核桃仁分级装置的制作方法

本实用新型涉及用于核桃仁分级设备技术领域，是一种核桃仁分级装置。

背景技术：

核桃又称胡桃、羌桃等，原产于中亚，现广泛栽培和分布于我国云南、山西、新疆等24个省区，面积与产量均居世界首位，到2015年底，新疆的核桃产量已达到56万吨左右。核桃仁营养丰富，含有大量的磷脂、蛋白质以及维生素，油脂含量高达60%以上，具有较高的经济价值和营养价值^[。核桃成熟采摘后到储藏，中间一般要经过脱青皮、漂洗、干燥等工序，每道工序都可能影响核桃的质量，并且由于其较高的油脂含量、在储藏期间可能发生霉烂、虫害和变质等现象；同时，由于目前核桃破壳技术尚不成熟，机械式的破壳取仁方式也容易造成核桃仁的碎裂；市面上一般鉴别核桃仁的品质主要以观察为主，仁衣色泽以黄白为上，暗黄为次，褐黄更次，而泛油、色黑褐的已严重变质，不能食用；

目前对于核桃仁分级检测需使用人工目测检视法来分级，存在劳动强度大，效率低，成本高，同时还容易受人的主观因素影响，存在人为主观因素造成分级精度不稳定的情况，精确性差。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种核桃仁分级装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决使用人工目测检视法来对核桃仁分级，劳动强度大的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种核桃仁分级装置，包括移动平台、机器视觉设备、控制器、推送机构和分级卸料槽；在移动平台上装有机器视觉设备，机器视觉设备包括光箱、相机和PC主机；相机位于光箱内，并与PC主机电连接；PC主机与所述控制器电连接；光箱固定安装在移动平台的平台架上端；在光箱上沿移动平台方向设有的左侧入口和右侧出口；在光箱内的移动平台后侧沿左右方向间隔固定至少两个分级卸料槽，在光箱内的移动平台前侧固定安装有能将分级后的核桃仁推送至指定分级卸料槽的推送机构；所述控制器与推送机构电连接。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述推送机构可采用喷气推送机构；喷气推送机构包括空气压缩机、电磁阀、喷气管；在光箱内的移动平台前侧固定有与分级卸料槽对应的喷气管，在喷气管上端连通安装有能朝向与其对应分级卸料槽的喷头；每条喷气管的下端分别与所述空气压缩机连接；在每条喷气管上固定安装有用于控制喷气管通断的电磁阀，控制器分别与每个电磁阀电连接。

上述光箱内的移动平台后侧可沿左右间隔固定四个分级卸料槽，与分级卸料槽对应的移动平台前侧固定安装有四个喷气管。

上述输送平台可采用变频输送平台，变频输送平台包括变频器，变频器与PC主机电连接。

上述变频器与PC主机可通过RS485总线通信连接。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便；通过移动平台输送的核桃仁经机器视觉设备进行分级和追踪，当核桃仁到达相对应的等级区域位置时，PC主机向控制器发送执行信号，控制器驱动推送机构将核桃仁推送至与其等级位置对应的分级卸料槽内，实现核桃仁的完全自动化分级，自动化程度高，更加节省人力。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的主视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为移动平台，2为光箱，3为相机，4为PC主机，5为控制器，6为左侧入口，7为右侧出口，8为变频器，9为喷气管，10为空气压缩机，11为电磁阀。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1所示，该核桃仁分级装置包括移动平台1、机器视觉设备、控制器5、推送机构和分级卸料槽；在移动平台1上装有机器视觉设备，机器视觉设备包括光箱2、相机3和PC主机4；相机3位于光箱2内，并与PC主机4电连接；PC主机4与所述控制器5电连接；光箱2固定安装在移动平台1的平台架上端；在光箱2上沿移动平台1方向设有的左侧入口6和右侧出口7；在光箱2内的移动平台1后侧沿左右间隔固定至少两个分级卸料槽，在光箱2内的移动平台1前侧固定安装有能将分级后的核桃仁推送至指定分级卸料槽的推送机构；所述控制器5与推送机构电连接。

