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一种多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置

阅读：629发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置，包括喂料机构、分通道传动带、多光谱图像获取机构、筛选机构、剔除果蔬收集机构、尺寸分选传送带和分级收集传送带；喂料机构、分通道传动带、筛选机构、尺寸分选传送带依次连接；多光谱图像获取机构安装在分通道传动带上方；筛选机构安装于分通道传送带末端；剔除果蔬收集机构安装于分通道传送带下方；尺寸分选传送带在其传输方向上按照尺寸大小区分有多个分选传送带，以对应球形果蔬的不同大小等级，分级收集传送带有多个设置在相应分选传送带下方，收集所分选出来的球形果蔬至后续生产工序。本发明可高效实现自动、无损的球形果蔬品质分级分选。，下面是一种多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置，其特征在于：包括喂料机构、分通道传动带、多光谱图像获取机构、筛选机构、剔除果蔬收集机构、尺寸分选传送带和分级收集传送带；所述喂料机构、分通道传动带、筛选机构、尺寸分选传送带依次连接；所述分通道传动带的表面形成有多个球形果蔬运输通道，便于后续图像采集与剔除动作，待分拣的球形果蔬通过喂料机构到达分通道传动带的不同通道；所述多光谱图像获取机构安装在分通道传动带上方，用于采集已到达分通道传动带处的球形果蔬多光谱图像信息，并进行球形果蔬内外部品质分析，所述多光谱图像获取机构设置有果蔬翻面单元，能够实现对分通道传动带上的球形果蔬进行翻面，以获得果蔬完整的表面图像；所述筛选机构安装于分通道传送带末端，用于剔除由多光谱图像获取机构检测出来的不合格果蔬；所述剔除果蔬收集机构安装于分通道传送带下方，用于收集筛选机构剔除出来的不合格果蔬并运走；所述尺寸分选传送带在其传输方向上按照尺寸大小区分有多个分选传送带，以对应球形果蔬的不同大小等级，所述分级收集传送带的个数与分选传送带的个数相一致，且一个分级收集传送带对应一个分选传送带，并设置在相应分选传送带下方，用于收集所分选出来的球形果蔬至后续生产工序。
2.根据权利要求1所述的一种多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置，其特征在于：
所述多光谱图像获取机构包括暗箱及分别置于该暗箱内的支架31、多光谱相机、光源和果蔬翻面单元；所述暗箱外表面镶嵌有手触控制屏幕，用于实现目标多光谱数据获取、数据分析、筛选控制及能够设置多光谱相机的采集参数、调节光源强度、分通道传动带和尺寸分选传送带的运动速度；所述暗箱内部通过隔板形成有两个空腔，每个空腔内均布置有一个支架及一套配套的多光谱相机和光源；所述支架为拱门式结构，由两根立杆及横跨在该两根立杆上的横杆组成，所述光源安装在多光谱相机上，为多光谱相机提供光照，以确保采集的图像质量，所述多光谱相机安装在横杆上，且所述横杆能够沿两根立杆的杆身上下移动，以保障多光谱相机能够拍摄不同尺寸的球形果蔬图像；所述果蔬翻面单元安装在两个空腔之间的隔板下方，其包含一个条形绒布及绒布安装支架，所述条形绒布垂直于球形果蔬前进方向，且其两端固定于暗箱两侧面的绒布安装支架上，所述条形绒布能够沿绒布安装支架垂直移动来调节高度，以适应不同大小的球形果蔬，在球形果蔬通过条形绒布下方时，通过条形绒布与球形果蔬表面的摩擦力实现球形果蔬的反面，在保证成功翻面的同时，又不会损伤球形果蔬表面，从而保证经过两个空腔后能够拍摄目标果蔬完整的表面图像。
3.根据权利要求1所述的一种多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置，其特征在于：
所述分通道传动带包括机架、皮带、挡板及动力源，其中，所述皮带安装在机架上，由动力源驱动回转，所述皮带的表面形成有多条彼此平行并沿皮带周向延伸的凸起，将皮带表面划分有多个球形果蔬运输通道，且通过设置的凸起能够防止球形果蔬翻面时滚动到其它通道，进而造成后续筛选剔除错误的现象，所述挡板分别设置在皮带两侧，用于防止球形果蔬滚落。
4.根据权利要求1所述的一种多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置，其特征在于：
所述筛选机构包括安装架及装于该安装架上的一排拨齿，其中，两个拨齿对应分通道传动带的一个球形果蔬运输通道，避免漏筛选现象。
5.根据权利要求1所述的一种多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置，其特征在于：
所述剔除果蔬收集机构由倒漏斗型单元和剔除果蔬收集传送带组成，所述倒漏斗型单元安装于分通道传送带下方，用于收集筛选机构剔除出的不合格果蔬，所述剔除果蔬收集传送带位于倒漏斗型单元下方，将收集的不合格果蔬运走。
6.根据权利要求1所述的一种多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置，其特征在于：
所述尺寸分级传送带按照尺寸依次分选为小、中、大三级，每级的分选传送带均包括滚轴、挡板和支架，所述滚轴有多根沿果蔬前进方向并排安装在支架上，两两滚轴之间保持间隙，且间隙可调，以适应不同目标不同尺寸大小的分选，同一尺寸范围的果蔬会从相应间隙的分选传动带落至分级收集传送带，所述挡板分别设置在支架两侧，用于防止球形果蔬滚落。
7.根据权利要求6所述的一种多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置，其特征在于：
所述滚轴表面包裹有一层缓冲材料，防止磕碰损坏果蔬。
8.根据权利要求1所述的一种多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置，其特征在于：
所述分级收集传送带的表面安装有缓冲材料，防止果蔬在收集运输过程中磕碰损伤，同时其两侧安装上挡板，防止果蔬滚落。

