一种基于视觉图像采集的大黄智能加工设备

1.本发明涉及农产品智能加工技术领域，具体为一种基于视觉图像采集的大黄智能加工设备。


背景技术：

2.大黄是一种中药材料，以根及根茎入药，具有泻下攻积、清热泻火、凉血解毒、逐瘀通经、利湿退黄等功效，随着农业种植技术的提升，药用大黄作为农产品进行批量生产和加工销售，提供了良好的经济效益，在大黄的加工过程中，切片烘干后的大黄需要进行颜色和形状等质量的筛选，以提高大黄的质量，现有技术中，智能化技术的发展，以ccd拍照相机为基础对图像进行采集配合视觉图像处理技术，可以对大黄进行批量采集以及后续的筛选工作，但是现有的大黄智能加工设备在进行筛选时存在以下问题：现有的大黄智能加工设备，在利用视觉图像采集技术进行采集和识别后，通常需要利用多轴筛选机构对传输带上的劣质大黄进行收集，一方面多轴的操作需要配合后台进行较为复杂的算法计算，才能准确获取劣质大黄的具体位置，系统要求较高，另一方面，在传输带上直接对劣质大黄进行收集，大都需要配合真空设备使用，而大黄个体数量多，劣质产品数量不定，真空设备重复工作或者一直工作能耗都较大，导致整体加工成本较高，不方便对大黄进行便捷的筛除操作，同时，大黄平铺在传输带上，只能对单面进行检测，不方便对大黄进行翻面检测，导致检测结果不准，检测效率较低。
3.针对上述问题，急需在原有大黄智能加工设备的基础上进行创新设计。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于视觉图像采集的大黄智能加工设备，以解决上述背景技术提出现有的大黄智能加工设备，不方便对大黄进行便捷的筛除操作，同时不方便对大黄进行翻面检测的问题，本发明技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于视觉图像采集的大黄智能加工设备，包括基座，所述基座内安装有传输带，且基座前端的顶部固定有第一支架；还包括分料板，所述分料板固定在基座的内部，且分料板贴合设置于传输带上，所述分料板位于第一支架内，且第一支架的内部通过第一电动推杆连接有挡料板，并且挡料板位于分料板的后端，所述基座的中部安装有第二支架，且第二支架顶部的内壁上开设有活动槽，所述活动槽内转动安装有螺杆，且螺杆上螺纹套设有安装座，并且安装座的底部固定有ccd拍照相机；第二电动推杆，所述第二电动推杆固定在第二支架顶部的内壁上，且第二电动推杆的输出端连接有安装板，并且安装板的内部空腔和底部位置设置有翻面组件，所述翻面组件用于对大黄进行翻面；所述安装板和第二支架之间设置有传动组件，且传动组件用于实现安装座的活动；
筛除组件，所述筛除组件设置于基座内，且筛除组件位于传输带后端的底部边缘处，所述筛除组件用于对大黄进行筛选。
6.优选的，所述分料板的底部等间距开设有分料孔，且分料孔的俯视截面呈漏斗状结构设计。
7.优选的，所述安装座通过螺杆在活动槽内贴合滑动，且安装座在第二支架内设置有两个，且两个安装座位于安装板的两侧。
8.优选的，所述翻面组件包括安装条，所述安装条通过弹性伸缩杆贴合滑动安装在安装板中部空腔内，且安装条的顶部设置有抵触块，并且抵触块固定在第二支架顶部的内壁上，所述安装条的后端面嵌入式转动安装有主动柱，且主动柱滑动套设在定位柱上，并且定位柱固定在安装板中部空腔的侧壁上，所述主动柱端部空腔的内壁上固定有引导杆，所述定位柱的外侧绕设有引导条，所述安装条的底部嵌入式转动安装有从动柱，且从动柱与主动柱通过皮带相连接，所述从动柱的前端固定有翻面板，且翻面板位于传输带的顶部位置处。
9.优选的，所述安装条的顶部和抵触块均设计为直角梯形结构，且安装条的顶部和抵触块底部斜面平行相贴。
10.优选的，所述引导条在引导条处贴合活动，且引导条为螺旋结构分布。
11.优选的，所述翻面板的前端为向下倾斜结构设计，且翻面板与分料孔的分布位置相对应。
12.优选的，所述传动组件包括齿条，所述齿条固定在安装板的顶部边缘处，且齿条贯穿设置在第二支架的顶部，所述齿条的侧边啮合有齿辊，且齿辊嵌入式转动安装在第二支架顶部的内部，所述齿辊通过皮带与螺杆相连接。
