CN108273764A - 一种智能水果分选机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能水果分选机，由进料台、转运机、滑轨、转运机架、中转箱、水果运输台、水果挑选台、水果挑选机、控制箱、周转箱运输台组成，利用转运机将进料台上存放的装有水果的周转箱运输到中转箱，由水果运输台将中转箱中的水果运输至水果挑选台进行挑选；水果挑选机通过图像识别和近红外光透射技术对水果的外表和内部进行全面检测；周转箱运输台将空置的周转箱运输到周转箱放置处进行放置。本发明无需人工参与即可实现水果的挑选，降低了人工成本，提高了工作效率，并从水果的外表和内部进行了之质检，有效的挑选出即将腐烂的水果，同时还能对水果内部的糖、酸度进行在线检测与分级。

Description

一种智能水果分选机

技术领域

本发明涉及水果的挑选领域，尤其涉及一种智能水果分选机。

背景技术

采摘回来的水果存在尺寸大小不一，在水果箱中相互挤压，容易受损、变形甚至腐烂，水果腐烂后，微生物在代谢过程中还会产生各种有害物质，影响其他水果的质量，腐烂的水果和好的水果放在一起会加速好的水果的腐烂。因此，在水果上市前，需对水果进行分选、除杂，挑选出劣质水果。

现有技术中，对水果的挑选都是依靠大量的人工操作完成，存在人工成本较高，效率低下的缺陷。国内现有的水果挑选设备主要依靠重力进行水果的挑选，设备不能对受损、变形甚至腐烂的水果进行深入的检测，水果内部的糖、酸度也没法检测。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种智能水果分选机，利用转运机将进料台上存放的装有水果的周转箱运输到中转箱，由水果运输台将中转箱中的水果运输至水果挑选台进行挑选；水果挑选机通过图像识别和近红外光透射技术对水果的外表和内部进行全面检测；周转箱运输台将空置的周转箱运输到周转箱放置处进行放置。本发明无需人工参与即可实现水果的挑选，降低了人工成本，提高了工作效率，并从水果的外表和内部进行了之质检，有效的挑选出即将腐烂的水果，同时还能对水果内部的糖、酸度进行在线检测与分级。

为实现上述目的，本发明提供的一种智能水果分选机是这样实现的：

一种智能水果分选机，包括进料台、转运机、滑轨、转运机架、中转箱、水果运输台、水果挑选台、水果挑选机、控制箱、周转箱运输台，进料台固定在转运机架右侧，滑轨固定在转运机架顶部，转运机安装在转运机架顶部，且沿着滑轨滑动，用于将进料台上的装有水果的周转箱转运到中转箱处，并将水果倒入中转箱，接着把空的周转箱放置到周转箱运输台上，中转箱连接在转运机架左侧，水果运输台连接在水果挑选台与中转箱之间，用于将中转箱中的水果运输至水果挑选台，水果挑选机架空在水果挑选台上，用于挑选水果，周转箱运输台安装在转运机架下方，用于将空置的周转箱进行转移到周转箱放置处，控制箱安装在中转箱的外表面，用于控制进料台将装有水果的周转箱移送到转运机架；控制转运机将周转箱中的水果倒入中转箱后，将空置的周转箱放到周转箱运输台上运输到周转箱放置处，控制水果运输台、水果挑选台将水果运输至水果挑选机下进行挑选；控制水果挑选台将水果运输至水果挑选机下，并控制水果挑选机对水果的外表面、内部、以及内部的糖、酸度进行在线检测与分级。

本发明的进料台由进料台架、进料台传送带、第一进料台滚筒、进料台电机、进料台电机齿轮、第一进料台滚筒齿轮、第二进料台滚筒组成，第一进料台滚筒和第二进料台滚筒分别固定在进料台架两端，进料台传送带铺设在第一进料台滚筒和第二进料台滚筒上，用于运输装有水果的周转箱，进料台电机安装在进料台架右端，进料台电机齿轮固定在进料台电机的旋转轴上，第一进料台滚筒齿轮固定在第一进料台滚筒上，由进料台电机带动进料台电机齿轮转动，为第一进料台滚筒齿轮传动，第一进料台滚筒齿轮带动第一进料台滚筒转动，进而带动进料台传送带转动，第二进料台滚筒用于辅助第一进料台滚筒移动进料台传送带，进料台电机齿轮与第一进料台滚筒齿轮之间采用直齿轮传动方式，便于进料台电机将力传递给第一进料台滚筒，进而更好的带动进料台传送带运输装有水果的周转箱。

