[实用新型]基于机器视觉和PLC控制的水果分拣与大小分级包装系统

说明书

本实用新型公开了一种基于机器视觉和PLC控制的水果分拣与大小分级包装系统，包括上位机、视觉检测单元、下位机、视觉筛选处理单元、大小分级单元和若干个包装单元，所述视觉检测单元的摄像头与上位机电连接，且摄像头与视觉检测单元的滚动件相配合；所述下位机与上位机电连接，且下位机与视觉筛选处理单元的执行组件、视觉检测单元的上料结构和包装单元电连接；所述上料结构的前部设有滚动件，滚动件的前部设有执行组件，执行组件的前部设有大小分级单元；所述大小分级单元的存储区与包装单元对应连接。本实用新型将现有的人工处理方式变更为全自动系统作业，节省了人力资源，降低了人工识别误差率，提高了果农经济投入及水果产值效益。

技术领域

本实用新型属于农业机械技术领域，具体涉及基于机器视觉和PLC控制的水果分拣与大小分级及包装系统。

背景技术

苹果是一种很常见的水果，而我国是世界上最大的苹果生产国和消费国。但国内水果价格低、卖果难问题经常出现，使得水果生产快速发展的势头受到抑制。苹果参与国际市场竞争的比例更低，只占世界总量的1.29%，且价格比国外水果低40%—70%。通过调查发现：水果售价中的很大一部分都来源于产后商品化处理。苹果的产后处理主要包括清洗、表面缺陷分类、大小分级、包装与保鲜等环节。目前我国苹果在国内市场与在国际市场上所遇到的问题，主要原因都在于产后处理环节的自动化设备缺失。在我国，苹果表面缺陷检测、大小分级和包装等环节主要是由人工完成，浪费大量人力资源，而速度与精度却比较低，无法满足市场需求。

随着自动控制技术发展，发达国家如德国、美国等对水果分级包装自动化方面进行了很深的研究，并研制了诸多与本国生产需求配套的各种自动化设备。随着我国农业生产体系的完善，水果产后处理系统的发展具有广阔的市场前景，而且具有极大的社会效益。

实用新型内容

针对水果产后处理环节的自动化设备缺失问题，本实用新型提出了基于机器视觉和PLC控制的水果分拣与大小分级包装系统，为苹果等类型的水果的产后处理打造了一个视觉缺陷检测分级包装系统，通过PLC实现了机械化水果缺陷识别，流水化大小分级自动装箱，优化了产后商品化处理流程，提升了水果的市场竞争力。

为解决以上技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

基于机器视觉和PLC控制的水果分拣与大小分级及包装系统，包括上位机、视觉检测单元、下位机、视觉筛选处理单元、大小分级单元和若干个包装单元，所述视觉检测单元的摄像头与上位机电连接，上位机负责视觉分析识别摄像头采集到的图形并对所得的图像进行处理，以便获得水果的颜色、大小、缺陷信息，输出结果后传输到下位机；摄像头与视觉检测单元的滚动件相配合，滚动件上的水果滚动时，便于摄像头多方位采集水果的外观信息并将图像上传到上位机；所述下位机与上位机电连接，且下位机与视觉筛选处理单元的执行组件电连接，下位机根据上位机的输出结果控制执行组件的动作，进而筛选出色泽与外观不符合要求的水果；下位机与视觉检测单元的上料结构电连接，以控制上料结构的开启；下位机和包装单元电连接以控制包装单元的启动；所述上料结构的前部设有滚动件，滚动件的前部设有执行组件，执行组件的前部设有大小分级单元，上料结构的前部与滚动件、执行组件的后部处于同一水平面上，以确保水果的传送，执行组件的前部与大小分级单元处于同一水平面上，以便于水果的传输；所述大小分级单元的存储区与包装单元对应连接，大小分级单元负责对筛选后的水果进行大小分级，包装单元负责对分级后的水果进行分别包装，每个存储区对应于一个包装单元以对同样大小的水果进行包装。