一種蘋果自動定向輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及仿真(已修改)
2024-10-23 08:03 本頁面
【正文】 一種蘋果自動定向輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及仿真 農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的安全性設(shè)計(jì)研究 O 引言 【研究意義】在計(jì)算機(jī)圖像識別系統(tǒng)進(jìn)行蘋果分級時，分布的攝像頭或相機(jī)采集蘋果表面信息，通過計(jì)算機(jī)識別控制系統(tǒng)進(jìn)行智能識別，水果的果梗、果萼在圖像中的信息與水果的缺陷相似，攝像頭采集到果萼、果梗部位的信息會造成誤判。分布的攝像頭或相機(jī)在一個方向要拍攝到完整的蘋果表面信息需要一種蘋果自動定向輸送機(jī)構(gòu)能很好地實(shí)現(xiàn)蘋果在輸送過程中的自動定向，且蘋果在完成定向運(yùn)動后繞蘋果果萼、果梗所成軸線 的旋轉(zhuǎn) ?2]。在水果檢測系統(tǒng)中運(yùn)用蘋果自動定向輸送機(jī)構(gòu)能有效解決水果在線檢測中對果梗、果萼的圖像信息的誤判，提高在線檢測的效率?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】國內(nèi)外分選機(jī)的輸送系統(tǒng)大多采用輥?zhàn)咏Y(jié)構(gòu)，從 20世紀(jì) 80年代初，國外已開始研究基于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的水果分級系統(tǒng)，如美國的 OSCARTM型和 MERLIN型水果生產(chǎn)線就能實(shí)現(xiàn)對蘋果、梨、桃等水果的等級分定及品質(zhì)檢測?3]。近年來，我國在利用計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)對蘋果品質(zhì)的檢測方面有了長足的發(fā)展。研究人員對此進(jìn)行了大量的理論研究?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】 Throop等 ?91用的蘋果定向機(jī) 構(gòu)需要蘋果在完成定向后翻轉(zhuǎn)，此種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工成本高且易出現(xiàn)蘋果在翻轉(zhuǎn)時出現(xiàn)滑落的現(xiàn)象?！緮M解決的關(guān)鍵問題】蘋果在信息采集前保證果梗與果萼的軸線位于垂直支撐環(huán)的水平面，完成自動定向后在攝像區(qū)內(nèi)做繞果梗、果萼所成軸線旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動。 1 材料與方法 蘋果自動定向輸送機(jī)構(gòu)的工作原理 定向輸送裝置結(jié)構(gòu)與輸送原理蘋果自動定向輸送機(jī)構(gòu)主要包括鏈輪 側(cè)向摩擦帶 底部摩擦帶 定向殼鏈條 軌道 錐齒輪 7（圖 1A），定向殼的結(jié)構(gòu)，主要由支撐輪 內(nèi)果盤 支撐環(huán) 底部摩擦輪 I鏈 接鍵 12構(gòu)成 (圖 1B)。定向輸送裝置由電動機(jī)通過皮帶、鏈輪l提供動力，一部分動力通過一對錐齒輪 7 傳輸至側(cè)向摩擦帶 2，另一部分動力傳輸給底部摩擦帶 3，摩擦帶 3帶動底部摩擦輪做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。鏈條 5通過連接鍵 12與蘋果定向殼 4相連接，內(nèi)果盤 9左右兩側(cè)有四個支撐輪 8夾在軌道 6內(nèi)，當(dāng)鏈條 5由于鏈輪 l的轉(zhuǎn)動發(fā)生移動時蘋果定向殼在軌道 6內(nèi)循環(huán)運(yùn)動。蘋果在定向區(qū) I完成蘋果的定向，在攝像區(qū) Ⅱ內(nèi)完成蘋果表面信息的采集。圖 l 內(nèi)果盤和支撐環(huán)是定向殼的關(guān)鍵部件（圖 1B），內(nèi)果盤開有大孔且有倒角 ，并在一側(cè)開槽，內(nèi)果盤整體為楔形形狀，下平面與內(nèi)果盤底板相連接，楔形角向上翹起與輸送水平面成夾角，支撐環(huán)表面與內(nèi)果盤上表面平行，同樣與輸送水平面成夾角。內(nèi)果盤內(nèi)側(cè)有倒角，在定向過程中增加了與蘋果接觸面積，使得蘋果定位準(zhǔn)確且蘋果在定向過程中不易從定向殼上滑落，同時也滿足了不同尺寸蘋果的定向。由于支撐環(huán)上表面與水平輸送方向有夾角，蘋果在定向過程中始終傾斜依靠在側(cè)向摩擦帶上，增加了與側(cè)向摩擦帶的接觸面積，使得蘋果定位快速且準(zhǔn)確。圖 1 蘋果自動定位方法 當(dāng)蘋果通過喂人裝置輸送至定向區(qū)時以任意的姿態(tài)落入蘋果定向殼，此時底部摩擦輪與側(cè)向摩擦帶都在做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，底部摩擦輪外邊緣高于支撐環(huán)的上表面
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