本发明的转运机由金属铝盒、第一伸缩电机、第一步进电机、驱动轮、轮轴、轮轴齿轮、第一步进电机齿轮、滑槽、随动轮、第二伸缩电机、第一高清摄像头、第三伸缩电机、第二机械爪、第三机械爪、第二高清摄像头、第五机械爪、第四机械爪、第三高清摄像头、第五伸缩电机、第四伸缩电机、钢板组成，金属铝盒底部开出滑槽，当转运机在滑轨上运动时，金属铝盒底部的滑槽刚好卡在滑轨上，驱动轮和随动轮镶嵌在滑槽中，第一伸缩电机安装在金属铝盒内，用于改变钢板的高度，第一步进电机安装在金属铝盒内，第一步进电机齿轮固定在第一步进电机的旋转轴上，轮轴穿过轮轴齿轮连接驱动轮，第一步进电机齿轮与轮轴齿轮之间采用斜齿锥齿轮传动方式，由第一步进电机带动第一步进电机齿轮转动，为轮轴齿轮传动，进而带动驱动轮在滑轨上移动，随动轮用于辅助驱动轮带动转运机移动，钢板焊接在第一伸缩电机的伸缩杆上，第二伸缩电机、第三伸缩电机、第五伸缩电机、第四伸缩电机分别安装在钢板的四个角上，第二伸缩电机、第三伸缩电机、第五伸缩电机、第四伸缩电机的伸缩杆分别与第二机械爪、第三机械爪、第五机械爪、第四机械爪连接，用于控制第二机械爪、第三机械爪、第五机械爪、第四机械爪提起或放下周转箱，第一高清摄像头安装在钢板左侧，第二高清摄像头安装在钢板底部，第三高清摄像头安装在钢板右侧，由第一高清摄像头、第二高清摄像头、第三高清摄像头辅助第二机械爪、第三机械爪、第五机械爪、第四机械爪将装有水果的周转箱从进料台处运输到中转箱，同时将空置的周转箱放到周转箱运输台。

本发明的第二机械爪、第三机械爪、第五机械爪、第四机械爪采用相同的机械爪，由活动架、第七伸缩电机、爪架、爪子、金属铝板组成，活动架和金属铝板安装在爪架内，金属铝板与活动架连接，活动架与爪子连接，第七伸缩电机安装在爪架的上部，且第七伸缩电机的伸缩杆与金属铝板焊接在一起，由第七伸缩电机带动金属铝板上下移动，进而带动活动架运动，实现爪子的开合，达到机械爪抓住周转箱的效果。

本发明的驱动轮和随动轮均采用金属重型万向轮，利于承载转运机，不易被损坏。

本发明的中转箱由中转箱槽、滑板、水果出口组成，在中转箱槽左侧开口作为水果出口，供水果运输台伸入中转箱槽中带走水果，滑板设置在中转箱槽中，且右边高于左边，便于水果滑向水果出口处。

本发明的水果运输台、水果挑选台由水果运输台架、水果传送带、水果挑选台架、第一水果挑选台滚筒、第二水果挑选台滚筒、水果运输台电机、水果运输台电机齿轮、水果运输台滚筒齿轮、水果运输台滚筒组成，水果运输台架与水果挑选台架连接在一起，第一水果挑选台滚筒、第二水果挑选台滚筒分别安装在水果挑选台架的左侧和右侧，水果传送带铺设在水果运输台架与水果挑选台架上，用于将水果从中转箱运输至水果挑选机进行挑选，水果运输台电机安装在水果运输台架的右端表面，水果运输台电机齿轮固定在水果运输台电机的旋转轴上，水果运输台滚筒安装在水果运输台架右侧内，水果运输台滚筒齿轮固定在水果运输台滚筒上，由水果运输台电机带动水果运输台电机齿轮转动，为水果运输台滚筒齿轮传动，进而带动水果运输台滚筒运动，由水果运输台滚筒带动水果传送带运动，第一水果挑选台滚筒、第二水果挑选台滚筒用于辅助水果运输台滚筒带动水果传送带运动，使得水果传送带能顺畅将水果运输至水果挑选机进行挑选。

本发明的水果传送带上均匀设置正方形槽，每个槽中能放置一个水果，可根据不同类型的水果切换不同规格的水果传送带，槽中开有空，便于穿过水果的近红外光透过水果传送带。

本发明的水果挑选机由光纤光谱仪、机械臂、第四高清摄像头、光纤探头、菲涅尔透镜、第五高清摄像头、凸透镜、卤素灯、水果挑选机架组成，光纤光谱仪安装在水果挑选机架的顶端，用于对光纤探头检测到的信息进行分析，机械臂安装在水果挑选机架内部顶端，用于将劣质水果夹出去，第四高清摄像头、第五高清摄像头安装在水果挑选机架内的中间两侧，用于采集受损、变形、腐烂的水果图像，同时辅助机械臂将受损、变形、腐烂的水果提取出来，在水果传送带下方设置一排光纤探头，且光纤探头的位置刚好与水果传送带上的任意一排孔处于同一直线上，用于接收水果的可见红外光，菲涅尔透镜安装在光纤探头上方，用于汇聚水果的可见红外光到光纤探头上，在水果挑选机架中上方安装一排卤素灯，用于照射待测水果，进入水果的光线发生折射，凸透镜安装在卤素灯正下方，用于将卤素灯的灯光平行射入待检水果中，且光纤探头、菲涅尔透镜、凸透镜、水果传送带上的孔、卤素灯处于同一直线上。本发明的水果挑选机工作过程为：由控制箱控制水果运输台电机带动水果传送带将水果送入水果挑选机架下，且每次控制水果传送带上的一排水果进入到水果挑选机架下，此时控制箱控制第四高清摄像头、第五高清摄像头对水果的外观进行图像识别，当识别到有受损、变形、腐烂的水果时，控制箱控制机械臂将该水果提取出来；同时，卤素灯将光照射到待测水果上，进入水果的光线发生折射后进入到光纤探头，光纤探头将该信息传送到光纤光谱仪进行分析，光纤光谱仪分析出的结果传输给控制箱，由控制箱得出水果内的糖、酸度，同时探测出水果内部是否腐烂，当检测到水果内部发生腐烂时，控制箱控制机械臂将该水果提取出来，使得经过水果挑选机的水果的质量达到最优。

