莲子头尾端确认方法及应用其的通芯方法与流程

本发明涉及莲子生产技术领域，特别涉及莲子头尾端确认方法及应用其的通芯方法。

背景技术

目前，莲子通芯是莲子加工中极为重要的环节，长期制约着莲子产业的发展。目前莲子头尾端确认方法主要有手工、半机械和机械化加工三种方式，手工加工鲜莲子主要采用专用的莲刀将莲子逐个切开剥壳，用手搓去内表皮，再用钢针通芯，此种方法效率低、不卫生、劳动强度大。

所以需要设计一种可以实现自动通芯的装置，但是实现自动通芯的最大难处在于如何确认莲子的头尾端。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种简易的莲子头尾端确认方法，可以解决上述现有技术问题中的一个或多个。

由于专利号为201110241904.x的中国发明专利已经公开了一种莲子剥壳脱皮一体机，可以实现自动去皮，去皮后的莲子是一种头端小、尾端大的不规则的椭圆体，两瓣莲子通过白色的莲子膜将莲子芯包裹在内，莲子的头端更偏向于黑灰色，尾端更偏向于白色。

依据莲子的这个特征，根据本发明的一个方面，提供了莲子头尾端确认方法，其包括如下步骤：

将莲子固定住；

利用传感器分别提取莲子两端的颜色数据；

通过将莲子两端的颜色数据进行比对；

颜色深的一端即为莲子头端，颜色浅的一端即为莲子尾端。

其有益效果是，由于去皮后的莲子特征就是莲子的头端更偏向于黑灰色，尾端更偏向于白色，所以直接利用传感器提取两端的颜色数据进行对比，就可以很方便的得出颜色深的一端即为莲子头端，颜色浅的一端即为莲子尾端，本发明可以方便快速的判断莲子的头端和尾端，从而可以为后续的莲子自动通芯提供技术条件。

在一些实施方式当中，所述颜色数据为莲子两端的rgb值。

其有益效果是，通过rgb值可以很方便的进行比对，从而确定莲子的头端和尾端。

在一些实施方式当中，将rgb值的r值、g值和b值相加得到数字总和，数字总和大的一端为颜色浅的一端，数字总和小的一端为颜色深的一端。

其有益效果是，由于每个莲子之间都会有细微的差异，相应的rgb值并不是唯一固定的，其r值、g值和b值是会有差异的，通过将r值、g值和b值相加得到数字总和，则可以尽量的减少这种差异，直接比较数字总和的大小，相对而言准确性更高。

在一些实施方式当中，所述颜色数据为灰度值，灰度值大的一端即为颜色深的莲子头端，灰度值小的一端即为颜色浅的莲子尾端。

其有益效果是，直接采用灰度值进行对比判断，相对而言，判断速度比rgb值的判断速度更快，而且相对而言，黑白传感器的成本要比彩色传感器的成本更低。

本发明还公开了另一种莲子头尾端确认方法，其包括如下步骤：

将莲子固定住；

利用传感器提取莲子当前端的颜色数据；

对当前端的颜色数据进行分析；

若当前端的颜色偏深即为莲子头端；

若当前端的颜色偏浅即为莲子尾端。

其有益效果是，本方法可以只进行一次提取，即只要提取一端的颜色数据，对当前端的颜色数据进行分析，分析的过程即和一个预先设定的固定值进行对比，这个固定值可以选用一个头端颜色数据和尾端颜色数据的分界值作为一个预先设置的固定值。若当前端的颜色偏深即为莲子头端；若当前端的颜色偏浅即为莲子尾端。

在一些实施方式当中，所述颜色数据为莲子当前端的rgb值。

其有益效果是，通过rgb值可以很方便的进行分析，从而确定莲子的头端和尾端。

在一些实施方式当中，将rgb值的r值、g值和b值相加得到数字总和，

若数字总和大于设定值，则当前端的颜色偏浅，当前端即为莲子尾端；

若数字总和小于设定值，则当前端的颜色偏深，当前端即为莲子头端。

其有益效果是，由于每个莲子之间都会有细微的差异，相应的rgb值并不是唯一固定的，其r值、g值和b值是会有差异的，通过将r值、g值和b值相加得到数字总和，则可以尽量的减少这种差异，直接比较数字总和的大小，相对而言准确性更高。

