冷冻馅类物料视觉检测机构的制作方法

1.本实用新型涉及冷冻食品检测技术领域，尤其涉及一种用于馅类物料检测的视觉检测机构。


背景技术：

2.近年来，冷冻食品行业发展迅速，人们对于冷冻食品的需求量也在不断增加。馅类食品在冷冻食品中占据了重要地位，各种包子、饺子、汤圆、混沌等等都可以冷冻。在馅类冷冻食品中，面制品又占了大多数。
3.目前饺子等馅类食品加工已形成较完善的机械化生产需求，但是不管是机械化还是人工肯定会出现一些有缺陷的馅类冷冻食品（缺陷指的是面皮裂开、缺少部分面皮、馅料外露等情况）。现有的缺陷的检测和剔除往往需要人工来完成，工作效率较低，容易出现漏检，因而需要研发不依赖于人工检查的智能检测技术。人工检测没存在排列物料和上料的问题，检测者手动或使用工具拨动馅类冷冻食品即可进行人眼观察识别；使用视觉检测机构需要解决使馅类冷冻食品有序通过拍摄装置的问题、全面完整拍摄馅类冷冻食品表面各处的问题以及持续提供洁净的纯色背景等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种冷冻馅类物料视觉检测机构，解决使馅类冷冻食品持续有序通过拍摄装置的问题，能够全面完整拍摄馅类冷冻食品表面各处的图像。
5.为实现上述目的，本实用新型的冷冻馅类物料视觉检测机构包括检测机架，检测机架上设有循环驱动机构，循环驱动机构用于驱动透明板循环通过拍摄区域，拍摄区域位于检测机架的顶部；
6.拍摄区域上方设有用于自上而下拍摄馅类物料的上拍摄装置，拍摄区域下方设有自下而上拍摄馅类物料的下拍摄装置；
7.以物料移动方向为前向，检测机架顶部设有用于使馅类物料有序通过拍摄区域的拍摄导流结构；
8.拍摄区域后方的检测机架顶部连接有用于承接拍摄导流结构前端落下的馅类物料的下料导流结构。
9.所述机架顶部为平面，循环驱动机构包括左链条机构、右链条机构、传动轴、从动齿轮、链条驱动电机和主动齿轮；
10.左链条机构和右链条机构结构相同，左链条机构设置于检测机架左端部，右链条机构设置于检测机架右端部；
11.将左链条机构和右链条机构统称为一侧链条机构；
12.一侧链条机构包括一条链条和四个拐角支撑链轮，四个拐角支撑链轮包括两个上拐角支撑链轮和两个下拐角支撑链轮；
13.两个上拐角支撑链轮分别安装于检测机架顶部后端和顶部前端，两个下拐角支撑
链轮位于检测机架的中部或底部并对应位于两个上拐角支撑链轮的正下方；
14.链条绕过各拐角支撑链轮并由各拐角支撑链轮驱动；
15.左链条机构和右链条机构中位于后端的两个下拐角支撑链轮之间或位于前端的两个下拐角支撑链轮之间连接有所述传动轴，传动轴的左右两端通过轴承安装在检测机架上；
16.传动轴的中部安装有所述从动齿轮，传动轴相邻的机架上设有电机固定架，电机固定架上固定连接有所述链条驱动电机，链条驱动电机的输出轴上安装有所述主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮相啮合；
17.左链条机构的链条和右链条机构的链条之间连接有所述透明板，透明板沿链条延伸的周向方向均匀间隔设置有多个，相邻透明板之间的间隙为10
±
3毫米；
18.所述传动轴正上方的机架上固定连接有悬吊轴，悬吊轴向下固定连接有两根间隔设置的悬吊杆，悬吊杆底端安装有轴承或滑套，传动轴穿过悬吊杆底端的轴承或滑套。
19.链条机构的链条和右链条机构的链条之间通过透明板连接结构连接所述透明板；
20.透明板连接结构是：
