一种广陈皮仿形喷施控制方法及装置

1.本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种广陈皮仿形喷施控制方法及装置。


背景技术：

2.广陈皮是广东省江门市新会区的汉族传统名产，为芸香科植物橘及其栽培变种的干燥成熟果皮。广陈皮作为广东道地性药材，具有极高的食用和药用价值，具有理气健脾，燥湿化痰的功效。新鲜的茶枝柑皮经过干皮和陈化后成为广陈皮。广陈皮素有“陈久良者”的说法，随着贮藏年份的延长，广陈皮中的有效化学成分会发生变化，从而使得陈皮中的香气越发香醇，药用价值得到显著提升。广陈皮的药食同源特性令它及与它相关的产品近年来快速发展，使得广陈皮的产业规模愈发壮大，对广陈皮生产自动化的需求越来越高。
3.广陈皮的陈化过程颇为复杂，需要通过喷施有效菌群的方式来提高广陈皮的质量。现有的喷施方法主要是将广陈皮存放于竹匾上进行人工喷施，竹匾的形状有圆形、方形等各种形状，每个竹匾的具体形状也不尽相同。采用上述喷施方法效率非常低，喷施不均匀，无法实现仿形喷施，会造成有效菌群溶液的浪费，导致广陈皮的喷施质量难以得到保证。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种广陈皮仿形喷施控制方法，该方法可以对广陈皮进行自动喷施有效菌群溶液，不仅喷施效率高，而且能够克服竹匾形状以及放置位置不同的问题，实现仿形喷施，喷施均匀，精度高，极大地减少了有效菌群溶液浪费，保证了广陈皮的喷施质量。
5.本发明的另一个目的在于提供一种广陈皮仿形喷施装置。
6.本发明的目的通过以下技术方案实现：
7.一种广陈皮仿形喷施控制方法，包括以下步骤：
8.(1)在上料工位上，将装有广陈皮的竹匾放置在传送带上，运动的传送带带动竹匾跟着传送带运动；
9.(2)当位于传送带两侧的第二激光位移传感器测得的数据为定值时，所述定值为传送带的宽度，则说明没有竹匾经过两个第二激光位移传感器之间的检测区域；当位于传送带两侧的第二激光位移传感器测得的数据不为传送带的宽度时，则说明有竹匾经过两个第二激光位移传感器之间的检测区域，此时处理器开始记录竹匾经过位于传送带两侧的第二激光位移传感器的检测区域的时间以及在这段时间内两个第二激光位移传感器与竹匾之间的实时距离，并获得每个第二激光位移传感器与竹匾之间的实时距离随时间变化的函数关系式；
10.(3)竹匾在到达喷头正下方之前，处理器控制升降驱动机构驱动喷头运动，将喷头距离传送带的高度调节到每个喷头喷施区域内的每一处只受到一个喷头的喷施；
11.(4)当竹匾到达喷头正下方时，处理器根据每个第二激光位移传感器与竹匾之间
的实时距离随时间变化的函数关系式，在相应的时间中开启与竹匾相对应的喷头，并关闭其他喷头，对竹匾内的广陈皮进行仿形喷施。
12.本发明的一个优选方案，其中，步骤(1)中，根据以下公式计算出竹匾的前进速度：
[0013][0014]
其中，v为竹匾的前进速度，δx为位于传送带上的第一激光位移传感器测得在已知一段时间内竹匾的位移；δt为已知一段时间；所述竹匾的前进速度与传送带的运动速度相同；
[0015]
步骤(2)中，所述传送带的宽度为l；当开始有竹匾经过两个第二激光位移传感器之间的检测区域时，令t＝0，处理器开始计时，两个第二激光位移传感器可测得自身与竹匾之间的实时距离，其中一个第二激光位移传感器与竹匾之间的实时距离为l1，另一个第二激光位移传感器与竹匾之间的实时距离为l2，处理器对l1、l2进行记录；随后，当两个激光位移传感器测得的数据为l时，则说明竹匾已经完全通过两个第二激光位移传感器之间的检测区域，此时，t＝t
end
，结束计时；处理器对l1、l2关于时间t的函数拟合，获得每个第二激光位移传感器与竹匾之间的实时距离随时间变化的函数关系式：
[0016]
l1＝f1(t)
[0017]
l2＝f2(t)
[0018]
其中，0≤t≤t
end
；
[0019]