说明书全文

一种多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置

技术领域

[0001] 本发明涉及果蔬品质分选器械的技术领域，尤其是指一种多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置。

背景技术

[0002] 业内悉知，我国很多地方的果蔬采摘后的商品化处理技术落后，果蔬外观品质参差不齐，导致果蔬生产产量高但出口额度较低。在果蔬收获后根据外观、口味等指标综合进行分级处理，是提高其经济价值推动优质化生产的有效手段。

[0003] 目前，我国果蔬分级大部分仍停留在手工分级阶段，不仅需要很大的劳动力，而且劳动力自身技术及经验的差别导致分级标准存在差异。目前市面上虽已经有一些水果分选机，主要依据水果大小及重量等进行分级，在一定程度上减轻人工分级的工作量，但是这种分选机无法识别表面缺陷、形状怪异、内部品质不佳的果蔬。另外，虽已有一些将机器视觉技术应用于分选机的设计，但是在检测过程中仅能拍摄目标果蔬一个角度的参数，不能从多个角度完整获得整个目标果蔬的全部图像；另外，筛选标准依然聚焦于尺寸、颜色等外观参数无法检测其内部成分。因此，开发一套自动、无损的适合在线果蔬在线生产过程中的内外品质参数多指标综合分级分选装置是果蔬优质化生产的趋势。

[0004] 因此，针对以上不足，本发明提供了一种多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置。在果蔬生产线上获取完整目标果蔬全部多光谱图像信息，综合外观、内部品质及形状尺寸等对球形果蔬进行分级分选。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置，可解决目前果蔬分级分选大多靠人工的现象，同时装置可通过翻转目标果蔬获取其整个表面的多光谱信息，从而可综合外观、内部成分含量等识别表面有疤痕、不成熟、感染病害等果蔬检出并剔除，最后再通过尺寸参数对果蔬进行分级，实现自动、无损的球形果蔬品质分级分选。

