基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)及分級(jí)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)及分級(jí)方法，其解決現(xiàn)有蘋果分級(jí)系統(tǒng)無法根據(jù)蘋果表面質(zhì)量信息進(jìn)行分級(jí)的問題，提高分級(jí)效率和分級(jí)精準(zhǔn)度。包括定節(jié)拍組件，用于將待分級(jí)的蘋果自動(dòng)排列成行以確定蘋果的分級(jí)節(jié)拍；蘋果定向組件，用于將蘋果轉(zhuǎn)向定位；視覺處理組件，用于對(duì)已定向的蘋果進(jìn)行全表面信息的采集、判斷及分級(jí)運(yùn)算；分級(jí)組件，根據(jù)分級(jí)運(yùn)算結(jié)果將每一個(gè)蘋果輸送至指定的收集裝置中；控制器，用于對(duì)控制整個(gè)蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)的運(yùn)行；定節(jié)拍組件、蘋果定向組件、分級(jí)組件之間沿橫向依次首尾順序排布，視覺處理組件設(shè)置于蘋果定位組件的蘋果出口端側(cè)，定節(jié)拍組件、蘋果定向組件、視覺處理組件、分級(jí)組件分別與控制器電控連接。
【專利說明】
基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)及分級(jí)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，具體為基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)及分級(jí)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上的水果分級(jí)主要采用機(jī)械式分級(jí)設(shè)備和稱重式分級(jí)設(shè)備，其分別是針對(duì)蘋果的果形和重量進(jìn)行分級(jí)，但是無法根據(jù)蘋果表面質(zhì)量信息進(jìn)行分級(jí)，特別是現(xiàn)有的分級(jí)設(shè)備無法對(duì)蘋果果軸、花萼及表面缺陷進(jìn)行辨識(shí)及分級(jí)，因而在采用現(xiàn)有分級(jí)設(shè)備對(duì)蘋果分級(jí)處理的還需要進(jìn)行專門的人工表面分級(jí)處理，故其總體分級(jí)效率低、分組精準(zhǔn)底低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對(duì)相述問題，本發(fā)明提供了基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)，其能解決現(xiàn)有蘋果分級(jí)系統(tǒng)無法根據(jù)蘋果表面質(zhì)量信息進(jìn)行分級(jí)的問題，大大提高分級(jí)效率和分級(jí)精準(zhǔn)度。為此，本發(fā)明還提供了分級(jí)方法。
[0004]基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)，其特征在于:其包括
定節(jié)拍組件，用于將待分級(jí)的蘋果自動(dòng)排列成單行，確定每一個(gè)蘋果的分級(jí)節(jié)拍；蘋果定向組件，用于將從定節(jié)拍單元接收到的每一個(gè)蘋果進(jìn)行轉(zhuǎn)向定位，使得蘋果的果軸或花萼連線處于垂直狀態(tài)；
視覺處理組件，用于對(duì)每一個(gè)已經(jīng)經(jīng)所述蘋果定向單元定位的蘋果進(jìn)行全表面信息的采集、判斷及分級(jí)運(yùn)算；
分級(jí)組件，根據(jù)所述視覺處理單元對(duì)每一個(gè)蘋果的分級(jí)運(yùn)算結(jié)果將每一個(gè)蘋果輸送至指定的收集裝置中，完成蘋果的分級(jí)；
控制器，用于對(duì)控制整個(gè)蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)的運(yùn)行；
所述定節(jié)拍組件、蘋果定向組件、分級(jí)組件之間沿橫向依次首尾順序排布，所述視覺處理組件設(shè)置于所述蘋果定位組件的蘋果出口端側(cè)，所述定節(jié)拍組件、蘋果定向組件、視覺處理組件、分級(jí)組件分別與所述控制器電控連接。