本发明的机械臂由机械臂底座、机械臂旋转电机、小臂伸缩电机、大臂伸缩电机、大臂、小臂、机械臂爪伸缩电机、机械臂爪活动架、机械臂爪组成，机械臂旋转电机安装在机械臂底座上，用于为大臂提供转向动力，大臂固定在机械臂旋转电机的旋转轴上，小臂连接在大臂与机械臂爪伸缩电机之间，小臂伸缩电机、大臂伸缩电机安装在大臂下端，小臂伸缩电机控制小臂的伸缩，大臂伸缩电机控制大臂的伸缩，机械臂爪活动架连接起机械臂爪伸缩电机的伸缩杆和机械臂爪，由机械臂爪伸缩电机控制机械臂爪的开合，使得机械臂爪能很好的抓起需要挑选出来的水果。

本发明的周转箱运输台由周转箱运输台架、第一链条、第二链条、第一周转箱运输台滚筒、周转箱运输台电机齿轮、周转箱运输台电机、第二周转箱运输台滚筒齿轮、第二周转箱运输台滚筒组成，第一周转箱运输台滚筒和第二周转箱运输台滚筒固定在周转箱运输台架两端，第一链条、第二链条横跨在第一周转箱运输台滚筒和第二周转箱运输台滚筒上，用于运输空置的周转箱，周转箱运输台电机安装在周转箱运输台架右侧的外表面，周转箱运输台电机齿轮固定在周转箱运输台电机的旋转轴上，第二周转箱运输台滚筒齿轮固定在第二周转箱运输台滚筒上，由周转箱运输台电机带动周转箱运输台电机齿轮转动，为第二周转箱运输台滚筒齿轮传动，第二周转箱运输台滚筒齿轮带动第二周转箱运输台滚筒转动，进而带动第一链条和第二链条运动。

本发明利用机械电子技术、自动控制理论、近红外光谱科学相结合对水果进行分选的结构，从而可以得到以下有益效果：

1.本发明利用转运机将进料台上存放的装有水果的周转箱运输到中转箱，由水果运输台将中转箱中的水果运输至水果挑选台进行挑选，无需人工参与即可实现水果的挑选，降低了人工成本，提高了工作效率。

2.本发明利用水果挑选机通过图像识别和近红外光透射技术对水果的外表和内部进行全面检测，同时对水果内部的糖、酸度进行在线检测与分级，能有效的挑选出受损、变形、腐烂、以及即将腐烂的水果。

附图说明

图1为本发明一种智能水果分选机的安装的结构示意图；

图2为本发明一种智能水果分选机的进料台结构示意图；

图3为本发明一种智能水果分选机的转运机结构示意图；

图4为本发明一种智能水果分选机的机械爪结构示意图；

图5为本发明一种智能水果分选机的中转箱结构示意图；

图6为本发明一种智能水果分选机的水果运输台、水果挑选台结构示意图；图7为本发明一种智能水果分选机的水果传送带结构示意图；

图8为本发明一种智能水果分选机的水果挑选机结构示意图；

图9为本发明一种智能水果分选机的机械臂结构示意图；

图10为本发明一种智能水果分选机的周转箱运输台结构示意图。

主要元件符号说明。

具体实施方式

下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。

请参阅图1至10，所示为本发明第一实施例中的一种智能水果分选机，包括进料台1、转运机2、滑轨3、转运机架4、中转箱5、水果运输台6、水果挑选台7、水果挑选机8、控制箱9、周转箱运输台10。

如图1所示，所述的进料台1固定在转运机架4右侧，滑轨3固定在转运机架4顶部，转运机2安装在转运机架4顶部，且沿着滑轨3滑动，用于将进料台1上的装有水果的周转箱转运到中转箱5处，并将水果倒入中转箱5，接着把空的周转箱放置到周转箱运输台10上，中转箱5连接在转运机架4左侧，水果运输台6连接在水果挑选台7与中转箱5之间，用于将中转箱5中的水果运输至水果挑选台7，水果挑选机8架空在水果挑选台7上，用于挑选水果，周转箱运输台10安装在转运机架4下方，用于将空置的周转箱进行转移到周转箱放置处，控制箱9安装在中转箱5的外表面，用于控制进料台1将装有水果的周转箱移送到转运机架4；控制转运机2将周转箱中的水果倒入中转箱5后，将空置的周转箱放到周转箱运输台10上运输到周转箱放置处，控制水果运输台6、水果挑选台7将水果运输至水果挑选机8下进行挑选；控制水果挑选台7将水果运输至水果挑选机8下，并控制水果挑选机8对水果的外表面、内部、以及内部的糖、酸度进行在线检测与分级。

