柑橘分瓣設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種柑橘分瓣設(shè)備，包括工業(yè)相機(jī)、橘球上頂針、電機(jī)、內(nèi)筒和外筒，內(nèi)筒設(shè)置在外筒內(nèi)，內(nèi)筒側(cè)壁和外筒側(cè)壁之間留有間隙，外筒上開有與該間隙連通的外筒進(jìn)水口，外筒底部內(nèi)壁中央設(shè)有外筒橘球頂針，外筒橘球頂針向上插入內(nèi)筒，內(nèi)筒側(cè)壁上設(shè)有上下延伸的一排內(nèi)筒噴水孔，內(nèi)筒噴水孔與所述內(nèi)筒、外筒側(cè)壁之間的間隙連通，外筒底部開有排水孔，內(nèi)筒上方設(shè)置與外筒橘球頂針相對應(yīng)的橘球上頂針，橘球上頂針上方設(shè)置工業(yè)相機(jī)，電機(jī)與內(nèi)筒傳動連接從而驅(qū)動內(nèi)筒在外筒內(nèi)轉(zhuǎn)動。本技術(shù)方案采用機(jī)器視覺對柑橘橘球進(jìn)行識別分析出每瓣之間的分界線，采用步進(jìn)電機(jī)帶動狹縫轉(zhuǎn)動，從狹縫中沖出高壓水定向?qū)﹂侔攴纸缇€進(jìn)行沖擊，達(dá)到定向分瓣的目的。
【專利說明】柑橘分瓣設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柑橘自動化加工裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于柑橘自動分瓣的設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]我國是橘片罐頭、柑橘囊胞罐頭等柑橘加工產(chǎn)品的生產(chǎn)與出口大國。此類罐頭生產(chǎn)一般都采用溫州蜜柑為原料，生產(chǎn)過程包括柑橘的分級、剝皮、分瓣、脫囊衣、罐裝、封口等工序，其中分瓣工序是整個(gè)柑橘加工過程中重要的一環(huán)。現(xiàn)有的分瓣加工方式常以手工加工為主，需耗費(fèi)大量的勞動力。因此，實(shí)現(xiàn)此環(huán)節(jié)的自動化能顯著減少對人工的需求。
[0003]現(xiàn)有的自動柑橘分瓣設(shè)備采用高壓水柱從剝皮后的橘球頂部向下沖擊，使柑橘裂開，采用該設(shè)備效率較高，但是在高壓水柱無定向的沖擊下，易造成橘瓣的破損，同時(shí)有很多橘瓣無法沖開，破損率超過20 %以上，工廠無法接受。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有柑橘分瓣裝置存在的無定向，易使橘瓣破損等缺陷問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠快速找到柑橘分瓣界線并進(jìn)行定向切割的柑橘分瓣設(shè)備，采用機(jī)器視覺對柑橘橘球進(jìn)行識別分析出每瓣之間的分界線，采用步進(jìn)電機(jī)帶動狹縫轉(zhuǎn)動，從狹縫中沖出高壓水定向?qū)﹂侔攴纸缇€進(jìn)行沖擊，達(dá)到定向分瓣的目的。
[0005]為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案:
[0006]柑橘分瓣設(shè)備，包括工業(yè)相機(jī)、橘球上頂針、電機(jī)、內(nèi)筒和外筒，內(nèi)筒設(shè)置在外筒內(nèi)，內(nèi)筒側(cè)壁和外筒側(cè)壁之間留有間隙，該間隙的上部和下部分別通過上軸封和下軸封封閉，外筒上開有與該間隙連通的外筒進(jìn)水口，外筒底部內(nèi)壁中央設(shè)有外筒橘球頂針，外筒橘球頂針向上插入內(nèi)筒，內(nèi)筒側(cè)壁上設(shè)有上下延伸的一排內(nèi)筒噴水孔，內(nèi)筒噴水孔與所述內(nèi)筒、外筒側(cè)壁之間的間隙連通，外筒底部開有排水孔，內(nèi)筒上方設(shè)置與外筒橘球頂針相對應(yīng)的橘球上頂針，橘球上頂針上方設(shè)置工業(yè)相機(jī)，電機(jī)與內(nèi)筒傳動連接從而驅(qū)動內(nèi)筒在外筒內(nèi)轉(zhuǎn)動。