[0005]進(jìn)一步的，所述定節(jié)拍組件包括第一支架、輸送帶和導(dǎo)向板，所述第一支架頂部的橫向兩端分別平行安裝有縱向滾輪，所述兩個(gè)縱向滾輪之間通過所述輸送帶同步連接，所述輸送帶上并位于所述輸送帶輸送出口的縱向后側(cè)設(shè)置有所述導(dǎo)向板，所述第一支架頂部并位于所述輸送帶的縱向前側(cè)、輸送帶輸送方向的后側(cè)、以及所述導(dǎo)向板的橫向左側(cè)設(shè)置有相互接合的護(hù)板，所述導(dǎo)向板的縱向內(nèi)側(cè)邊為導(dǎo)向邊，所述導(dǎo)向板的導(dǎo)向邊與位于縱向前側(cè)的護(hù)板形成漸縮的輸送出口通道。
[0006]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)向板的導(dǎo)向邊一側(cè)上依次排布設(shè)置有導(dǎo)向輪。
[0007]進(jìn)一步的，所述蘋果定向組件包括第二支架、傳動(dòng)鏈條、蘋果容置單元和定向驅(qū)動(dòng)單元，所述第二支架頂部的橫向兩端設(shè)有相互平行的縱向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩所述縱向轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間通過傳動(dòng)鏈條同步連接，所述傳動(dòng)鏈條上依次排列安裝有蘋果容置組件，所述蘋果容置單元能夠隨著傳動(dòng)鏈條的移動(dòng)而同步移動(dòng)及翻轉(zhuǎn)，所述第二支架的縱向一側(cè)水平桿上安裝有所述定向驅(qū)動(dòng)單元，在所述傳動(dòng)鏈條帶動(dòng)所述蘋果容置單元向前移動(dòng)時(shí)所述定位驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述蘋果容置組件中的蘋果轉(zhuǎn)向定位。
[0008]進(jìn)一步的，所述定向驅(qū)動(dòng)單元包括雙向同步帶，所述第二支架的縱向一側(cè)水平桿上設(shè)有兩個(gè)支座，所述兩個(gè)支座上分別通過第一軸承組件安裝有一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪通過所述雙向同步帶同步連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述蘋果容置單元包括果盤、同步輪、定位輪和傳動(dòng)軸，所述果盤開有內(nèi)凹的用于容置蘋果的臺(tái)階形容納槽，所述臺(tái)階形容納槽的表面設(shè)置有一層海棉墊層，所述臺(tái)階形容納槽的槽底開有通孔，所述果盤底部通過支撐架固接于所述傳動(dòng)鏈條的鏈板上，所述傳動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于所述支撐架上，所述傳動(dòng)軸與所述雙向同步帶的輸送方向垂直，所述傳動(dòng)軸的上分別安裝有一個(gè)同步輪和一個(gè)定位輪，所述定位輪正對(duì)所述通孔并且能與所述臺(tái)階形容納槽內(nèi)的蘋果表面接觸，所述定位輪與所述蘋果表面的接觸外圓上設(shè)置有橡膠圈，所述同步輪與所述定向驅(qū)動(dòng)單元的雙向同步帶接觸。
[0010]進(jìn)一步的，所述視覺處理組件包括圖像采集單元、邏輯判斷單元及分級(jí)運(yùn)算單元，所述圖像采集單元用于采集各個(gè)蘋果容置單元中蘋果的表面信息，所述邏輯判斷單元用于對(duì)所述圖像采集單元采集的蘋果的表面信息進(jìn)行是否存在表面缺陷的判斷，所述分級(jí)運(yùn)算單元用于根據(jù)所述邏輯判斷單元判定的蘋果表面信息結(jié)果以及預(yù)設(shè)的算法進(jìn)行分級(jí)運(yùn)算并將運(yùn)算結(jié)果傳輸給所述控制器，由所述控制器控制所述分級(jí)組件對(duì)蘋果進(jìn)行逐一的分級(jí)輸送。
[0011]進(jìn)一步的，所述圖像采集單元包括第三支架和安裝于所述第三支架上的兩個(gè)攝像頭，所述第三支架豎向安裝于所述第二支架的另一側(cè)縱向水平桿上，所述兩個(gè)攝像頭相背離設(shè)置使得所述兩個(gè)攝像頭一個(gè)采集蘋果的前部表面信息、一個(gè)采集蘋果的后部表面信息。