如图2所示，所述的进料台1由进料台架11、进料台传送带12、第一进料台滚筒13、进料台电机14、进料台电机齿轮15、第一进料台滚筒齿轮16、第二进料台滚筒17组成，第一进料台滚筒13和第二进料台滚筒17分别固定在进料台架11两端，进料台传送带12铺设在第一进料台滚筒13和第二进料台滚筒17上，用于运输装有水果的周转箱，进料台电机14安装在进料台架11右端，进料台电机齿轮15固定在进料台电机14的旋转轴上，第一进料台滚筒齿轮16固定在第一进料台滚筒13上，由进料台电机14带动进料台电机齿轮15转动，为第一进料台滚筒齿轮16传动，第一进料台滚筒齿轮16带动第一进料台滚筒13转动，进而带动进料台传送带12转动，第二进料台滚筒17用于辅助第一进料台滚筒13移动进料台传送带12，进料台电机齿轮15与第一进料台滚筒齿轮16之间采用直齿轮传动方式，便于进料台电机14将力传递给第一进料台滚筒16，进而更好的带动进料台传送带12运输装有水果的周转箱。

如图3所示，所述的转运机2由金属铝盒18、第一伸缩电机19、第一步进电机20、驱动轮21、轮轴22、轮轴齿轮23、第一步进电机齿轮24、滑槽25、随动轮26、第二伸缩电机27、第一高清摄像头28、第三伸缩电机29、第二机械爪30、第三机械爪31、第二高清摄像头32、第五机械爪33、第四机械爪34、第三高清摄像头35、第五伸缩电机36、第四伸缩电机37、钢板38组成，金属铝盒18底部开出滑槽25，当转运机2在滑轨3上运动时，金属铝盒18底部的滑槽25刚好卡在滑轨3上，驱动轮21和随动轮26镶嵌在滑槽25中，第一伸缩电机19安装在金属铝盒18内，用于改变钢板38的高度，第一步进电机20安装在金属铝盒18内，第一步进电机齿轮24固定在第一步进电机20的旋转轴上，轮轴22穿过轮轴齿轮23连接驱动轮21，第一步进电机齿轮24与轮轴齿轮23之间采用斜齿锥齿轮传动方式，由第一步进电机20带动第一步进电机齿轮24转动，为轮轴齿轮23传动，进而带动驱动轮21在滑轨3上移动，随动轮26用于辅助驱动轮21带动转运机2移动，钢板38焊接在第一伸缩电机19的伸缩杆上，第二伸缩电机27、第三伸缩电机29、第五伸缩电机36、第四伸缩电机37分别安装在钢板38的四个角上，第二伸缩电机27、第三伸缩电机29、第五伸缩电机36、第四伸缩电机37的伸缩杆分别与第二机械爪30、第三机械爪31、第五机械爪33、第四机械爪34连接，用于控制第二机械爪30、第三机械爪31、第五机械爪33、第四机械爪34提起或放下周转箱，第一高清摄像头28安装在钢板38左侧，第二高清摄像头32安装在钢板38底部，第三高清摄像头35安装在钢板38右侧，由第一高清摄像头28、第二高清摄像头32、第三高清摄像头35辅助第二机械爪30、第三机械爪31、第五机械爪33、第四机械爪34将装有水果的周转箱从进料台1处运输到中转箱5，同时将空置的周转箱放到周转箱运输台10，当第三高清摄像头35采集到进料台1上有装有水果的周转箱进入到转运机架4中时，将信息传输给控制箱9，由控制箱9控制第一步进电机20带动驱动轮21将转运机2移送至周转箱顶部，同时控制第一伸缩电机19、第二伸缩电机27、第三伸缩电机29、第五伸缩电机36、第四伸缩电机37分别将第二机械爪30、第三机械爪31、第五机械爪33、第四机械爪34伸到周转箱边缘处，第二高清摄像头32与控制箱9通信，引导第二机械爪30、第三机械爪31、第五机械爪33、第四机械爪34提起周转箱，第一高清摄像头28采集中转箱5的位置，与控制箱9通讯，引导转运机2将装有水果的周转箱转运至中转箱5处，此时，控制箱9控制第四伸缩电机37、第五伸缩电机36将第四机械爪34、第五机械爪33往上提起，将装有水果的周转箱的后端提起，使得水果进入中转箱5中，当第二高清摄像头32采集到周转箱中的水果全部倒入中转箱5后，控制箱9控制第二机械爪30、第三机械爪31、第五机械爪33、第四机械爪34将空置的周转箱放到周转箱运输台10。

如图4所示，所述的第二机械爪30、第三机械爪31、第五机械爪33、第四机械爪34采用相同的机械爪，由活动架39、第七伸缩电机40、爪架41、爪子42、金属铝板43组成，活动架39和金属铝板43安装在爪架41内，金属铝板43与活动架39连接，活动架39与爪子42连接，第七伸缩电机40安装在爪架41的上部，且第七伸缩电机40的伸缩杆与金属铝板43焊接在一起，由第七伸缩电机40带动金属铝板43上下移动，进而带动活动架39运动，实现爪子41的开合，达到机械爪抓住周转箱的效果。

所述的驱动轮21和随动轮26均采用金属重型万向轮，利于承载转运机2，不易被损坏。

如图5所示，所述的中转箱5由中转箱槽44、滑板45、水果出口46组成，在中转箱槽44左侧开口46作为水果出口，供水果运输台6伸入中转箱槽44中带走水果，滑板45设置在中转箱槽44中，且右边高于左边，便于水果滑向水果出口46处。