[0007]作為優(yōu)選,所述電機(jī)通過傳動齒輪、內(nèi)筒齒輪與內(nèi)筒連接，內(nèi)筒齒輪固定在內(nèi)筒的頂部。
[0008]作為優(yōu)選，所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。
[0009]作為優(yōu)選，所述橘球上頂針固定在頂針支桿上，頂針支桿安裝在頂針架上，頂針支桿能夠移開一段距離以供橘球放入內(nèi)筒。
[0010]作為優(yōu)選，所述上軸封和下軸封固定在內(nèi)筒上。
[0011]作為優(yōu)選，所述內(nèi)筒內(nèi)徑80?150mm,高100?150mm,筒壁厚0.2?1_，上下無蓋；所述的一排內(nèi)筒噴水孔與內(nèi)筒中心軸平行，內(nèi)筒噴水孔孔徑為0.1?1mm，孔距0.2?2mm ;外筒內(nèi)徑100?200mm，高90?130mm，筒壁厚0.2?1_，外筒底部有蓋，蓋厚0.2?1mm，外筒橘球頂針位于蓋內(nèi)側(cè)中心位置，外筒橘球頂針為圓錐形，圓錐底部直徑為4?1mm,高3?8mm,蓋上開有外筒排水孔,孔直徑3?5mm。
[0012]所述橘球上頂針、內(nèi)筒和外筒均為不銹鋼。
[0013]作為優(yōu)選,所述工業(yè)相機(jī)為Basler piA640_210gc, 16mm鏡頭，位于內(nèi)筒正上方100?300mm處；橘球上頂針為圓錐形，圓錐底部直徑為4?10mm，高3?8mm，焊接在頂針支桿的一端上，橘球頂針支桿的另一端與頂針架連接并可在頂針架上上下移動，移動高度50?300mm。步進(jìn)電機(jī)軸上套有傳動齒輪，傳動齒輪與內(nèi)筒齒輪嚙合，傳動比為1:1-10:1，內(nèi)筒齒輪焊接在內(nèi)筒的上端。
[0014]本發(fā)明由于采用了以上的技術(shù)方案，采用機(jī)器視覺對柑橘橘球進(jìn)行識別分析出每瓣之間的分界線，采用步進(jìn)電機(jī)帶動狹縫轉(zhuǎn)動，從狹縫中沖出高壓水定向?qū)﹂侔攴纸缇€進(jìn)行沖擊，達(dá)到定向分瓣的目的。具有下述有益效果:
[0015]一、橘球放入裝置后可自動分割，有效減少人工和勞動強(qiáng)度；
[0016]二、采用工業(yè)相機(jī)對橘球分瓣位置進(jìn)行控制，可提高分瓣的準(zhǔn)確性，減少破損；
[0017]三、采用水力分割橘球,安全無異物殘留。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是內(nèi)筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是外筒的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做一個(gè)詳細(xì)的說明。
[0022]實(shí)施例1:
[0023]如圖1所示的一種柑橘分瓣設(shè)備，包括工業(yè)相機(jī)1、橘球上頂針2、電機(jī)5、內(nèi)筒7和外筒8，內(nèi)筒7設(shè)置在外筒8內(nèi)，如圖2所示，內(nèi)筒7側(cè)壁和外筒8側(cè)壁之間留有間隙，該間隙的上部和下部分別通過上軸封73和下軸封72封閉，如圖3所示，外筒8上開有與該間隙連通的外筒進(jìn)水口 81，外筒8底部內(nèi)壁中央設(shè)有外筒橘球頂針82，外筒橘球頂針82向上插入內(nèi)筒7，內(nèi)筒7側(cè)壁上設(shè)有上下延伸的一排內(nèi)筒噴水孔74，內(nèi)筒噴水孔74與所述內(nèi)筒7、外筒8側(cè)壁之間的間隙連通，外筒8底部開有排水孔83，內(nèi)筒7上方設(shè)置與外筒橘球頂針82相對應(yīng)的橘球上頂針2，橘球上頂針2上方設(shè)置工業(yè)相機(jī)1，電機(jī)5與內(nèi)筒7傳動連接從而驅(qū)動內(nèi)筒7在外筒8內(nèi)轉(zhuǎn)動。
[0024]本實(shí)施例中，所述電機(jī)5通過傳動齒輪6、內(nèi)筒齒輪71與內(nèi)筒7連接，所述電機(jī)5為步進(jìn)電機(jī)。如圖2所示，內(nèi)筒齒輪71固定在內(nèi)筒7的頂部，所述上軸封73和下軸封72固定在內(nèi)筒7上的上下兩端。所述橘球上頂針2固定在頂針支桿3上，頂針支桿3安裝在頂針架4上，頂針支桿3能夠移開一段距離以供橘球放入內(nèi)筒7。