其中，机器视觉设备为现有公知能够利用机器代替人眼来做测量和判断的设备；能够在机器视觉设备的PC主机4中建立分级模型，从而实现核桃仁的分级判断；所述光箱2为内置有光源的箱体；所述相机3用于采集核桃仁图像；所述PC主机4用于对相机采集到的核桃仁图像进行处理，分级和追踪；所述控制器5用于接收PC主机信号，并控制推送机构实现将分级后的核桃仁推送至指定分级卸料槽内；同时在移动平台1上设定有至少两个不同核桃仁等级的等级区域，在每一个等级区域内均对应有分级卸料槽；使用时，核桃仁通过移动平台1输送至光箱2，在光箱2内通过相机3获取核桃仁图像，并将核桃仁图像传输给PC主机4，PC主机4进行检测跟踪，在检测跟踪的过程中对核桃仁的等级进行分级判断，确认等级后，经相机3对目标继续追踪，待确认核桃仁到达相对应的等级区域位置时，PC主机4向控制器5发送执行信号，控制器5驱动推送机构将核桃仁推送至与其等级位置对应的分级卸料槽内，实现核桃仁的完全自动化分级，自动化程度高，更加节省人力，降低人工成本；通过机器视觉设备进行分级的方式，不存在人为主观因素影响，因此分级的精确度更高；本分级装置在运行后，随机取20个核桃仁进行测试；测试的结果表明，通过本分级设备进行核桃仁分级的分级速度可达每秒4.4个，相较于人工的分级效率更高。

可根据实际需要，对上述核桃仁分级装置作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，推送机构采用喷气推送机构；喷气推送机构包括空气压缩机10、电磁阀11、喷气管9；在光箱2内的移动平台1前侧固定有与分级卸料槽对应的喷气管9，在喷气管9上端连通安装有能朝向与其对应分级卸料槽的喷头；每条喷气管9的下端分别与所述空气压缩机10连接；在每条喷气管9上固定安装有用于控制喷气管通断的电磁阀11，控制器5分别与每个电磁阀11电连接。使用时，PC主机4通过相机3采集的图像对核桃仁等级进行判断，在确认等级后，经相机3对进入视场的待测核桃仁进行不断的图像采集，PC主机4通过相机3采集的图像判断核桃仁是否到达相应等级位置，若到达则PC主机4向控制器5发送信号；PC主机4向控制器5发送信号，控制器5收到信号后，对信号进行处理，确定对应该等级的电磁阀11，并向其发送执行信号；电磁阀11控制着喷气管9中由空气压缩机10产生的高压气体，待电磁阀11收到执行开启的信号后，从喷气管9中高压气体从喷头中喷出，将核桃仁吹至对应等级的分级卸料槽内，完成分级动作；采用喷气推送机构，不容易对核桃仁造成损坏，保证其完整性；电磁阀可采用MHE2-M1H-3/2G-M7型号电磁阀，动作速度快，进一步提高本分级装置的使用性能。

为了能较为精确的控制电磁阀11的动作时间，根据需要，控制器5外电接有定时器。根据使用的单片机位数的不同，以及使用的PLC内部模拟定时器模块的数量不同，通过外部电连接定时器的方式拓展其定时功能，保证对本分级装置所有电磁阀11在动作时间上的控制，使核桃仁吹到分级卸料槽内避免对下一粒核桃仁的追踪造成影响；定时器采用NEC D8253C-2定时器扩展芯片；其含有含三个相互独立的16位定时/计数器，满足使用，进一步提高本分级装置的使用性能。

如附图1所示，在光箱2内的移动平台1后侧沿左右间隔固定四个分级卸料槽，与分级卸料槽对应的移动平台1前侧固定安装有四个喷气管9。

如附图1所示，输送平台采用变频输送平台，变频输送平台包括变频器8，变频器8与PC主机4电连接。使用时，通过PC主机4控制变频器频率实现变频输送平台的启停及速度的控制，充分满足PC主机4在目标追踪中对于核桃仁的输送速度的可控，实现分级的效果更好；变频器可采用3G3JZ-AB004型号变频器，易于控制，耗电量低，性价比高，进一步提高本分级装置的使用性能。

根据需要，变频器与PC主机4通过RS485总线通信连接。RS485通信其具有传输距离长、传输速度高和抗干扰能力强等优点，提高本分级装置的控制效率。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。