如图6所示，所述的水果运输台6、水果挑选台7由水果运输台架47、水果传送带48、水果挑选台架49、第一水果挑选台滚筒50、第二水果挑选台滚筒51、水果运输台电机52、水果运输台电机齿轮53、水果运输台滚筒齿轮54、水果运输台滚筒55组成，水果运输台架47与水果挑选台架48连接在一起，第一水果挑选台滚筒50、第二水果挑选台滚筒51分别安装在水果挑选台架48的左侧和右侧，水果传送带48铺设在水果运输台架47与水果挑选台架49上，用于将水果从中转箱5运输至水果挑选机8进行挑选，水果运输台电机52安装在水果运输台架47的右端表面，水果运输台电机齿轮53固定在水果运输台电机52的旋转轴上，水果运输台滚筒55安装在水果运输台架47右侧内，水果运输台滚筒齿轮54固定在水果运输台滚筒55上，由水果运输台电机52带动水果运输台电机齿轮53转动，为水果运输台滚筒齿轮54传动，进而带动水果运输台滚筒55运动，由水果运输台滚筒55带动水果传送带运动，第一水果挑选台滚筒50、第二水果挑选台滚筒51用于辅助水果运输台滚筒53带动水果传送带48运动，使得水果传送带48能顺畅将水果运输至水果挑选机8进行挑选。

如图7所示，所述的水果传送带48上均匀设置正方形槽，每个槽中能放置一个水果，可根据不同类型的水果切换不同规格的水果传送带，槽中开有空，便于穿过水果的近红外光透过水果传送带48。

如图8所示，所述的水果挑选机8包括光纤光谱仪56、机械臂57、第四高清摄像头58、光纤探头59、菲涅尔透镜60、第五高清摄像头61、凸透镜62、卤素灯63、水果挑选机架64，光纤光谱仪56安装在水果挑选机架64的顶端，用于对光纤探头59检测到的信息进行分析，机械臂57安装在水果挑选机架64内部顶端，用于将劣质水果夹出去，第四高清摄像头58、第五高清摄像头61安装在水果挑选机架64内的中间两侧，用于采集受损、变形、腐烂的水果图像，同时辅助机械臂57将受损、变形、腐烂的水果提取出来，在水果传送带48下方设置一排光纤探头59，且光纤探头59的位置刚好与水果传送带48上的任意一排孔处于同一直线上，用于接收水果的可见红外光，菲涅尔透镜60安装在光纤探头59上方，用于汇聚水果的可见红外光到光纤探头59上，在水果挑选机架64中上方安装一排卤素灯63，用于照射待测水果，进入水果的光线发生折射，凸透镜62安装在卤素灯63正下方，用于将卤素灯63的灯光平行射入待检水果中，且光纤探头59、菲涅尔透镜60、凸透镜62、水果传送带48上的孔、卤素灯63处于同一直线上。

所述的水果挑选机8工作过程为：由控制箱9控制水果运输台电机52带动水果传送带48将水果送入水果挑选机架49下，且每次控制水果传送带48上的一排水果进入到水果挑选机架64下，此时控制箱9控制第四高清摄像头58、第五高清摄像头61对水果的外观进行图像识别，通过图像识别技术，当识别到有受损、变形、腐烂的水果时，控制箱9控制机械臂57将该水果提取出来；同时，卤素灯63将光照射到待测水果上，进入水果的光线发生折射后进入到光纤探头59，光纤探头59将该信息传送到光纤光谱仪56进行分析，光纤光谱仪56分析出的结果传输给控制箱9，由控制箱9得出水果内的糖、酸度，同时探测出水果内部是否腐烂，当检测到水果内部发生腐烂时，控制箱9控制机械臂57将该水果提取出来，使得经过水果挑选机8的水果的质量达到最优。

如图9所示，所述的机械臂57由机械臂底座65、机械臂旋转电机66、小臂伸缩电机67、大臂伸缩电机68、大臂69、小臂70、机械臂爪伸缩电机71、机械臂爪活动架72、机械臂爪73组成，机械臂旋转电机66安装在机械臂底座65上，用于为大臂69提供转向动力，大臂69固定在机械臂旋转电机66的旋转轴上，小臂70连接在大臂69与机械臂爪伸缩电机71之间，小臂伸缩电机67、大臂伸缩电机68安装在大臂69下端，小臂伸缩电机67控制小臂70的伸缩，大臂伸缩电机68控制大臂69的伸缩，机械臂爪活动架72连接起机械臂爪伸缩电机71的伸缩杆和机械臂爪73，由机械臂爪伸缩电机71控制机械臂爪73的开合，使得机械臂爪73能很好的抓起需要挑选出来的水果。

如图10所示，所述的周转箱运输台10由周转箱运输台架74、第一链条75、第二链条76、第一周转箱运输台滚筒77、周转箱运输台电机齿轮78、周转箱运输台电机79、第二周转箱运输台滚筒齿轮80、第二周转箱运输台滚筒81组成，第一周转箱运输台滚筒77和第二周转箱运输台滚筒81固定在周转箱运输台架74两端，第一链条75、第二链条76横跨在第一周转箱运输台滚筒77和第二周转箱运输台滚筒81上，用于运输空置的周转箱，周转箱运输台电机79安装在周转箱运输台架74右侧的外表面，周转箱运输台电机齿轮78固定在周转箱运输台电机79的旋转轴上，第二周转箱运输台滚筒齿轮80固定在第二周转箱运输台滚筒81上，由周转箱运输台电机79带动周转箱运输台电机齿轮78转动，为第二周转箱运输台滚筒齿轮80传动，第二周转箱运输台滚筒齿轮80带动第二周转箱运输台滚筒81转动，进而带动第一链条75和第二链条76运动。