步骤(3)中，所述喷头喷施的形状为扇形，将喷头距离传送带的高度调节到：
[0020][0021]
其中，h为喷头距离传送带的高度，n为所述喷头的数量，d为第一个喷头与最后一个喷头之间的距离，d为每个喷头的喷施宽度，θ为喷头喷施的角度；此时，每个喷头喷施区域内的每一处只受到一个喷头的喷施；
[0022]
步骤(4)中，对竹匾内的广陈皮进行仿形喷施的具体过程为：
[0023]
(4.1)处理器根据已知的第二激光位移传感器与喷头的水平距离以及步骤(1)中竹匾的前进速度，可以得到竹匾到达两个第二激光位移传感器之间的检测区域后，再到达喷头正下方的时间，具体计算公式为：
[0024]
t＝x/v
[0025]
其中，t为竹匾到达两个第二激光位移传感器之间的检测区域后，再到达喷头正下方的时间；x为已知的第二激光位移传感器与喷头的水平距离；v为竹匾的前进速度；
[0026]
(4.2)自竹匾刚到达两个第二激光位移传感器之间的检测区域内，再经过时间t，此时，竹匾刚好到达喷头正下方的位置，令t1＝0，处理器开始计时，至t1＝t
end
计时结束；根据步骤(2)中，l1、l2关于时间t的函数；在喷头的喷施区域内，设竹匾边缘上方对应的两个喷头分别为第i个和第j个，则有：
[0027]
[0028][0029]
其中，0≤t1≤t
end
，n为所述喷头的数量，d为第一个喷头与最后一个喷头之间的距离，d为每个喷头的喷施宽度；
[0030]
在t1时刻，当i、j为整数时，第i个喷头和第j个喷头之间的喷头开启，喷施有效菌群溶液，第i个喷头、第j个喷头以及剩余的喷头关闭；
[0031]
当i为小数，j为整数时，i向上取整后为k，第k个喷头、第k个喷头和第j个喷头之间的喷头开启，喷施有效菌群溶液，第j个喷头以及剩余的喷头关闭；
[0032]
当i为整数，j为小数时，j向上取整后为g，第g个喷头、第i个喷头和第g个喷头之间的喷头开启，喷施有效菌群溶液，第i个喷头以及剩余的喷头关闭；
[0033]
当i、j为小数时，i向上取整后为k，j向上取整后为g，第k个喷头、第g个喷头、第k个喷头和第g个喷头之间的喷头开启，喷施有效菌群溶液，剩余的喷头关闭。
[0034]
优选地，当t1＝t
end
时，喷施结束，喷施结束后，所有喷头关闭，传送带将完成喷施的竹匾输送至下料工位中。
[0035]
优选地，步骤(3)中，每个喷头喷施区域内的每一处只受到一个喷头的喷施，此时每个喷头的喷施宽度为：
[0036]
d＝d/(n-1)
[0037]
其中，n为所述喷头的数量，d为第一个喷头与最后一个喷头之间的距离，d为每个喷头的喷施宽度；
[0038]
喷头距离传送带的高度与喷头喷施的角度之间的关系为：
[0039][0040]
其中，h为喷头距离传送带的高度，θ为喷头喷施的角度；
[0041]
根据上述公式，可以得到每个喷头喷施区域内的每一处只受到一个喷头的喷施时，喷头距离传送带的高度为：
[0042][0043]
其中，h为喷头距离传送带的高度，n为所述喷头的数量，d为第一个喷头与最后一个喷头之间的距离，d为每个喷头的喷施宽度，θ为喷头喷施的角度。
[0044]
优选地，步骤(4)中，喷头在保护罩内对竹匾中的广陈皮进行喷施，在喷施的过程中，风机将保护罩内含有有效菌群的有害气体进行抽离，将有害气体排出，保证了安全。
[0045]
一种广陈皮仿形喷施装置，包括传送带、喷施机构以及自动控制系统；其中，所述传送带用于将装有广陈皮的竹匾从上料工位输送至下料工位上，所述喷施机构设置在上料工位与下料工位之间，用于对传送带上的竹匾中的广陈皮进行喷施有效菌群溶液；其中，
[0046]
所述上料工位设置在传送带的首端，所述下料工位设置在传送带的末端；所述传送带上设有三个激光位移传感器，所述激光位移传感器用于获取激光位移传感器与置于传
送带上的竹匾之间的距离；三个激光位移传感器包括设置在传送带首端的第一激光位移传感器以及设置在传送带两侧的第二激光位移传感器；
[0047]
