一種用於馬鈴薯品質圖像採集的水平輸送和勻速翻轉裝置製造方法
2023-11-30 22:25:06 2
一種用於馬鈴薯品質圖像採集的水平輸送和勻速翻轉裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型是一種用於馬鈴薯品質圖像採集的水平輸送和勻速翻轉裝置，由輸送裝置主動鏈輪組合、凹形圓柱物料託輥、傳動鏈條組合、機器視覺與圖像信號採集箱、輸送裝置從動鏈輪組合、變頻調速電機等組成，通過凹形圓柱物料託輥與傳動鏈條組合的帶動，實現被檢馬鈴薯的水平輸送；通過凹形圓柱物料託輥與條形同步摩擦軌道的嚙合，實現被檢馬鈴薯的勻速翻轉；馬鈴薯在水平運動中並勻速翻轉，可動態採集馬鈴薯外部品質的完整圖像，為馬鈴薯品質的動態檢測提供技術支撐；該裝置可實現馬鈴薯品質檢測過程中加速、減速、暫停和往復等設置要求，能廣泛用於農產品外部品質的實時在線檢測，對於促進我國馬鈴薯產業的發展具有重要的現實意義和良好的應用前景。
【專利說明】一種用於馬鈴薯品質圖像採集的水平輸送和勻速翻轉裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於一種農產品外部品質無損檢測的圖像採集裝置，特別是一種用於馬鈴薯品質圖像採集的水平輸送和勻速翻轉裝置，屬於農產品無損檢測領域。
【背景技術】
[0002]我國馬鈴薯產業十分發達，其種植面積和總產量已經躍居世界首位，馬鈴薯產品消費也成為世界上增長最快的國家之一。2009年，我國馬鈴薯種植面積和總產量分別達到508.33萬hm2和7328萬t，成為全球最大的馬鈴薯生產國，聯合國糧農組織以1999-2001年的價格為基數測算，我國2009年馬鈴薯產值為528.16億元，平均產值達到11452.95元/hm2，分別是水稻、玉米、小麥的1.08、1.09和2.32倍，馬鈴薯產業已成為我國農村經濟發展的一個重要支柱產業。雖然我國是馬鈴薯的生產和消費大國，但馬鈴薯的自動化加工技術和其他發達國家相比還是比較落後的，尤其在馬鈴薯無損檢測與分級方面，無法滿足日益增長的市場需求。
[0003]馬鈴薯的外部品質主要包括單薯重量、薯形、發芽、機械損傷、綠皮、孔洞和幹腐等，由於馬鈴薯外部品質檢測方法等條件的限制，國內馬鈴薯的檢測和分級多數採用人工方式，其勞動強度大，效率低。將機器視覺技術和圖像處理技術運用到馬鈴薯外部品質檢測分級，是有效地解決馬鈴薯外部品質檢測分級的途徑之一，既能有效節省時間和勞動力，也同時提高檢測和分級的速度與精度，可以提高涉及馬鈴薯品質檢測的自動化加工技術。
[0004]現有的圖像採集裝置無法連續快速檢測馬鈴薯表面缺陷和損傷等，不能適應馬鈴薯外部品質無損檢測的需求，因此，發明一種能動態採集馬鈴薯表面完整圖像的圖像採集裝置，對促進馬鈴薯外部品質檢測和分級、促進馬鈴自動化加工具有深遠的意義。利用凹形圓柱物料託輥組合與條形同步摩擦軌道嚙合的方式，既可防止凹形圓柱物料託輥組合在摩擦力作用下翻轉時打滑，又可保障馬鈴薯在水平勻速輸送下同步勻速、平穩的翻轉；由於凹形圓柱物料託輥組合呈凹槽型，可以有效防止馬鈴薯在輸送的過程中向兩邊側滑，保證檢測過程中的定位準確。