[发明专利]开心果头尾置换与姿态调整的旋转机械装置及其方法

说明书

本发明公开了一种用于开心果头尾置换与姿态调整的旋转机械装置及方法，该装置包括：计算机、工业相机以及成像结构等。相机采集图像，计算机识别开心果轮廓及其倾斜角度。其角度提取算法步骤：中值滤波、提取蓝色分量、图像分割、联通性分析、形态学变换、边缘检测、轮廓提取、椭圆拟合以及提取倾斜角度。具体控制方法包括：1)当开心果进入头尾置换旋转工位时，当前角度与预设角度对比判断，确定角度调整值；2)将调整值转化为脉冲信号，传送给伺服电机；3)伺服电机将输出旋转运动的动力，并依次通过联轴器、旋转主轴、旋转支撑平台，带动开心果进行旋转运动。本发明采用智能视觉提取开心果的倾斜角度，有效替代人工作业、提高生产效率。

技术领域

本发明涉及农业食品加工机械制造领域，具体涉及用于开心果头尾置换与姿态调整的旋转机械装置及其方法。

背景技术

目前在开心果的头尾置换的加工工序中，最普遍与最传统的方法是需要通过操作人员人工目视检测后，手动地将开心果一颗一颗地依次旋转到预设的位置上。但是这种方法费时费力，重复性强，劳动强度大，效率低，主观因素影响较大，而且随着操作时间的加长，很容易导致操作人员出现疲劳，从而使工作错误率提高。生产线生产过程中，仅仅靠人工操作不仅费时费力，而且工作精度不够精准，因此通过人工放置法已经满足不了生产线高效率、高质量的要求。

公开号为CN206059284U的中国专利提出了一种用于装配继电器零件的单气缸旋转机构，该方法通过气缸提供动力，借助旋转块，传动块，转轴和零件固定夹头之间的连接传动关系，对继电器零件在水平面上的角度进行调整，从而完成继电器零件的装配。但是这种方法需要采用气缸等自动化设备，容易造成在旋转过程中的震动，从而影响旋转位置的精度。

公开号为CN204980363U的中国专利提出了一种玻璃瓶旋转搬运装置，利用旋转的具有负压功能的圆盘将传送部件上输送过来的玻璃瓶吸起，旋转的圆盘将瓶子带到最上端后，由上方的摩擦棒驱动玻璃瓶进行360°旋转进行检测，最后再将玻璃瓶放置于链条上。但是这种方法在玻璃瓶旋转的过程中没有受到压紧，容易造成玻璃瓶在旋转过程中的不稳定。

综上，本领域内急需能快速、有效、全自动化地完成开心果轮廓提取，并精准调整开心果姿态，提高工作效率，降低错误率。

发明内容

本发明实施例提供了一种开心果头尾置换与姿态调整的旋转机械装置及其方法，解决了人工操作耗时长、效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的机械装置技术方案具体如下：

一种用于开心果头尾置换与姿态调整的旋转机械装置，包括：旋转支撑平台，所述旋转支撑平台设置有联轴器连接伺服电机，所述伺服电机设置有信号连接的伺服驱动器、控制器与计算机，以及工业相机。所述工业相机用于采集开心果骨架图像并传输给所述计算机，所述计算机通过图像分析与识别算法获得开心果轮廓，提取轮廓倾斜角度，并与预设的开心果轮廓角度允许范围进行对比判断，确定所需要调整的角度变化值。

进一步的，所述旋转机械装置还包括：压紧机构，所述压紧机构位于所述旋转支撑平台正上方。

更进一步的，所述工业相机位于操作平台上方，并与操作平台的工作平面呈平行状态。

进一步的，所述工业相机还连接有工业镜头，所述工业镜头位于工业相机正下方并与操作平台的工作平面呈平行状态。

进一步的，所述工业相机还连接有照明装置，所述照明装置正对所述工业相机的下方设置。

进一步的，所述旋转支撑平台设置有机械臂，所述机械臂位于所述旋转支撑平台两侧。

进一步的，所述旋转支撑平台设置有压紧机构，所述压紧机构位于旋转支撑平台正上方。

本发明所采用的控制方法技术方案具体如下：