本发明涉及槟榔加工技术，特别是涉及一种连续式槟榔点卤设备。
背景技术：
槟榔的食用习惯多种多样，有一些用户是直接食用鲜果，这对于槟榔的加工涉及较少，但是，针对一些喜爱食用加工槟榔的用户，那么会对槟榔进行复杂的加工操作。
传统的做法是完全采用人工进行加工，但是随着工业化的发展，以及槟榔市场的发展需求，这就要求槟榔的加工操作需要依托工业化来代替生产效率较为低下的人工生产。
目前，在食用槟榔的整体加工工艺中，有一步重要的装盘工序，只有将槟榔依次不漏地装入至料盘中，才能够确保后续的点卤和质检等工序顺利地进行，以实现整体工艺的工业化生产。
通常地，通过直振结构将槟榔传输并落料在料盘的料槽内，为了追求生产效率，料盘需要开设多个料槽，并且料槽按照横向多排以及竖向多排的方式，即矩形阵列的方式设置于在料盘内，如此，采用点卤阀能够一次性地对一整料盘的槟榔进行点卤操作。
然而，由于料盘所占据的空间较大，并且点卤阀是挨个地对料盘中的各槟榔进行点卤操作，如此，带动点卤阀进行x轴和y轴方向运动的运动装置所行经的路径幅度较大，对运动控制精度的要求较高，其次，料盘也会占据较大空间，导致整体设备的体积较为庞大。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够减少带动点卤阀运动的运动装置的运动幅度，以及能够使得整体结构更为紧凑，占用体积更小的连续式槟榔点卤设备。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种连续式槟榔点卤设备，包括：槟榔送料机构、槟榔传料机构、槟榔点卤机构及槟榔装盘机构，所述槟榔送料机构、所述槟榔传料机构、所述槟榔点卤机构及所述槟榔装盘机构沿着槟榔的传送方向顺序设置；
所述槟榔传料机构包括驱动装置及传送带，所述传送带与所述驱动装置传动连接，所述驱动装置用于驱动所述传送带运动，所述传送带包括传送带体及两个限位条，两个限位条分别设置于所述传送带体的两侧边上，所述槟榔送料机构用于将槟榔的果腔朝上地传送至所述传送带体内，两个所述限位条用于共同地夹持槟榔的底部，所述传送带用于对处于摆正状态的各槟榔进行传送操作；
所述槟榔点卤机构包括运动装置、视觉识别装置及点卤阀，所述点卤阀设置于所述运动装置上，所述视觉识别装置分别与所述运动装置及所述点卤阀电连接，所述视觉识别装置用于控制所述运动装置带动所述点卤阀运动，所述视觉识别装置还用于控制所述点卤阀向槟榔的果腔进行卤阀操作；
槟榔装盘机构包括机械手及位移装置，所述机械手与所述位移装置连接，所述位移装置用于带动所述机械手由所述传送带体向装料盘的方向进行往复式位移，所述机械手用于将所述传送带体上槟榔夹起并装入至装料盘内。
在其中一个实施例中，所述槟榔送料机构为振料盘。
在其中一个实施例中，所述槟榔送料机构为直振送料器。
在其中一个实施例中，所述驱动装置为电机传送带驱动结构。
在其中一个实施例中，所述限位条为矩形结构。
在其中一个实施例中，所述槟榔传料机构还包括吹料装置，所述吹料装置包括识别模组、吹出模组及接料模组，所述识别模组与所述吹出模组电连接，所述识别模组用于识别所述传送带体上的目标槟榔，所述识别模组用于控制所述吹出模组将目标槟榔吹出至所述接料模组中。
在其中一个实施例中，所述吹料装置还包括滑料轨，所述传送带体包括第一带体及第二带体，所述滑料轨位于所述第一带体及所述第二带体之间，并且所述第一带体及所述第二带体呈阶梯设置。
在其中一个实施例中，所述识别模组为ccd识别模组。
