一种对脱囊衣橘片进行分片分拣的装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种对脱囊衣橘片进行分片分拣的装置，属于柑橘自动化加工【技术领域】。本装置包括橘片分散系统和橘片运载识别系统及缺陷橘片剔除系统；其中，橘片分散系统能将分布不均匀的橘片，分离为相互不重叠的单片状橘片；橘片运载识别系统能高效识别合格或缺陷橘片；缺陷橘片剔除系统能在识别信息指令下，及时剔除缺陷橘片。本装置取代了人工分拣，减少了劳动力使用，降低了生产成本，提高了柑橘自动化加工程度与产品质量。
【专利说明】一种对脱囊衣橘片进行分片分拣的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及柑橘自动化加工【技术领域】，主要用于柑橘罐头生产工艺中酸碱脱囊衣之后橘片的分选工序。
【背景技术】
[0002]我国是柑橘罐头生产与出口大国，柑橘罐头的生产包括柑橘剥皮，分瓣，脱囊衣，te装，封口等工序。其中橘片经酸喊流槽脱囊衣后，部分会有囊衣残留、破损、带橘核等缺陷，这些缺陷橘片若进入产品必然会影响产品品质，故需要将它们剔除。目前缺陷橘片的剔除都采用人工进行，这需要耗费大量的人力，效率较低，且大量人工的加入可能会影响产品的质量与卫生。
[0003]机器视觉装置可用于缺陷检测，目前已在部分水果生产线上得到应用，但是橘片不同于其他产品，经酸碱脱囊衣处理后的橘片一方面会显得较脆弱而易破损，另一方面橘片在处理工艺线上容易堆积在一起，故必须先将橘片按片分开后才能用机器视觉检测，但目前还没有此类用于橘片分片、检测及分拣的设备。
[0004]本发明设计了一种对脱囊衣后橘片进行分片分拣的装置，具有以下主要特点:1)橘片通过管路流入橘片分散装置，该装置将管路中不均匀分布的橘片分散成不重叠的单片后输出到下一级系统；2)分散的橘片分片掉落入一列作高速回旋移动的小容器中，小容器互相独立使橘片之间互不干扰，利于机器视觉识别后再将其中带缺陷的橘片剔除掉；3)使用压缩空气装置将识别出的含缺陷的橘片吹出小容器，以取代常规的机械或人工剔除，达到精确、快速之目的。本发明将脱囊衣的橘片按片进入机器视觉扫描区域，经橘片分拣装置的处理后，实现了橘片分拣的自动化。
【发明内容】
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[0005]本发明目的是，针对传统脱囊衣后橘片易堆积、费人工、效率低、易破损等缺陷，设计提供一种使脱囊衣后橘片能实现自动化分片、分拣，以取代人工分散、分拣、成本低、效率高的机械自动化装置。
[0006]本发明目的通过以下技术方案得以实现:
一种对脱囊衣橘片进行分片分拣的装置，该装置包括橘片分散系统和橘片运载识别系统及缺陷橘片副除系统；其中，
所述的橘片分散系统:由橘片流动管路、橘片出口、滚轮A、与滚轮B组成；在管路中段的下方设一橘片出口，该出口的两端分别安装由电机驱动的直径为50~100_，宽度为50~70mm，并分别做顺时针旋转的滚轮A和逆时针旋转的滚轮B，两轮的转速为I~2转/s，两轮的间隙为10~15mm,形成供30~60mm长、5~IOg重、10~15mm厚橘片向下掉落的橘片出口 ；当脱囊衣后橘片在流动管路内顺水流动至橘片出口上方时，被带入并通过橘片出口后，橘片向下掉落至输送容器并被灌满水；而未掉落的橘片则继续在流动管路中顺水作循环流动，直至再次通过橘片出口上方； 