[0012]進(jìn)一步的，所述分級(jí)組件包括連接支架和第四支架，所述第四支架的頂部橫向兩端分別通過第二軸承組件安裝有皮帶輪，兩個(gè)所述皮帶輪之間通過傳送帶同步連接，所述第二支架與第四支架之間通過連接支架連接，所述連接支架上設(shè)有滑道，所述滑道的入口設(shè)置于所述蘋果定向組件的傳動(dòng)鏈條的傳動(dòng)方向末端，所述滑道的出口設(shè)置于所述傳送帶的入口端處，所述傳送帶的縱向前端設(shè)置有蘋果分級(jí)槽，在所述傳送帶的縱向后端設(shè)置有與每一個(gè)所述蘋果分級(jí)槽正對(duì)的分級(jí)驅(qū)動(dòng)裝置，所述分級(jí)驅(qū)動(dòng)裝置與所述控制器電控連接。
[0013]進(jìn)一步的，所述分級(jí)驅(qū)動(dòng)裝置為推動(dòng)氣缸，所述蘋果分級(jí)槽、推動(dòng)氣缸分別沿橫向設(shè)置有四個(gè)，所述傳送帶傳送方向的末端設(shè)有擋板。
[0014]基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)的分級(jí)方法，其特征在于:其依次包括以下步驟，
(1)控制器控制定節(jié)拍組件將待分級(jí)的蘋果自動(dòng)排列成單行，確定每一個(gè)蘋果的分級(jí)節(jié)拍；
(2)控制器控制蘋果定向組件將從所述定位拍組件接收到的蘋果進(jìn)行轉(zhuǎn)向定位，使得蘋果的果軸或花萼連線處于垂直狀態(tài)； (3)控制器視覺處理組件對(duì)每個(gè)已轉(zhuǎn)向定位的蘋果進(jìn)行全表面信息的采集、判斷及分級(jí)運(yùn)算；
(4)控制器根據(jù)視覺處理組件得以的蘋果分級(jí)運(yùn)算結(jié)果控制分級(jí)組件對(duì)相應(yīng)的蘋果進(jìn)行分級(jí)收集。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:其通過蘋果定向組件對(duì)蘋果進(jìn)行轉(zhuǎn)向定位使得蘋果的果軸或花萼連線處于垂直狀態(tài)，從而便于視覺處理組件對(duì)每一個(gè)已經(jīng)經(jīng)所述蘋果定向單元定位的蘋果進(jìn)行全表面信息的采集并進(jìn)行判斷、分級(jí)運(yùn)算，再由分級(jí)組件根據(jù)分級(jí)運(yùn)算結(jié)果對(duì)蘋果進(jìn)行分級(jí)回收，其能可靠地分辨蘋果果軸、花萼或其它表面缺陷信息，根據(jù)蘋果的全表面信息對(duì)蘋果進(jìn)行高精準(zhǔn)底的分級(jí)，大大提高蘋果的分級(jí)效率。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明中定節(jié)拍組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明中蘋果定位組件與視覺處理組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明中蘋果定位組件中蘋果容置單元的放大結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明中分級(jí)組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成圖。
[0017]其中，10-定節(jié)拍組件，11-第一支架，12-輸送帶，13-導(dǎo)向板，131-導(dǎo)向邊，14-縱向滾輪，15-護(hù)板，16-輸送出口通道，17-導(dǎo)向輪，20-蘋果定向組件，21-第二支架，22-傳動(dòng)鏈條，23-蘋果容置單元，231-果盤，2311-臺(tái)階形容納槽，2312-通孔，2313-支撐架，232-同步輪，233-定位輪，234-傳動(dòng)軸，24-定向驅(qū)動(dòng)單元，241-雙向同步帶，242-支座，243-第一軸承組件，244-驅(qū)動(dòng)輪，25-縱向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，30-視覺處理組件，31-圖像采集單元，311-第三支架，312-攝像頭，32-邏輯判斷單元，33-分級(jí)運(yùn)算單元，40-分級(jí)組件，41-連接支架，42-第四支架，43-第二軸承組件，44-皮帶輪，45-傳送帶，46-滑道，47-蘋果分級(jí)槽，48-推動(dòng)氣缸，49-擋板，50-控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0018]見圖1，基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)，其特征在于:其包括
