[發(fā)明專利]一種蘋果等級分選智能控制系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010162617.9
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111338305A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李洪斌;蘇兆鋒;遲偉;夏朋超;孟凡磊;盧彬;楊兆富;耿曉輝
• 申請（專利權(quán)）人: 煙臺拓偉智能科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G01G19/00;G01N33/02
• 代理公司: 煙臺雙聯(lián)專利事務(wù)所(普通合伙) 37225
• 代理人: 牟曉丹

1.一種蘋果等級分選智能控制系統(tǒng)，其特征在于包括財務(wù)結(jié)算系統(tǒng)、上部檢測系統(tǒng)、稱重系統(tǒng)、下部檢測運動控制系統(tǒng)、手動出口控制模組單元、分層控制模組單元、自動出口控制模組單元、機器人搬運系統(tǒng)、輸送線控制模組單元，財務(wù)結(jié)算系統(tǒng)、上部檢測系統(tǒng)、下部檢測運動控制系統(tǒng)、手動出口控制模組單元、分層控制模組單元、機器人搬運系統(tǒng)、自動出口控制模組單元、輸送線控制模組單元均與總控系統(tǒng)通訊連接；

財務(wù)結(jié)算系統(tǒng)用于完成蘋果規(guī)格、等級、數(shù)量和重量等信息的統(tǒng)計、存儲、查詢及價格計算及果農(nóng)客戶信息管理；

上部檢測系統(tǒng)用于蘋果上部外觀特征和蘋果內(nèi)部霉心病及糖度的檢測系統(tǒng)；稱重系統(tǒng)用于稱量托盤內(nèi)蘋果重量；

下部檢測運動控制系統(tǒng)用于蘋果下部外觀特征檢測；

手動出口控制模組單元用于分揀等級數(shù)量較少或品質(zhì)不佳的蘋果；

分層控制模組單元用于將托盤內(nèi)蘋果分層控制；

自動出口控制模組單元用于分揀等級數(shù)量大或品質(zhì)優(yōu)的蘋果；

機器人搬運系統(tǒng)用于將蘋果自動裝箱；

輸送線控制模組單元用于將蘋果自動運輸?shù)较鄳?yīng)出口。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種蘋果等級分選智能控制方法，其特征在于包括以下步驟：

1)、通過財務(wù)結(jié)算系統(tǒng)建立果農(nóng)客戶信息檔案，將待分選蘋果放入智能分選線放入口，財務(wù)中心啟動線體分選，通過TCP/IP連接蘋果等級分選智能控制系統(tǒng)，實時接收蘋果等級、重量、數(shù)量、出口通道、框位、框號數(shù)據(jù)；

2)、稱重系統(tǒng)稱量每個托盤與蘋果的總重量，通過485通信傳送到總控系統(tǒng)中，總控系統(tǒng)在稱重前通過FRID讀卡器讀取托盤ID，稱重完成后總重量減去托盤的重量則等于該托盤內(nèi)蘋果的重量；

通過橡膠托盤盛放蘋果，起到防止磕碰，便于輸送、取放，托盤內(nèi)都裝有RFID卡，RFID卡內(nèi)存儲區(qū)內(nèi)寫入唯一的托盤ID，RFID讀卡器設(shè)置成主動讀卡模式；

3)、通過檢測系統(tǒng)檢測內(nèi)部和外部特征實現(xiàn)蘋果等級分類，檢測系統(tǒng)將托盤ID、托盤上蘋果等級信息通過TCP/IP發(fā)送到總控系統(tǒng)；

4)、檢測系統(tǒng)通過唯一托盤ID將下部檢測、上部檢測、內(nèi)部檢測結(jié)果整合到一起；

5)、檢測系統(tǒng)將托盤ID、托盤上蘋果等級信息通過TCP/IP發(fā)送到總控系統(tǒng)；

6)、通過下部檢測運動控制系統(tǒng)升降吸盤將蘋果吸取后上升，帶動下部外觀檢測相機進行運動中檢測蘋果下部外觀；

7)、手動出口控制模組單元用于接收次果、廢果、蘋果數(shù)量較少的等級；

8)、總控系統(tǒng)檢測自動口放入數(shù)量達(dá)到設(shè)定值后總控系統(tǒng)通知機器人取料，機器人取果完成后總控系統(tǒng)通知分控系統(tǒng)，讓其空托盤回流；放果完成后總控系統(tǒng)將取果位置、放果位置、框號、數(shù)量、總重量發(fā)送給財務(wù)結(jié)算系統(tǒng)；