所述的橘片运载识别系统:由光电开关、输送容器、输送链条、驱动链轮、排水挡板、工业相机及容器开口组成，其中，输送容器长度为60?80mm，宽度为50?70mm，且在其行进方向的两侧均无挡板呈容器开口状，多个输送容器排列固定于输送链条上，由驱动链轮以1000?2000mm/s的均匀速度持续转动；两块筛孔状的排水挡板其高度、尺寸与输送容器两侧的容器开口相匹配，该两排水挡板被并列固定于输送容器自橘片出口至工业相机正下方运动路径的两侧；当每一分散后橘片与水同时由上方的橘片出口掉入并灌满下方输送容器内后，在向前运动过程中输送容器内的积水通过两侧筛孔状排水挡板自行排出，行进至工业相机下方时，光电开关被触发，以控制工业相机对存于输送容器中的橘片依次按20?40帧/s的帧率进行图像采集、识别并被储存于电脑中；
所述的缺陷橘片剔除系统:该系统中的吹气剔除器安装于工业相机之后，两者距离为输送容器长度2-4倍的整数，且该吹气剔除器中的吹气口正对着输送容器一侧的容器开口处；当被橘片运载识别系统识别后的橘片随输送容器按15?30片/s的速度运动至被设置在当前被识别容器前第2-4个容器距离处的吹气剔除器一侧时，即依据电脑传递的储存信息，对其中正处于该输送容器内若为合格的橘片，则采取放行、并继续运输至设定区随容器翻转而进入后续加工处理步骤；对其中若为有缺陷的橘片则吹气剔除器自动打开压缩空气阀门，压缩气流即从输送容器一侧的容器开口处吹入、将该缺陷橘片由另一侧的容器开口吹出。
[0007]本发明的有益效果是:
一，本发明使用机器视觉检测可以取代人工的分拣，以减少劳动力，降低生产成本，同时可避免工人因视觉疲劳等原因产生的误差，及工人意外带入的毛发等污染；
二，本发明设计的橘片分散系统，能将橘片流动管路(I)中易堆叠导致不均匀分布的橘片，分离为相互不重叠的单片状橘片，有序地进入至识别与剔除的工艺，利于提高识别与剔除工艺的质量与效率；
三，本发明使用一列循环运动的输送容器输送橘片，当输送容器的运动速度大于分散后橘片掉入输送容器的速度时，橘片将分散于各个输送容器中，避免橘片重叠影响检测，同时橘片在检测分拣过程中始终保留在一个输送容器中，可以将每片橘片的检测结果与每个输送容器相对应，以便于控制并避免由错位等引起的错误；
四，本发明中的吹气剔除机构使用压缩气流将检出含缺陷的橘片吹出输送容器，减少了对橘片的机械损伤。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1橘片分拣装置的结构示意图；
图2橘片分散装置的斜视结构示意图；
图3橘片分散装置的剖面结构示意图；
图4橘片分拣装置主要工作区域的俯视与侧视结构示意图；
图5输送容器的斜视结构与排列示意图；
其中，1.橘片流动管路、2.橘片出口、3.滚轮A、4.滚轮B、5.光电开关、6.输送容器、
7.输送链条、8.驱动链轮、9.排水挡板、10.工业相机、11.容器开口、12.吹气剔除器。【具体实施方式】
[0009]通过以下实施例并结合附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的内容并不局限于此。
[0010]实施例1:(一种对长30?40mm脱囊衣橘片进行分片分拣的装置I)
本装置适用于长度30?40mm，平均重量5g脱囊衣后橘片进行分片、分拣的加工。
[0011]装置包括橘片分散系统和橘片运载识别系统及缺陷橘片剔除系统；其中，
所述的橘片分散系统:由橘片流动管路1、橘片出口 2、滚轮A3、与滚轮B4组成；在管
路I中段的下方设一橘片出口 2，该出口的两端分别安装由电机驱动的直径为50_，宽度为50mm,并分别做顺时针旋转的滚轮A3和逆时针旋转的滚轮B4，两轮的转速为I转/s，两轮的间隙为IOmm,从而形成可供30?50mm长、5g重、IOmm厚橘片向下掉落的橘片出口 2 ;当脱囊衣后橘片在流动管路I内顺水流动至橘片出口 2上方时，被带入并通过出口 2后，橘片向下掉落至输送容器6并被灌满水；而未掉落的橘片则继续在流动管路I中顺水作循环流动，直至再次通过橘片出口 2上方；