所述喷施机构包括喷头座、设置在喷头座上的多个喷头以及用于驱动喷头座进行升降的升降驱动机构，多个喷头沿着垂直于传送带输送的方向均匀排列；
[0048]
所述自动控制系统包括设置在传送带下方的控制箱以及设置在控制箱内的处理器；所述处理器分别与所述传送带、激光位移传感器、喷头以及升降驱动机构连接。
[0049]
上述一种广陈皮仿形喷施装置的工作原理是：
[0050]
工作时，在上料工位上，将装有广陈皮的竹匾放置在传送带上，运动的传送带带动竹匾运动，第一激光传感器可获得已知一段时间内竹匾的位移，通过处理器计算得到竹匾前进的速度，该速度即为传送带运动的速度；随着传送带不断运动，带动竹匾不断前进；当竹匾没有位于传送带两侧的第二激光位移传感器的检测区域时，第二激光位移传感器测得的数据为定值，即为传送带的宽度；当第二激光位移传感器测得的数据不为传送带的宽度时，说明有竹匾经过，处理器记录竹匾经过位于传送带两侧的第二激光位移传感器的检测区域的时间以及在这段时间内两个第二激光位移传感器与竹匾之间的实时距离，并获得每个第二激光位移传感器与竹匾之间的实时距离随时间变化的函数关系式；处理器根据第二激光位移传感器与喷头的水平距离以及竹匾的前进速度，可以计算出竹匾到达检测区域后，再到达喷头正下方的时间；竹匾在到达喷头正下方之前，首先处理器通过喷头的数量、每个喷头喷施的角度以及第一个喷头与最后一个喷头之间的距离，通过升降驱动机构喷头座运动，带动喷头运动，使得喷头喷施区域内的每一处只受到一个喷头的喷施，即每个喷头喷施的区域不会重叠，且相邻两个喷头喷施的区域连续，保证喷施的均匀性。处理器根据每个第二激光位移传感器与竹匾之间的实时距离随时间变化的函数关系式、传送带的宽度、第一个喷头与最后一个喷头之间的距离以及喷头喷施宽度之间的关系，在相应的时间中开启与竹匾相对应的喷头，并关闭其他喷头，对竹匾内的广陈皮进行仿形喷施，喷施完成后，将竹匾输送至下料工位，对竹匾进行下料。在上料工位中，可以不断地将装有广陈皮的竹匾放置在传送带上，喷头可以对每个竹匾依次进行仿形喷施。
[0051]
本发明的一个优选方案，其中，所述传送带的中部设有保护罩，所述喷头位于所述保护罩内。其目的在于，通过设置保护罩，在仿形喷施的过程中，可以防止有效菌群的有害气体泄露出来。
[0052]
优选地，所述保护罩上端设有排气管，所述排气管与所述保护罩之间设有风机，所述风机的上端与所述排气管连通，下端与所述保护罩内部连通。通过风机，可以将保护罩内的有害气体进行抽离，然后通过排气管对有害气体进行排出。
[0053]
优选地，所述喷施机构还包括用于存储有效菌群溶液的存储桶、连接在喷头与存储桶之间的输送管以及设置在输送管上的水泵。通过水泵，可以将存储桶中的有效菌群溶液泵送至喷头中。
[0054]
优选地，所述升降驱动机构包括安装在保护罩上的步进电机滑台，所述喷头座与所述步进电机滑台连接。通过设置步进电机滑台，通过步进电机滑台可以驱动喷头座的上升与下降，从而实现喷头的高度调节。
[0055]
优选地，所述自动控制系统还包括设置在控制箱内的喷头开关控制器、传送带控制器、步进电机驱动器以及风机控制器；其中，所述喷头与所述处理器之间通过所述喷头开
关控制器连接，该喷头开关控制器用于独立控制每个喷头的开闭；所述步进电机滑台与所述处理器之间通过所述步进电机驱动器连接，该步进电机驱动器用于控制步进电机滑台工作；所述风机与所述处理器之间通过所述风机控制器连接，该风机控制器用于控制风机启停。通过设置上述机构，可以实现自动化仿形喷施，提高了喷施效率。
[0056]
优选地，所述上料工位上设有上料工作台，所述下料工位上设有下料工作台，其目的在于，便于喷施时的上料和下料。
[0057]
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
[0058]
1、本发明中的通过广陈皮仿形喷施控制方法，通过传送带实现对装有广陈皮的竹匾进行输送，通过喷头对输送过来的竹匾进行喷施，从而可以将有效菌群溶液喷洒在竹匾的广陈皮上，实现了自动喷施，喷施效率高。
