果蔬用的分拣系统以及分拣方法与流程

1.本发明涉及一种传送系统，尤其涉及一种果蔬用的分拣系统以及分拣方法。


背景技术：

2.目前，一般采用分拣系统来对果蔬进行分类。分拣系统可以包括传送带、重量检测装置、红外光谱仪以及分拣单元，来基于重量、体积以及糖度等对果蔬进行筛选分类。
3.图1示出了现有技术中的一种果蔬用的分拣系统。该分拣系统包括第一传送带1和第二传送带3，在这两个传送带之间设置有一个称重皮带2。被装在托盘上的各个果蔬依序从第一传送带1传递至称重皮带2，再从称重皮带2转移至第二传送带3。在带有果蔬的托盘通过称重皮带的过程中，称重皮带2将得到的相关数据上传至上位机。
4.在中国专利库中，公开号为cn111160450a，名称为一种基于神经网络的果蔬称重方法及储存介质、装置的中国专利申请，公开了另一种重量检测装置。该重量检测装置采用神经网络模型识别出果蔬的外轮廓和种类，根据种类估算出果蔬的密度，根据外轮廓测算出果蔬的体积，根据体积和密度测算出果蔬的重量。


技术实现要素：

5.但是，经过发明人创造性的研究和发现，上述第一种方式的重量检测装置存在以下缺陷：
6.1、需要保证每次只有一个果盘在称重皮带上，也就是一次只能测试一个，所以称重皮带的速度、前后的两个传送带的速度都有限制。目前，最快的速度也只能达到1s时间对3个进行称重。
7.2、因为托盘和果蔬一起经过称重皮带，所以必须提前知道每个果蔬对应的托盘的重量，每个果蔬的重量都需要通过该果蔬的总重量减去该果蔬对应托盘的重量才能得到果蔬的重量。因此，需要对各个托盘和其重量进行绑定。在由于长时间的运行后，托盘会产生一定损耗，由此只能定期将所有托盘进行校准再次绑定。
8.3、经过反复实践表明，该种方式可能会引起较大的误差。虽然在稳定期间误差仅为
±
(3～4)g，但是若称重期间旁边有一定的振动，则可能会导致误差变为20g左右。
9.经过发明人创造性的研究和发现，上述第二种方式的通过外观来获得重量的检测装置和方法存在以下缺陷：
10.需建立识别果蔬的外轮廓模型，需要提前建立果蔬的种类-密度模型，模型的建立需要反复研究和论证，并且，这两个模型合并产生的误差很难保证精确性。
11.本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种光谱仪用的分光装置以及光谱仪，其能有效解决上述问题中的至少一种。
12.本技术实施例公开了一种果蔬用的分拣系统，包括：
13.运输机构，所述运输机构用于沿预定路径进行运输；
14.多个托盘，多个所述托盘分别独立地间隔排列在所述运输机构上，并随着所述运
输机构运动，各个所述托盘用于承接果蔬；
15.其中，每一个所述托盘上设置有一重力传感器；
16.控制系统，所述控制系统用于与各个所述重力传感器电性连接。
17.优选地，所述运输机构具有预设长度的直线段，所述控制系统在所述托盘位于所述直线段时获取与该托盘对应的所述重力传感器的数据。
18.优选地，所述控制系统包括上位机和与所述上位机电性连接的多个主机，多个所述托盘分为依序间隔排列的多个托盘单元，每个托盘单元的重力传感器与其中一个所述主机电性连接。
19.优选地，所述托盘单元的重力传感器与所述主机通过zigbee无线传输技术连接。
20.优选地，所述上位机能在1秒内获得6-7个由所述主机上传的重力传感器获取到的重力数据。
21.本技术实施例公开了一种果蔬用的分拣方法，其特征在于，它包括以下步骤：
22.设置在输送机构上的多个托盘依序接收果蔬；
23.设置在各个托盘上的重力传感器在果蔬处于稳定状态时对果蔬的重量进行检测；
24.各个重力传感器将获取到的重力数据上传至控制系统。
25.优选地，所述果蔬的稳定状态基于该托盘的速度是否在稳定范围内，和/或，该果蔬落入托盘的时间长度等进行判断。
26.优选地，所控制系统根据接收到的重力数据，通过分拣单元对果蔬进行分类。综上所述，本发明实施例所采用上述结构和方法，具有以下优点：
27.1、本技术实施例采用的称重方式仅称重水果单体的重量，无需考虑果托本身的重量损耗，称重结果直接上报，无需再经过重复计算；
28.2、只要保证称重时果蔬处于稳定状态(例如，传送带有一段直线线体即可)。每个果盘触发虽然有先后，但是称重部分的时间是独立的，称重后自主上报。由于采用的是zigbee无线传输技术，速度可达到1s-6个。
29.3、该托盘还可以带有校零功能，以保证每次称重的准确性。
30.4、因为移动称重果托自带芯片，可以在内部做滤波算法，异常点的数值能被准确剔除，保证称重的准确性。
31.为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
