本發(fā)明屬于自動化包裝技術(shù)領(lǐng)域，涉及自動包裝設(shè)備，尤其是一種可以檢測蘋果完整度的和成熟度蘋果自動裝箱方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)實生活中，打開水果后發(fā)現(xiàn)水果有缺陷或者沒熟是十分讓人郁悶的是，也是水果銷售過程中很常見的事，缺陷水果的存在是水果銷售過程中急需解決的重要問題，因為一個水果的缺陷會在其缺陷部位滋生菌落，進(jìn)而影響其他無缺陷水果的保存。

目前來看，水果的挑揀還處于人工挑選階段，效率低，效果差是目前存在的普遍問題，近年來機(jī)器視覺技術(shù)以其速度快、信息量大、功能多等特點在農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測中得到了廣泛應(yīng)用，極大地提高了農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)檢測精度和效率，成為農(nóng)產(chǎn)品自動化檢測與分選技術(shù)的研究熱點。發(fā)明人對基于機(jī)器視覺技術(shù)的蘋果表面缺陷檢測與識別方法進(jìn)行研究，將日常蘋果進(jìn)行圖像采集后通過大量實驗，確定圖像的預(yù)處理和分割方法，最終對提取蘋果表面缺陷圖像進(jìn)行矩陣特征向量分析，實現(xiàn)對缺陷種類進(jìn)行識別。

此外，目前蘋果的套袋和裝箱也需要大量的人力來完成，不能自動套袋裝箱，大大降低了生產(chǎn)效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服以上缺陷，提供一種可以檢測蘋果完整度和成熟度的蘋果自動裝箱方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

首先提供一種可以檢測蘋果完整度和成熟度的蘋果自動裝箱機(jī)，可以自動完成蘋果完整度和成熟度的檢測并對蘋果自動裝箱，包括：蘋果完整度視覺檢測裝置1，蘋果自動套袋裝置2，蘋果自動裝箱裝置3，紅外光譜儀108和控制主機(jī)。

進(jìn)一步的，蘋果完整度視覺檢測裝置包括：水平傳送帶101，紅外檢測裝置102，第一高對比度視覺檢測裝置103，第二高對比度視覺檢測裝置104，第一紅外光照明光源105，第二紅外光照明光源，不合格蘋果推出裝置106，不合格蘋果收集箱107；紅外檢測裝置的發(fā)射端和接收端分別安裝在水平傳送帶的兩側(cè)，用于檢測是否有蘋果從傳送帶上經(jīng)過；當(dāng)紅外檢測裝置檢測到有蘋果經(jīng)過時，紅外檢測裝置向控制主機(jī)發(fā)送信號，控制主機(jī)控制水平傳送帶暫停；第一高對比度視覺檢測裝置和第二高對比度視覺檢測裝置分別設(shè)置在水平傳送帶的兩側(cè)上方，第一高對比度視覺檢測裝置和第二高對比度視覺檢測裝置的攝像頭上分別安裝有環(huán)形的紅外光照明光源；第一高對比度視覺檢測裝置和第二高對比度視覺檢測裝置從蘋果的兩側(cè)分別對蘋果進(jìn)行高對比度圖像采集，并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給控制主機(jī)，控制主機(jī)通過對高對比度圖像進(jìn)行特征識別的判斷蘋果表面是否有損壞；如果檢測到損壞，控制主機(jī)控制不合格蘋果推出裝置伸出，將蘋果推出至不合格蘋果滑道，不合格蘋果經(jīng)過不合格蘋果滑道落入不合格蘋果收集箱，控制主機(jī)控制水平傳送帶開啟；如果控制主機(jī)檢測到蘋果沒有損壞，說明蘋果表面完整度合格，控制主機(jī)控制水平傳送帶開啟，傳送蘋果至蘋果自動套袋裝置。

紅外光譜儀安裝在水平傳送帶的上方，具有發(fā)射和接收紅外光的功能，可以測試蘋果表面的紅外光譜并將紅外光譜數(shù)據(jù)發(fā)送給控制主機(jī)，控制主機(jī)根據(jù)紅外光譜的特征波段的分析確定蘋果是否成熟。如果檢測到蘋果不成熟，控制主機(jī)控制不合格蘋果推出裝置伸出，將蘋果推出至不合格蘋果滑道，不合格蘋果經(jīng)過不合格蘋果滑道落入不合格蘋果收集箱，控制主機(jī)控制水平傳送帶開啟；如果控制主機(jī)檢測到蘋果成熟，控制主機(jī)控制水平傳送帶開啟，傳送蘋果至蘋果自動套袋裝置。