本发明的工作原理与工作过程如下：

当第三高清摄像头35采集到进料台1上有装有水果的周转箱进入到转运机架4中时，将信息传输给控制箱9，由控制箱9控制第一步进电机20带动驱动轮21将转运机2移送至周转箱顶部，同时控制第一伸缩电机19、第二伸缩电机27、第三伸缩电机29、第五伸缩电机36、第四伸缩电机37分别将第二机械爪30、第三机械爪31、第五机械爪33、第四机械爪34伸到周转箱边缘处，第二高清摄像头32与控制箱9通信，引导第二机械爪30、第三机械爪31、第五机械爪33、第四机械爪34提起周转箱，第一高清摄像头28采集中转箱5的位置，与控制箱9通讯，引导转运机2将装有水果的周转箱转运至中转箱5处，此时，控制箱9控制第四伸缩电机37、第五伸缩电机36将第四机械爪34、第五机械爪33往上提起，将装有水果的周转箱的后端提起，使得水果进入中转箱5中，当第二高清摄像头32采集到周转箱中的水果全部倒入中转箱5后，控制箱9控制第二机械爪30、第三机械爪31、第五机械爪33、第四机械爪34将空置的周转箱放到周转箱运输台10。此时控制箱9控制周转箱运输台电机79带动第一链条75、第二链条76转动，将周转箱运输到周转箱放置处；控制箱9控制水果运输台电机52带动水果传送带48将水果送入水果挑选机架49下，此时控制箱9控制第四高清摄像头58、第五高清摄像头61对水果的外观进行图像识别，当识别到有受损、变形、腐烂的水果时，控制箱9控制机械臂57将该水果提取出来；同时，卤素灯63将光照射到待测水果上，进入水果的光线发生折射后进入到光纤探头59，光纤探头59将该信息传送到光纤光谱仪56进行分析，光纤光谱仪56分析出的结果传输给控制箱9，由控制箱9得出水果内的糖、酸度，同时探测出水果内部是否腐烂，当检测到水果内部发生腐烂时，控制箱9控制机械臂57将该水果提取出来，使得经过水果挑选机8的水果的质量达到最优。

本发明还包括以下内容：

A1.一种智能水果分选机，其特征在于：包括进料台、转运机、滑轨、转运机架、中转箱、水果运输台、水果挑选台、水果挑选机、控制箱、周转箱运输台，所述转运机安装在所述转运机架顶部，且沿着所述滑轨滑动，用于将进料台上的装有水果的周转箱转运到中转箱处，并将水果倒入所述中转箱，接着把空的周转箱放置到所述周转箱运输台上，所述水果运输台连接在所述水果挑选台与所述中转箱之间，用于将所述中转箱中的水果运输至所述水果挑选台，所述水果挑选机架空在水果挑选台上，用于挑选水果，所述周转箱运输台用于将空置的周转箱进行转移到所述周转箱放置处，所述控制箱用于控制所述进料台将装有水果的周转箱移送到所述转运机架、用于控制所述转运机将周转箱中的水果倒入中转箱后，将空置的周转箱放到所述周转箱运输台上运输到周转箱放置处、用于控制所述水果运输台、所述水果挑选台将水果运输至所述水果挑选机下进行挑选、用于控制所述水果挑选台将水果运输至所述水果挑选机下、并用于控制所述水果挑选机对水果的外表面、内部、以及内部的糖、酸度进行在线检测与分级。

A2.根据A1所述的智能水果分选机，其特征在于：所述进料台固定在所述转运机架的右侧，所述滑轨固定在所述转运机架顶部，所述中转箱连接在转运机架左侧，所述周转箱运输台安装在所述转运机架下方，所述控制箱安装在所述中转箱的外表面。

A3.根据A1所述的一种智能水果分选机，其特征在于：所述转运机包括金属铝盒、第一伸缩电机、第一步进电机、驱动轮、轮轴、轮轴齿轮、第一步进电机齿轮、滑槽、随动轮、第二伸缩电机、第一高清摄像头、第三伸缩电机、第二机械爪、第三机械爪、第二高清摄像头、第五机械爪、第四机械爪、第三高清摄像头、第五伸缩电机、第四伸缩电机、钢板，金属铝盒底部开出滑槽，当转运机在滑轨上运动时，金属铝盒底部的滑槽刚好卡在滑轨上，驱动轮和随动轮镶嵌在滑槽中，第一伸缩电机安装在金属铝盒内，用于改变钢板的高度，第一步进电机安装在金属铝盒内，第一步进电机齿轮固定在第一步进电机的旋转轴上，轮轴穿过轮轴齿轮连接驱动轮，第一步进电机齿轮与轮轴齿轮之间采用斜齿锥齿轮传动方式，由第一步进电机带动第一步进电机齿轮转动，为轮轴齿轮传动，进而带动驱动轮在滑轨上移动，随动轮用于辅助驱动轮带动转运机移动，钢板焊接在第一伸缩电机的伸缩杆上，第二伸缩电机、第三伸缩电机、第五伸缩电机、第四伸缩电机分别安装在钢板的四个角上，第二伸缩电机、第三伸缩电机、第五伸缩电机、第四伸缩电机的伸缩杆分别与第二机械爪、第三机械爪、第五机械爪、第四机械爪连接，用于控制第二机械爪、第三机械爪、第五机械爪、第四机械爪提起或放下周转箱，第一高清摄像头安装在钢板左侧，第二高清摄像头安装在钢板底部，第三高清摄像头安装在钢板右侧，由第一高清摄像头、第二高清摄像头、第三高清摄像头辅助第二机械爪、第三机械爪、第五机械爪、第四机械爪将装有水果的周转箱从进料台处运输到中转箱，同时将空置的周转箱放到周转箱运输台。