[0006] 为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置，包括喂料机构、分通道传动带、多光谱图像获取机构、筛选机构、剔除果蔬收集机构、尺寸分选传送带和分级收集传送带；所述喂料机构、分通道传动带、筛选机构、尺寸分选传送带依次连接；所述分通道传动带的表面形成有多个球形果蔬运输通道，便于后续图像采集与剔除动作，待分拣的球形果蔬通过喂料机构到达分通道传动带的不同通道；所述多光谱图像获取机构安装在分通道传动带上方，用于采集已到达分通道传动带处的球形果蔬多光谱图像信息，并进行球形果蔬内外部品质分析，所述多光谱图像获取机构设置有果蔬翻面单元，能够实现对分通道传动带上的球形果蔬进行翻面，以获得果蔬完整的表面图像；所述筛选机构安装于分通道传送带末端，用于剔除由多光谱图像获取机构检测出来的不合格果蔬；所述剔除果蔬收集机构安装于分通道传送带下方，用于收集筛选机构剔除出来的不合格果蔬并运走；所述尺寸分选传送带在其传输方向上按照尺寸大小区分有多个分选传送带，以对应球形果蔬的不同大小等级，所述分级收集传送带的个数与分选传送带的个数相一致，且一个分级收集传送带对应一个分选传送带，并设置在相应分选传送带下方，用于收集所分选出来的球形果蔬至后续生产工序。

[0007] 进一步，所述多光谱图像获取机构包括暗箱及分别置于该暗箱内的支架31、多光谱相机、光源和果蔬翻面单元；所述暗箱外表面镶嵌有手触控制屏幕，用于实现目标多光谱数据获取、数据分析、筛选控制及能够设置多光谱相机的采集参数、调节光源强度、分通道传动带和尺寸分选传送带的运动速度；所述暗箱内部通过隔板形成有两个空腔，每个空腔内均布置有一个支架及一套配套的多光谱相机和光源；所述支架为拱门式结构，由两根立杆及横跨在该两根立杆上的横杆组成，所述光源安装在多光谱相机上，为多光谱相机提供光照，以确保采集的图像质量，所述多光谱相机安装在横杆上，且所述横杆能够沿两根立杆的杆身上下移动，以保障多光谱相机能够拍摄不同尺寸的球形果蔬图像；所述果蔬翻面单元安装在两个空腔之间的隔板下方，其包含一个条形绒布及绒布安装支架，所述条形绒布垂直于球形果蔬前进方向，且其两端固定于暗箱两侧面的绒布安装支架上，所述条形绒布能够沿绒布安装支架垂直移动来调节高度，以适应不同大小的球形果蔬，在球形果蔬通过条形绒布下方时，通过条形绒布与球形果蔬表面的摩擦力实现球形果蔬的反面，在保证成功翻面的同时，又不会损伤球形果蔬表面，从而保证经过两个空腔后能够拍摄目标果蔬完整的表面图像。

[0008] 进一步，所述分通道传动带包括机架、皮带、挡板及动力源，其中，所述皮带安装在机架上，由动力源驱动回转，所述皮带的表面形成有多条彼此平行并沿皮带周向延伸的凸起，将皮带表面划分有多个球形果蔬运输通道，且通过设置的凸起能够防止球形果蔬翻面时滚动到其它通道，进而造成后续筛选剔除错误的现象，所述挡板分别设置在皮带两侧，用于防止球形果蔬滚落。

[0009] 进一步，所述筛选机构包括安装架及装于该安装架上的一排拨齿，其中，两个拨齿对应分通道传动带的一个球形果蔬运输通道，避免漏筛选现象。

[0010] 进一步，所述剔除果蔬收集机构由倒漏斗型单元和剔除果蔬收集传送带组成，所述倒漏斗型单元安装于分通道传送带下方，用于收集筛选机构剔除出的不合格果蔬，所述剔除果蔬收集传送带位于倒漏斗型单元下方，将收集的不合格果蔬运走。

