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申请/专利权人：中国农业大学

摘要：本发明属于农产品加工设备技术领域，涉及一种条柱状果蔬头尾切除装置及切除方法，装置包括：机械装置部分、机器视觉部分和自动控制部分；方法简述为：机器视觉部分采集条柱状果蔬的图像，并通过自动控制部分调整机械装置部分，最终完成条柱状果蔬头尾去除。本发明可有效切除条柱状果蔬的残留叶梗，并实现头尾精准高效切除；结构合理简单，操作简单、安全和噪音低，无环境污染，在切除果蔬头尾时，切割长度可调；位于果蔬头尾切割部分的定位装置开槽，未处理完全的果蔬叶梗从中穿过并被后续机构切除，保证定位精度，能高效切除残留叶梗，实现头尾精准切除，克服传统果蔬加工的效率低与浪费问题，提高经济效益，具有推广应用价值。

主权项：1.一种条柱状果蔬头尾切除装置，其特征在于，包括：机械装置部分、机器视觉部分和自动控制部分；所述机械装置部分包括：链板输送机构、定位机构、若干拨指机构、头尾切割机构、机架和底板（208）；所述链板输送机构包括：电机（204）、驱动轴、从动轴、若干链板（201）、两根链条（202）、两个主动链轮（203）和两个从动链轮；所述驱动轴和从动轴平行布置，并分别安装于机架上部的后端和前端；在所述驱动轴的两端分别固定设有一个主动链轮（203）；在所述从动轴的两端分别固定设有一个从动链轮；所述电机（204）通过链传动与左侧的主动链轮（203）连接；位于左侧的主动链轮（203）和左侧的从动链轮通过一根链条（202）连接，形成一组左啮合传动；位于右侧的主动链轮（203）和右侧的从动链轮也通过一根链条（202）连接，形成一组右啮合传动；在所述两根链条（202）之间，间隔固定设有若干链板（201）；所述底板（208）位于若干链板（201）的下方，安装在机架上；通过若干链板（201）随着链条（202）由前向后移动，推动放置于若干链板（201）之间的条柱状果蔬也由前向后滚动或滑动；所述头尾切割机构包括：头部切割部分（207）、尾部切割部分（205）和二次切割部分（209）；所述尾部切割部分（205）、头部切割部分（207）和二次切割部分（209）的结构均相同，且沿若干链板（201）的运动方向依次间隔布置；所述头部切割部分（207）和二次切割部分（209）均位于所述若干链板前进方向的右侧，所述尾部切割部分（205）位于所述若干链板前进方向的左侧；所述定位机构包括：第一定位皮带（303）、第二定位皮带（305）、第三定位皮带（211）和三个定位装置（210）；所述三个定位装置（210）分别位于头部切割部分（207）、二次切割部分（209）和尾部切割部分（205）的前方，且三个定位装置（210）安装于底板（208）上，分别与相应的头部切割部分（207）、二次切割部分（209）和尾部切割部分（205）位于同一侧，其中，仅靠近头部切割部分（207）前方的定位装置（210）的中间开槽，供条柱状果蔬的残余叶梗穿过；第一定位皮带（303）、第二定位皮带（305）和第三定位皮带（211）也沿若干链板（201）的运动方向依次间隔布置，且第一定位皮带（303）位于尾部切割部分（205）的前方，第一定位皮带（303）与位于尾部切割部分（205）前方的定位装置（210）并排；第二定位皮带（305）位于头部切割部分（207）的前方，第二定位皮带（305）与位于头部切割部分（207）前方的定位装置（210）并排；第三定位皮带（211）位于二次切割部分（209）的前方，第三定位皮带（211）与位于二次切割部分（209）前方的定位装置（210）并排；第一定位皮带（303）、第二定位皮带（305）和第三定位皮带（211）与底板（208）等高；在所述底板（208）上相应第一定位皮带（303）、第二定位皮带（305）和第三定位皮带（211）的位置上开槽，以便分别通过所述第一定位皮带（303）、第二定位皮带（305）和第三定位皮带（211）；第一定位皮带（303）、第二定位皮带（305）和第三定位皮带（211）的运动方向与若干链板（201）的运动方向垂直；当条柱状果蔬在链板（201）的推动作用下运动至第一定位皮带（303）上时，头尾朝向一致的条柱状果蔬在第一定位皮带（303）的作用下向条柱状果蔬尾部的方向输送，直至条柱状果蔬的尾部抵在定位装置（210）的侧边上；当条柱状果蔬在链板（201）的推动作用下运动至第二定位皮带（305）上时，头尾朝向一致的条柱状果蔬在第二定位皮带（305）的作用下向条柱状果蔬头部的方向输送，直至条柱状果蔬的头部抵在定位装置（210）的侧边上；当条柱状果蔬在链板（201）的推动作用下运动至第三定位皮带（211）上