在其中一个实施例中，所述吹出模组为气嘴。
在其中一个实施例中，所述接料模组为接料框。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
本发明的连续式槟榔点卤设备通过设置槟榔送料机构、槟榔传料机构、槟榔点卤机构及槟榔装盘机构，从而使槟榔点卤机构能够配合槟榔传料机构在对槟榔进行传送的同时进行连续性点卤操作，如此，能够减少带动点卤阀运动的运动装置的运动幅度，以及能够使得整体结构更为紧凑，同时占用体积更小的，只需要设置单轴方向运动的运动装置即可，相比传统技术的设置x、y、z三轴运动的运动驱动结构要简单得多，能够使设备的结构更加紧凑的同时，有效降低生产制造的成本。
附图说明
图1为本发明一实施例的连续式槟榔点卤设备的结构示意图；
图2为图1中的连续式槟榔点卤设备的槟榔传料机构200的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一实施方式中，一种连续式槟榔点卤设备，包括：槟榔送料机构、槟榔传料机构、槟榔点卤机构及槟榔装盘机构，所述槟榔送料机构、所述槟榔传料机构、所述槟榔点卤机构及所述槟榔装盘机构沿着槟榔的传送方向顺序设置；所述槟榔传料机构包括驱动装置及传送带，所述传送带与所述驱动装置传动连接，所述驱动装置用于驱动所述传送带运动，所述传送带包括传送带体及两个限位条，两个限位条分别设置于所述传送带体的两侧边上，所述槟榔送料机构用于将槟榔的果腔朝上地传送至所述传送带体内，两个所述限位条用于共同地夹持槟榔的底部，所述传送带用于对处于摆正状态的各槟榔进行传送操作；所述槟榔点卤机构包括运动装置、视觉识别装置及点卤阀，所述点卤阀设置于所述运动装置上，所述视觉识别装置分别与所述运动装置及所述点卤阀电连接，所述视觉识别装置用于控制所述运动装置带动所述点卤阀运动，所述视觉识别装置还用于控制所述点卤阀向槟榔的果腔进行卤阀操作；槟榔装盘机构包括机械手及位移装置，所述机械手与所述位移装置连接，所述位移装置用于带动所述机械手由所述传送带体向装料盘的方向进行往复式位移，所述机械手用于将所述传送带体上槟榔夹起并装入至装料盘内。本发明的连续式槟榔点卤设备通过设置槟榔送料机构、槟榔传料机构、槟榔点卤机构及槟榔装盘机构，从而使槟榔点卤机构能够配合槟榔传料机构在对槟榔进行传送的同时进行连续性点卤操作，如此，能够减少带动点卤阀运动的运动装置的运动幅度，以及能够使得整体结构更为紧凑，同时占用体积更小的，只需要设置单轴方向运动的运动装置即可，相比传统技术的设置x、y、z三轴运动的运动驱动结构要简单得多，能够使设备的结构更加紧凑的同时，有效降低生产制造的成本。
为了更好地对上述连续式槟榔点卤设备进行说明，以更好地理解上述连续式槟榔点卤设备的构思。请参阅图1，一种连续式槟榔点卤设备10，用于对槟榔20进行点卤加工，包括：槟榔送料机构100、槟榔传料机构200、槟榔点卤机构300及槟榔装盘机构400，槟榔送料机构100、槟榔传料机构200、槟榔点卤机构300及槟榔装盘机构400沿着槟榔20的传送方向顺序设置。
需要说明的是，槟榔送料机构100用于对槟榔送料至槟榔传料机构200上，槟榔传料机构200用于将槟榔挨个顺序传料至槟榔点卤机构300及槟榔装盘机构400上，槟榔点卤机构300用于对槟榔传料机构200上的槟榔进行点卤操作，槟榔装盘机构400用于将槟榔传料机构200上槟榔转移装盘至对应的料盘上。