13.优选的，所述筛除组件包括下料板，所述下料板固定在基座的内壁上，且下料板位于传输带的底部边缘处，所述下料板的外侧安装有电机，且下料板上开设有筛除孔，并且下料板上固定有分区板，所述电机固定在基座上，所述分区板与筛除孔交错设置，所述电机的输出端连接有安装轴，且安装轴上通过扭簧套设安装有下料片，并且下料片位于筛除孔内，所述筛除孔的内壁上固定有电磁铁，且电磁铁位于下料片的边侧。
14.优选的，所述筛除孔在下料板上等间距分布，且筛除孔与翻面板的分布位置相对应，并且下料板倾斜设置，所述下料片的侧片采用磁性材料被电磁铁磁性吸附。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.本发明，通过分料板和挡料板的配合，避免大黄堆积传输，同时可以使得大黄排列等间距传输，便于后续的检测、翻面和筛除等操作，通过翻面组件的使用，实现大黄的定位自动翻面的同时，可以在翻面后保持大黄位置的稳定，避免影响后续筛选，同时可以实现两个ccd拍照相机的同步移动，方便对成排出现的大黄进行稳定的采集，而此过程中，一方面利用单个第二电动推杆即可完成，减少成本和能耗，另一个方面，单个第二电动推杆的使用，配合翻面组件和传动组件可以实现各部件的稳定配合，使得在对大黄进行传输、翻面和稳定采集时，可以实现一一对应，为后续筛除提供良好的基础；2.本发明，设置便捷筛除机构，设置在传输带后端底部的筛除组件，当ccd拍照相机配合后台的计算，只需要控制对应的电磁铁断电，使得电机在带动安装轴转动时，可以带动失去吸附力的下料片转动，使得对应位置的大黄直接掉落被筛除，操作简单，无需使用传
统的多轴轨道进行定位吸取，同时后台计算量大大减少，极大节约了系统运维成本，此过程中，仅仅只需要使用电磁铁配合电机即可，整套设备成本也大大降低，通过加工成本的控制，极大了提高了大黄整体的经济效益。
附图说明
16.图1为本发明整体结构示意图；图2为本发明内部俯视结构示意图；图3为本发明分料板结构示意图；图4为本发明安装条和抵触块结构示意图；图5为本发明安装条剖面结构示意图；图6为本发明引导杆结构示意图；图7为本发明活动槽仰视结构示意图；图8为本发明筛除组件结构示意图。
17.图中：1、基座；2、传输带；3、第一支架；4、分料板；41、分料孔；5、第一电动推杆；6、挡料板；7、第二支架；8、活动槽；9、螺杆；10、安装座；11、ccd拍照相机；12、第二电动推杆；13、安装板；14、翻面组件；141、安装条；142、弹性伸缩杆；143、抵触块；144、主动柱；145、定位柱；146、引导杆；147、引导条；148、从动柱；149、翻面板；15、传动组件；151、齿条；152、齿辊；16、筛除组件；161、下料板；162、电机；163、筛除孔；164、分区板；165、安装轴；166、下料片；167、电磁铁。
实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种基于视觉图像采集的大黄智能加工设备，基座1、传输带2、第一支架3、分料板4、分料孔41、第一电动推杆5、挡料板6、第二支架7、活动槽8、螺杆9、安装座10、ccd拍照相机11、第二电动推杆12、安装板13、翻面组件14、安装条141、弹性伸缩杆142、抵触块143、主动柱144、定位柱145、引导杆146、引导条147、从动柱148、翻面板149、传动组件15、齿条151、齿辊152、筛除组件16、下料板161、电机162、筛除孔163、分区板164、安装轴165、下料片166和电磁铁167。
实施例
20.包括基座1，基座1内安装有传输带2，且基座1前端的顶部固定有第一支架3；还包括分料板4，分料板4固定在基座1的内部，且分料板4贴合设置于传输带2上，分料板4位于第一支架3内，且第一支架3的内部通过第一电动推杆5连接有挡料板6，并且挡料板6位于分料板4的后端，基座1的中部安装有第二支架7，且第二支架7顶部的内壁上开设有活动槽8，活动槽8内转动安装有螺杆9，且螺杆9上螺纹套设有安装座10，并且安装座10的底部固定有ccd拍照相机11；第二电动推杆12，第二电动推杆12固定在第二支架7顶部的内壁上，且第二