21.链条包括内链节和外链节，所述内链节和外链节交替相连形成链条，所述内链节包括两个内链板，所述外链节包括两个外链板，两个外链板和两个内链板之间连接有销轴；两个内链板的中部向上凸起设有连杆连接部，两个内链板的连杆连接部上固定穿设有连杆，连杆向内延伸并连接有一个所述透明板。
22.检测机架顶部设有沿前后方向延伸的导轨槽，导轨槽位于各透明板左右方向的中部位置，各透明板左右方向的中部位置均朝向导轨槽连接有定位轮，在左链条机构和右链条机构的驱动下运行至检测机架顶部的透明板的定位轮沿导轨槽滚动并由导轨槽支撑；定位轮在透明板上朝向导轨槽前后间隔设有两个。
23.所述上拍摄装置包括架设于检测机架顶部的上箱体，上箱体内设有上摄像头和上照明灯，上摄像头的拍摄方向垂直向下；
24.所述下拍摄装置包括架设于检测机架顶部的下箱体，下箱体内设有下摄像头和下照明灯，下摄像头的拍摄方向垂直向上；
25.透明板在检测机架顶部的运行轨迹位于上拍摄装置和下拍摄装置之间；
26.下料导流结构包括用于承接由透明板上落下的馅类物料的下料板，下料板的左右两端通过下料连接板固定连接在检测机架的左右两端；下料板上与左右分隔片一一对应设有若干下料导板；下料导板位于检测机架前端部并低于上拐角支撑链轮的顶端，相邻下料导板之间围成下料槽，各下料槽形成下料槽组。
27.上拍摄装置和下拍摄装置前后错位设置；
28.透明板在检测机架顶部的运行轨迹的下方的检测机架上设有下黑色背景板，透明板在检测机架顶部的运行轨迹的上方的检测机架上设有上黑色背景板；下黑色背景板位于上拍摄装置的下方，上黑色背景板位于下拍摄装置的上方。
29.拍摄导流结构包括在检测机架顶部设置的若干左右分隔片，左右分隔片沿前后方向延伸，左右分隔片的底端高于检测机架顶部的透明板并与检测机架顶部的透明板相邻；相邻左右分隔片之间围成导流槽，各导流槽形成导流槽组，承载在透明板上的馅类物料在导流槽的限制下通过拍摄区域并进入下料导流结构；
30.各透明板的前端和后端于对应各导流槽的位置分别设有前后分隔片，运转至检测机架顶部的前后分隔片位于导流槽内且其两端与相应的左右分隔片相邻；透明板前端和后端的前后分隔片与其两侧的左右分隔片围成运料槽。
31.左右分隔片通过横梁结构固定在检测机架顶部；
32.横梁结构包括横梁，横梁左右两端分别通过横梁安装座安装在检测机架的左端和右端；各左右分隔片均向上凸起设有横梁悬挂片，横梁沿左右方向穿过各横梁悬挂片；横梁上表面与各左右分隔片一一对应设有多道定位槽，横梁悬挂片向下嵌入对应的定位槽中以限定左右分隔片的左右位置；
33.拍摄区域的前方和后方分别设有一套横梁结构。
34.上拐角支撑链轮和下拐角支撑链轮的半径相同均为r，透明板的前后宽度为l，r/l大于等于1且小于等于2；
35.机架底部于左链条机构和右链条机构的下方前后间隔设有前抽拉槽和后抽拉槽，前抽拉槽内设有用于清洁透明板的条状毛刷，后抽拉槽内设有用于清洁透明板的海绵条，透明板由条状毛刷和海绵条的上方通过时，透明板向下与条状毛刷和海绵条的顶部和透明板的顶部相压接。
36.本实用新型具有如下的优点：
37.本实用新型结构巧妙，通过透明板承载馅类物料以使上拍摄装置和下拍摄装置均能拍摄到馅类物料，通过拍摄导流结构使馅类物料有序通过拍摄区域，通过循环驱动机构使透明板循环通过拍摄区域，通过下料导流结构使馅类物料流出冷冻馅类物料视觉检测机构，为实现视觉检测提供设备基础。