在本实施例中，槟榔送料机构100为振料盘，通过人工或对应的机械设备将多个槟榔倒入振动盘内，通过振动盘进行振动送料操作，从而能够使多个槟榔进行挨个顺序传送至槟榔传料机构200上，同时，通过调节振动盘的振动频率，使得槟榔传送至槟榔传料机构200时，槟榔呈果腔朝上设置。
另一实施例中，槟榔送料机构100还可以为直振送料器。当然，本领域技术人员可以根据实际的生产需要对槟榔送料机构100的结构进行选择，只要能满足对槟榔进行送料操作的结构均可。
结合图1与图2所示，槟榔传料机构200包括驱动装置210及传送带220，传送带220与驱动装置210传动连接，驱动装置210用于驱动传送带220运动，传送带220包括传送带体221及两个限位条222，两个限位条222分别设置于传送带体221的两侧边上，槟榔送料机构100用于将槟榔20的果腔朝上地传送至传送带体221内，两个限位条222用于共同地夹持槟榔20的底部，传送带220用于对处于摆正状态的各槟榔20进行传送操作。
需要说明的是，当槟榔送料机构100将槟榔20的果腔朝上地传送至传送带体221时，通过两个限位条222对槟榔20的底部进行夹持，从而使槟榔20在传送过程中能够保持果腔朝上的状态，由此便于后续的点卤操作，同时，两个限位条222对槟榔20的底部进行夹持能够对槟榔的位置进行限定，从而使槟榔在传送过程中不会发生偏摆，使得槟榔在传送过程中始终处于果腔向上的摆正状态，由此有利于提高槟榔点卤操作的精度，完成摆正后的槟榔通过传送带220传送至槟榔点卤机构及槟榔装盘机构上进行加工操作。
通过在传送带体221上设置两个限位条222，从而能够使槟榔进行果腔朝上的传送操作，由此代替了传统的传送操作中采用装有槟榔的料盘进行传送的方式，从而解决料盘所占据的空间较大的问题，使得设备的结构更加的紧凑，同时，工艺更加的简化，生产效率得到有效的提高。
在本实施例中，驱动装置210为电机传送带驱动结构，驱动装置210还可以为电机齿轮驱动结构，当然，本领域技术人员可以根据实际的生产需要对驱动装置210的结构进行选择，只要能够对传送带220进行驱动的驱动装置均可。
另一实施例中，限位条222为矩形结构，从而能够满足对多个槟榔的限位操作，使得能够进行多个槟榔的连续传送操作。
如图2所示，槟榔传料机构200还包括吹料装置230，吹料装置230包括识别模组231、吹出模组232及接料模组233，识别模组231与吹出模组232电连接，识别模组231用于识别传送带体221上的目标槟榔，识别模组231用于控制吹出模组232将目标槟榔吹出至接料模组233中。
吹料装置230还包括滑料轨234，传送带体221包括第一带体221a及第二带体221b，滑料轨234位于第一带体221a及第二带体221b之间，并且第一带体221a及第二带体221b呈阶梯设置。
需要说明的是，槟榔送料机构100将槟榔传送至传送带220后，首先通过第一带体221a进行传送，此时识别模组231对第一带体221a上的槟榔进行识别操作，从而对目标槟榔进行识别。滑料轨234位于第一带体221a及第二带体221b之间，从而使第一带体221a上的槟榔能够从滑料轨234滑落至第二带体221b上，第一带体221a及第二带体221b呈阶梯设置，从而能够通过槟榔自身重力的作用使得槟榔滑落至第二带体221b上，由此使得设备的结构更加的紧凑。当目标槟榔从第一带体221a滑落至第二带体221b上时，吹料装置230根据识别的信息将目标槟榔吹出至接料模组233内，从而保证进行传送的槟榔符合生产加工的要求。通过设置滑料轨234、第一带体221a及第二带体221b，从而能够使吹料装置230在对目标槟榔进行吹料分离时更加的方便及精确，使得目标槟榔能够更好的从传送带体221上分离出来。