电动推杆12的输出端连接有安装板13，并且安装板13的内部空腔和底部位置设置有翻面组件14，翻面组件14用于对大黄进行翻面；安装板13和第二支架7之间设置有传动组件15，且传动组件15用于实现安装座10的活动；分料板4的底部等间距开设有分料孔41，且分料孔41的俯视截面呈漏斗状结构设计，通过分料板4配合分料孔41对堆积的大黄进行引导和平铺，然后配合挡料板6实现大黄的阵列传输；安装座10通过螺杆9在活动槽8内贴合滑动，且安装座10在第二支架7内设置有两个，且两个安装座10位于安装板13的两侧；螺杆9的转动，通过安装座10带动ccd拍照相机11移动，两个ccd拍照相机11对大黄进行双面均匀拍摄；翻面组件14包括安装条141，安装条141通过弹性伸缩杆142贴合滑动安装在安装板13中部空腔内，且安装条141的顶部设置有抵触块143，并且抵触块143固定在第二支架7顶部的内壁上，安装条141的后端面嵌入式转动安装有主动柱144，且主动柱144滑动套设在定位柱145上，并且定位柱145固定在安装板13中部空腔的侧壁上，主动柱144端部空腔的内壁上固定有引导杆146，定位柱145的外侧绕设有引导条147，安装条141的底部嵌入式转动安装有从动柱148，且从动柱148与主动柱144通过皮带相连接，从动柱148的前端固定有翻面板149，且翻面板149位于传输带2的顶部位置处；安装条141的顶部和抵触块143均设计为直角梯形结构，且安装条141的顶部和抵触块143底部斜面平行相贴；引导条147在引导条147处贴合活动，且引导条147为螺旋结构分布；翻面板149的前端为向下倾斜结构设计，且翻面板149与分料孔41的分布位置相对应；通过翻面组件14的使用，可以对大黄进行翻面筛选，同时翻面过程中与传输带2同步活动，不会影响大黄的传输位置，便于后续的筛除；传动组件15包括齿条151，齿条151固定在安装板13的顶部边缘处，且齿条151贯穿设置在第二支架7的顶部，齿条151的侧边啮合有齿辊152，且齿辊152嵌入式转动安装在第二支架7顶部的内部，齿辊152通过皮带与螺杆9相连接，翻面组件14在活动时，可以通过传动组件15带动ccd拍照相机11活动，实现同步的双面拍照。
实施例
21.筛除组件16，筛除组件16设置于基座1内，且筛除组件16位于传输带2后端的底部边缘处，筛除组件16用于对大黄进行筛选；筛除组件16包括下料板161，下料板161固定在基座1的内壁上，且下料板161位于传输带2的底部边缘处，下料板161的外侧安装有电机162，且下料板161上开设有筛除孔163，并且下料板161上固定有分区板164，电机162固定在基座1上，分区板164与筛除孔163交错设置，电机162的输出端连接有安装轴165，且安装轴165上通过扭簧套设安装有下料片166，并且下料片166位于筛除孔163内，筛除孔163的内壁上固定有电磁铁167，且电磁铁167位于下料片166的边侧；筛除孔163在下料板161上等间距分布，且筛除孔163与翻面板149的分布位置相对应，并且下料板161倾斜设置，下料片166的侧片采用磁性材料被电磁铁167磁性吸附；通过筛除组件16的使用，当ccd拍照相机11检测到对应位置处的大黄不合格，对应位置处的电磁铁167断电，使得对应位置的下料片166跟随安装轴165转动，使得该位置的大
黄掉落筛除。