A4.根据A3所述的智能水果分选机，其特征在于：所述第二机械爪、第三机械爪、第五机械爪、第四机械爪采用相同的机械爪，由活动架、第七伸缩电机、爪架、爪子、金属铝板组成，活动架和金属铝板安装在爪架内，金属铝板与活动架连接，活动架与爪子连接，第七伸缩电机安装在爪架的上部，且第七伸缩电机的伸缩杆与金属铝板焊接在一起，由第七伸缩电机带动金属铝板上下移动，进而带动活动架运动，实现爪子的开合，达到机械爪抓住周转箱的效果。

A5.根据A1所述的智能水果分选机，其特征在于：所述中转箱包括中转箱槽、滑板、水果出口，在中转箱槽左侧开口作为水果出口，供水果运输台伸入中转箱槽中带走水果，滑板设置在中转箱槽中，且右边高于左边，便于水果滑向水果出口处。

A6.根据A1所述的智能水果分选机，其特征在于：所述水果传送带上均匀设置正方形槽，每个槽中能放置一个水果，可根据不同类型的水果切换不同规格的水果传送带，槽中开有空，便于穿过水果的近红外光透过水果传送带。

A7.根据A1所述的智能水果分选机，其特征在于：所述水果挑选机包括光纤光谱仪、机械臂、第四高清摄像头、光纤探头、菲涅尔透镜、第五高清摄像头、凸透镜、卤素灯、水果挑选机架，光纤光谱仪安装在水果挑选机架的顶端，用于对光纤探头检测到的信息进行分析，机械臂安装在水果挑选机架内部顶端，用于将劣质水果夹出去，第四高清摄像头、第五高清摄像头安装在水果挑选机架内的中间两侧，用于采集受损、变形、腐烂的水果图像，同时辅助机械臂将受损、变形、腐烂的水果提取出来，在水果传送带下方设置一排光纤探头，且光纤探头的位置刚好与水果传送带上的任意一排孔处于同一直线上，用于接收水果的可见红外光，菲涅尔透镜安装在光纤探头上方，用于汇聚水果的可见红外光到光纤探头上，在水果挑选机架中上方安装一排卤素灯，用于照射待测水果，进入水果的光线发生折射，凸透镜安装在卤素灯正下方，用于将卤素灯的灯光平行射入待检水果中，且光纤探头、菲涅尔透镜、凸透镜、水果传送带上的孔、卤素灯处于同一直线上。

A8.根据A7所述的智能水果分选机，其特征在于：所述水果挑选机工作过程为：由控制箱控制水果运输台电机带动水果传送带将水果送入水果挑选机架下，且每次控制水果传送带上的一排水果进入到水果挑选机架下，此时控制箱控制第四高清摄像头、第五高清摄像头对水果的外观进行图像识别，当识别到有受损、变形、腐烂的水果时，控制箱控制机械臂将该水果提取出来；同时，卤素灯将光照射到待测水果上，进入水果的光线发生折射后进入到光纤探头，光纤探头将该信息传送到光纤光谱仪进行分析，光纤光谱仪分析出的结果传输给控制箱，由控制箱得出水果内的糖、酸度，同时探测出水果内部是否腐烂，当检测到水果内部发生腐烂时，控制箱控制机械臂将该水果提取出来，使得经过水果挑选机的水果的质量达到最优。

Claims (8)

1.一种智能水果分选机，其特征在于：包括进料台、转运机、滑轨、转运机架、中转箱、水果运输台、水果挑选台、水果挑选机、控制箱、周转箱运输台，所述转运机安装在所述转运机架顶部，且沿着所述滑轨滑动，用于将进料台上的装有水果的周转箱转运到中转箱处，并将水果倒入所述中转箱，接着把空的周转箱放置到所述周转箱运输台上，所述水果运输台连接在所述水果挑选台与所述中转箱之间，用于将所述中转箱中的水果运输至所述水果挑选台，所述水果挑选机架空在水果挑选台上，用于挑选水果，所述周转箱运输台用于将空置的周转箱进行转移到所述周转箱放置处，所述控制箱用于控制所述进料台将装有水果的周转箱移送到所述转运机架、用于控制所述转运机将周转箱中的水果倒入中转箱后，将空置的周转箱放到所述周转箱运输台上运输到周转箱放置处、用于控制所述水果运输台、所述水果挑选台将水果运输至所述水果挑选机下进行挑选、用于控制所述水果挑选台将水果运输至所述水果挑选机下、并用于控制所述水果挑选机对水果的外表面、内部、以及内部的糖、酸度进行在线检测与分级。

2.根据权利要求1所述的智能水果分选机，其特征在于：所述进料台固定在所述转运机架的右侧，所述滑轨固定在所述转运机架顶部，所述中转箱连接在转运机架左侧，所述周转箱运输台安装在所述转运机架下方，所述控制箱安装在所述中转箱的外表面。