[0059]
2、本发明中的通过广陈皮仿形喷施控制方法，通过两个第二激光位移传感器，获取两个第二激光位移传感器与竹匾之间的实时距离，从而能够识别出竹匾两边的轮廓，结合第一激光位移传感器，计算出位于喷头正下方竹匾区域大小，能够克服竹匾形状以及放置的位置、形态不同的问题，通过控制喷头开启的数量从而实现对广陈皮的仿形喷施，精准度高，极大地减少了有效菌群溶液浪费，保证了广陈皮的喷施质量。
[0060]
2、本发明中的通过广陈皮仿形喷施控制方法，通过升降驱动机构可以调节喷头的高度，可以实现喷头喷施区域内的每一处只受到一个喷头的喷施，保证喷施的均匀性，进一步提高了喷施质量。
[0061]
3、本发明中的通过广陈皮仿形喷施装置，不仅对广陈皮进行仿形喷施，还具有结构简单，成本低廉的特点。
附图说明
[0062]
图1为本发明中的一种广陈皮仿形喷施装置的其中一种具体实施方式的立体结构示意图。
[0063]
图2为本发明中的广陈皮仿形喷施装置省去上料工作台以及下料工作台的立体结构示意图。
[0064]
图3为本发明中的传送带与喷施机构的安装示意图。
[0065]
图4为本发明中的喷施机构的局部结构示意图。
[0066]
图5为本发明在喷施过程中喷头与传送带之间位置关系图。
[0067]
图6为本发明中的仿形喷施的过程图。
具体实施方式
[0068]
为了使本领域的技术人员很好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。
[0069]
实施例1
[0070]
参见图1-图6，本实施例公开了一种广陈皮仿形喷施控制方法，包括以下步骤：
[0071]
(1)在上料工位1上，将装有广陈皮的竹匾3放置在传送带4上，运动的传送带4带动竹匾3跟着传送带4运动，位于传送带4上的第一激光位移传感器5测得在已知一段时间内竹匾3的位移，位于控制箱6内的处理器计算出竹匾3的前进速度，即传送带4的运动速度，具体
计算公式如下：
[0072][0073]
其中，v为竹匾3的前进速度，δx为在已知一段时间内竹匾3的位移；δt为已知一段时间；
[0074]
(2)当位于传送带4两侧的第二激光位移传感器7测得的数据为定值时，所述定值为传送带4的宽度，则说明没有竹匾3经过两个第二激光位移传感器7之间的检测区域，所述传送带4的宽度为l；当位于传送带4两侧的第二激光位移传感器7测得的数据不为l时，则说明有竹匾3经过两个第二激光位移传感器7之间的检测区域，此时，令t＝0，处理器开始计时，两个第二激光位移传感器7可测得自身与竹匾3之间的实时距离，其中一个第二激光位移传感器7与竹匾3之间的实时距离为l1，另一个第二激光位移传感器7与竹匾3之间的实时距离为l2，处理器对l1、l2进行记录；随后，当两个激光位移传感器测得的数据为l时，则说明竹匾3已经完全通过两个第二激光位移传感器7之间的检测区域，此时，t＝t
end
，结束计时；处理器对l1、l2关于时间t的函数拟合，获得每个第二激光位移传感器与竹匾之间的实时距离随时间变化的函数关系式：
[0075]
l1＝f1(t)
[0076]
l2＝f2(t)
[0077]
其中，0≤t≤t
end
；
[0078]
(3)竹匾在到达喷头正下方之前，处理器控制升降驱动机构驱动喷头运动，将喷头距离传送带的高度调节到每个喷头喷施区域内的每一处只受到一个喷头的喷施；具体地：
[0079]
所述喷头喷施的形状为扇形，每个喷头喷施区域内的每一处只受到一个喷头的喷施，此时每个喷头的喷施宽度为：
[0080]
d＝d/(n-1)
[0081]
其中，n为所述喷头的数量，d为第一个喷头与最后一个喷头之间的距离，d为每个喷头的喷施宽度；
[0082]
喷头距离传送带的高度与喷头喷施的角度之间的关系为：
[0083][0084]
其中，h为喷头距离传送带的高度，θ为喷头喷施的角度；
[0085]