所述的橘片运载识别系统:由光电开关5、输送容器6、输送链条7、驱动链轮8、排水挡板9、工业相机10及容器开口 11组成，其中，输送容器6长度为60mm，宽度为50mm，且在其行进方向的两侧均无挡板呈容器开口 11状，多个输送容器6排列固定于输送链条7上，由驱动链轮8以1200mm/s的均匀速度持续转动；两块筛孔状的排水挡板9其高度、尺寸与输送容器6两侧的容器开口 11相匹配，且自橘片出口 2至工业相机10的正下方，被并列固定于输送容器6运动路径的两侧；当每一分散后橘片与水同时由上方的橘片出口 2分别掉入并灌满下方输送容器6内后，在向前运动过程中输送容器6内的积水通过两侧筛孔状排水挡板9自行排出，行进至工业相机10下方时，光电开关5被触发，以控制工业相机10采集图像，对存于输送容器6中橘片的图像依次按20巾贞/s的巾贞率被米集、识别并被储存于电脑中；
所述的缺陷橘片剔除系统:该系统中的吹气剔除器12安装于工业相机10之后，两者距离为容器6长度的2倍整数，且该吹气剔除器12中的吹气口正对着容器6 —侧的容器开口 11处；当被橘片运载识别系统识别后的橘片随输送容器6按15片/s的速度运动至被设置在当前被识别容器前2个容器距离处的吹气剔除器12 —侧时，即依据电脑传递的储存信息，对正处于该输送容器6内被识别为合格的橘片，采取放行、并继续运输至设定区随容器6翻转而进入后续加工的处理步骤。
[0012]实施例2:(—种对50?60mm脱囊衣橘片进行分片分拣的装置2)
本装置适用于长度50?60mm，平均重量IOg脱囊衣橘片进行分片与分拣加工。本装置包括橘片分散系统和橘片运载识别系统及缺陷橘片剔除系统；其中，
所述的橘片分散系统:其橘片出口 2的两端分别安装由电机驱动的直径为100_，宽度为70mm，并分别做顺时针旋转的滚轮A3和逆时针旋转的滚轮B4，两轮的转速为1.5转/s，两轮的间隙为15mm,形成供50?60mm长、平均IOg重、15mm厚橘片向下掉落的出口 2 ;所述的橘片运载识别系统:其输送容器6长度为80mm，宽度为70mm，由驱动链轮8以2000mm/s的均匀速度持续转动；橘片图像依次按30帧/s的帧率被采集、识别并被储存于电脑中；所述的橘片剔除系统:该系统中的吹气剔除器12与工业相机10的距离为容器6长度的3倍整数；当被橘片运载识别系统识别后的橘片随输送容器6按25片/s的速度运动至被设置在当前被识别容器前3个容器距离处的吹气剔除器12 —侧时，即依据电脑传递的储存信息，对其中正处于该输送容器6内被识别为有缺陷的橘片则自动打开压缩空气阀门，压缩气流即从输送容器6 —侧的容器开口 11处吹入、将该缺陷橘片由另一侧的容器开口 11吹出。其余步骤工艺条件同于实施例1。
[0013]实施例3:(—种对40?50mm脱囊衣橘片进行分片分拣的装置3)
本装置适用于长度40?50mm，平均重量7g脱囊衣橘片进行分片与分拣加工。