[实用新型]基于无损检测技术的香蕉实时分级包装生产线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种香蕉在线分级包装流水线，尤其是一种适用于对整把香蕉进行在线实时检测分级和包装。

背景技术

香蕉是世界上的四大水果之一，是热带地区超过40亿人的重要营养来源，在国际鲜果市场上占有很重要的地位。中国是香蕉生产大国，2006年中国香蕉产量为689.94万吨，排名世界第三，仅次于印度和巴西，到2010年我国的香蕉产量达到了810万吨。但是，中国的香蕉产业自动化水平较低，采后处理操作基本采用人工手动的方式完成，这极大地阻碍了中国香蕉工业的发展。

在果品分级领域，目前已有间隙式分级装置 (专利申请号: 200910028948.7; 200520081227.X; 200420051012.9)和孔径式分级装置 (专利申请号: 201120222895.5; 200920049609.2)等机械分级装置；也有光电检测喷气式装置(专利申请号：03273524.3)。但机械式和光电式的分级装置仅能对水果的大小和重量进行分级。机器视觉技术能够弥补以上不足之处，它可以模拟人眼视觉来实现水果形状，颜色和缺陷等方面的检测，因此产生了很多基于图像处理技术的分级装置 (专利申请号: 200620023204.8; 200920277331.4; 02295073.7; 02136377.3; 201010247587.8; 200410065216.2)。但是，这些已有的机器视觉分级装置都是针对果形为圆形和近圆形的水果。对于不规则果形的水果，目前已有穗状水果分级的分级装置 (专利申请号: 200710120255.1)。对于香蕉而言，虽有一些静态的机器视觉检测装置(专利申请号: 201220059147.4)可以适用，但由于其采后处理操作的特殊性和果形的不规则，在国内至今未有香蕉检测分级的动态装置，也未有相关的文献报道。在国外可查的资料当中，有两个专利(申请号: PCT/AU2008/00538; PCT/AU2010/001218)描述了针对香蕉检测分级装置，不过专利PCT/AU2008/00538中所涉及的装置仅能实现整把香蕉的尺寸度量，未能实现其他指标的测量和香蕉的包装操作；专利PCT/AU2010/001218虽涉及了香蕉的包装操作，但其装置只对香蕉果指适用，并不适合于整把香蕉。另外，以上两个国际专利中的检测分级部分都没能与采后的清洗保鲜防腐操作相融合。此外，有很多学者通过更换机器视觉系统中的光源，实现了水果常规理化指标的检测(Romano et al, 2011；Intaravanne et al, 2012)。

由于香蕉形状及包装形式的特殊性，以上所很多涉及到的关于圆形或近圆形水果的自动包装设备也就不能够适用于香蕉的包装，虽然国外专利PCT/AU2010/001218描述了一种香蕉果指的包装设备，但是其并不适用于一把香蕉的包装。

发明内容

为了解决以上的问题，填补国内外香蕉工业在线分级包装生产线的研究空白，本实用新型提供了一种基于无损检测技术的香蕉实时分级包装生产线，该生产流水线可以实现香蕉清洗防腐保鲜操作和实时在线的品质检测与分级，检测指标包括：尺寸、形状、颜色、缺陷和常规理化指标等，同时也可以根据所分等级实现香蕉的自动化包装。

本实用新型的技术方案是： 一种基于机器视觉的香蕉在线分级包装流水线，由传输装置、分级装置、清洗保鲜装置和包装设备组成，分级装置和清洗保鲜装置通过传输装置与包装设备连接，其特点是：

1) 分级装置：包括配有压力传感器的斜滑道、光照箱、摄像机、光源、位置传感器、装配图像采集卡及PLC控制模块的计算机和分级执行模块，配有压力传感器的斜滑道将香蕉的重量信号通过传输路径传输给PLC控制模块的计算机，PLC控制模块的计算机输出起动信号给风机和喷洒器，触发给风机和喷洒器工作；位置传感器与摄像机连接，摄像机 将位置传感器获取的香蕉位置拍摄成图像，并通过传输路径将图像信号传输给PLC控制模块的计算机；PLC控制模块的计算机将图像处理分析得到的等级信息信号与位置信息信号通过传输路径传输给分级执行模块；

2) 清洗保鲜装置由清洗装置和保鲜装置组成，清洗装置包括清洗水槽、带网孔的托果盘、旋转卸果轴、风干箱、风机、保鲜装置包括喷洒防腐保鲜箱、喷洒器、带网孔的传输带、废液槽；清洗水槽置于分级装置之前，清洗水槽内装有带网孔的托果盘，带网孔的托果盘内装有旋转卸果轴，且带网孔的托果盘和旋转卸果轴分别与小型电机连接，风干箱和喷洒防腐保鲜箱分别设置在分级装置的前、后端部上面，风干箱下面装有带网孔的传输带，带网孔的传输带放置废液槽，风干箱内装风机，喷洒防腐保鲜箱内装有喷洒器；