根据上述公式，可以得到每个喷头喷施区域内的每一处只受到一个喷头的喷施时，喷头距离传送带的高度为：
[0086][0087]
其中，h为喷头距离传送带的高度，n为所述喷头的数量，d为第一个喷头与最后一个喷头之间的距离，d为每个喷头的喷施宽度，θ为喷头喷施的角度；
[0088]
处理器控制升降驱动机构驱动喷头运动，将喷头距离传送带的高度调节到：
[0089][0090]
此时，每个喷头喷施区域内的每一处只受到一个喷头的喷施；
[0091]
(4)根据已知的第二激光位移传感器7与喷头8的水平距离以及步骤(1)中竹匾3的前进速度，可以得到竹匾3到达两个第二激光位移传感器7之间的检测区域后，再到达喷头8正下方的时间，即从竹匾3从两个第二激光位移传感器7之间的检测区域到达喷头8正下方的时间，具体计算公式为：
[0092]
t＝x/v
[0093]
其中，t为竹匾3到达两个第二激光位移传感器7之间的检测区域后，再到达喷头8正下方的时间；x为已知的第二激光位移传感器7与喷头8的水平距离；v为竹匾3的前进速度；
[0094]
自竹匾3刚到达两个第二激光位移传感器7之间的检测区域内，再经过时间t，令t1＝0，处理器开始计时，至t1＝t
end
计时结束；n个所述喷头按顺序排列，分别为第1个、第2个、
……
、第n个；根据步骤(2)中，l1、l2关于时间t的函数；在喷头8的喷施区域内，设竹匾3边缘上方对应的两个喷头8分别为第i个和第j个，则有：
[0095][0096][0097]
其中，0≤t1≤t
end
，
[0098]
在t1时刻，当i、j为整数时，第i个喷头8和第j个喷头8之间的喷头8开启，喷施有效菌群溶液，第i个喷头8、第j个喷头8以及剩余的喷头8关闭；即第(i+1)～(j-1)个喷头(包括第i+1、j-1个喷头)开启，剩余的喷头8关闭，本实施例中的喷头的数量为13个，例如，i为3，j为11时，第4～10个喷头开启，第1～3个喷头以及第11～13个喷头关闭；
[0099]
当i为小数，j为整数时，i向上取整后为k，第k个喷头8、第k个喷头8和第j个喷头8之间的喷头8开启，喷施有效菌群溶液，第j个喷头8以及剩余的喷头8关闭；即第k～(j-1)个喷头8(包括第k、j-1个喷头)开启，剩余的喷头8关闭，例如，i为3.2，j为10时，3.2向上取整后为4，即k为4，第4～9个喷头开启，第1～3个喷头以及第10～13个喷头关闭；
[0100]
当i为整数，j为小数时，j向上取整后为g，第g个喷头8、第i个喷头8和第g个喷头8之间的喷头8开启，喷施有效菌群溶液，第i个喷头8以及剩余的喷头8关闭；即第(i+1)～g个喷头8(包括第i+1、g个喷头)开启，剩余的喷头8关闭，例如，i为2，j为10.6时，10.6向上取整后为11，即g为11，第3～11个喷头开启，第1～2个喷头以及第12～13个喷头关闭；
[0101]
当i、j为小数时，i向上取整后为k，j向上取整后为g，第k个喷头8、第g个喷头8、第k个喷头8和第g个喷头8之间的喷头8开启，喷施有效菌群溶液，剩余的喷头8关闭，即第k～g个喷头8(包括第k、g个喷头)开启，剩余的喷头8关闭，例如，i为3.6，j为9.8时，3.6向上取整后为4，即k为4，9.8向上取整后为10，即g为10，第4～10个喷头开启，第1～3个喷头以及第11
～13个喷头关闭。
[0102]
本实施例中，通过获取竹匾3在传送带4上的前进速度；处理器记录竹匾3经过位于传送带4两侧的第二激光位移传感器7的检测区域的时间以及在这段时间内两个第二激光位移传感器7与竹匾3之间的实时距离，从而获得实时距离随时间变化的函数关系式；获取竹匾3从检测区域到达喷头正下方的时间；升降驱动机构驱动喷头8运动，将喷头8的高度调节到能够使得喷头喷施区域内的每一处只受到一个喷头8的喷施；竹匾3到达喷头8正下方时，处理器根据函数关系式，经过计算，开启与竹匾3相对应的喷头8，并关闭其他喷头8，对竹匾3内的广陈皮完成仿形喷施。该方法可以对广陈皮进行自动喷施有效菌群溶液，不仅喷施效率高，而且能够克服竹匾3形状以及放置位置、形态不同的问题，实现仿形喷施，喷施均匀，精度高，极大地减少了有效菌群溶液浪费，保证了广陈皮的喷施质量。