定節(jié)拍組件10，用于將待分級(jí)的蘋果自動(dòng)排列成行，確定每一個(gè)蘋果的分級(jí)節(jié)拍；蘋果定向組件20，用于將從定節(jié)拍單元接收到的每一個(gè)蘋果進(jìn)行轉(zhuǎn)向定位，使得蘋果的果軸或花萼連線處于垂直狀態(tài)；
視覺處理組件30，用于對(duì)每一個(gè)已經(jīng)經(jīng)所述蘋果定向單元定位的蘋果進(jìn)行全表面信息的采集、判斷及分級(jí)運(yùn)算；
分級(jí)組件40，根據(jù)所述視覺處理單元對(duì)每一個(gè)蘋果的分級(jí)運(yùn)算結(jié)果將每一個(gè)蘋果輸送至指定的收集裝置中，完成蘋果的分級(jí)；
控制器50，用于對(duì)控制整個(gè)蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)的運(yùn)行；
定節(jié)拍組件10、蘋果定向組件20、分級(jí)組件40之間沿橫向依次首尾順序排布，視覺處理組件30設(shè)置于蘋果定位組件20的蘋果出口端側(cè)，定節(jié)拍組件10、蘋果定向組件20、視覺處理組件30、分級(jí)組件40分別與控制器50電控連接。
[0019]見圖2，定節(jié)拍組件10包括第一支架11、輸送帶12和導(dǎo)向板13，第一支架11頂部的橫向兩端分別平行安裝有縱向滾輪14，兩個(gè)縱向滾輪14之間通過輸送帶12同步連接，輸送帶12上并位于輸送帶12輸送出口的縱向后側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向板13，第一支架11頂部并位于輸送帶12的縱向前側(cè)、輸送帶12輸送方向的后側(cè)、以及導(dǎo)向板13的橫向左側(cè)設(shè)置有相互接合的護(hù)板15，導(dǎo)向板13的縱向內(nèi)側(cè)邊為導(dǎo)向邊131，導(dǎo)向板13的導(dǎo)向邊131與位于縱向前側(cè)的護(hù)板形成漸縮的輸送出口通道16;導(dǎo)向板13的導(dǎo)向邊131—側(cè)上依次排布設(shè)置有導(dǎo)向輪17，導(dǎo)向輪17能夠保證蘋果不被擠傷并且運(yùn)行流暢。
[0020]見圖3，蘋果定向組件20包括第二支架21、傳動(dòng)鏈條22、蘋果容置單元23和定向驅(qū)動(dòng)單元24，第二支架21頂部的橫向兩端設(shè)有相互平行的縱向轉(zhuǎn)動(dòng)軸25，兩縱向轉(zhuǎn)動(dòng)軸25之間通過傳動(dòng)鏈條22同步連接，傳動(dòng)鏈條22上依次排列安裝有若干蘋果容置組件23，蘋果容置單元23能夠隨著傳動(dòng)鏈條的移動(dòng)而同步移動(dòng)及翻轉(zhuǎn)，第二支架21的縱向一側(cè)水平桿上安裝有定向驅(qū)動(dòng)單元24，在傳動(dòng)鏈條22帶動(dòng)蘋果容置單元23向前移動(dòng)時(shí)定位驅(qū)動(dòng)單元24驅(qū)動(dòng)蘋果容置23組件中的蘋果轉(zhuǎn)向定位；
其中，定向驅(qū)動(dòng)單元24包括雙向同步帶241，第二支架21的縱向一側(cè)水平桿上設(shè)有兩個(gè)支座242，兩個(gè)支座242上分別通過第一軸承組件243安裝有一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪244，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪244通過雙向同步帶241同步連接；
見圖4，蘋果容置單元23包括果盤231、同步輪232、定位輪233和傳動(dòng)軸234，果盤231開有內(nèi)凹的用于容置蘋果的臺(tái)階形容納槽2311，臺(tái)階形容納槽2311的表面設(shè)置有一層海棉墊層，以避免蘋果在臺(tái)階形容納槽2311內(nèi)轉(zhuǎn)向定位時(shí)表面被擦傷；臺(tái)階形容納槽2311的槽底開有通孔2312，果盤231底部通過支撐架2313固接于傳動(dòng)鏈條22的鏈板上，傳動(dòng)軸234可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于支撐架2313上，傳動(dòng)軸234與雙向同步帶241的輸送方向垂直，傳動(dòng)軸234的上分別安裝有一個(gè)同步輪232和一個(gè)定位輪233，定位輪232正對(duì)通孔2312并且能與臺(tái)階形容納槽2311內(nèi)的蘋果表面接觸，定位輪233與蘋果表面的接觸外圓上設(shè)置有橡膠圈，橡膠圈能夠有效避免蘋果在轉(zhuǎn)向定位過程中表面被劃傷并且能夠增大與蘋果表面的摩擦力，便于蘋果的轉(zhuǎn)向定位;同步輪232與定向驅(qū)動(dòng)單元24的雙向同步帶241接觸。