[0025]本發(fā)明構(gòu)建成橘球成像定位系統(tǒng)和橘球水力分割系統(tǒng)兩部分；其中，所述的橘球水力分割系統(tǒng)包括:內(nèi)筒、內(nèi)筒噴水口、內(nèi)外筒上軸封、內(nèi)外筒下軸封、外筒、外筒進(jìn)水口、夕卜筒橘球頂針、外筒排水孔，其中，如圖2所示，所述內(nèi)筒7內(nèi)徑80?150mm，高100?150mm，筒壁厚0.2?Imm,上下無蓋；所述的一排內(nèi)筒噴水孔74與內(nèi)筒7中心軸平行，內(nèi)筒噴水孔74孔徑為0.1?I臟,孔距0.2?2臟,長度80?1Ctam ;外筒內(nèi)徑100?200mm,高90?130mm,筒壁厚0.2?1mm,外筒底部有蓋,蓋厚0.2?Imm,外筒橘球頂針82位于蓋內(nèi)側(cè)中心位置，外筒橘球頂針82為圓錐形，圓錐底部直徑為4?10mm，高3?8mm，蓋上開有外筒排水孔83，孔直徑3?5mm，孔數(shù)量10?20個(gè)，在外筒蓋除外筒橘球頂針外的區(qū)域均勻分布，外筒筒壁處有外筒進(jìn)水口，外筒進(jìn)水口內(nèi)徑5-10mm。在內(nèi)筒與外筒之間由內(nèi)外筒上軸封和內(nèi)外筒下軸封連接，內(nèi)外筒上軸封和內(nèi)外筒下軸封分別位于外筒的上下端，內(nèi)徑與內(nèi)筒的外徑相同，外徑與外筒的內(nèi)徑相同，以保證內(nèi)筒和外筒之間的水不會從這兩個(gè)筒的上下端流出，內(nèi)筒可在外筒內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)；所有部件材料為不銹鋼。
[0026]所述的橘球成像定位系系統(tǒng)包括工業(yè)相機(jī)、橘球上頂針、橘球頂針支桿、橘球頂針架、步進(jìn)電機(jī)、傳動齒輪、內(nèi)筒齒輪。所述工業(yè)相機(jī)為Basler piA640_210gc，16mm鏡頭，位于內(nèi)筒正上方100?300mm處；橘球上頂針為圓錐形，圓錐底部直徑為4?10mm，高3?8mm，焊接在頂針支桿的一端上，橘球頂針支桿的另一端與頂針架連接并可在頂針架上上下移動，移動高度50?300mm。步進(jìn)電機(jī)軸上套有傳動齒輪，傳動齒輪與內(nèi)筒齒輪嚙合，傳動比為1:1-10:1,內(nèi)筒齒輪焊接在內(nèi)筒的上端。
[0027]應(yīng)用上述柑橘分瓣設(shè)備對橘球進(jìn)行分瓣，該方法按如下步驟進(jìn)行:
[0028](I)將溫州蜜柑剝皮后，按蘭40?<50mm,蘭50?<60mm,蘭60?<70mm三檔進(jìn)行分級后的橘球，將同級的橘球逐只放入柑橘分瓣設(shè)備內(nèi)筒中，橘球底部中心放在外筒橘球頂針上，把橘球頂針支架放下使橘球上頂針頂住橘球的上部中心孔位置。
[0029](2)采用工業(yè)相機(jī)拍攝橘球圖像，將圖像傳送到電腦中，由于橘球分瓣線處為較為明亮的白色，而其他地方為橘紅色，可通過二值化得到橘球分瓣線位置，由此計(jì)算出分瓣所需旋轉(zhuǎn)角度。
[0030](3)由電腦控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)相應(yīng)角度，帶動傳動齒輪，由傳送齒輪帶動內(nèi)筒齒輪旋轉(zhuǎn)，內(nèi)筒噴水口隨之轉(zhuǎn)動至橘球分瓣線，高壓水由外筒進(jìn)水口進(jìn)入外筒和內(nèi)筒的夾縫中，并從內(nèi)筒噴水口高速噴出，切割橘球分瓣線0.5-1秒，達(dá)到分割橘瓣的目的，噴出的水從外筒排水孔流出。切割好一個(gè)位置后，步進(jìn)電機(jī)再轉(zhuǎn)動相應(yīng)角度，帶動內(nèi)筒噴水口轉(zhuǎn)到另一橘球分瓣位置，由此重復(fù)，直到所有分瓣線都被分割開。
[0031](4)分瓣完成后，移開橘球頂針，把柑橘橘片從內(nèi)筒中取出。