22.工作原理：在使用该基于视觉图像采集的大黄智能加工设备时，如图1-8中，首先将大黄散落在传输带2前端进行传输，大黄到达第一支架3底部的分料板4处，通过分料孔41前端的扩口处对大黄进行引导，使得大黄进入几个分料孔41内，同时通过分料孔41的顶部对大黄进行限制，使得堆叠的大黄被推下，进一步的，启动第一电动推杆5带动挡料板6上下活动，挡料板6下移后静止一段时间，通过挡料板6对大黄进行阻挡，使得每个分料孔41处的大黄，一次传输一个，进而实现大黄一排一排的稳定传输；大黄传输至第一个ccd拍照相机11处，通过ccd拍照相机11对该排大黄进行拍照，并将照片传输至后台进行图像分析，分析大黄的颜色和大小，当大黄传输至翻面板149上时，通过惯性和翻面板149的斜面，使得大黄到达翻面板149顶面，此时启动第二电动推杆12，带动安装板13上移，安装板13带动安装条141上移，安装条141顶面与抵触块143斜面接触，使得安装条141在上移过程中向后移动，此时主动柱144上定位柱145上移动，使得引导杆146在引导条147上滑动，配合引导条147的引导，使得主动柱144在移动过程中转动，进而带动从动柱148和翻面板149转动，通过翻面板149对其上的大黄进行翻面处理（由于引导杆146的初始位置与引导条147存在一定距离，进而翻面板149在抬起后才会转动，不会出现抵触的情况），而翻面板149在上移和转动过程中还会跟随安装条141横移，使得大黄在被翻面的同时会跟随传输带2同步活动，进而其翻面后掉落在传输带2上时，仍然处于原位，进一步的，安装板13的上移，通过齿条151带动齿辊152转动，进而带动螺杆9转动，使得安装座10和ccd拍照相机11水平移动，进而使得ccd拍照相机11得以移动至每个大黄的顶部进行拍照，提高照片的正面度和清晰度，翻面后的大黄传输至后侧的ccd拍照相机11处，再次进行拍照检测，实现对大黄的双面检测，而后第二电动推杆12带动安装板13复位，使得翻面板149复位，对下批到来的大黄进行翻面处理；由ccd拍照相机11拍照和后台图像处理识别出的大黄存在瑕疵时，可以根据传输带2的传输速度，当该大黄离开传输带2到达下料板161处时，通过倾斜的下料板161使得大黄得以滑落，同时由分区板164对大黄进行分区引导，便于大黄稳定滑落，由ccd拍照相机11配合后台采集处对应位置大黄存在的差异，可以通过后台控制对应位置处的电磁铁167断电，此时电机162的运行，通过安装轴165带动对应位置的下料片166转动，将大黄通过筛除孔163导出，完成筛除，而其他区域的下料片166在电磁铁167的吸附作用下不会转动，方便质量好的大黄通过下料板161导出收集。
23.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于视觉图像采集的大黄智能加工设备，包括基座（1），所述基座（1）内安装有传输带（2），且基座（1）前端的顶部固定有第一支架（3）；其特征在于：还包括分料板（4），所述分料板（4）固定在基座（1）的内部，且分料板（4）贴合设置于传输带（2）上，所述分料板（4）位于第一支架（3）内，且第一支架（3）的内部通过第一电动推杆（5）连接有挡料板（6），并且挡料板（6）位于分料板（4）的后端，所述基座（1）的中部安装有第二支架（7），且第二支架（7）顶部的内壁上开设有活动槽（8），所述活动槽（8）内转动安装有螺杆（9），且螺杆（9）上螺纹套设有安装座（10），并且安装座（10）的底部固定有ccd拍照相机（11）；第二电动推杆（12），所述第二电动推杆（12）固定在第二支架（7）顶部的内壁上，且第二电动推杆（12）的输出端连接有安装板（13），并且安装板（13）的内部空腔和底部位置设置有翻面组件（14），所述翻面组件（14）用于对大黄进行翻面；所述安装板（13）和第二支架（7）之间设置有传动组件（15），且传动组件（15）用于实现安装座（10）的活动；筛除组件（16），所述筛除组件（16）设置于基座（1）内，且筛除组件（16）位于传输带（2）后端的底部边缘处，所述筛除组件（16）用于对大黄进行筛选。2.根据权利要求1所述的一种基于视觉图像采集的大黄智能加工设备，其特征在于：所述分料板（4）的底部等间距开设有分料孔（41），且分料孔（41）的俯视截面呈漏斗状结构设计。3.根据权利要求1所述的一种基于视觉图像采集的大黄智能加工设备，其特征在于：所述安装座（10）通过螺杆（9）在活动槽（8）内贴合滑动，且安装座（10）在第二支架（7）内设置有两个，且两个安装座（10）位于安装板（13）的两侧。4.