結合機器視覺和圖像信號採集，實現了馬鈴薯外部品質圖像的動態採集，為馬鈴薯自動化加工技術提供支撐。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的是設計一種用於馬鈴薯品質圖像採集的水平輸送和勻速翻轉裝置，可以實現馬鈴薯外部品質無損檢測中，在水平輸送中勻速平穩翻轉，且可保障馬鈴薯檢測過程的中心定位，實現馬鈴薯外部品質圖像的動態採集。該裝置可以廣泛應用於農產品外部品質無損檢測的圖像動態採集，特別是馬鈴薯等其他橢球形農產品的表面完整圖像的信號採集。通過機器視覺技術和圖像處理技術相結合，可以實現馬鈴薯單薯重量、薯形、發芽黴變、機械損傷、綠皮、孔洞和幹腐等外部品質特徵的動態檢測和分析，一次獲得馬鈴薯多個品質指標的綜合檢測結果並完成分級，提高馬鈴薯外部品質檢測的準確率和檢測分級效率。[0006]本實用新型的目的是這樣實現的:一種用於馬鈴薯品質圖像採集的水平輸送和勻速翻轉裝置，由機架、軸承座、主動軸、輸送裝置驅動鏈輪、輸送裝置主動鏈輪組合、凹形圓柱物料託輥、傳動鏈條組合、機器視覺與圖像信號採集箱、條形同步摩擦軌道、物料託輥滑板、物料託輥滑板高度調節裝置、物料託輥滑板位置調節塊、輸送裝置從動鏈輪組合、從動軸、地腳水平調節座、變頻控制器、變頻調速電機、電動機鏈輪、驅動鏈條等組成；輸送裝置主動鏈輪組合通過軸承座安裝在主動軸上，輸送裝置從動鏈輪組合通過軸承座安裝在從動軸上，輸送裝置主動鏈輪組合和輸送裝置從動鏈輪組合分別通過軸承座安裝在機架的頂部，變頻控制器和變頻調速電機安裝在機架的中部；條形同步摩擦軌道設置在物料託輥滑板上，物料託輥滑板安裝在物料託輥滑板高度調節裝置上，物料託輥滑板高度調節裝置通過物料託輥滑板位置調節塊固定在機架頂部的中間位置，機器視覺與圖像信號採集箱設置在物料託輥滑板上；數個凹形圓柱物料託輥連結在傳動鏈條組合上，傳動鏈條組合環繞在輸送裝置主動鏈輪組合和輸送裝置從動鏈輪組合上；電動機鏈輪通過驅動鏈條連接輸送裝置驅動鏈輪。
[0007]機器視覺與圖像信號採集箱由圖像採集箱箱體、CCD圖像傳感器、頂置環形光源、側壁光源、物料輸送通道等組成，CCD圖像傳感器設置在圖像採集箱箱體的頂部，頂置環形光源水平設置在圖像採集箱箱體內上部的中間，4個側壁光源分別垂直設置在圖像採集箱箱體內壁的四角上。
[0008]凹形圓柱物料託輥組合由凹形圓柱物料託輥、傳動鏈條組合、物料託輥連結塊等組成，凹形圓柱物料託輥通過物料託輥連結塊連結在傳動鏈條組合上。
[0009]凹形圓柱物料託輥組合與條形同步摩擦軌道嚙合由凹形圓柱物料託輥、傳動鏈條組合、條形同步摩擦軌道、物料託輥滑板等組成，條形同步摩擦軌道設置在物料託輥滑板上，凹形圓柱物料託輥通過傳動鏈條組合帶動，凹形圓柱物料託輥在條形同步摩擦軌道滾動翻轉。