在一些实施方式当中，所述颜色数据为灰度值，

若灰度值大于预定值，则当前端的颜色偏浅，当前端即为莲子尾端；

若灰度值小于预定值，则当前端的颜色偏深，当前端即为莲子头端。

其有益效果是，直接采用灰度值进行对比判断，相对而言，判断速度比rgb值的判断速度更快，而且相对而言，黑白传感器的成本要比彩色传感器的成本更低。

相对而言，采用提取两端颜色数据进行比对分析的方法，要比仅提取一端颜色数据直接分析的方法要更精确一些。因为莲子本身会具有一定的差异性，莲子的新鲜程度和成熟程度都会影响到莲子的颜色数据。但是对于单个莲子而言，其一定是尾端颜色要比头端颜色更浅，所以提取两端颜色数据进行比对分析的方法更加精确。

同时，本发明还公开了一种应用上述莲子头尾端确认方法的莲子通芯方法，包括步骤：

将莲子固定住；

利用色标传感器感应莲子端部的信号反馈；

若有信号反馈，则当前端为颜色浅偏白色的一端即为莲子尾端，

若无信号反馈，则当前端为颜色深偏黑色的一端即为莲子头端。

其有益效果是，因为莲子的尾端通常为白色，所以色标传感器的光线打上去后，会有相应光反射回来，即会有相应的信号反馈，所以可以得到莲子的头尾端，从而进行判断。头端通常为黑色，所以不会有信号反馈回来。

在一些实施方式当中，还可以设置两个色标传感器，即步骤如下：

将莲子固定住；

利用色标传感器分别感应莲子两端的信号反馈；

有信号反馈的一端为颜色浅偏白色的一端即为莲子尾端，无信号反馈的一端为颜色深偏黑色的一端即为莲子头端。

其有益效果是，利用两个色标传感器进行相互对比，从而可以让头尾端的判断更加准确。

同时，本发明还提供了一种应用上述莲子头尾端确认方法的莲子通芯方法，其包括：

在间歇性运动的转盘上设置多个工位，每转动一次移动一个工位，所述工位用于容纳莲子；

莲子进入到工位后，随时转盘的转动来到探测工位，探测工位至少一侧装有传感器，用来探测莲子的头尾端方向；

在莲子的尾端通过顶针将莲芯顶出，再利用气源将莲芯吹离莲子。

其有益效果是，判断好了莲子的头尾端后，就可以利用转盘来进行连续性的工作，从而大大提高工作效率，实现自动化的莲子通芯。

在一些实施方式中，具体方法可以如下：

在转盘上设置1、2、3、4、5、6、7、8、9、10号工位，该10个工位均匀分布在转盘周围；单个莲子从进料口进入1号工位里面，转盘转动一次莲子从1号工位转动到2号工位，转动一次移动一个工位，每转动一次总时间大概设定0.8秒，该时间为纯机械驱动来设定，整体以流水线循环模式运动；

在3号工位的位置设置接近开关，在3、4号工位设置色标传感器，3、4号工位的色标传感器分列两侧，5、6工位为通芯工位；在两个通芯工位中，分左右两边，每边都有对应的两个气缸和电磁阀，气缸驱动顶针将莲芯顶出，再利用电磁阀控制气源将莲芯吹离莲子，由单片机通过色标传感器的信号，再控制相应的气缸和电磁阀。

莲子开始从进料口进入1号工位，通过转盘转动2次，到达3、4号工位，3、4号工位为探测工位，在探测工位左右两边都装有色标传感器，用来探测莲子的方向；当两个色标传感器都有信号或者都没有信号时，单片机都不记录任何信号，当一边有信号一边没有信号时，单片机记录有信号这边的信号后，即确认有信号的一端为尾端，

记录信息的规则为：

当接近开关常亮开始记录信号，即当色标传感器有信号时接近开关没有接通，单片机不计入信号，

当接近开关一旦接通开始，延时0.2秒后再将信号计入到单片机，允许计录的时间为0.1秒，信号计录后，不再计入新的信号，需要计录下一个信号时必须将接近开关再次接通，再次记录时也要延时0.2秒；

单片机计录某一侧的信号后，在相应的时间驱动某一侧的气缸和电磁阀，单片机记录的信号什么时候输出仍然由接近开关控制，当单片机计入信号后，如果要将记录的信号输出，必须让接近开关再次接通才能将信号输出，并且接近开关接通后需延时0.1秒后将信号输出到相应电磁阀和气缸，控制相应的电磁阀和气缸启动工作。