[0103]
参见图1-图6，当t1＝t
end
时，喷施结束，喷施结束后，所有的喷头8关闭，传送带4将完成喷施的竹匾3输送至下料工位2中。
[0104]
参见图1-图6，步骤(4)中，喷头8在保护罩10内对竹匾3中的广陈皮进行喷施，在喷施的过程中，风机12将保护罩10内含有有效菌群的有害气体进行抽离，将有害气体排出，保证了安全。
[0105]
本实施例中，i＜j。
[0106]
实施例2
[0107]
参见图1-图6，本实施例公开了一种广陈皮仿形喷施装置，包括传送带4、喷施机构以及自动控制系统；其中，所述传送带4用于将装有广陈皮的竹匾3从上料工位1输送至下料工位2上，所述喷施机构设置在上料工位1与下料工位2之间，用于对传送带4上的竹匾3中的广陈皮进行喷施有效菌群溶液。
[0108]
参见图1-图6，所述上料工位1设置在传送带4的首端，所述下料工位2设置在传送带4的末端；所述传送带4上设有三个激光位移传感器，所述激光位移传感器用于获取激光位移传感器与置于传送带4上的竹匾3之间的距离；三个激光位移传感器包括设置在传送带4首端的第一激光位移传感器5以及设置在传送带4两侧的第二激光位移传感器7。
[0109]
参见图1-图6，所述喷施机构包括喷头座9、设置在喷头座9上的多个喷头8以及用于驱动喷头座9进行升降的升降驱动机构，多个喷头8沿着垂直于传送带4输送的方向均匀排列。即多个喷头8排列的方向与传送带4输送的方向垂直。第一个喷头距离传送带左边缘位置的距离与最后一个喷头距离传送带右边缘位置的距离相等，即多个喷头与传送带居中对齐。
[0110]
参见图1-图6，本实施例中的喷头8的数量为13个。
[0111]
参见图1-图6，所述自动控制系统包括设置在传送带4下方的控制箱6以及设置在控制箱6内的处理器；所述处理器分别与所述传送带4、激光位移传感器、喷头8以及升降驱动机构连接。
[0112]
参见图1-图4，所述传送带4的中部设有保护罩10，所述喷头8位于所述保护罩10内。其目的在于，通过设置保护罩10，在仿形喷施的过程中，可以防止有效菌群的有害气体泄露出来。
[0113]
参见图1-图4，所述保护罩10上端设有排气管11，所述排气管11与所述保护罩10之间设有风机12，所述风机12的上端与所述排气管11连通，下端与所述保护罩10内部连通。通
过风机12，可以将保护罩10内的有害气体进行抽离，然后通过排气管11对有害气体进行排出。
[0114]
参见图1-图4，所述保护罩10的上端设有锥形导气口，所述风机12的下端与所述锥形导气口连通。
[0115]
参见图1-图2，两个第二激光位移传感器7位于保护罩10的入口旁。
[0116]
参见图1-图4，所述喷施机构还包括用于存储有效菌群溶液的存储桶13、连接在喷头8与存储桶13之间的输送管14以及设置在输送管14上的水泵15。通过水泵15，可以将存储桶13中的有效菌群溶液泵送至喷头8中。
[0117]
所述存储桶13位于传送带4的旁边。
[0118]
所述水泵15固定安装在保护罩10的顶部。
[0119]
参见图1-图4，所述升降驱动机构包括安装在保护罩10上的步进电机滑台16，所述喷头座9与所述步进电机滑台16连接。通过设置步进电机滑台16，通过步进电机滑台16可以驱动喷头座9的上升与下降，从而实现喷头8的高度调节。
[0120]
参见图1-图4，所述自动控制系统还包括设置在控制箱6内的喷头开关控制器、传送带控制器、步进电机驱动器以及风机控制器；其中，所述喷头8与所述处理器之间通过所述喷头开关控制器连接，该喷头开关控制器用于独立控制每个喷头8的开闭；所述步进电机滑台16与所述处理器之间通过所述步进电机驱动器连接，该步进电机驱动器用于控制步进电机滑台16工作；所述风机12与所述处理器之间通过所述风机控制器连接，该风机控制器用于控制风机12启停。通过设置上述机构，可以实现自动化仿形喷施，提高了喷施效率。