时，头尾朝向一致的条柱状果蔬在第三定位皮带（211）的作用下向条柱状果蔬头部的方向输送，直至条柱状果蔬的头部抵在定位装置（210）的侧边上；所述定位装置（210）包括：梯形丝杠（601）、定位器（602）、联轴器（603）、轴承座（604）、底座二（605）、滑块（606）和伺服电机（607）；所述梯形丝杠（601）通过轴承座（604）安装在机架上；所述梯形丝杠（601）的一端通过联轴器（603）与伺服电机（607）连接；所述滑块（606）安装在所述梯形丝杠（601）上，并能够随着梯形丝杠（601）的旋转在梯形丝杠（601）上移动；在所述滑块（606）的上方固定安装定位器（602）；条柱状果蔬的头部抵在靠近头部切割部分（207）前方的定位装置（210）的定位器（602）的侧边上，对条柱状果蔬进行定位；条柱状果蔬的尾部抵在靠近尾部切割部分（205）前方的定位装置（210）的定位器（602）的侧边上，对条柱状果蔬进行定位；条柱状果蔬的头部抵在靠近二次切割部分（209）前方的定位装置（210）的定位器（602）的侧边上，对条柱状果蔬进行定位；所述头部切割部分（207）、尾部切割部分（205）和二次切割部分（209）均包括：刀座（502）与切割刀（501），所述刀座（502）与机架通过螺栓连接，切割刀（501）固定在刀座（502）上，切割刀（501）的刀刃与定位器（602）的侧边之间的距离为条柱状果蔬的头尾切割范围；每个拨指机构包括：拨指（302）、底座横轴（401）、底座一（402）和扭簧（403）；所述底座一（402）与机架通过螺栓连接；所述底座横轴（401）的一端固定安装在底座一（402）上；所述拨指（302）的下端套在底座横轴（401）的另一端，且拨指（302）能够绕底座横轴（401）转动；在所述底座横轴（401）上套有扭簧（403）；所述扭簧（403）的一端与底座一（402）固定连接；扭簧（403）的另一端与拨指（302）的下端固定连接；在所述切割刀（501）的刀刃前沿布置一前排拨指机构；一后排拨指机构与所述一前排拨指机构间隔一定距离平行布置，且在拨指（302）转动过程互不干涉；在所述若干链板（201）上设置有与若干拨指（302）位置对应的齿槽；在所述底板（208）上设置若干与所述若干拨指（302）位置对应的拨指槽；所述前排拨指机构和后排拨指机构均包括：若干拨指机构；当条柱状果蔬未运动至前排若干拨指机构的位置时，前排和后排的若干拨指（302）在扭簧（403）力的作用下垂直于底板（208）；当条柱状果蔬在链板（201）的推动作用下，运动至与前排若干拨指（302）接触时，在条柱状果蔬前进推力的作用下，前排若干拨指（302）各自独立运动，分别对条柱状果蔬施加一定支撑力，在切割刀（501）切割条柱状果蔬头尾的过程中，前排若干拨指（302）在条柱状果蔬前进推力的作用下绕底座横轴（401）转动，直至运动到底板（208）上的拨指槽中；前排若干拨指（302）从前进运动中的链板（201）的齿槽中通过；条柱状果蔬脱离前排拨指机构的若干拨指（302）后，刚好接触后排拨指机构的若干拨指（302）；在条柱状果蔬前进推力的作用下，后排若干拨指（302）各自独立运动，分别对条柱状果蔬施加一定支撑力，在切割刀（501）切割条柱状果蔬头尾的过程中，后排若干拨指（302）在条柱状果蔬前进推力的作用下绕底座横轴（401）转动，直至运动到底板（208）上的拨指槽中；后排若干拨指（302）从前进运动中的链板（201）的齿槽中通过；所述机器视觉部分包括：相机（206）和计算机，所述相机（206）安装在机架前端的上方，相机（206）并与计算机连接；所述相机（206）采集条柱状果蔬的头部图像，并将头部图像传送给计算机，然后计算机通过图像处理方法，识别条柱状果蔬待切割部分的大小，进而实现条柱状果蔬头尾食用口感不佳部分的完全切除；所述自动控制部分与第三定位皮带（211）、伺服电机（607）、计算机均连接；通过计算机的指令，由自动控制部分控制伺服电机（607）的运转；并通过计算机的指令，自动控制部分控制第三定位皮带（211）的运动；当只需切除条柱状果蔬的叶梗时，调节靠近头部切割部分（207）前方的定位装置（210）的定位器（602）的侧边与切割刀（501）之间的横向距离，至切割刀（501）与定位器（602）的侧边平齐；当需要精确切除条柱状果蔬的头尾时，根据条柱状果蔬头尾待切割部分的大小，调节定位器（602）的侧边与切割刀（501）之间的横向距离，实现条柱状果蔬头尾的精确切除。

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百度查询： 中国农业大学 一种条柱状果蔬头尾切除装置及切除方法