附图说明

图1为本发明一实施例的通芯方法的原理示意图；

图2为本发明一实施例的通芯方法的又一原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

实施例一：

一种莲子头尾端确认方法，其包括如下步骤：

将莲子固定住；

利用传感器分别提取莲子两端的颜色数据；

通过将莲子两端的颜色数据进行比对；

颜色深的一端即为莲子头端，颜色浅的一端即为莲子尾端。

由于去皮后的莲子特征就是莲子的尾端更偏向于白色，头端更偏向于黑灰色，所以直接利用传感器提取两端的颜色数据进行对比，就可以很方便的得出颜色深的一端即为莲子头端，颜色浅的一端即为莲子尾端，本发明可以方便快速的判断莲子的头端和尾端，从而可以为后续的莲子自动通芯提供技术条件。

本发明当中，所述颜色数据可以为莲子两端的rgb值。

通过rgb值可以很方便的进行比对，从而确定莲子的头端和尾端。为了比对结果更加精确，还可以将rgb值的r值、g值和b值相加得到数字总和，数字总和大的一端为颜色浅的一端，数字总和小的一端为颜色深的一端。因为由于每个莲子之间都会有细微的差异，相应的rgb值并不是唯一固定的，其r值、g值和b值是会有差异的，通过将r值、g值和b值相加得到数字总和，则可以尽量的减少这种差异，直接比较数字总和的大小，相对而言准确性更高。

本发明当中，所述颜色数据还可以为灰度值，灰度值大的一端即为颜色深的莲子头端，灰度值小的一端即为颜色浅的莲子尾端。

直接采用灰度值进行对比判断，相对而言，判断速度比rgb值的判断速度更快，而且相对而言，黑白传感器的成本要比彩色传感器的成本更低。

实施例二：

本发明还公开了另一种莲子头尾端确认方法，其包括如下步骤：

将莲子固定住；

利用传感器提取莲子当前端的颜色数据；

对当前端的颜色数据进行分析；

若当前端的颜色偏深即为莲子头端；

若当前端的颜色偏浅即为莲子尾端。

本方法可以只进行一次提取，即只要提取一端的颜色数据，对当前端的颜色数据进行分析，分析的过程即和一个预先设定的固定值进行对比，这个固定值可以选用一个头端颜色数据和尾端颜色数据的分界值作为一个预先设置的固定值。若当前端的颜色偏深即为莲子头端；若当前端的颜色偏浅即为莲子尾端。

在本发明当中，所述颜色数据为莲子当前端的rgb值。

通过rgb值可以很方便的进行分析，从而确定莲子的头端和尾端。

为了对比更加精确，可以将rgb值的r值、g值和b值相加得到数字总和，

若数字总和大于设定值，则当前端的颜色偏浅，当前端即为莲子尾端；

若数字总和小于设定值，则当前端的颜色偏深，当前端即为莲子头端。

由于每个莲子之间都会有细微的差异，相应的rgb值并不是唯一固定的，其r值、g值和b值是会有差异的，通过将r值、g值和b值相加得到数字总和，则可以尽量的减少这种差异，直接比较数字总和的大小，相对而言准确性更高。

同时，本发明的所述颜色数据还可以为灰度值，

若灰度值大于预定值，则当前端的颜色偏浅，当前端即为莲子尾端；

若灰度值小于预定值，则当前端的颜色偏深，当前端即为莲子头端。

直接采用灰度值进行对比判断，相对而言，判断速度比rgb值的判断速度更快，而且相对而言，黑白传感器的成本要比彩色传感器的成本更低。

相对而言，采用提取两端颜色数据进行比对分析的方法，要比仅提取一端颜色数据直接分析的方法要更精确一些。因为莲子本身会具有一定的差异性，莲子的新鲜程度和成熟程度都会影响到莲子的颜色数据。但是对于单个莲子而言，其一定是头端颜色要比尾端颜色更深，所以提取两端颜色数据进行比对分析的方法更加精确。

实施例三：

本发明还公开了一种应用上述莲子头尾端确认方法的莲子通芯方法，包括步骤：

将莲子固定住；

利用色标传感器感应莲子端部的信号反馈；

若有信号反馈，则当前端为颜色浅偏白色的一端即为莲子尾端，

若无信号反馈，则当前端为颜色深偏黑色的一端即为莲子头端。

因为莲子的尾端通常为白色，所以色标传感器的光线打上去后，会有相应光反射回来，即会有相应的信号反馈，所以可以得到莲子的头尾端，从而进行判断。头端通常为黑色，所以不会有信号反馈回来。