在本实施例中，识别模组231为ccd识别模组，ccd识别模组安装在传送带体221的上方，当槟榔经过ccd识别模组时，能够对传送带体221上的槟榔进行识别，从分辨出目标槟榔，目标槟榔可以为果腔向下的槟榔或者一些不符合生产加工的畸形槟榔，当识别到目标槟榔过，ccd识别模组将识别信息传输至吹出模组232上，使得目标槟榔经过吹出模组232时，吹出模组232进行工作，由此将目标槟榔吹送至接料模组233上进行接收。
在另一实施例中，吹出模组232为气嘴，接料模组233为接料框。吹出模组232安装在滑料轨234的一侧，接料模组233安装在滑料轨234的另一侧，当目标槟榔从滑料轨234滑落时，吹出模组232工作从而将目标槟榔吹送转移到接料模组233上，由此保证在生产过程中的槟榔均符合生产加工要求。
请再次参阅图1，槟榔点卤机构300包括运动装置310、视觉识别模组320及点卤阀330，点卤阀330设置于运动装置310上，视觉识别模组320分别与运动装置310及点卤阀330电连接，视觉识别模组320用于控制运动装置310带动点卤阀330运动，视觉识别模组320还用于控制点卤阀330向槟榔的果腔进行卤阀操作。
需要说明的是，当传送带体221将槟榔传送至槟榔点卤机构300上时，视觉识别模组320对传送带体221上的槟榔进行视觉识别操作，从而得到对应槟榔的点卤量及点卤路径，然后将对应槟榔的点卤量及点卤路径的信息传送至运动装置310及点卤阀330上，运动装置310根据得到的点卤路径信息将点卤阀330移动到对应的位置上，然后点卤阀330根据得到的点卤量信息对槟榔的果腔进行点卤操作。在点卤阀330进行点卤操作的同时，传送带体221同步地进行槟榔传送操作，使得运动装置310只需要控制点卤阀330在与传送带体221传送方向相垂直的方向进行运动，从而配合槟榔的传送运动完成点卤操作，由此，能够减少带动点卤阀运动的运动装置的运动幅度，以及能够使得整体结构更为紧凑，同时占用体积更小的，只需要设置单轴方向运动的运动装置即可，相比传统技术的设置x、y、z三轴运动的运动驱动结构要简单得多，能够使设备的结构更加紧凑的同时，有效降低生产制造的成本。
在本实施例中，运动装置310为电机丝杆驱动结构，从而驱动点卤阀330在与传送带体221传送方向相垂直的方向进行往复式运动；视觉识别模组320为ccd视觉检测模组。从而能够完成对槟榔果腔的检测操作，由此识别出对应槟榔的点卤量及点卤路径。
请再次参阅图1，槟榔装盘机构400包括机械手410及位移装置420，机械手410与位移装置420连接，位移装置420用于带动机械手410由传送带体221向装料盘30的方向进行往复式位移，机械手410用于将传送带体221上槟榔夹起并装入至装料盘30内。
需要说明的是，完成点卤操作的槟榔通过传送带体221传送至槟榔装盘机构400上，槟榔装盘机构400通过机械手410将传送带体221上的槟榔进行夹起，然后位移装置420驱动机械手410移动至装料盘30上进行槟榔装盘放置操作。
在本实施例中，机械手410为夹爪机械手，通过夹爪机械手将传送带体221上的槟榔进行单个过多个夹起放置在装料盘30上。位移装置420为三轴线性模组，通过位移装置420控制机械手410分别在水平方向、竖直方向及上下方向进行运动，从而完成对槟榔的装盘操作。
