V21；回程運(yùn)動中，光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52的擋光時間分別為T12和T22，光電傳感器Ⅰ51和光電傳感器Ⅱ52移動的速度分別為V12和V22；則獼猴桃果實(shí)6的長短軸尺寸S1和S2，分別為：

S1=（V11×T11+V12×T12）÷2

S2=（V21×T21+V22×T22）÷2

在獼猴桃果實(shí)6的長短軸檢測過程中，支撐定位臺7的凹槽斜坡表面張貼的壓力傳感器，把應(yīng)變壓力數(shù)值F1、F2傳遞給主控制器31，主控制器31根據(jù)壓力數(shù)值F1、F2，計算后，得到得獼猴桃果實(shí)6的重量G。

測量得到的獼猴桃果實(shí)6的長短軸尺寸S1、S2，和獼猴桃果實(shí)6的重量G，再根據(jù)用戶選定的獼猴桃品種，以及獼猴桃的存儲狀態(tài)，比如：剛采摘、空氣環(huán)境中存放天數(shù)、普通冷庫存放天數(shù)、氮?dú)饫鋷齑娣盘鞌?shù)等外加條件，對獼猴桃果實(shí)進(jìn)行簡單分級，并把等級劃分結(jié)果，和調(diào)用的該品種獼猴桃果實(shí)在不同時期、不同狀態(tài)下的品質(zhì)參考值，顯示在液晶顯示器33上。顧客可根據(jù)現(xiàn)有獼猴桃的品質(zhì)狀態(tài)，給出購買判斷。該方法是一種獼猴桃按品質(zhì)分級的簡單、快捷方法，為獼猴桃的銷售增值，提供了一種簡單、快捷服務(wù)。

本實(shí)用新型一種小型獼猴桃果實(shí)檢測分級裝置，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，使用方便靈活，維護(hù)保養(yǎng)簡單、快捷，可應(yīng)用于現(xiàn)有獼猴桃的采摘、銷售、儲存、流通的各個環(huán)節(jié)，是一種非常方便的農(nóng)產(chǎn)品的銷售增值工具。

本實(shí)用新型還可以通過簡單的重量測量，可以測得獼猴桃果實(shí)的重量，外形尺寸和重量的數(shù)據(jù)結(jié)合，可以簡單推斷出獼猴桃的內(nèi)在品質(zhì)，根據(jù)推斷出的品質(zhì)參數(shù)，可以進(jìn)一步對獼猴桃果實(shí)進(jìn)行靈活分級。同時，該裝置還能夠簡單、快捷的，對其它橢球類果實(shí)的外觀尺寸、重量的檢測，為后續(xù)的果實(shí)分級奠定基礎(chǔ)，具有一定的靈活性和通用性。

上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性的描述，顯然本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。