通常，还可以设置两个色标传感器，即步骤如下：

将莲子固定住；

利用色标传感器分别感应莲子两端的信号反馈；

有信号反馈的一端为颜色浅偏白色的一端即为莲子尾端，无信号反馈的一端为颜色深偏黑色的一端即为莲子头端。

利用两个色标传感器进行相互对比，从而可以让头尾端的判断更加准确。

实施例四：

如图1、2所示，本发明还提供了一种应用上述莲子头尾端确认方法的莲子通芯方法，其包括：

在间歇性运动的转盘上设置多个工位，每转动一次移动一个工位，所述工位用于容纳莲子；

莲子进入到工位后，随时转盘的转动来到探测工位，探测工位至少一侧装有传感器，用来探测莲子的头尾端方向；

在莲子的尾端通过顶针将莲芯顶出，再利用气源将莲芯吹离莲子。

其有益效果是，判断好了莲子的头尾端后，就可以利用转盘来进行连续性的工作，从而大大提高工作效率，实现自动化的莲子通芯。

具体方法可以如下：

在转盘101上设置1、2、3、4、5、6、7、8、9、10号工位，该10个工位均匀分布在转盘周围；单个莲子从进料口102进入1号工位里面，转盘101转动一次莲子从1号工位转动到2号工位，转动一次移动一个工位，每转动一次总时间大概设定0.8秒，该时间为纯机械驱动来设定，整体以流水线循环模式运动；

在3号工位附近设有接近开关103，在3、4号工位设置色标传感器104，例如可以在3号位左侧设置一个色标传感器，在4号位的右侧设置一个色标传感器，防止两个色标传感器的光束对射，从而造成色标传感器的损坏。5、6工位为通芯工位；在两个通芯工位中，分左右两边，每边都有对应的两个气缸和电磁阀，气缸驱动顶针将莲芯顶出，再利用电磁阀控制气源将莲芯吹离莲子，由单片机105通过色标传感器104的信号，再控制相应的气缸和电磁阀。

莲子开始从进料口进入1号工位，通过转盘101转动2次，到达3、4号工位，3、4号工位为探测工位，在探测工位的两边分别装有色标传感器104，用来探测莲子的方向；当两个色标传感器104都有信号或者都没有信号时，单片机105都不记录任何信号，当一边有信号一边没有信号时，单片机105记录有信号这边的信号后，即确认有信号的一端为头端，

记录信息的规则为：

当接近开关103常亮开始记录信号，即当色标传感器有信号时接近开关没有接通，单片机105不计入信号，

当接近开关103一旦接通开始，延时0.2秒后再将信号计入到单片机105，允许计录的时间为0.1秒，信号计录后，不再计入新的信号，需要计录下一个信号时必须将接近开关再次接通，再次记录时也要延时0.2秒；

单片机计录某一侧的信号后，在相应的时间驱动某一侧的气缸和电磁阀，单片机记录的信号什么时候输出仍然由接近开关控制，当单片机计入信号后，如果要将记录的信号输出，必须让接近开关再次接通才能将信号输出，并且接近开关接通后需延时0.1秒后将信号输出到相应电磁阀和气缸，控制相应的电磁阀和气缸启动工作。

例如：当左边探测器在探测工位探测到信号并被单片机计入后莲子进入通芯一工位106，接近开关接通一次，但单片机不给信号，当莲子进入到通芯二工位107时接近开关第二次接通信号，单片机从接近开关接通信号开始延时0.1秒后将信号输出到电磁阀b，输出时间为0.2秒，该时间为固定时间，当信号驱动气缸b的同时延时0.1秒后再驱动电磁阀b1，b1的工作时间为0.3秒，当右边探测器有信号左边没有信号时，单片机计录右边信号，当莲子到达通芯一工位106时，单片机从接近开关接通信号延时0.1秒后将信号输出到气缸a，输出时间为0.2秒，当信号驱动气缸a的同时延时0.1秒后再驱动电磁阀a1，a1的工作时间为0.3秒。在此过程当中，气缸驱动顶针将莲芯顶出，再利用电磁阀控制气源将莲芯吹离莲子。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，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。