一种适用于直径20-60mm香菇的自动分类装置的制作方法

本实用新型涉及食品分拣设备技术领域，具体涉及一种香菇自动分类装置，尤其适用于直径20-60mm香菇。

背景技术：

我国是世界上人工香菇栽培最早的国家，也是世界上香菇最大的生产国、出口国和消费国。香菇生长过程中，受生理特性及光照、温差等环境因素的影响，表面颜色和直径大小呈现较大差异，等级不同，市场价格差异巨大。国际市场对出口香菇的的分级有着严格的要求，为了保证出口香菇质量，优质优价，按级定价，提高经济效益，必须对颜色混杂、直径各异的香菇原料进行分级处理。

目前，香菇品相及质量的分拣是采用色选机完成。色选机作为农产品粗加工行业应用比较广的设备，但是色选机挑选的农产品单体必须是单一的纯色，而香菇大部分是具有花色的，众多类别中特征差别较小，因此在香菇分拣领域难以使用色选机来实现，导致香菇在国际市场上的竞争力下降。同时，香菇直径大小各异，直径大小也决定其价格。在各类香菇中直径20-60mm的香菇最普遍，因此，实现对直径20-60mm香菇的自动分类具有广阔的市场应用价值。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于直径20-60mm香菇的自动分类装置，通过将理料机出口设置成V型导轨以及将传送单元采用V型直振直线供料器，剔除较大尺寸香菇以及堆叠并排香菇，使得香菇可以逐个进入分拣单元；利用相机视觉技术对香菇的正反两面的图像进行采集并传送至工控机处理分析，分拣电机的电机编码器与工控机数据采集卡直接通讯，将相机数据与分拣电机的电机编码器匹配，实时监测香菇在转台上的位置，按照分析结果对香菇进行分级并送至对应级别的分料器中，从而实现香菇颜色分级，理料机的V型导轨和直振直线供料器的V型导轨夹角设置为90°，两边长为60mm。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种适用于直径20-60mm香菇的自动分类装置包括进料单元、理料单元，传送单元、视觉识别单元、分拣单元以及工控机，所述进料单元用于将待分拣香菇送至所述理料单元，所述理料单元用于整理所述待分拣香菇并将其送至所述传送单元，所述理料单元包括一个呈螺旋状出口逐渐过渡为V型导轨的理料机，所述理料机V型导轨夹角为90°，两边长为60mm，所述传送单元包括采用V型导轨的直振直线供料器，所述直振直线供料器V型导轨夹角为90°，两边长为60mm；所述视觉识别单元包括两个分别用于采集所述待分拣香菇正反两面图像的相机，两个相机均与所述工控机电连接，所述分拣单元包括用于运送所述待分拣香菇的转台和用于分拣所述待分拣香菇的分拣组件。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述进料单元包括进料支架，所述进料支架上安装有进料槽，所述进料槽内设有传送带和进料电机，所述进料槽的进料端和出料端均设置有料斗。

进一步，所述理料单元还包括支撑箱体，所述理料机置于所述支撑箱体上，所述理料机与所述支撑箱体内的理料电机连接，所述理料机位于所述进料槽出料端的下方。

进一步，所述传送单元还包括传送支架，所述直振直线供料器安装在所述传送支架上，所述直振直线供料器内安装有输送皮带和传送电机，所述直振直线供料器的出口与转台连接。

进一步，所述分拣单元包括安装框架，安装框架中间固定设置有安装盘，所述安装盘的下方设有透明状所述转台且其位于所述直振直线供料器出口的下方，所述转台与所述安装框架底部的分拣电机的输出轴固定连接，所述分拣组件包括所述安装盘上沿圆周间隔设置的多个喷嘴，多个所述喷嘴分别通过管道与气泵连接，所述安装框架上安装有多个与所述喷嘴一一对应的滑道，每个所述滑道的进料端与所述转台的圆周边缘衔接，每个所述滑道的出料端设置有收料箱，所述滑道通过底部卡口固定在所述安装框架上。