3.根据权利要求1所述的一种智能水果分选机，其特征在于：所述转运机包括金属铝盒、第一伸缩电机、第一步进电机、驱动轮、轮轴、轮轴齿轮、第一步进电机齿轮、滑槽、随动轮、第二伸缩电机、第一高清摄像头、第三伸缩电机、第二机械爪、第三机械爪、第二高清摄像头、第五机械爪、第四机械爪、第三高清摄像头、第五伸缩电机、第四伸缩电机、钢板，金属铝盒底部开出滑槽，当转运机在滑轨上运动时，金属铝盒底部的滑槽刚好卡在滑轨上，驱动轮和随动轮镶嵌在滑槽中，第一伸缩电机安装在金属铝盒内，用于改变钢板的高度，第一步进电机安装在金属铝盒内，第一步进电机齿轮固定在第一步进电机的旋转轴上，轮轴穿过轮轴齿轮连接驱动轮，第一步进电机齿轮与轮轴齿轮之间采用斜齿锥齿轮传动方式，由第一步进电机带动第一步进电机齿轮转动，为轮轴齿轮传动，进而带动驱动轮在滑轨上移动，随动轮用于辅助驱动轮带动转运机移动，钢板焊接在第一伸缩电机的伸缩杆上，第二伸缩电机、第三伸缩电机、第五伸缩电机、第四伸缩电机分别安装在钢板的四个角上，第二伸缩电机、第三伸缩电机、第五伸缩电机、第四伸缩电机的伸缩杆分别与第二机械爪、第三机械爪、第五机械爪、第四机械爪连接，用于控制第二机械爪、第三机械爪、第五机械爪、第四机械爪提起或放下周转箱，第一高清摄像头安装在钢板左侧，第二高清摄像头安装在钢板底部，第三高清摄像头安装在钢板右侧，由第一高清摄像头、第二高清摄像头、第三高清摄像头辅助第二机械爪、第三机械爪、第五机械爪、第四机械爪将装有水果的周转箱从进料台处运输到中转箱，同时将空置的周转箱放到周转箱运输台。

4.根据权利要求3所述的智能水果分选机，其特征在于：所述第二机械爪、第三机械爪、第五机械爪、第四机械爪采用相同的机械爪，由活动架、第七伸缩电机、爪架、爪子、金属铝板组成，活动架和金属铝板安装在爪架内，金属铝板与活动架连接，活动架与爪子连接，第七伸缩电机安装在爪架的上部，且第七伸缩电机的伸缩杆与金属铝板焊接在一起，由第七伸缩电机带动金属铝板上下移动，进而带动活动架运动，实现爪子的开合，达到机械爪抓住周转箱的效果。

5.根据权利要求1所述的智能水果分选机，其特征在于：所述中转箱包括中转箱槽、滑板、水果出口，在中转箱槽左侧开口作为水果出口，供水果运输台伸入中转箱槽中带走水果，滑板设置在中转箱槽中，且右边高于左边，便于水果滑向水果出口处。

6.根据权利要求1所述的智能水果分选机，其特征在于：所述水果传送带上均匀设置正方形槽，每个槽中能放置一个水果，可根据不同类型的水果切换不同规格的水果传送带，槽中开有空，便于穿过水果的近红外光透过水果传送带。

7.根据权利要求1所述的智能水果分选机，其特征在于：所述水果挑选机包括光纤光谱仪、机械臂、第四高清摄像头、光纤探头、菲涅尔透镜、第五高清摄像头、凸透镜、卤素灯、水果挑选机架，光纤光谱仪安装在水果挑选机架的顶端，用于对光纤探头检测到的信息进行分析，机械臂安装在水果挑选机架内部顶端，用于将劣质水果夹出去，第四高清摄像头、第五高清摄像头安装在水果挑选机架内的中间两侧，用于采集受损、变形、腐烂的水果图像，同时辅助机械臂将受损、变形、腐烂的水果提取出来，在水果传送带下方设置一排光纤探头，且光纤探头的位置刚好与水果传送带上的任意一排孔处于同一直线上，用于接收水果的可见红外光，菲涅尔透镜安装在光纤探头上方，用于汇聚水果的可见红外光到光纤探头上，在水果挑选机架中上方安装一排卤素灯，用于照射待测水果，进入水果的光线发生折射，凸透镜安装在卤素灯正下方，用于将卤素灯的灯光平行射入待检水果中，且光纤探头、菲涅尔透镜、凸透镜、水果传送带上的孔、卤素灯处于同一直线上。

8.根据权利要求7所述的智能水果分选机，其特征在于：所述水果挑选机工作过程为：由控制箱控制水果运输台电机带动水果传送带将水果送入水果挑选机架下，且每次控制水果传送带上的一排水果进入到水果挑选机架下，此时控制箱控制第四高清摄像头、第五高清摄像头对水果的外观进行图像识别，当识别到有受损、变形、腐烂的水果时，控制箱控制机械臂将该水果提取出来；同时，卤素灯将光照射到待测水果上，进入水果的光线发生折射后进入到光纤探头，光纤探头将该信息传送到光纤光谱仪进行分析，光纤光谱仪分析出的结果传输给控制箱，由控制箱得出水果内的糖、酸度，同时探测出水果内部是否腐烂，当检测到水果内部发生腐烂时，控制箱控制机械臂将该水果提取出来，使得经过水果挑选机的水果的质量达到最优。