[0011] 进一步，所述尺寸分级传送带按照尺寸依次分选为小、中、大三级，每级的分选传送带均包括滚轴、挡板和支架，所述滚轴有多根沿果蔬前进方向并排安装在支架上，两两滚轴之间保持间隙，且间隙可调，以适应不同目标不同尺寸大小的分选，同一尺寸范围的果蔬会从相应间隙的分选传动带落至分级收集传送带，所述挡板分别设置在支架两侧，用于防止球形果蔬滚落。

[0012] 进一步，所述滚轴表面包裹有一层缓冲材料，防止磕碰损坏果蔬。

[0013] 进一步，所述分级收集传送带的表面安装有缓冲材料，防止果蔬在收集运输过程中磕碰损伤，同时其两侧安装上挡板，防止果蔬滚落。

[0014] 本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

[0015] 1、本发明装置综合表面外观、内部成分及尺寸大小等多个参数实现球形果蔬的分选分级。

[0016] 2、本发明装置通过多光谱相机采集球形果蔬多光谱图像信息，既可分析外观又可分析其内部成分含量。

[0017] 3、本发明装置的暗箱中部通过特别设计的果蔬翻面单元，可辅助采集不同果蔬不同面的信息，相对于其它翻面机械，本发明装置更简易且减少翻面过程中对果蔬的损伤。附图说明

[0018] 图1为多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置的整体结构示意图。

[0019] 图2为分通道传送带的结构示意图。

[0020] 图3为多光谱图像获取机构的结构示意图之一。

[0021] 图4为多光谱图像获取机构的结构示意图之二。

[0022] 图5为尺寸分选传送带的结构示意图。

具体实施方式

[0023] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

[0024] 参见图1至图5所示，本实施例所提供的多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置，包括喂料机构1、分通道传动带2、多光谱图像获取机构3、筛选机构4、剔除果蔬收集机构5、尺寸分选传送带6和分级收集传送带7；所述喂料机构1、分通道传动带2、筛选机构4、尺寸分选传送带6依次连接；所述分通道传动带2的表面形成有多个球形果蔬运输通道，便于后续图像采集与剔除动作，待分拣的球形果蔬通过喂料机构1到达分通道传动带2的不同通道；所述多光谱图像获取机构3安装在分通道传动带2上方，用于采集已到达分通道传动带2处的球形果蔬多光谱图像信息，并进行球形果蔬内外部品质分析；所述筛选机构4安装于分通道传送带2末端，用于剔除由多光谱图像获取机构3检测出来的不合格果蔬(未成熟、疤痕严重及感染病害等)；所述剔除果蔬收集机构5安装于分通道传送带2下方，用于收集筛选机构4剔除出来的不合格果蔬并运走；所述尺寸分选传送带6在其传输方向上按照尺寸大小区分有三个分选传送带，以对应球形果蔬的不同大小等级(小、中、大)，所述分级收集传送带7的个数与分选传送带的个数相一致，且一个分级收集传送带7对应一个分选传送带，并设置在相应分选传送带下方，用于收集所分选出来的球形果蔬至后续生产工序，所述分级收集传送带7的表面安装有缓冲材料，防止果蔬在收集运输过程中磕碰损伤，同时其两侧安装上挡板，防止果蔬滚落。