进一步，两个所述相机分别安装在所述安装框架上暗箱的顶部和底部，两个所述相机将采集的所述待分拣香菇正反面图像传送至所述工控机。

进一步，分拣电机旁设置有电机编码器，电机编码器与工控机数据采集卡直接通讯，将相机数据与电机编码器匹配，实时监测香菇位置。

进一步，所述安装框架上安装有安全报警器，所述安全报警器与所述工控机电连接。

本实用新型的有益效果是：通过进料单元将待分拣香菇送至理料单元，然后通过理料单元整理待分拣香菇并送至传送单元，待分拣香菇通过传送单元送至分拣单元，分拣单元中的转台在运送待分拣香菇的过程中，理料机出口的V型导轨和传送单元的V型导轨直振直线供料器可自动剔除较大尺寸主要是直径大于80mm香菇、堆叠以及并排香菇；视觉识别单元中的两个相机分别采集待分拣香菇正反面图像并传送至工控机进行处理分析，电机编码器与工控机数据采集卡直接通讯，将相机数据与电机编码器匹配，实时监测香菇位置，实时性高，分拣单元中的分拣组件根据分析结果对待分拣香菇进行分级，实现对直径20-60mm香菇精准分级，生产效率明显提高。

附图说明

图1为本实用新型的总体框图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型中传送单元的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、进料单元，11、进料支架，12、进料槽，2、理料单元，21、支撑箱体，22、理料机，3、传送单元，31、传送支架，32、直振直线供料器，4、视觉识别单元，41、暗箱，5、分拣单元，51、安装框架，52、卡口，53、安装盘，54、转台，55、喷嘴，56、滑道，6、工控机，7、安全报警器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种适用于直径20-60mm 香菇的自动分类装置，包括进料单元1、理料单元2，传送单元3、视觉识别单元4、分拣单元5以及工控机6，进料单元1用于将待分拣香菇送至理料单元2，理料单元2用于整理待分拣香菇并将其送至传送单元3，理料单元2包括一个呈螺旋状出口逐渐过渡为V型导轨的理料机22，传送单元3包括采用V型导轨的直振直线供料器32；视觉识别单元4包括两个分别用于采集待分拣香菇正反两面图像的相机(相机置于暗箱41中，图中未标示出来)，两个相机均与工控机6电连接，分拣单元5包括用于运送待分拣香菇的转台54和用于分拣待分拣香菇的分拣组件。工控机6控制分拣电机转动，分拣电机驱动转台54运送待分拣香菇，同时分拣组件分拣待分拣香菇。

本实用新型中，进料单元1包括进料支架11，进料支架11上安装有进料槽12，进料槽12内设有传送带和进料电机，进料槽12的进料端和出料端均设置有料斗。进料时，工控机控制进料电机转动，进料电机带动传送带将待分拣香菇送至理料单元2。实际生产过程中，工控机可根据生产需求控制进料电机转动的速度，使得待分拣香菇有序地进入理料单元2，方便理料单元2整理待分拣香菇。

本实用新型中，理料单元2还包括支撑箱体21，理料机22置于支撑箱体21上，理料机22与支撑箱体21内的理料电机连接，理料机22位于进料槽出料端的下方。理料机22呈螺旋状，理料电机带动理料机22振动，理料机22内的待分拣香菇从理料机22的底部沿着理料机22的侧壁逐步上升，最后从出料口逐个进入传送单元3。本实用新型通过理料机22出口设置成平滑过渡为V型导轨，可剔除大尺寸和堆叠并排香菇，使其逐个依次进入传送单元3和分拣单元5，以便视觉识别单元4采集待分拣香菇正反面的图像，从而实现待分拣香菇的精准分级。当理料机出口V型导轨的夹角为90°，两边长为 60mm时，本装置对直径20mm-60mm内的香菇分拣效果最佳。