根据权利要求1所述的一种基于视觉图像采集的大黄智能加工设备，其特征在于：所述翻面组件（14）包括安装条（141），所述安装条（141）通过弹性伸缩杆（142）贴合滑动安装在安装板（13）中部空腔内，且安装条（141）的顶部设置有抵触块（143），并且抵触块（143）固定在第二支架（7）顶部的内壁上，所述安装条（141）的后端面嵌入式转动安装有主动柱（144），且主动柱（144）滑动套设在定位柱（145）上，并且定位柱（145）固定在安装板（13）中部空腔的侧壁上，所述主动柱（144）端部空腔的内壁上固定有引导杆（146），所述定位柱（145）的外侧绕设有引导条（147），所述安装条（141）的底部嵌入式转动安装有从动柱（148），且从动柱（148）与主动柱（144）通过皮带相连接，所述从动柱（148）的前端固定有翻面板（149），且翻面板（149）位于传输带（2）的顶部位置处。5.根据权利要求4所述的一种基于视觉图像采集的大黄智能加工设备，其特征在于：所述安装条（141）的顶部和抵触块（143）均设计为直角梯形结构，且安装条（141）的顶部和抵触块（143）底部斜面平行相贴。6.根据权利要求4所述的一种基于视觉图像采集的大黄智能加工设备，其特征在于：所述引导条（147）在引导条（147）处贴合活动，且引导条（147）为螺旋结构分布。7.根据权利要求4所述的一种基于视觉图像采集的大黄智能加工设备，其特征在于：所述翻面板（149）的前端为向下倾斜结构设计，且翻面板（149）与分料孔（41）的分布位置相对应。8.根据权利要求1所述的一种基于视觉图像采集的大黄智能加工设备，其特征在于：所述传动组件（15）包括齿条（151），所述齿条（151）固定在安装板（13）的顶部边缘处，且齿条
（151）贯穿设置在第二支架（7）的顶部，所述齿条（151）的侧边啮合有齿辊（152），且齿辊（152）嵌入式转动安装在第二支架（7）顶部的内部，所述齿辊（152）通过皮带与螺杆（9）相连接。9.根据权利要求1所述的一种基于视觉图像采集的大黄智能加工设备，其特征在于：所述筛除组件（16）包括下料板（161），所述下料板（161）固定在基座（1）的内壁上，且下料板（161）位于传输带（2）的底部边缘处，所述下料板（161）的外侧安装有电机（162），且下料板（161）上开设有筛除孔（163），并且下料板（161）上固定有分区板（164），所述电机（162）固定在基座（1）上，所述分区板（164）与筛除孔（163）交错设置，所述电机（162）的输出端连接有安装轴（165），且安装轴（165）上通过扭簧套设安装有下料片（166），并且下料片（166）位于筛除孔（163）内，所述筛除孔（163）的内壁上固定有电磁铁（167），且电磁铁（167）位于下料片（166）的边侧。10.根据权利要求9所述的一种基于视觉图像采集的大黄智能加工设备，其特征在于：所述筛除孔（163）在下料板（161）上等间距分布，且筛除孔（163）与翻面板（149）的分布位置相对应，并且下料板（161）倾斜设置，所述下料片（166）的侧片采用磁性材料被电磁铁（167）磁性吸附。

技术总结
本发明公开了一种基于视觉图像采集的大黄智能加工设备，包括基座，所述基座内安装有传输带，且基座前端的顶部固定有第一支架；还包括分料板，所述分料板固定在基座的内部，且分料板贴合设置于传输带上，所述分料板位于第一支架内，且第一支架的内部通过第一电动推杆连接有挡料板，所述基座的中部安装有第二支架，所述活动槽内转动安装有螺杆，所述第二电动推杆固定在第二支架顶部的内壁上，所述翻面组件用于对大黄进行翻面；所述安装板和第二支架之间设置有传动组件，所述筛除组件用于对大黄进行筛选。该基于视觉图像采集的大黄智能加工设备，基于视觉图像技术，对大黄进行筛选，同时可以进行双面筛选，进一步提高大黄质量。进一步提高大黄质量。进一步提高大黄质量。


技术研发人员：李向伟 魏建升 唐家伟 王军弟 孙丽娟 朱亚玲 魏牧
受保护的技术使用者：兰州工业学院
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/9/9