[0121]
参见图1，所述上料工位1上设有上料工作台17，所述下料工位2上设有下料工作台18，其目的在于，可以用于存放竹匾3，便于喷施时的上料和下料。所述上料工作台17和下料工作台18的数量均为两个，均分别设置在传送带4的两侧。
[0122]
参见图1-图2，所述传送带4包括机架、设置在机架上主动辊、从动辊、用于驱动主动辊转动的驱动电机以及设置在主动辊与从动辊之间的传送带本体，所述保护罩10安装在机架上。
[0123]
参见图1-图6，上述一种广陈皮仿形喷施装置的工作原理是：
[0124]
工作时，在上料工位1上，将装有广陈皮的竹匾3放置在传送带4上，运动的传送带4带动竹匾3运动，第一激光传感器可获得已知一段时间内竹匾3的位移，通过处理器计算得到竹匾3前进的速度，该速度即为传送带4运动的速度；随着传送带4不断运动，带动竹匾3不断前进；当竹匾3没有位于传送带4两侧的第二激光位移传感器7的检测区域时，第二激光位移传感器7测得的数据为定值，即为传送带4的宽度；当第二激光位移传感器7测得的数据不为传送带4的宽度时，说明有竹匾3经过，处理器记录竹匾3经过位于传送带4两侧的第二激光位移传感器7的检测区域的时间以及在这段时间内两个第二激光位移传感器7与竹匾3之间的实时距离，并获得每个第二激光位移传感器7与竹匾3之间的实时距离随时间变化的函数关系式；处理器根据第二激光位移传感器7与喷头8的水平距离以及竹匾3的前进速度，可以计算出竹匾3到达检测区域后，再到达喷头8正下方的时间；竹匾3在没有到达喷头8正下方前，首先处理器通过喷头8的数量、每个喷头8喷施的角度以及第一个喷头8与最后一个喷头8之间的距离，通过升降驱动机构喷头座9运动，带动喷头8运动，使得喷头8喷施区域内的每一处只受到一个喷头8的喷施，即每个喷头8喷施的区域不会重叠，且相邻两个喷头喷施
的区域连续，保证喷施的均匀性。当竹匾3到达喷头8正下方时，处理器根据每个第二激光位移传感器7与竹匾3之间的实时距离随时间变化的函数关系式、传送带的宽度、第一个喷头与最后一个喷头之间的距离以及喷头喷施宽度之间的关系，在相应的时间中开启与竹匾3相对应的喷头8，并关闭其他喷头8，对竹匾3内的广陈皮进行仿形喷施，喷施完成后，将竹匾3输送至下料工位2，对竹匾3进行下料。在上料工位1中，可以不断地将装有广陈皮的竹匾3放置在传送带4上，喷头8可以对每个竹匾3依次进行仿形喷施。
[0125]
实施例3
[0126]
本实施例的具体结构与实施例2相同，不同之处在于，所述升降驱动机构可以是升降气缸结合导向机构实现喷头座9的上下运动，从而实现喷头8的上升与下降。
[0127]
实施例4
[0128]
本实施例的具体结构与实施例2相同，不同之处在于，通过视觉识别传感器替代激光位移传感器。
[0129]
上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种广陈皮仿形喷施控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在上料工位上，将装有广陈皮的竹匾放置在传送带上，运动的传送带带动竹匾跟着传送带运动；(2)当位于传送带两侧的第二激光位移传感器测得的数据为定值时，所述定值为传送带的宽度，则说明没有竹匾经过两个第二激光位移传感器之间的检测区域；当位于传送带两侧的第二激光位移传感器测得的数据不为传送带的宽度时，则说明有竹匾经过两个第二激光位移传感器之间的检测区域，此时处理器开始记录竹匾经过位于传送带两侧的第二激光位移传感器的检测区域的时间以及在这段时间内两个第二激光位移传感器与竹匾之间的实时距离，并获得每个第二激光位移传感器与竹匾之间的实时距离随时间变化的函数关系式；(3)竹匾在到达喷头正下方之前，处理器控制升降驱动机构驱动喷头运动，将喷头距离传送带的高度调节到每个喷头喷施区域内的每一处只受到一个喷头的喷施；(4)当竹匾到达喷头正下方时，处理器根据每个第二激光位移传感器与竹匾之间的实时距离随时间变化的函数关系式，在相应的时间中开启与竹匾相对应的喷头，并关闭其他喷头，对竹匾内的广陈皮进行仿形喷施。