本实用新型中，传送单元3还包括传送支架31，直振直线供料器32安装在传送支架31上，直振直线供料器32内安装有输送皮带和传送电机，直振直线供料器32的出口与转台54连接。传送时，工控机6控制传送电机带动输送皮带将理料后的待分拣香菇逐个送至分拣单元5分级处理。本实用新型直振直线供料器32设置成V型导轨，可剔除大尺寸和堆叠并排香菇，使其逐个依次进入分拣单元5，以便视觉识别单元4采集待分拣香菇正反面的图像，从而实现待分拣香菇的精准分级。当直振直线供料器32的V型导轨夹角为90°，两边长为60mm时，本装置对直径20mm-60mm内的香菇分拣效果最佳。

本实用新型中，分拣单元5包括安装框架51，安装框架51的底部均匀设置有多个带刹车的万向轮，安装框架51中间固定设置有安装盘53，安装盘53的下方设有透明状转台54且其位于直振直线供料器32出口的下方，转台54优选由PC材料制成，转台54与安装框架51底部的分拣电机的输出轴固定连接，分拣电机与工控机6电连接，分拣组件包括安装盘53上沿圆周间隔设置的多个喷嘴55，多个喷嘴55分别通过管道与气泵连接，安装框架21上安装有多个与喷嘴 55一一对应的滑道56，每个滑道56的进料端与转台54的圆周边缘衔接，每个滑道56的出料端设置有收料箱，滑道56通过底部卡口 52固定在安装框架51上。分拣时，通过分拣电机驱动转台54转动，转台54上的待分拣香菇随着转台54转动，转台54转动过程中视觉识别单元4采集待分拣香菇正反两面的图像并传送至工控机6进行处理分析，分拣电机的电机编码器与工控机数据采集卡直接通讯，将相机数据与电机编码器匹配，就可知每一种花色的香菇在转台上的位置；工控机根据分析结果控制分拣电机带动转台54转动将待分拣香菇送至对应级别的喷嘴55处，然后气泵喷气将待分拣香菇吹送至对应的滑道56内，待分拣香菇通过滑道56滑落至对应级别的收集箱内。

本实用新型中，视觉识别单元4中的两个相机分别安装在安装框架51上暗箱41的顶部和底部(图中未示出)，两个相机将采集的待分拣香菇正反面图像传送至工控机，工控机根据处理分析的结果控制分拣单元5对待分拣香菇进行分级处理。

优选的，本实用新型中，安装框架51上安装有安全报警器7，安全报警器7与工控机6电连接，此处的安全报警器7优先采用声光报警器。工作时，当其中某一部位发生故障导致待分拣香菇堆积时，安全报警器7进行报警以提醒工作人员及时处理，避免影响正常生产。

本实用新型的工作原理如下：

分拣时，工控机6控制进料电机转动，进料电机带动传送带将待分拣香菇送至理料机22内；理料机22将待分拣香菇进行排列，使其依次进入传送单元3，由于理料机22出口平滑过渡呈V型导轨，传送单元3的直振直线供料器采用V型导轨，便可剔除大尺寸和并排堆叠香菇，使其逐个依次传送至转台54；工控机6控制分拣电机转动，分拣电机驱动转台54转动，分拣电机旁设置的电机编码器实时监测转台54上香菇的位置，安装框架51上的暗箱41顶部和底部的两个相机分别采集待分拣香菇正反面图像并传送工控机6进行处理分析，电机编码器与工控机数据采集卡直接通讯，将相机数据与电机编码器匹配，就可知每一种花色的香菇在转台上的位置；工控机根据分析结果控制分拣电机带动转台54转动将待分拣香菇送至对应级别的喷嘴55处，然后气泵喷气将待分拣香菇吹送至对应的滑道56内，待分拣香菇通过滑道56滑落至对应级别的收集箱内，完成香菇的分级处理。在此过程中，安全报警器7实时监测整个设备运行的状态，当其中某一个部位出现故障时，安全报警器7及时报警，以便提醒工作人员及时处理，避免影响正常生产。

本实用新型结构紧凑，可精准有效完成香菇的分级，实时性好，自动化程度高，生产效率大大提高，人工劳动强度降低，能够满足现代生产需求。本实用新型不仅可用于香菇分级，还可推广应用于其他类食品的分级处理，应用前景广阔。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。