苹果分级机输送与翻转机构设计

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苹果分级机输送与翻转机构设计苹果分级机输送与翻转机构设计
李
晶
张东兴
刘
宝
(中国农业大学工学院， 北京 100083)


摘要

阐述了苹果定位和翻转的实现方法与原理。设计了-种苹果专用输送机构， 该机构在输送苹果的过
程中完成苹果的定位，并实现不同直径苹果以近似相同的角速度均匀翻转，以便苹果分级机进行图像采集和处理。
实验表明，该机构能够完成苹果的定位和翻转， 图像采集结果能够满足分级要求。
关键词: 苹果
分级
输送翻转机构
定位
图像采集
中图分类号: S226
5 文献标识码: A
Design of Conveyer and Turnover Mechanism of Apple Grader
Li Jing
Zhang Dongxing
Liu Bao
( College of Engineer ing ， China Agr icultur al University ， Beij ing 100083， China)
Abstract
T he method and principle of apple orientation and turnover were described. An apple conveyer
and turnover mechanism w ere specially designed to accomplish the orientation of different diameter
apples and turn them over by the approximately same angular speed in order to collect and process the
images of apples for apple grading in next step. Experiment results indicate that the mechanism could
accomplish apple orientation and turnover， imag e col lection results can meet grading requirement .
Key words
Apple， Grading ， Conveyer and turnover mechanism， Orientat ion， Image collect ion
收稿日期: 2008- 07- 09
修回日期: 2009- 02- 20
作者简介: 李晶， 博士生， 主要从事苹果无损检测分级装备技术研究， E -mail: lijingbj### yeah. net


引言
目前，国内外针对苹果外部质量的智能分级检
测设备很多，其输送翻转机构多为类圆形水果通用
的双锥式滚子链结构[ 1 4]
， 通过链的牵引和滚子的
自转完成苹果前移和翻转， 从而为实现苹果外表面
图像信息的实时采集提供条件。有学者对输送翻转
机构的滚子外形和间距等进行优化处理， 能够实现
不同直径的苹果滚动角速度基本-致， 以满足后续
的图像采集需求[ 5]
。但苹果在落入输送翻转机构
上时并不能保证其果梗和果萼所成的轴与滚子轴线
平行，由于苹果果梗和果萼的存在，会导致苹果翻转
速度的不稳定， 造成获取的表面信息不准确， 出现图
像信息重漏的现象;并且当果梗或果萼落入摄像区
时会增加计算机识别处理的难度，从而影响系统的
分级时间和质量。而将苹果定位后再进行输送和图
像信息的采集可以避免以上问题[ 6 7]
， 本文提出-
种专门应用于苹果分级检测的输送翻转机构，在输
送的过程中完成苹果的定位和不同直径苹果的匀速
翻转，确保图像信息采集的全面准确。
1
苹果分级机整体结构和工作过程
对于基于计算机视觉的苹果自动分级系统来
说，苹果理想翻转运动为不同直径苹果沿果梗和果
萼所构成的果轴以同-角速度匀速转动。而-般情
况下，喂入输送带的苹果姿态不能得到保证，也就无
法准确找到果轴的位置，因此考虑通过苹果定位，使
不同姿态的苹果实现姿态统-。
苹果分级系统输送与翻转机构的结构示意图如
图1 所示。整个机构由环形传送链传动， 分体式果
盘以-定间隔排列在链上。整个机构按功能可分为
苹果喂入区A、 定位区B、 摄像区 C 和卸果区D。落
入果盘的苹果在传动链的带动下进入定位区，在定
位区由于机构的作用， 使苹果在外力的作用下产生