[0032]需要強(qiáng)調(diào)的是:以上僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.柑橘分瓣設(shè)備，其特征在于，包括工業(yè)相機(jī)(I)、橘球上頂針⑵、電機(jī)(5)、內(nèi)筒(7)和外筒(8)，內(nèi)筒(7)設(shè)置在外筒(8)內(nèi)，內(nèi)筒(7)側(cè)壁和外筒(8)側(cè)壁之間留有間隙，該間隙的上部和下部分別通過上軸封(73)和下軸封(72)封閉，外筒(8)上開有與該間隙連通的外筒進(jìn)水口(81)，外筒(8)底部內(nèi)壁中央設(shè)有外筒橘球頂針(82)，外筒橘球頂針(82)向上插入內(nèi)筒(7)，內(nèi)筒(7)側(cè)壁上設(shè)有上下延伸的一排內(nèi)筒噴水孔(74)，內(nèi)筒噴水孔(74)與所述內(nèi)筒(7)、外筒(8)側(cè)壁之間的間隙連通，外筒(8)底部開有排水孔(83)，內(nèi)筒(7)上方設(shè)置與外筒橘球頂針(82)相對應(yīng)的橘球上頂針(2)，橘球上頂針(2)上方設(shè)置工業(yè)相機(jī)(1)，電機(jī)(5)與內(nèi)筒(7)傳動連接從而驅(qū)動內(nèi)筒(7)在外筒⑶內(nèi)轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柑橘分瓣設(shè)備，其特征在于，所述電機(jī)(5)通過傳動齒輪(6)、內(nèi)筒齒輪(71)與內(nèi)筒(7)連接，內(nèi)筒齒輪(71)固定在內(nèi)筒(7)的頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柑橘分瓣設(shè)備，其特征在于，所述電機(jī)(5)為步進(jìn)電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柑橘分瓣設(shè)備，其特征在于，所述橘球上頂針(2)固定在頂針支桿(3)上，頂針支桿(3)安裝在頂針架(4)上，頂針支桿(3)能夠移開一段距離以供橘球放入內(nèi)筒(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柑橘分瓣設(shè)備，其特征在于，所述上軸封(73)和下軸封(72)固定在內(nèi)筒(7)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柑橘分瓣設(shè)備，其特征在于，所述橘球上頂針(2)、內(nèi)筒(7)和外筒(8)均為不銹鋼。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柑橘分瓣設(shè)備，其特征在于，所述內(nèi)筒(7)內(nèi)徑80?150mm,高100?150mm,筒壁厚0.2?Imm,上下無蓋；所述的一排內(nèi)筒噴水孔(74)與內(nèi)筒(7)中心軸平行，內(nèi)筒噴水孔(74)孔徑為0.1?1mm，孔距0.2?2mm ;外筒(8)內(nèi)徑100?200mm,高90?130mm,筒壁厚0.2?Imm,外筒底部有蓋，蓋厚0.2?Imm,外筒橘球頂針(82)位于蓋內(nèi)側(cè)中心位置，外筒橘球頂針(82)為圓錐形，圓錐底部直徑為4?10mm，高3?8mm,蓋上開有外筒排水孔(83),孔直徑3?5mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柑橘分瓣設(shè)備，其特征在于，所述工業(yè)相機(jī)⑴為BaslerpiA640-210gc，16mm鏡頭，位于內(nèi)筒(7)正上方100?300_處；橘球上頂針(2)為圓錐形，圓錐底部直徑為4?1mm,高3?8mm,焊接在頂針支桿(3)的一端上,橘球頂針支桿(3)的另一端與頂針架(4)連接并可在頂針架上上下移動，移動高度50?300mm。
【文檔編號】A23N15/00GK104256870SQ201410484359
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】張俊, 陸勝民, 夏其樂, 邢建榮, 楊穎 , 陳劍兵, 周錦云 申請人:浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院