请再次参阅图1，视觉识别模组320包括：图像采集模块、图像处理模块及计算模块，所述图像采集模块用于采集传送带体221上多个槟榔的当前图像；所述图像处理模块用于对所述当前图像进行目标区域选取，得到目标图像；所述图像处理模块还用于建立所述目标图像的参数模型，用于对所述目标图像进行参数阈值化处理，得到二值图片；所述图像处理模块还用于根据预设外轮廓识别条件，对所述二值图片进行槟榔外轮廓识别操作，以得到槟榔外轮廓分布图；所述图像处理模块还用于分别根据各槟榔外轮廓的外接矩形，对所述槟榔外轮廓分布图进行分块切割处理，以得到多个独立的槟榔外轮廓图；所述计算模块内预存有所述预设计算模型，所述计算模块用于分别对所述槟榔外轮廓图进行计算，得到各所述槟榔外轮廓图中的果腔内轮廓；所述计算模块还用于分别计算各所述槟榔外轮廓图中的果腔内轮廓的目标尺寸；所述计算模块还用于根据各所述槟榔外轮廓图中的果腔内轮廓的目标尺寸得到预设点卤路径和预设点卤流量。当视觉识别模组320得到预设点卤路径和预设点卤流量后，将数据传送至运动装置310及点卤阀330上，运动装置310根据检测到的预设点卤路径进行运动，从而将点卤阀330移动到对应的位置上，同时，点卤阀330根据预设点卤流量对传送带体221上的槟榔进行点卤操作。
需要说明的是，图像采集模块用于采集传送带体221上多个槟榔的当前图像；图像处理模块用于对当前图像进行目标区域选取，得到目标图像；图像处理模块还用于建立目标图像的参数模型，用于对目标图像进行参数阈值化处理，得到二值图片；图像处理模块还用于根据预设外轮廓识别条件，对二值图片进行槟榔外轮廓识别操作，以得到槟榔外轮廓分布图；图像处理模块还用于分别根据各槟榔外轮廓的外接矩形，对槟榔外轮廓分布图进行分块切割处理，以得到多个独立的槟榔外轮廓图。需要说明的是，图像采集模块采集摆放有多个槟榔的治具的多个当前图像，图像处理模块根据槟榔治具上的标记点对各所述当前图像进行所述预设区域选取，得到多个初始图像，将各所述初始图像进行图像拼接操作，得到所述目标图像。在本实施例中，图像采集模块可以为工业相机或ccd成像机构等图像采集模块。
由于传送带体221具有一定的体积宽度大小，使得图像拍摄机构在对传送带体221上的槟榔进行图像拍摄获取时需要多次对传送经过的槟榔进行拍摄，传送带体221上预先设置有定位孔或定位槽等作为标记点，图像拍摄机构根据传送带体221上标记点作为拍摄的中心位置进行连续拍摄，由此得到包含传送带体221及多个传送带体221上的槟榔的多个初始图像，然后图像处理模块根据标记点对多个初始图像进行重合拼接，由此得到具有完整的传送带体221的图像，即传送带体221的当前图像。当获取传送带体221的当前图像后，图像处理模块通过采用目标图像的参数模型对所述目标图像进行参数阈值化处理，从而得到所述目标图像的二值图片。例如，采用饱和度参数模型，将所述目标图像进行图片饱和度提取，通过饱和度分析处理，此时的所述目标图像为饱和度分明的二值图片，例如，只保留黑白度的二值图片，使得能够更加简单精确的在所述二值图片中提取所需要的槟榔外轮廓图片信息。当获得所述二值图片后，图像处理模块通过比较所述二值图片中各物体图案的面积、长度、宽度等特征，过滤较小的干扰物体的特征(例如，图片中设备的外轮廓特征或者传送带体221的外轮廓特征等)，从而得到在所述目标图像中的处于正常数值范围的各槟榔外轮廓图，即能够清楚得到各个槟榔外轮廓在所述二值图片的位置，如此，能够得到槟榔外轮廓分布图。当得到槟榔外轮廓分布图，图像处理模块对所述槟榔外轮廓分布图进行分块切割处理，从而得到多个独立的槟榔外轮廓图。为了使各个独立的所述槟榔外轮廓图能够在进行分割时，确保每个槟榔外轮廓图内的槟榔外轮廓的边缘不会被分割去掉，在所述外接矩形的边界位置处向外放大5～10个像素点，再对所述槟榔外轮廓分布图进行分块切割处理，以得到多个独立的所述槟榔外轮廓图。具体的分割方法是计算出槟榔外轮廓的最小外接矩形，然后在所述外接矩形的边界位置处向外放大5～10个像素点后进行切割图片，由此使切割出来的每张图片都包含一个槟榔。