[0025] 所述多光谱图像获取机构3包括暗箱34及分别置于该暗箱34内的支架31、多光谱相机32、光源33和果蔬翻面单元35；所述暗箱34外表面镶嵌有手触控制屏幕341，安装有控制软件，实现目标多光谱数据获取、数据分析及筛选控制等，另外也可用来设置多光谱相机32的采集参数，调节光源33强度及分通道传动带2和尺寸分选传送带6等运动速度；所述暗箱34内部通过隔板342形成有两个空腔，每个空腔内均布置有一个支架31及一套配套的多光谱相机32和光源33；所述支架31为拱门式结构，由两根立杆312及横跨在该两根立杆312上的横杆311组成，所述光源33安装在多光谱相机32底部，为多光谱相机32提供光照，以确保采集的图像质量，所述多光谱相机32安装在横杆311上，且所述横杆311能够沿两根立杆
312的杆身上下移动，以保障多光谱相机34能够拍摄不同尺寸的球形果蔬图像，实现对外观(颜色、表面有无疤痕等)的检测，同时实现对内部品质(水分含量、糖分含量及病害感染情况等)的分析，并综合检测结果对不合格果蔬进行定位；所述果蔬翻面单元35安装在两个空腔之间的隔板342下方，其包含一个条形绒布351及绒布安装支架352，所述条形绒布351垂直于球形果蔬前进方向，且其两端固定于暗箱34两侧面的绒布安装支架352上，所述条形绒布351能够沿绒布安装支架352垂直移动来调节高度，以适应不同大小的球形果蔬，在球形果蔬通过条形绒布351下方时，通过条形绒布351与球形果蔬表面的摩擦力实现球形果蔬的反面，在保证成功翻面的同时，又不会损伤球形果蔬表面，从而保证经过两个空腔后能够拍摄目标果蔬完整的表面图像。

[0026] 所述分通道传动带2包括机架21、皮带22、挡板23及动力源(图中未画出)，其中，所述皮带22安装在机架21上，由动力源驱动回转，所述皮带22的表面形成有多条彼此平行并沿皮带周向延伸的凸起，将皮带表面划分有多个球形果蔬运输通道，为避免凸起在拍摄时形成阴影干扰图片质量，经验证，凸起高度设置为3cm最理想，也可以防止球形果蔬翻面时滚动到其它通道，进而造成后续筛选剔除错误的现象，所述挡板23分别设置在皮带22两侧，保证果蔬在向前传送过程中永远处于某一通道，且不会滚落。

[0027] 所述筛选机构4包括安装架41及装于该安装架41上的一排拨齿42，其中，两个拨齿42对应分通道传动带2的一个球形果蔬运输通道，避免漏筛选现象。

[0028] 所述剔除果蔬收集机构5由倒漏斗型单元51和剔除果蔬收集传送带52组成，所述倒漏斗型单元51安装于分通道传送带2下方，用于收集筛选机构4剔除出的不合格果蔬，所述剔除果蔬收集传送带52位于倒漏斗型单元51下方，将收集的不合格果蔬运走。

[0029] 所述尺寸分级传送带6按照尺寸依次分选为小、中、大三级，每级的分选传送带均包括滚轴61、挡板62和支架63，所述滚轴61有多根沿果蔬前进方向并排安装在支架63上，每根滚轴61表面均包裹有一层缓冲材料，防止磕碰损坏果蔬，两两滚轴61之间保持间隙，且间隙可调，以适应不同目标不同尺寸大小的分选，同一尺寸范围的果蔬会从相应间隙的分选传动带落至分级收集传送带7，所述挡板62分别设置在支架63两侧，用于防止球形果蔬滚落。

[0030] 下面为本实施例上述多指标综合的球形果蔬品质分级分选装置的操作过程，具有如下：

[0031] 开始工作前，通过手触控制屏幕341设置装置各部件工作参数，选择带检测对象的多参数分析模型，设置尺寸每级分级的分选传送带中滚轴61间的间隙。启动装置，待分拣的球形果蔬通过喂料机构1到达分通道传动带2的不同通道，进入暗箱34的第一个空腔，该空腔中的多光谱相机32对果蔬一面进行多光谱数据采集，然后果蔬通过果蔬翻面装置35进行翻面并进入第二个空腔，该空腔中的多光谱相机32采集果蔬另一面信息，控制软件综合所采集数据，实现对样品外观(颜色、表面有无疤痕等)的检测，同时实现对内部品质(水分含量、糖分含量及病害感染情况等)的分析，检出未成熟、有疤痕、有损伤等不合格果蔬，并待果蔬运动至分通道传动带2末端，由筛选机构4将其拨入剔除果蔬收集机构5运走。而合格果蔬继续运输进入尺寸分级传送带6，按照尺寸依次分为小、中、大三级，最终由分级收集传送带7运走。

[0032] 以上所述实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

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