[0010]一種用於馬鈴薯品質圖像採集的水平輸送和勻速翻轉裝置工作時，通過變頻控制器調節變頻調速電機的輸出速度，變頻調速電機的電動機鏈輪通過驅動鏈條帶動輸送裝置主動鏈輪組合迴轉，輸送裝置主動鏈輪組合通過傳動鏈條組合帶動輸送裝置從動鏈輪組合迴轉，凹形圓柱物料託輥在傳動鏈條組合的帶動下，與物料託輥滑板上的條形同步摩擦軌道嚙合實現自轉，實現被撿馬鈴薯個體在水平勻速運動的狀態下並連續翻轉。被檢馬鈴薯在通過機器視覺與圖像信號採集箱的物料輸送通道時，CXD圖像傳感器對馬鈴薯外部環周連續採集信號，完成動態採集馬鈴薯表面完整圖像，實現馬鈴薯外部品質的動態檢測。
[0011]一種用於馬鈴薯品質圖像採集的水平輸送和勻速翻轉裝置通過變頻控制器控制變頻調速電機，可實現加速、減速、暫停和往復運動，來滿足不同檢測分級方式和速度的要求。通過物料託輥滑板位置調節塊和物料託輥滑板高度調節裝置的調整，可以保障凹形圓柱物料託輥的平穩行走和翻轉。
[0012]本實用新型的一種用於馬鈴薯品質圖像採集的水平輸送和勻速翻轉裝置的優點是:通過凹形圓柱物料託輥與傳動鏈條組合的帶動，實現被檢馬鈴薯的水平輸送；通過凹形圓柱物料託輥與條形同步摩擦軌道的嚙合，實現被檢馬鈴薯的勻速翻轉；實現馬鈴薯在水平輸送中勻速翻轉，可以動態採集馬鈴薯外部品質的完整圖像，為馬鈴薯品質的動態檢測提供技術支撐。該裝置可實現檢測過程中加速、減速、暫停和往復等運動設置，來滿足不同檢測分級過程和檢測速度等要求，能廣泛用於農產品外部品質的實時在線檢測，對於促進我國馬鈴薯產業的發展具有重要的現實意義和良好的應用前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]本使用新型的具體結構由以下實施例及附圖給出。
[0014]圖1是本實用新型的一種用於馬鈴薯品質圖像採集的水平輸送和勻速翻轉裝置的結構示意圖。
[0015]圖2是本實用新型的機器視覺與圖像信號採集箱的結構示意圖。
[0016]圖3是本實用新型的凹形圓柱物料託輥組合的結構示意圖。
[0017]圖4是本實用新型的凹形圓柱物料託輥組合與條形同步摩擦軌道嚙合示意圖。
[0018]下面結合圖1、圖2、圖3和圖4對本實用新型做詳細的說明。
[0019]圖中:1、機架，2、軸承座，3、主動軸，4、輸送裝置驅動鏈輪，5、輸送裝置主動鏈輪組合，6、凹形圓柱物料託輥，7、傳動鏈條組合，8、機器視覺與圖像信號採集箱，9、條形同步摩擦軌道，10、物料託輥滑板，11、物料託輥滑板高度調節裝置，12、物料託輥滑板位置調節塊，13、輸送裝置從動鏈輪組合，14、從動軸，15、地腳水平調節座，16、變頻控制器，17、變頻調速電機，18、電動機鏈輪，19、驅動鏈條，20、圖像採集箱箱體，21、(XD圖像傳感器，22、頂置環形光源，23、側壁光源，24、物料輸送通道，25、物料託輥連結塊
【具體實施方式】
[0020]如圖1所示:輸送裝置主動鏈輪組合5通過軸承座2安裝在主動軸3上，輸送裝置從動鏈輪組合13通過軸承座2安裝在從動軸14上，輸送裝置主動鏈輪組合5和輸送裝置從動鏈輪組合13分別通過軸承座2安裝在機架I的頂部，變頻控制器16和變頻調速電機17安裝在機架I的中部；條形同步摩擦軌道9設置在物料託輥滑板10上，物料託輥滑板10安裝在物料託輥滑板高度調節裝置11上，物料託輥滑板高度調節裝置11通過物料託輥滑板位置調節塊12固定在機架I頂部的中間位置，機器視覺與圖像信號採集箱8設置在物料託輥滑板10上；數個凹形圓柱物料託輥6連結在傳動鏈條組合7上，傳動鏈條組合7環繞在輸送裝置主動鏈輪組合5和輸送裝置從動鏈輪組合13上；電動機鏈輪18通過驅動鏈條19連接輸送裝置驅動鏈輪4。