進(jìn)一步的，蘋果自動套袋裝置設(shè)置在水平傳送帶的末端下方，蘋果自動套袋裝置包括：蘋果收集漏斗201，帶加熱功能的塑料袋套袋器202和出料傳送帶203；蘋果收集漏斗設(shè)置在水平傳送帶的末端下方，用于收集水平傳送帶上落下的蘋果；帶加熱功能的塑料袋套袋器設(shè)置在蘋果收集漏斗的出口下方包括：第一塑料片滾軸204，第二塑料片滾軸，第一加熱連接器205，第二加熱連接器和蘋果檢測裝置206；所述第一塑料片滾軸設(shè)置在第一加熱連接器上方，用于輸出第一塑料片，所述第二塑料片滾軸設(shè)置在第二加熱連接器上方，用于輸出第二塑料片；所述第一加熱連接器和第二加熱連接器向?qū)υO(shè)置，均為豎直方向開口方向相背設(shè)置的兩個半圓，其中位于上方的兩個半圓可以將第一塑料片和第二塑料片加熱連接成開口向上的半圓形，用于接住落下的蘋果；蘋果檢測裝置設(shè)置在第一加熱連接器和第二加熱連接器上方，用于檢測加熱連接器中是否有接住的落下的蘋果，如果檢測到有蘋果，蘋果檢測裝置向控制主機(jī)發(fā)送信號，控制主機(jī)控制第一塑料片滾軸和第二塑料片滾軸滾動，輸出塑料，使蘋果下移；位于下方的兩個半圓可以將第一塑料片和第二塑料片加熱連接成開口向下半圓形，用于蘋果下移后為第一塑料片和第二塑料片封口和切斷塑料；切斷后，被塑料袋包裹的蘋果落到輸出傳送帶上運往蘋果自動裝箱裝置。

進(jìn)一步的，蘋果自動裝箱裝置包括擺動滑道301，傾斜托板302和帶凹槽的托盤303；擺動滑道的起始端連接在輸出傳送帶的末端，擺動滑道的末端可以擺動；傾斜托盤包括三排可以使蘋果穿過的孔，每排孔之間有擋板隔開；帶凹槽的托盤設(shè)置在傾斜托板下方傾斜放置，且與傾斜托板相距一個5-15cm的高度平行；帶凹槽的托盤外套有蘋果包裝箱；第一個蘋果從輸出傳送帶落入擺動滑道，經(jīng)過擺動滑道滾入傾斜托盤的第一排孔，并落入第一孔中，并落在帶凹槽的托盤上；第二個蘋果經(jīng)過相同的方式，由于第一孔中已經(jīng)被蘋果填滿，第二個蘋果落入第二孔中，以此類推，當(dāng)一排蘋果都填滿時，擺動滑道擺動至第二排孔；當(dāng)傾斜托盤的所有孔被填滿后，蘋果裝箱完成。

采用以上裝置執(zhí)行一種可以檢測蘋果完整度的蘋果自動裝箱方法包括如下步驟：

1)控制主機(jī)啟動水平傳送帶，并監(jiān)測紅外檢測裝置是否檢測到有蘋果從傳送帶上經(jīng)過；當(dāng)紅外檢測裝置檢測到有蘋果經(jīng)過時，紅外檢測裝置向控制主機(jī)發(fā)送信號，控制主機(jī)控制水平傳送帶暫停；

2)控制主機(jī)控制第一高對比度視覺檢測裝置和第二高對比度視覺檢測裝置從蘋果的兩側(cè)分別對蘋果進(jìn)行高對比度圖像采集，并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給控制主機(jī)，控制主機(jī)通過對高對比度圖像進(jìn)行特征識別的判斷蘋果表面是否有損壞；并控制紅外光譜儀采集蘋果表面紅外光譜，控制主機(jī)對采集的紅外光譜進(jìn)行分析，判斷蘋果是否成熟；如果檢測到蘋果損壞或者不成熟，控制主機(jī)控制不合格蘋果推出裝置伸出，將蘋果推出至不合格蘋果滑道，不合格蘋果經(jīng)過不合格蘋果滑道落入不合格蘋果收集箱，控制主機(jī)控制水平傳送帶開啟；如果控制主機(jī)檢測到蘋果沒有損壞且成熟，說明蘋果表面完整度合格且成熟，控制主機(jī)控制水平傳送帶開啟，傳送蘋果至蘋果自動套袋裝置；

3)控制主機(jī)控制蘋果檢測裝置檢測加熱連接器中是否有接住的落下的蘋果，如果檢測到有蘋果，蘋果檢測裝置向控制主機(jī)發(fā)送信號，控制主機(jī)控制第一塑料片滾軸和第二塑料片滾軸滾動，輸出塑料，使蘋果下移；蘋果下移后控制加熱連接器為第一塑料片和第二塑料片封口和切斷塑料；切斷后，被塑料袋包裹的蘋果落到輸出傳送帶上運往蘋果自動裝箱裝置；