[0021]見圖3，視覺處理組件30包括圖像采集單元31、邏輯判斷單元32及分級(jí)運(yùn)算單元33，圖像采集單元31用于采集各個(gè)蘋果容置單元中蘋果的表面信息，邏輯判斷單元32用于對(duì)圖像采集單元31采集的蘋果的表面信息進(jìn)行是否存在表面缺陷的判斷，分級(jí)運(yùn)算單元33用于根據(jù)邏輯判斷單元判定32的蘋果表面信息結(jié)果以及預(yù)設(shè)的算法進(jìn)行分級(jí)運(yùn)算并將運(yùn)算結(jié)果傳輸給控制器50，由控制器50控制分級(jí)組件40對(duì)蘋果進(jìn)行逐一的分級(jí)輸送。
[0022]圖像采集單元31包括第三支架311和安裝于所述第三支架上的兩個(gè)攝像頭312，第三支架311豎向安裝于第二支架21的另一側(cè)縱向水平桿上，兩個(gè)攝像頭312相背離設(shè)置使得兩個(gè)攝像頭312—個(gè)采集蘋果的前部表面信息、一個(gè)采集蘋果的后部表面信息。
[0023]見圖4，分級(jí)組件40包括連接支架41和第四支架42，第四支架42的頂部橫向兩端分別通過第二軸承組件43安裝有皮帶輪44，兩個(gè)皮帶輪44之間通過傳送帶45同步連接，第二支架21與第四支架42之間通過連接支架41連接，連接支架41上設(shè)有滑道46，滑道46的入口設(shè)置于蘋果定向組件20的傳動(dòng)鏈條22的傳動(dòng)方向末端，滑道46的出口設(shè)置于傳送帶45的入口端處，傳送帶45的縱向前端設(shè)置有蘋果分級(jí)槽47，在傳送帶45的縱向后端設(shè)置有與每一個(gè)蘋果分級(jí)槽47正對(duì)的分級(jí)驅(qū)動(dòng)裝置，分級(jí)驅(qū)動(dòng)裝置為推動(dòng)氣缸48，推動(dòng)氣缸48與控制器50電控連接;本實(shí)施例中，蘋果分級(jí)槽47、推動(dòng)氣缸48分別沿橫向設(shè)置有四個(gè)，傳送帶45傳送方向的末端設(shè)有擋板49。
[0024]下面結(jié)合附圖描述一下基于本發(fā)明系統(tǒng)的蘋果分級(jí)運(yùn)行方法:
(1)待分級(jí)的蘋果人工碼放于定節(jié)拍組件10的輸送帶12上，控制器50控制輸送帶12運(yùn)行，蘋果隨輸送帶12向出口側(cè)移動(dòng)，受導(dǎo)向板13導(dǎo)向邊131的導(dǎo)向作用，蘋果在漸縮的輸送出口通道16內(nèi)逐漸排布成單行從而實(shí)現(xiàn)蘋果水平輸送的單個(gè)節(jié)拍定時(shí)；
(2)控制器50同時(shí)控制蘋果定向組件20的傳動(dòng)鏈條22、雙向同步帶241、傳送帶45運(yùn)行，由定節(jié)拍組件10的輸送帶12出口輸送的蘋果依次正好落入翻轉(zhuǎn)至傳動(dòng)鏈條22進(jìn)口端呈水平狀態(tài)的蘋果容置單元23的果盤231內(nèi)，雙向同步帶241的運(yùn)行帶動(dòng)蘋果容置單元23的同步輪232同步轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳動(dòng)軸234的帶下定向輪233同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，定向輪233與果盤231內(nèi)的蘋果之間的摩擦力作用帶動(dòng)蘋果在果盤中轉(zhuǎn)動(dòng)，直至蘋果的果軸或者花萼連線處于垂直狀態(tài)，此時(shí)定向輪233與蘋果表面間的摩擦力較小無法再帶動(dòng)蘋果轉(zhuǎn)動(dòng)，從而蘋果被定向在果盤231內(nèi)；
(3)圖像采集單元31的兩個(gè)相背離設(shè)置的攝像頭312采集已經(jīng)被定向的蘋果進(jìn)行前部表面信息和后部表面信息的采集，并將采集到的表面信息傳遞給邏輯判斷單元32進(jìn)行是否存在表面缺陷的判斷，而分級(jí)運(yùn)算單元33再根據(jù)邏輯判斷單元判定32的蘋果表面信息結(jié)果以及預(yù)設(shè)的算法進(jìn)行分級(jí)運(yùn)算并將運(yùn)算結(jié)果傳輸給控制器50;