本装置包括橘片分散系统和橘片运载识别系统及缺陷橘片剔除系统；其中，所述的橘片分散系统:其橘片出口 2的两端分别安装由电机驱动的直径为80_，宽度为60_，并分别做顺时针旋转的滚轮A3和逆时针旋转的滚轮B4，两轮的转速为2转/s，两轮的间隙为12mm，形成供40?50mm长、7g重、12mm厚橘片向下掉落的出口 2 ;所述的橘片运载识别系统:其输送容器6长度为70mm，宽度为60mm，由驱动链轮8以1800mm/s的均匀速度持续转动；橘片图像依次按40巾贞/s的巾贞率被米集、识别并被储存于电脑中；所述的橘片副除系统:该系统中的吹气剔除器12与工业相机10的距离为容器6长度的4倍整数；当被橘片运载识别系统识别后的橘片随输送容器6按30片/s的速度运动至被设置在当前被识别容器前4个容器距离处的吹气剔除器12—侧时，即依据电脑传递的储存信息，对正处于该输送容器6内识别为合格的橘片，采取放行、并继续运输至设定区随容器6翻转而进入后续加工的处理步骤，其余步骤工艺条件同于实施例1。
【权利要求】
1.一种对脱囊衣橘片进行分片分拣的装置，其特征在于该装置包括橘片分散系统和橘片运载识别系统及缺陷橘片副除系统；其中， 所述的橘片分散系统:由橘片流动管路(I)、橘片出口(2)、滚轮A (3)、与滚轮B (4)组成；在管路中段的下方设一橘片出口(2)，该出口的两端分别安装由电机驱动的直径为50?100mm，宽度为50?70mm，并分别做顺时针旋转的滚轮A (3)和逆时针旋转的滚轮B(4),两轮的转速为I?2转/s,两轮的间隙为10?15mm,形成供30?60mm长、5?IOg重、10?15_厚橘片向下掉落的橘片出口(2);当脱囊衣后橘片在流动管路内顺水流动至橘片出口( 2 )上方时，被带入并通过橘片出口( 2 )后，橘片向下掉落至输送容器(6 )并被灌满水；而未掉落的橘片则继续在流动管路中顺水作循环流动，直至再次通过橘片出口(2)上方；所述的橘片运载识别系统:由光电开关(5)、输送容器(6)、输送链条(7)、驱动链轮(8)、排水挡板(9)、工业相机(10)及容器开口(11)组成，其中，输送容器(6)长度为60?80mm，宽度为50?70mm，且在其行进方向的两侧均无挡板呈容器开口( 11)状，多个输送容器(6)排列固定于输送链条(7)上，由驱动链轮以1000?2000mm/s的均匀速度持续转动；两块筛孔状的排水挡板(9)其高度、尺寸与输送容器(6)两侧的容器开口(11)相匹配，该两排水挡板(9)被并列固定于输送容器(6)自橘片出口(2)至工业相机(10)正下方运动路径的两侧；当每一分散后橘片与水同时由上方的橘片出口(2)掉入并灌满下方输送容器(6)内后，在向前运动过程中输送容器(6)内的积水通过两侧筛孔状排水挡板(9)自行排出，行进至工业相机(10)下方时,光电开关(5)被触发，以控制工业相机(10)对存于输送容器(6)中的橘片依次按20?40帧/s的帧率进行图像采集、识别并被储存于电脑中； 所述的缺陷橘片剔除系统:该系统中的吹气剔除器(12)安装于工业相机(10)之后，两者距离为输送容器(6)长度2-4倍的整数，且该吹气剔除器(12)中的吹气口正对着输送容器(6) —侧的容器开口(11)处；当被橘片运载识别系统识别后的橘片随输送容器(6)按15?30片/s的速度运动至被设置在当前被识别容器前第2-4个容器距离处的吹气剔除器(12) —侧时，即依据电脑传递的储存信息，对其中正处于该输送容器(6)内若为合格的橘片，则采取放行、并继续运输至设定区随容器(6)翻转而进入后续加工处理步骤；对其中若为有缺陷的橘片则吹气剔除器(12)自动打开压缩空气阀门，压缩气流即从输送容器(6)一侧的容器开口( 11)处吹入、将该缺陷橘片由另一侧的容器开口( 11)吹出。
【文档编号】B07C5/02GK103567157SQ201310559755
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月12日 优先权日:2013年11月12日
【发明者】张俊, 陆胜民, 邢建荣, 陈剑兵, 任磊 申请人:浙江省农业科学院