2.根据权利要求1所述的一种广陈皮仿形喷施控制方法，其特征在于，喷施结束后，所有喷头关闭，传送带将完成喷施的竹匾输送至下料工位中。3.根据权利要求1所述的一种广陈皮仿形喷施控制方法，其特征在于，步骤(4)中，喷头在保护罩内对竹匾中的广陈皮进行喷施，在喷施的过程中，风机将保护罩内含有有效菌群的有害气体进行抽离。4.一种广陈皮仿形喷施装置，其特征在于，所述广陈皮仿形喷施装置用于实现如权利要求1-3任一项所述的广陈皮仿形喷施控制方法，所述广陈皮仿形喷施装置包括传送带、喷施机构以及自动控制系统；其中，所述传送带用于将装有广陈皮的竹匾从上料工位输送至下料工位上，所述喷施机构设置在上料工位与下料工位之间，用于对传送带上的竹匾中的广陈皮进行喷施有效菌群溶液；其中，所述上料工位设置在传送带的首端，所述下料工位设置在传送带的末端；所述传送带上设有三个激光位移传感器，所述激光位移传感器用于获取激光位移传感器与置于传送带上的竹匾之间的距离；三个激光位移传感器包括设置在传送带首端的第一激光位移传感器以及设置在传送带两侧的第二激光位移传感器；所述喷施机构包括喷头座、设置在喷头座上的多个喷头以及用于驱动喷头座进行升降的升降驱动机构，多个喷头沿着垂直于传送带输送的方向均匀排列；所述自动控制系统包括设置在传送带下方的控制箱以及设置在控制箱内的处理器；所述处理器分别与所述传送带、激光位移传感器、喷头以及升降驱动机构连接。5.根据权利要求4所述的一种广陈皮仿形喷施装置，其特征在于，所述传送带的中部设有保护罩，所述喷头位于所述保护罩内。6.根据权利要求5所述的一种广陈皮仿形喷施装置，其特征在于，所述保护罩上端设有排气管，所述排气管与所述保护罩之间设有风机，所述风机的上端与所述排气管连通，下端与所述保护罩内部连通。7.根据权利要求6所述的一种广陈皮仿形喷施装置，其特征在于，所述喷施机构还包括
用于存储有效菌群溶液的存储桶、连接在喷头与存储桶之间的输送管以及设置在输送管上的水泵。8.根据权利要求7所述的一种广陈皮仿形喷施装置，其特征在于，所述升降驱动机构包括安装在保护罩上的步进电机滑台，所述喷头座与所述步进电机滑台连接。9.根据权利要求8所述的一种广陈皮仿形喷施装置，其特征在于，所述自动控制系统还包括设置在控制箱内的喷头开关控制器、传送带控制器、步进电机驱动器以及风机控制器；其中，所述喷头与所述处理器之间通过所述喷头开关控制器连接，该喷头开关控制器用于独立控制每个喷头的开闭；所述步进电机滑台与所述处理器之间通过所述步进电机驱动器连接，该步进电机驱动器用于控制步进电机滑台工作；所述风机与所述处理器之间通过所述风机控制器连接，该风机控制器用于控制风机启停。10.根据权利要求4所述的一种广陈皮仿形喷施装置，其特征在于，所述上料工位上设有上料工作台，所述下料工位上设有下料工作台。

技术总结
本发明公开一种广陈皮仿形喷施控制方法及装置，所述方法包括以下步骤：在上料工位上，将装有广陈皮的竹匾放置在传送带上；处理器记录竹匾经过位于传送带两侧的第二激光位移传感器的检测区域的时间以及在这段时间内两个第二激光位移传感器与竹匾之间的实时距离，获得实时距离随时间变化的函数关系式；将喷头的高度调节到能够使得喷头喷施区域内的每一处只受到一个喷头的喷施；竹匾到达喷头正下方时，处理器根据函数关系式，在相应的时间中开启与竹匾相对应的喷头，并关闭其他喷头。该方法可以对广陈皮进行自动喷施有效菌群溶液，不仅喷施效率高，而且能够实现仿形喷施，喷施均匀，精度高，极大地减少了有效菌群溶液浪费。极大地减少了有效菌群溶液浪费。极大地减少了有效菌群溶液浪费。


技术研发人员：欧国良 陈秋烁 闫国琦 钟楚敏
受保护的技术使用者：华南农业大学
技术研发日：2023.05.04
技术公布日：2023/8/21