[0021]如圖2所示:(XD圖像傳感器21設置在圖像採集箱箱體20的頂部，頂置環形光源22水平設置在圖像採集箱箱體20內上部的中間，4個側壁光源23分別垂直設置在圖像採集箱箱體20內壁的四角上。
[0022]凹形圓柱物料託輥6、傳動鏈條組合7、物料託輥連結塊25
[0023]如圖3所示:凹形圓柱物料託輥6通過物料託輥連結塊25連結在傳動鏈條組合7上。
[0024]如圖4所示:條形同步摩擦軌道9設置在物料託輥滑板10上，凹形圓柱物料託輥6通過傳動鏈條組合7帶動，凹形圓柱物料託輥6在條形同步摩擦軌道9滾動翻轉。
【權利要求】
1.一種用於馬鈴薯品質圖像採集的水平輸送和勻速翻轉裝置，由機架、軸承座、主動軸、輸送裝置驅動鏈輪、輸送裝置主動鏈輪組合、凹形圓柱物料託輥、傳動鏈條組合、機器視覺與圖像信號採集箱、條形同步摩擦軌道、物料託輥滑板、物料託輥滑板高度調節裝置、物料託輥滑板位置調節塊、輸送裝置從動鏈輪組合、從動軸、地腳水平調節座、變頻控制器、變頻調速電機、電動機鏈輪、驅動鏈條組成；輸送裝置主動鏈輪組合通過軸承座安裝在主動軸上，輸送裝置從動鏈輪組合通過軸承座安裝在從動軸上，輸送裝置主動鏈輪組合和輸送裝置從動鏈輪組合分別通過軸承座安裝在機架的頂部，變頻控制器和變頻調速電機安裝在機架的中部；條形同步摩擦軌道設置在物料託輥滑板上，物料託輥滑板安裝在物料託輥滑板高度調節裝置上，物料託輥滑板高度調節裝置通過物料託輥滑板位置調節塊固定在機架頂部的中間位置，機器視覺與圖像信號採集箱設置在物料託輥滑板上；數個凹形圓柱物料託輥連結在傳動鏈條組合上，傳動鏈條組合環繞在輸送裝置主動鏈輪組合和輸送裝置從動鏈輪組合上；電動機鏈輪通過驅動鏈條連接輸送裝置驅動鏈輪。
2.如權利要求1所說的一種用於馬鈴薯品質圖像採集的水平輸送和勻速翻轉裝置，其特徵在於:機器視覺與圖像信號採集箱由圖像採集箱箱體、CCD圖像傳感器、頂置環形光源、側壁光源、物料輸送通道組成，CCD圖像傳感器設置在圖像採集箱箱體的頂部，頂置環形光源水平設置在圖像採集箱箱體內上部的中間，4個側壁光源分別垂直設置在圖像採集箱箱體內壁的四角上。
3.如權利要求1所說的一種用於馬鈴薯品質圖像採集的水平輸送和勻速翻轉裝置，其特徵在於:凹形圓柱物料託輥組合由凹形圓柱物料託輥、傳動鏈條組合、物料託輥連結塊等組成，凹形圓柱物料託輥通過物料託輥連結塊連結在傳動鏈條組合上。
【文檔編號】G01N21/89GK203732461SQ201420109685
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月8日 優先權日:2014年3月8日
【發明者】武振中, 李小昱, 彭毅, 王為, 陶海龍, 黃濤, 鍾雄斌, 王音, 庫靜, 金瑞, 嚴伊雲, 徐森淼 申請人:華中農業大學