38.通过传动轴同时驱动左链条机构和右链条机构转动，确保了左链条机构和右链条机构动作的同步性和受力均匀性。
39.悬吊轴和悬吊杆等的设置，能够增强传动轴的安装强度，使传动轴在同样的材质下获得更好的受力稳固性能，避免因齿轮啮合传动受力使传动轴发生变形，保证传动系统长期稳定工作。
40.透明板连接结构在不干涉链条本身运转的同时，使左链条机构的链条和右链条机构的链条共同带动各透明板一起循环转动。
41.运行至检测机架顶部的透明板的定位轮沿导轨槽滚动并由导轨槽支撑，能够抵消链条弹性以及透明板弹性的影响，使得透明板在检测机架顶部更好得保持水平状态。
42.上拍摄装置和下拍摄装置前后错位设置，先后拍照，由上黑色背景板和下黑色背景板得到纯黑色背景图像，为后期图像识别提供便于识别的良好图像。
43.拍摄导流结构将馅类物料分隔在一个一个运料槽中，不仅通过左右分隔片使馅类物料有序通过拍摄区域，而且拍摄图片中的运料槽也形成了非常明显的格子状背景。
44.横梁悬挂片向下嵌入对应的定位槽中以限定左右分隔片的左右位置，防止左右分隔片沿横梁左右移动，进而固定各导流槽的位置。
45.拍摄区域的前方和后方分别设有一套横梁结构，使得导流槽整体结构更加均衡稳固。
46.馅类物料随透明板向前运行至检测机架前端处的上拐角支撑链轮后，透明板随链条机构向下拐弯并循环运行，此时馅类物料在惯性作用下向前向下掉落，落在下料板上，沿
下料板导流结构有序流出本实用新型。
47.透明板由条状毛刷和海绵条的上方通过时，透明板向下与条状毛刷和海绵条的顶部和透明板的顶部相压接，从而将透明板此时的下表面清理干净（主要是馅类物料留在透明板上的痕迹）。当透明板运行到检测机架顶部时，被清理过的表面变为透明板的上表面并用来承载馅类物料。由于透明板在每次运转循环中都被清理干净，因而避免了馅类物料的痕迹（尤其是破损馅类物料留下的馅料）的干扰，获得准确的馅类物料的图像。
48.如果r/l值小于0.5，则透明板45在拐角支撑链轮处不能正常拐弯，会因结构干涉而损坏；如果r/l值过大，则空间占用过大，且不美观。r/l的优选值为1－2，兼顾了透明板45在拐角支撑链轮处的通过性，并且空间占用较小，也相对更为美观。
附图说明
49.图1是本实用新型的冷冻馅类物料视觉检测机构的结构示意图；
50.图2是冷冻馅类物料视觉检测机构的立体结构示意图；
51.图3是图2中e处的放大图；
52.图4是冷冻馅类物料视觉检测机构另一个角度下的立体结构示意图；
53.图5是图4中f处的放大图；
54.图6是视角在下的冷冻馅类物料视觉检测机构的立体结构示意图；
55.图7是图6中g处的放大图。
具体实施方式
56.本实用新型中，馅类物料指馅类冷冻食品。
57.如图1至图7所示，本实用新型的冷冻馅类物料视觉检测机构包括检测机架32，检测机架32上设有循环驱动机构，循环驱动机构用于驱动透明板45循环通过拍摄区域，拍摄区域位于检测机架32的顶部前后方向的中部位置；透明板45可以由透明的玻璃制成，也可以其他透明材料制成，如塑料。
58.拍摄区域上方设有用于自上而下拍摄馅类物料的上拍摄装置，拍摄区域下方设有自下而上拍摄馅类物料的下拍摄装置；
59.以物料移动方向为前向，检测机架32顶部设有用于使馅类物料有序通过拍摄区域的拍摄导流结构；
60.拍摄区域后方的检测机架32顶部连接有用于承接拍摄导流结构前端落下的馅类物料的下料导流结构。下料导流结构将馅类物料导向后道工序，即分流出料机构。