32.为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1示出了现有技术中的一种果蔬用的分拣系统。
34.图2示出了本技术实施例中的一种果蔬用的分拣系统。
35.图3示出了本技术实施例中的另一种果蔬用的分拣系统
36.以上附图的附图标记为：1、第一传送带；2、称重皮带；3、第二传送带；4、托盘；5、上
位机；6、传送带；61、第一直线段；62、转弯带；63、第二直线段；7、检测点；8、主机；9、投料机构；10、红外光谱检测仪；11、分拣单元。
具体实施方式
37.为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
38.以下是通过特定的具体实施例来说明本发明实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
39.应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
40.参照图2所示，本技术实施例公开了一种果蔬用的分拣系统，该分拣系统包括运输机构，所述运输机构用于沿预定路径进行运输；
41.多个托盘，多个所述托盘分别独立地间隔排列在所述运输机构上，并随着所述运输机构运动，各个所述托盘用于承接果蔬；
42.其中，每一个所述托盘上设置有一重力传感器；
43.控制系统，所述控制系统用于与各个所述重力传感器电性连接。
44.借由上述结构，每个果蔬被分别置于与其对应的托盘上。换言之，各个果蔬与与其对应的托盘一一对应。承载着果蔬的各个托盘依序排列在运输机构上，并且随着运输机构的预定路径运动。在运动过程中，设置在托盘上的重力传感器对设置在该托盘上的果蔬进行检测，并且将检测到的数据传输到控制系统。采用该种称重方式，采集方式简单，只是获取到果蔬个体的重量，无需考虑托盘本身的重量损耗，得到的重力数据结果可以直接作为果蔬的重量，无需再经过重复计算。也基于此，本技术实施例中的分拣系统的称重误差较小，仅为
±
2g。采用该种称重结构的果蔬用的分拣系统使用方便，托盘随放随测。
45.具体的，在本实施方式中，运输机构可以为传送带6。当然的，在其他可选的实施方式中，运输机构也可以为其他具有传送功能的机构形式。区别于背景技术中的第一种分拣系统，本实施方式中的运输机构可以为一条完整的传送带6，带有果蔬的托盘可以在该传送带6上匀速且高速地运动。例如，现有技术中的果蔬的传送速度极限值为36米/秒，而本技术实施例中的果蔬的传送速度可以大于36米/秒，例如稳定在72米/秒左右。
46.结合图3所示，在本实施方式中，传送带6可以包括第一直线段61、转弯带62和第二直线段63。第一直线段61具有相对的第一端和第二端。第一直线段61的第二端与转弯带62
的一端连接。第二直线段63具有第三端和第四端。第二直线段63的第三端和转弯带62的另一端连接。转弯带62可以大体呈u字形。第一直线段61和第二直线段63可以平行设置。该种布局可以尽量地节约空间，较少地面布局。
47.在第一直线段61的第一端(也可以在第一直线段61的第一端和第二端之间)可以设置有用于投料果蔬的投料机构9。各个托盘依序独立的被置于传送带6上。经由投料机构9投出的果蔬，可以依序导入至各个托盘。
48.多个托盘独立地、依序地排列在所述传送带6上，并且各个托盘能随着传送带6沿着预定路径运动。即，在果蔬落入托盘后，携带有果蔬的托盘沿着第一直线段61依序经过转弯带62和第二直线段63。
49.在本实施方式中，托盘的内部设置有空腔。托盘的顶部开设有与空腔连通的敞口，以使果蔬自敞口落入空腔中。托盘的底部设置有重力传感器。该重力传感器可以对落入空腔内的果蔬进行重量测量，以得到各个果蔬的重力数据。托盘内还可以容置有芯片。该芯片可以与控制系统通过无线的方式电性连接，以将重力数据快速上传至控制系统。
50.在本实施方式中，在传送带6的第二直线段63上可以设置有诸如红外光谱检测仪10等的检测机构。并且，在检测机构的下游，该果蔬用的分拣系统还可以设置有分拣单元11。分拣单元11可以根据检测系统、重力传感器等监测系统识别到的重力数据、甜度信息、密度信息等来对果蔬进行分类。即，控制系统在获取到重力传感器和检测系统发出的重力数据、甜度信息、密度信息等，来控制分拣单元11将重力数据、甜度信息、密度信息在同一个范围区间内的果蔬分流至同一个分支道上，以汇总在一起。