(4)當(dāng)容置有蘋果的果盤231在傳動(dòng)鏈條22的帶動(dòng)下移動(dòng)至末端時(shí)，果盤231隨著傳動(dòng)鏈條22的進(jìn)一步運(yùn)行而發(fā)生向下的翻轉(zhuǎn)，果盤231內(nèi)的蘋果遂落入滑道46內(nèi)并沿滑道46滑至傳送帶45上，控制器50根據(jù)分級(jí)運(yùn)算單元33的分級(jí)運(yùn)算結(jié)果控制相應(yīng)的推動(dòng)氣缸48動(dòng)作將傳送帶45上對(duì)應(yīng)的蘋果推入與推動(dòng)氣缸48相應(yīng)的蘋果分級(jí)槽47內(nèi)，從而完成蘋果的分級(jí)處理。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)，其特征在于:其包括 定節(jié)拍組件，用于將待分級(jí)的蘋果自動(dòng)排列成行，確定每一個(gè)蘋果的分級(jí)節(jié)拍； 蘋果定向組件，用于將從定節(jié)拍單元接收到的每一個(gè)蘋果進(jìn)行轉(zhuǎn)向定位，使得蘋果的果軸或花萼連線處于垂直狀態(tài)； 視覺處理組件，用于對(duì)每一個(gè)已經(jīng)經(jīng)所述蘋果定向單元定位的蘋果進(jìn)行全表面信息的采集、判斷及分級(jí)運(yùn)算； 分級(jí)組件，根據(jù)所述視覺處理單元對(duì)每一個(gè)蘋果的分級(jí)運(yùn)算結(jié)果將每一個(gè)蘋果輸送至指定的收集裝置中，完成蘋果的分級(jí)； 控制器，用于對(duì)控制整個(gè)蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)的運(yùn)行； 所述定節(jié)拍組件、蘋果定向組件、分級(jí)組件之間沿橫向依次首尾順序排布，所述視覺處理組件設(shè)置于所述蘋果定位組件的蘋果出口端側(cè)，所述定節(jié)拍組件、蘋果定向組件、視覺處理組件、分級(jí)組件分別與所述控制器電控連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)，其特征在于:所述定節(jié)拍組件包括第一支架、輸送帶和導(dǎo)向板，所述第一支架頂部的橫向兩端分別平行安裝有縱向滾輪，所述兩個(gè)縱向滾輪之間通過所述輸送帶同步連接，所述輸送帶上并位于所述輸送帶輸送出口的縱向后側(cè)設(shè)置有所述導(dǎo)向板，所述第一支架頂部并位于所述輸送帶的縱向前側(cè)、輸送帶輸送方向的后側(cè)、以及所述導(dǎo)向板的橫向左側(cè)設(shè)置有相互接合的護(hù)板，所述導(dǎo)向板的縱向內(nèi)側(cè)邊為導(dǎo)向邊，所述導(dǎo)向板的導(dǎo)向邊與位于縱向前側(cè)的護(hù)板形成漸縮的輸送出口通道。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)，其特征在于:所述導(dǎo)向板的導(dǎo)向邊一側(cè)上依次排布設(shè)置有導(dǎo)向輪。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)，其特征在于:所述蘋果定向組件包括第二支架、傳動(dòng)鏈條、蘋果容置單元和定向驅(qū)動(dòng)單元，所述第二支架頂部的橫向兩端設(shè)有相互平行的縱向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩所述縱向轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間通過傳動(dòng)鏈條同步連接，所述傳動(dòng)鏈條上依次排列安裝有蘋果容置組件，所述蘋果容置單元能夠隨著傳動(dòng)鏈條的移動(dòng)而同步移動(dòng)及翻轉(zhuǎn)，所述第二支架的縱向一側(cè)水平桿上安裝有所述定向驅(qū)動(dòng)單元，在所述傳動(dòng)鏈條帶動(dòng)所述蘋果容置單元向前移動(dòng)時(shí)所述定位驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述蘋果容置組件中的蘋果轉(zhuǎn)向定位。