61.本实用新型结构巧妙，通过透明板45承载馅类物料以使上拍摄装置和下拍摄装置均能拍摄到馅类物料，通过拍摄导流结构使馅类物料有序通过拍摄区域，通过循环驱动机构使透明板45循环通过拍摄区域，通过下料导流结构使馅类物料流出冷冻馅类物料视觉检测机构，为实现视觉检测提供设备基础。
62.所述机架顶部为平面，循环驱动机构包括左链条机构、右链条机构、传动轴37、从动齿轮38、链条驱动电机40和主动齿轮39；
63.左链条机构和右链条机构结构相同，左链条机构设置于检测机架32左端部，右链条机构设置于检测机架32右端部；
64.将左链条机构和右链条机构统称为一侧链条机构；
65.一侧链条机构包括一条链条41和四个拐角支撑链轮，四个拐角支撑链轮包括两个上拐角支撑链轮42和两个下拐角支撑链轮43；附图为结构示意图，未显示拐角支撑链轮与链条41的啮合状态，以及从动齿轮38和主动齿轮39之间的啮合状态。
66.两个上拐角支撑链轮42分别安装于检测机架32顶部后端和顶部前端，两个下拐角支撑链轮43位于检测机架32的中部或底部并对应位于两个上拐角支撑链轮42的正下方；
67.一侧链条机构的链条41绕过各拐角支撑链轮并由各拐角支撑链轮驱动；
68.左链条机构和右链条机构中位于后端的两个下拐角支撑链轮43之间或位于前端的两个下拐角支撑链轮43之间连接有所述传动轴37，传动轴37的左右两端通过轴承安装在检测机架32上；
69.传动轴37的中部安装有所述从动齿轮38，传动轴37相邻的机架上设有电机固定架44，电机固定架44上固定连接有所述链条驱动电机40，链条驱动电机40的输出轴上安装有所述主动齿轮39，主动齿轮39与从动齿轮38相啮合；链条驱动电机40采用伺服电机。
70.左链条机构的链条41和右链条机构的链条41之间连接有所述透明板45，透明板45沿链条41延伸的周向方向均匀间隔设置有多个，相邻透明板45之间的间隙为10
±
3毫米，优选10
±
1毫米，透明板45之间的间隙保证馅类物料不会由此落下；
71.通过传动轴37同时驱动左链条机构和右链条机构转动，确保了左链条机构和右链条机构动作的同步性和受力均匀性。
72.所述传动轴37正上方的机架上固定连接有悬吊轴46，悬吊轴46向下固定连接有两根间隔设置的悬吊杆47，悬吊杆47底端安装有附图标记48所指示的轴承或滑套，传动轴37穿过悬吊杆47底端的轴承或滑套。
73.悬吊轴46和悬吊杆47等的设置，能够增强传动轴37的安装强度，使传动轴37在同样的材质下获得更好的受力稳固性能，避免因齿轮啮合传动受力使传动轴37发生变形，保证传动系统长期稳定工作。
74.左链条机构的链条41和右链条机构的链条41之间通过透明板连接结构连接所述透明板45；
75.透明板连接结构是：
76.链条41包括内链节和外链节，所述内链节和外链节交替相连形成链条41，所述内链节包括两个内链板49，所述外链节包括两个外链板50，两个外链板50和两个内链板49之间连接有销轴51（通常链条的销轴外设有套筒）；两个内链板49的中部向上凸起设有连杆连接部52，两个内链板49的连杆连接部52上固定穿设有连杆53，连杆53向内（向内是指向检测机架左右方向的中部方向）延伸并连接有一个所述透明板45。
77.透明板连接结构在不干涉链条41本身运转的同时，使左链条机构的链条41和右链条机构的链条41共同带动各透明板45一起循环转动。