51.在一个优选的实施方式中，第一直线段61具有预设长度。该预设长度可以允许在果蔬自落入托盘预设时间(例如，1秒或2秒)后，且该托盘位于第一直线段61上时，芯片记录设置在该托盘上的重力传感器上的重力数据，并将该重力数据作为该果蔬的重量。也就是说，在果蔬刚落入的瞬间，果蔬会对托盘产生一定的冲击，此时测量的数据并不准确。当果蔬和托盘较为稳定的在传送带6上运行后，在该时间点获取到的数据可以较为准确。并且，芯片在触发称重后可以依序对数据进行上报控制系统。
52.在一个优选的实施方式中，所述控制系统包括上位机和与所述上位机电性连接的多个主机8，多个所述托盘分为依序间隔排列的多个托盘单元，每个托盘单元的重力传感器与其中一个所述主机8电性连接。例如，参照图3所示，在本实施方式中，主机8可以为zigbee协调器。可以通过每个zigbee协调器建立一个网络。每个zigbee协调器下与一个托盘单元对应，每个托盘单元由复数个托盘组成。当任一个托盘单元中的一个托盘依次经过检测点7触发称重点(可以位于第一直线段61，在其他可选的实施方式中，也可以根据需要设定在合适处)后，开始采集当前的水果重量。经过一段时间的采集后经由zigbee网络上报给与该托盘单元对应的zigbee协调器，并且由zigbee协调器上报上位机实时显示当前水果重量。由于，限制了zigbee协调器下设的托盘的数量，因此，可以即使在传送带6高速运行的情况下不出现丢包情况，保证每台zigbee协调器都能完整的接到设备信息。例如，在本技术实施例中的上位机可以在1s内收到6-7个稳定的称重数据。芯片和zigbee协调器之间使用zigbee无线传输技术进行传输。zigbee无线传输技术能实现在小范围内同时多台联网，并且能实现低功耗。目前的无线通信技术包括wifi，蓝牙等都无法同时满足这些条件。
53.优选地，无需使用时，上位机还可以向芯片发送休眠指令，以使托盘上的重力传感
器自动进入休眠模式。
54.在一个优选的实施方式中，该托盘还具有校零功能。当芯片判断到该托盘上的重力传感器获取到的数据小于预设值(例如，20克)时，判定该托盘上未设置有果蔬，则此时对托盘进行归零处理。
55.在一个优选的实施方式中，因为移动称重果托自带芯片，可以在内部做滤波算法，异常点的数值能被准确剔除，保证称重的准确性。芯片可以通过重力传感器在一定长度的检测区间内获取多个重力数据，并且将重力数据中超过波动范围的点去除，在连续称重到几个误差在规定范围内的值之后，认为进入稳定期，将稳定期的数值做多次平均后作为重量值上报。
56.参照图2和图3所示，本技术实施例公开了一种果蔬用的分拣方法，它包括以下步骤：
57.设置在输送机构上的多个托盘依序接收果蔬；
58.设置在各个托盘上的重力传感器在果蔬处于稳定状态时对果蔬的重量进行检测；
59.各个重力传感器将获取到的重力数据上传至控制系统。
60.在本实施方式中，果蔬的稳定状态可以基于该托盘的速度是否在稳定范围内，和/或，该果蔬落入托盘的时间长度等进行判断。
61.控制系统根据接收到重力数据，通过分拣单元11对果蔬进行分类。
62.举例而言，各个设置在输送机构上托盘依序承接苹果(当然也可以为其他果蔬)。在托盘承接到苹果1.5秒之后，设置在该托盘上的重力传感器对该苹果的重量进行测量获得重力数据。
63.参照图3所示，重量传感器通过芯片以及zigbee无线传输协议上传至对应的zigbee协调器(主机8)，再通过对应的zigbee协调器上传至上位机。上位机获得各个苹果的重量，例如300g，200g，247g，428g，578g等。分拣单元11为四个，分别对应于重量在第一类：200g以下；第二类：201-350g；第三类：351g-450g；第四类：451g以上的四大类苹果分类。上位机将300g的苹果分入第二类；将200g的苹果归入第一类；将247g归入第二类；将428g的苹果归入第三类；将578g的苹果归入第四类。上位机通过控制对应的分拣单元11动作，从而将各个苹果依照分类导入分流道。
64.以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的申请专利范围，所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的申请专利范围内。
65.本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本技术可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络pc、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
66.虽然通过实施例描绘了本技术，本领域普通技术人员知道，本技术有许多变形和变化而不脱离本技术的精神，希望所附的实施方式包括这些变形和变化而不脱离本技术。