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)，其特征在于:所述定向驅(qū)動(dòng)單元包括雙向同步帶，所述第二支架的縱向一側(cè)水平桿上設(shè)有兩個(gè)支座，所述兩個(gè)支座上分別通過第一軸承組件安裝有一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪通過所述雙向同步帶同步連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)，其特征在于:所述蘋果容置單元包括果盤、同步輪、定位輪和傳動(dòng)軸，所述果盤開有內(nèi)凹的用于容置蘋果的臺(tái)階形容納槽，所述臺(tái)階形容納槽的表面設(shè)置有一層海棉墊層，所述臺(tái)階形容納槽的槽底開有通孔，所述果盤底部通過支撐架固接于所述傳動(dòng)鏈條的鏈板上，所述傳動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于所述支撐架上，所述傳動(dòng)軸與所述雙向同步帶的輸送方向垂直，所述傳動(dòng)軸的上分別安裝有一個(gè)同步輪和一個(gè)定位輪，所述定位輪正對(duì)所述通孔并且能與所述臺(tái)階形容納槽內(nèi)的蘋果表面接觸，所述定位輪與所述蘋果表面的接觸外圓上設(shè)置有橡膠圈，所述同步輪與所述定向驅(qū)動(dòng)單元的雙向同步帶接觸。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)，其特征在于:所述視覺處理組件包括圖像采集單元、邏輯判斷單元及分級(jí)運(yùn)算單元，所述圖像采集單元用于采集各個(gè)蘋果容置單元中蘋果的表面信息，所述邏輯判斷單元用于對(duì)所述圖像采集單元采集的蘋果的表面信息進(jìn)行是否存在表面缺陷的判斷，所述分級(jí)運(yùn)算單元用于根據(jù)所述邏輯判斷單元判定的蘋果表面信息結(jié)果以及預(yù)設(shè)的算法進(jìn)行分級(jí)運(yùn)算并將運(yùn)算結(jié)果傳輸給所述控制器，由所述控制器控制所述分級(jí)組件對(duì)蘋果進(jìn)行逐一的分級(jí)輸送。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)，其特征在于:所述圖像采集單元包括第三支架和安裝于所述第三支架上的兩個(gè)攝像頭，所述第三支架豎向安裝于所述第二支架的另一側(cè)縱向水平桿上，所述兩個(gè)攝像頭相背離設(shè)置使得所述兩個(gè)攝像頭一個(gè)采集蘋果的前部表面信息、一個(gè)采集蘋果的后部表面信息。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)，其特征在于:所述分級(jí)組件包括連接支架和第四支架，所述第四支架的頂部橫向兩端分別通過第二軸承組件安裝有皮帶輪，兩個(gè)所述皮帶輪之間通過傳送帶同步連接，所述第二支架與第四支架之間通過連接支架連接，所述連接支架上設(shè)有滑道，所述滑道的入口設(shè)置于所述蘋果定向組件的傳動(dòng)鏈條的傳動(dòng)方向末端，所述滑道的出口設(shè)置于所述傳送帶的入口端處，所述傳送帶的縱向前端設(shè)置有蘋果分級(jí)槽，在所述傳送帶的縱向后端設(shè)置有與每一個(gè)所述蘋果分級(jí)槽正對(duì)的分級(jí)驅(qū)動(dòng)裝置，所述分級(jí)驅(qū)動(dòng)裝置與所述控制器電控連接;所述分級(jí)驅(qū)動(dòng)裝置為推動(dòng)氣缸，所述蘋果分級(jí)槽、推動(dòng)氣缸分別沿橫向設(shè)置有四個(gè)，所述傳送帶傳送方向的末端設(shè)有擋板。10.權(quán)利要求5-9中任一所述的基于蘋果定向的蘋果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)的分級(jí)方法，其特征在于:其依次包括以下步驟， (1)控制器控制定節(jié)拍組件將待分級(jí)的蘋果自動(dòng)排列成單行，確定每一個(gè)蘋果的分級(jí)節(jié)拍； (2)控制器控制蘋果定向組件將從所述定位拍組件接收到的蘋果進(jìn)行轉(zhuǎn)向定位，使得蘋果的果軸或花萼連線處于垂直狀態(tài)； (3)控制器視覺處理組件對(duì)每個(gè)已轉(zhuǎn)向定位的蘋果進(jìn)行全表面信息的采集、判斷及分級(jí)運(yùn)算； (4)控制器根據(jù)視覺處理組件得以的蘋果分級(jí)運(yùn)算結(jié)果控制分級(jí)組件對(duì)相應(yīng)的蘋果進(jìn)行分級(jí)收集。
【文檔編號(hào)】B07C5/02GK105903689SQ201610400971
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】馬垚, 俞經(jīng)虎, 代欣, 詹民民
【申請(qǐng)人】江南大學(xué)