78.检测机架32顶部设有沿前后方向延伸的导轨槽54，导轨槽54位于各透明板45左右方向的中部位置，各透明板45左右方向的中部位置均朝向导轨槽54连接有定位轮55，在左链条机构和右链条机构的驱动下运行至检测机架32顶部的透明板45的定位轮55沿导轨槽54滚动并由导轨槽54支撑；定位轮55在透明板45上朝向导轨槽54前后间隔设有两个。导轨槽54优选在检测机架32前端和后端分别沿左链条机构和右链条机构的延伸方向向下设有
弯折部，以使定位轮55在运行到检测机架32顶部之前即已与导轨槽54相接。
79.作为优选，在检测机架32底部也可以设置一套导轨槽54，与此相应，各透明板的两个表面需要分别设置一套定位轮55。
80.运行至检测机架32顶部的透明板45的定位轮55沿导轨槽54滚动并由导轨槽54支撑，能够抵消链条41弹性以及透明板45弹性的影响，使得透明板45在检测机架32顶部更好得保持水平状态。
81.所述上拍摄装置包括架设于检测机架32顶部的上箱体33，上箱体33内设有上摄像头34和上照明灯，上摄像头34的拍摄方向垂直向下；
82.所述下拍摄装置包括架设于检测机架32顶部的下箱体35，下箱体35内设有下摄像头36和下照明灯，下摄像头36的拍摄方向垂直向上；上照明灯和下照明灯优选采用无影灯的结构或布置方式，并避开上摄像头34和下摄像头36的拍摄角度；上照明灯和下照明灯为常规技术，图未示。透明板45在检测机架32顶部的运行轨迹位于上拍摄装置和下拍摄装置之间。
83.上拍摄装置和下拍摄装置前后错位设置；透明板45在检测机架32顶部的运行轨迹的下方的检测机架32上设有下黑色背景板56（这是说下黑色背景板56低于检测机架32顶部的透明板45），透明板45在检测机架32顶部的运行轨迹的上方的检测机架上设有上黑色背景板57（这是说上黑色背景板57高于检测机架32顶部的透明板45）；下黑色背景板56位于上拍摄装置的下方，上黑色背景板57位于下拍摄装置的上方。
84.上拍摄装置和下拍摄装置前后错位设置，先后拍照，由上黑色背景板57和下黑色背景板56得到纯黑色背景图像，为后期图像识别提供便于识别的良好图像。
85.拍摄导流结构包括在检测机架32顶部设置的若干左右分隔片58，左右分隔片58沿前后方向延伸，左右分隔片58的底端高于检测机架32顶部的透明板45并与检测机架32顶部的透明板45相邻（间隙为0.3
±
0.1毫米）；相邻左右分隔片58之间围成导流槽，各导流槽形成导流槽组，承载在透明板45上的馅类物料在导流槽的限制下通过拍摄区域并进入下料导流结构；
86.各透明板45的前端和后端于对应各导流槽的位置分别设有前后分隔片59，运转至检测机架32顶部的前后分隔片59位于导流槽内且其两端与相应的左右分隔片58相邻（间隔0.3
±
0.1毫米，防止馅类物料由间隙处通过，并保证对馅类物料的推力）；透明板45前端和后端的前后分隔片59与其两侧的左右分隔片58围成运料槽。
87.拍摄导流结构将馅类物料分隔在一个一个运料槽中，不仅通过左右分隔片58使馅类物料有序通过拍摄区域，而且拍摄图片中的运料槽也形成了非常明显的格子状背景。
88.左右分隔片58通过横梁结构固定在检测机架32顶部；
89.横梁结构包括横梁60，横梁60左右两端分别通过横梁安装座61安装在检测机架32的左端和右端；各左右分隔片58均向上凸起设有横梁悬挂片62，横梁60沿左右方向穿过各横梁悬挂片62；横梁60上表面与各左右分隔片58一一对应设有多道定位槽，横梁悬挂片62向下嵌入对应的定位槽中以限定左右分隔片58的左右位置；定位槽在图中被横梁悬挂片62所遮挡，图未示。
90.拍摄区域的前方和后方分别设有一套横梁结构。