4)控制主機(jī)控制擺動滑道出口位于傾斜拖板的第一排孔，并檢測第一排孔是否被填滿；當(dāng)?shù)谝慌趴妆惶顫M后控制主機(jī)控制擺動滑道擺動至第二排孔，并檢測第二排孔是否被填滿；當(dāng)?shù)诙趴妆惶顫M后控制主機(jī)控制擺動滑道擺動至第三排孔，并檢測第三排孔是否被填滿；當(dāng)?shù)谌趴妆惶顫M后，蘋果裝箱完成。

本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：

1)可以采用控制主機(jī)對高對比度視覺檢測裝置的圖像進(jìn)行特征識別，實現(xiàn)全自動自動包裝蘋果的同時進(jìn)行蘋果完整度和成熟度檢測；

2)可以自動對蘋果進(jìn)行套袋；

3)可以自動對蘋果進(jìn)行裝箱。

附圖說明

圖1本發(fā)明設(shè)備的俯視示意圖。

圖2本發(fā)明設(shè)備的側(cè)視示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。

首先提供一種可以檢測蘋果完整度和成熟度的蘋果自動裝箱機(jī)，可以自動完成蘋果完整度和成熟度的檢測并對蘋果自動裝箱，包括：蘋果完整度視覺檢測裝置1，蘋果自動套袋裝置2，蘋果自動裝箱裝置3，紅外光譜儀108和控制主機(jī)。

進(jìn)一步的，蘋果完整度視覺檢測裝置包括：水平傳送帶101，紅外檢測裝置102，第一高對比度視覺檢測裝置103，第二高對比度視覺檢測裝置104，第一紅外光照明光源105，第二紅外光照明光源，不合格蘋果推出裝置106，不合格蘋果收集箱107；紅外檢測裝置的發(fā)射端和接收端分別安裝在水平傳送帶的兩側(cè)，用于檢測是否有蘋果從傳送帶上經(jīng)過；當(dāng)紅外檢測裝置檢測到有蘋果經(jīng)過時，紅外檢測裝置向控制主機(jī)發(fā)送信號，控制主機(jī)控制水平傳送帶暫停；第一高對比度視覺檢測裝置和第二高對比度視覺檢測裝置分別設(shè)置在水平傳送帶的兩側(cè)上方，第一高對比度視覺檢測裝置和第二高對比度視覺檢測裝置的攝像頭上分別安裝有環(huán)形的紅外光照明光源；第一高對比度視覺檢測裝置和第二高對比度視覺檢測裝置從蘋果的兩側(cè)分別對蘋果進(jìn)行高對比度圖像采集，并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給控制主機(jī)，控制主機(jī)通過對高對比度圖像進(jìn)行特征識別的判斷蘋果表面是否有損壞；如果檢測到損壞，控制主機(jī)控制不合格蘋果推出裝置伸出，將蘋果推出至不合格蘋果滑道，不合格蘋果經(jīng)過不合格蘋果滑道落入不合格蘋果收集箱，控制主機(jī)控制水平傳送帶開啟；如果控制主機(jī)檢測到蘋果沒有損壞，說明蘋果表面完整度合格，控制主機(jī)控制水平傳送帶開啟，傳送蘋果至蘋果自動套袋裝置。

紅外光譜儀安裝在水平傳送帶的上方，具有發(fā)射和接收紅外光的功能，可以測試蘋果表面的紅外光譜并將紅外光譜數(shù)據(jù)發(fā)送給控制主機(jī)，控制主機(jī)根據(jù)紅外光譜的特征波段的分析確定蘋果是否成熟。如果檢測到蘋果不成熟，控制主機(jī)控制不合格蘋果推出裝置伸出，將蘋果推出至不合格蘋果滑道，不合格蘋果經(jīng)過不合格蘋果滑道落入不合格蘋果收集箱，控制主機(jī)控制水平傳送帶開啟；如果控制主機(jī)檢測到蘋果成熟，控制主機(jī)控制水平傳送帶開啟，傳送蘋果至蘋果自動套袋裝置。