计算模块内预存有预设计算模型，计算模块用于分别对槟榔外轮廓图进行计算，得到各槟榔外轮廓图中的果腔内轮廓；计算模块还用于分别计算各槟榔外轮廓图中的果腔内轮廓的目标尺寸；计算模块还用于根据各槟榔外轮廓图中的果腔内轮廓的目标尺寸得到预设点卤路径和预设点卤流量。
需要说明的是，预设计算模型是通过工业相机采集摆放有多个槟榔的传送带体221的训练图像，批量获得这些传送带体221的训练图像后，由人工对这些训练图像中的槟榔果腔内轮廓进行标记，并进行归一化处理，由此得到多个处理图像，即得到槟榔果腔内轮廓的数据信息，例如，槟榔果腔内轮廓的面积信息、长度信息、宽度信息、饱和度信息及色彩亮度信息等。完成归一化处理后，根据各所述处理图像进行卷积神经网络训练操作，得到所述预设计算模型；亦即，将各所述处理图像中的槟榔果腔内轮廓的面积信息、长度信息、宽度信息、饱和度信息及色彩亮度信息等数据信息进行归类并整合成与槟榔果腔内轮廓数据信息相关联的数据网络，即卷积神经网络，其中，所述卷积神经网络基于残差神经网络和全卷积神经网络架构，包含60个卷积层。经过卷积神经网络训练操作得到的预设计算模型经过优化后，具有定位精确，计算量小，速度快，容易训练等优点。所以，当获得所述槟榔外轮廓图后，计算模块通过预设计算模型对所述槟榔外轮廓图进行计算处理，从而得到各所述槟榔外轮廓图中的果腔内轮廓。当获得果腔内轮廓后，计算模块通过计算果腔内轮廓图中的果腔内轮廓面积、果腔内轮廓宽度和果腔内轮廓长度，并将计算得到的果腔内轮廓面积数据通过一定比例的缩放计算，从而计算得到预设点卤流量。计算模块通过获得的果腔内轮廓面积、果腔内轮廓宽度和果腔内轮廓长度等数据信息，并结合获得的果腔内轮廓图计算出槟榔果腔内轮廓的中心点，并将中心点与槟榔果腔内轮廓两端点进行连接，从而得到预设点卤路径。
当计算获得各槟榔的预设点卤流量及预设点卤流量后，运动装置310根据检测到的预设点卤路径进行运动，从而将点卤阀330移动到对应的位置上，同时，点卤阀330根据预设点卤流量对传送带体221上的槟榔进行点卤操作，如此，使得点卤阀330在槟榔果腔内点入卤水，由此达到对点卤水量的精确控制，使得槟榔生产质量得到提高，同时，点卤路径得到精确控制，防止发生点卤位置偏移的情况。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
本发明的连续式槟榔点卤设备10通过设置槟榔送料机构100、槟榔传料机构200、槟榔点卤机构300及槟榔装盘机构400，从而使槟榔点卤机构300能够配合槟榔传料机构200在对槟榔进行传送的同时进行连续性点卤操作，如此，能够减少带动点卤阀运动的运动装置的运动幅度，以及能够使得整体结构更为紧凑，同时占用体积更小的，只需要设置单轴方向运动的运动装置即可，相比传统技术的设置x、y、z三轴运动的运动驱动结构要简单得多，能够使设备的结构更加紧凑的同时，有效降低生产制造的成本。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。