91.横梁悬挂片62向下嵌入对应的定位槽中以限定左右分隔片58的左右位置，防止左
右分隔片58沿横梁60左右移动，进而固定各导流槽的位置。
92.拍摄区域的前方和后方分别设有一套横梁结构，使得导流槽整体结构更加均衡稳固。
93.下料导流结构包括用于承接由透明板45上落下的馅类物料的下料板63，下料板63与铅垂线的夹角优选为40－60度（包含两端值），以使馅类物料能够自然下滑且平缓下滑。
94.下料板63的左右两端分别通过下料连接板64固定连接在检测机架32的左右两端；下料板63上与左右分隔片58一一对应设有若干下料导板65；下料导板65位于检测机架32前端部并低于上拐角支撑链轮42的顶端，相邻下料导板65之间围成下料槽，各下料槽形成下料槽组。下料槽与导流槽一一对应。
95.上摄像头、下摄像头36、导流槽组和下料槽组设有两套以上，便于根据需要提升本实用新型的处理能力。
96.馅类物料通过下料板63向下流出本实用新型的冷冻馅类物料视觉检测机构，进入分流出料机构。
97.馅类物料随透明板45向前运行至检测机架32前端处的上拐角支撑链轮42后，透明板45随链条41机构向下拐弯并循环运行，此时馅类物料在惯性作用下向前向下掉落，落在下料板63上，沿下料板63导流结构有序流出本实用新型。
98.本发明中，上拐角支撑链轮42和下拐角支撑链轮43的半径相同均为r，透明板45的前后宽度为l，r/l≥0.5，r/l的优选值为1－2（包括两端值）。如果r/l值小于0.5，则透明板45在拐角支撑链轮处不能正常拐弯，会因结构干涉而损坏；如果r/l值过大，则空间占用过大，且不美观。r/l的优选值为1－2，兼顾了透明板45在拐角支撑链轮处的通过性，并且空间占用较小，也相对更为美观。
99.机架底部于左链条机构和右链条机构的下方前后间隔设有前抽拉槽66和后抽拉槽67，前抽拉槽66内设有用于清洁透明板的条状毛刷68，后抽拉槽67内设有用于清洁透明板的海绵条69，透明板由条状毛刷68和海绵条69的上方通过时，透明板向下与条状毛刷68和海绵条69的顶部和透明板的顶部相压接。
100.透明板由条状毛刷68和海绵条69的上方通过时，透明板向下与条状毛刷68和海绵条69的顶部和透明板的顶部相压接，从而将透明板此时的下表面清理干净（主要是馅类物料留在透明板上的痕迹）。当透明板运行到检测机架顶部时，被清理过的表面变为透明板的上表面并用来承载馅类物料。由于透明板在每次运转循环中都被清理干净，因而避免了馅类物料的痕迹（尤其是破损馅类物料留下的馅料）的干扰，获得准确的馅类物料的图像。条状毛刷68和海绵条69的底部均优选设有便于抽拉的把手70，方便更换或清理。
101.工作时，启动链条驱动电机40驱动左链条机构和右链条机构，透明板45随着左链条机构和右链条机构进行循环移动。
102.上游工序将馅类物料由后向前送至检测机架32后端顶部的透明板45上，并在拍摄导流结构的作用下有序进入拍摄区域。上拍摄装置和下拍摄装置分别拍摄馅类物料的俯视图像和仰视图像，得到完整的馅类物料图像。拍摄后的馅类物料通过拍摄区域并在链条41前端向下拐弯处落下并落在对应的下料导流结构上，经下料导流结构有序导向下游工序。
103.以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进
行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。