進(jìn)一步的，蘋果自動套袋裝置設(shè)置在水平傳送帶的末端下方，蘋果自動套袋裝置包括：蘋果收集漏斗201，帶加熱功能的塑料袋套袋器202和出料傳送帶203；蘋果收集漏斗設(shè)置在水平傳送帶的末端下方，用于收集水平傳送帶上落下的蘋果；帶加熱功能的塑料袋套袋器設(shè)置在蘋果收集漏斗的出口下方包括：第一塑料片滾軸204，第二塑料片滾軸，第一加熱連接器205，第二加熱連接器和蘋果檢測裝置206；所述第一塑料片滾軸設(shè)置在第一加熱連接器上方，用于輸出第一塑料片，所述第二塑料片滾軸設(shè)置在第二加熱連接器上方，用于輸出第二塑料片；所述第一加熱連接器和第二加熱連接器向?qū)υO(shè)置，均為豎直方向開口方向相背設(shè)置的兩個半圓，其中位于上方的兩個半圓可以將第一塑料片和第二塑料片加熱連接成開口向上的半圓形，用于接住落下的蘋果；蘋果檢測裝置設(shè)置在第一加熱連接器和第二加熱連接器上方，用于檢測加熱連接器中是否有接住的落下的蘋果，如果檢測到有蘋果，蘋果檢測裝置向控制主機(jī)發(fā)送信號，控制主機(jī)控制第一塑料片滾軸和第二塑料片滾軸滾動，輸出塑料，使蘋果下移；位于下方的兩個半圓可以將第一塑料片和第二塑料片加熱連接成開口向下半圓形，用于蘋果下移后為第一塑料片和第二塑料片封口和切斷塑料；切斷后，被塑料袋包裹的蘋果落到輸出傳送帶上運往蘋果自動裝箱裝置。

進(jìn)一步的，蘋果自動裝箱裝置包括擺動滑道301，傾斜托板302和帶凹槽的托盤303；擺動滑道的起始端連接在輸出傳送帶的末端，擺動滑道的末端可以擺動；傾斜托盤包括三排可以使蘋果穿過的孔，每排孔之間有擋板隔開；帶凹槽的托盤設(shè)置在傾斜托板下方傾斜放置，且與傾斜托板相距一個5-15cm的高度平行；帶凹槽的托盤外套有蘋果包裝箱；第一個蘋果從輸出傳送帶落入擺動滑道，經(jīng)過擺動滑道滾入傾斜托盤的第一排孔，并落入第一孔中，并落在帶凹槽的托盤上；第二個蘋果經(jīng)過相同的方式，由于第一孔中已經(jīng)被蘋果填滿，第二個蘋果落入第二孔中，以此類推，當(dāng)一排蘋果都填滿時，擺動滑道擺動至第二排孔；當(dāng)傾斜托盤的所有孔被填滿后，蘋果裝箱完成。

采用以上裝置執(zhí)行一種可以檢測蘋果完整度的蘋果自動裝箱方法包括如下步驟：

1)控制主機(jī)啟動水平傳送帶，并監(jiān)測紅外檢測裝置是否檢測到有蘋果從傳送帶上經(jīng)過；當(dāng)紅外檢測裝置檢測到有蘋果經(jīng)過時，紅外檢測裝置向控制主機(jī)發(fā)送信號，控制主機(jī)控制水平傳送帶暫停；

2)控制主機(jī)控制第一高對比度視覺檢測裝置和第二高對比度視覺檢測裝置從蘋果的兩側(cè)分別對蘋果進(jìn)行高對比度圖像采集，并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給控制主機(jī)，控制主機(jī)通過對高對比度圖像進(jìn)行特征識別的判斷蘋果表面是否有損壞；并控制紅外光譜儀采集蘋果表面紅外光譜，控制主機(jī)對采集的紅外光譜進(jìn)行分析，判斷蘋果是否成熟；如果檢測到蘋果損壞或者不成熟，控制主機(jī)控制不合格蘋果推出裝置伸出，將蘋果推出至不合格蘋果滑道，不合格蘋果經(jīng)過不合格蘋果滑道落入不合格蘋果收集箱，控制主機(jī)控制水平傳送帶開啟；如果控制主機(jī)檢測到蘋果沒有損壞且成熟，說明蘋果表面完整度合格且成熟，控制主機(jī)控制水平傳送帶開啟，傳送蘋果至蘋果自動套袋裝置；

3)控制主機(jī)控制蘋果檢測裝置檢測加熱連接器中是否有接住的落下的蘋果，如果檢測到有蘋果，蘋果檢測裝置向控制主機(jī)發(fā)送信號，控制主機(jī)控制第一塑料片滾軸和第二塑料片滾軸滾動，輸出塑料，使蘋果下移；蘋果下移后控制加熱連接器為第一塑料片和第二塑料片封口和切斷塑料；切斷后，被塑料袋包裹的蘋果落到輸出傳送帶上運往蘋果自動裝箱裝置；

4)控制主機(jī)控制擺動滑道出口位于傾斜拖板的第一排孔，并檢測第一排孔是否被填滿；當(dāng)?shù)谝慌趴妆惶顫M后控制主機(jī)控制擺動滑道擺動至第二排孔，并檢測第二排孔是否被填滿；當(dāng)?shù)诙趴妆惶顫M后控制主機(jī)控制擺動滑道擺動至第三排孔，并檢測第三排孔是否被填滿；當(dāng)?shù)谌趴妆惶顫M后，蘋果裝箱完成。

上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)，不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。