9)、通過機器人搬運系統(tǒng)吸取自動出口取料處的蘋果放到指定的料框中；

10)、總控系統(tǒng)檢測料框放滿后通知線體工作人員打印條碼，貼到放滿料框上；

11)、通過輸送線控制模組單元將含蘋果的托盤運送到相應(yīng)的自動出口或手動出口；

12)、通過總控系統(tǒng)檢測到該果農(nóng)的蘋果放果完成后，通知財務(wù)結(jié)算系統(tǒng)結(jié)賬，停止分選線體。

3.按照權(quán)利要求1所述的一種蘋果等級分選智能控制方法，其特征在于步驟1)中所述財務(wù)結(jié)算系統(tǒng)包括：客戶信息管理界面用于建立果農(nóng)客戶檔案；計價信息界面用于顯示當(dāng)前果農(nóng)客戶已經(jīng)分選完成的蘋果等級、數(shù)量、重量、價格；價格調(diào)整界面用于調(diào)整市場價格的變化；賬單打印界面用于打印果農(nóng)客戶已經(jīng)分選完成的蘋果等級、數(shù)量、重量、價格；歷史記錄界面用于查找果農(nóng)客戶已經(jīng)分選完成的蘋果等級、數(shù)量、重量、價格、框號及存儲位置；裝箱信息界面用于顯示果農(nóng)客戶已經(jīng)分選完成的蘋果等級、數(shù)量、重量、價格、框號及自動出口號；導(dǎo)出功能界面用于將果農(nóng)客戶已經(jīng)分選完成的蘋果等級、數(shù)量、重量、價格、框號及自動出口號信息導(dǎo)出電子存單；啟動界面用于啟動智能分選線體；停止界面用于停止智能分選線體。

4.按照權(quán)利要求1所述的一種蘋果等級分選智能控制方法，其特征在于步驟3)所述檢測系統(tǒng)包括：用于檢測托盤內(nèi)蘋果上部外觀特征檢測的蘋果上部檢測系統(tǒng)、用于檢測托盤內(nèi)蘋果下部外觀特征檢測蘋果下部檢測系統(tǒng)、用于檢測托盤內(nèi)蘋果內(nèi)部特征檢測的蘋果內(nèi)部檢測。

5.按照權(quán)利要求1所述的一種蘋果等級分選智能控制方法，其特征在于步驟7)具體為：通過人機交互界面設(shè)定或更改該手動出口的蘋果等級、存儲數(shù)量，利用RFID讀卡器讀取流經(jīng)的托盤ID，發(fā)送給該控制模組單元可編程控制器，該單元可編程控制器將該托盤ID發(fā)送給總控系統(tǒng)，總控系統(tǒng)回傳該托盤ID對應(yīng)的蘋果等級；本系統(tǒng)判定回傳的蘋果等級是否與該手動出口等級相等，如果相等則輸出擺動氣缸，則將該托盤放入該手動出口內(nèi)；當(dāng)檢測手動口放入數(shù)量達(dá)到設(shè)定值后，通知線體工作人員將手動出口處的蘋果取走；

所述分層控制模組單元的具體操作流程為：RFID讀卡器讀取流經(jīng)的托盤ID，發(fā)送給該控制模組單元可編程控制器，該單元可編程控制器將該托盤ID發(fā)送給總控系統(tǒng)，總控系統(tǒng)將該托盤ID對應(yīng)的蘋果等級回傳；本系統(tǒng)判定回傳的蘋果等級是否有與下層自動出口6-10中任一個出口等級相等，如果有相等等級則輸出擺動氣缸，將該托盤放入下層輸送線中，如果不相等則復(fù)位擺動氣缸，將該托盤放入上層流水線中；

所述自動出口控制模組單元的具體操作流程為：通過人機交互界面設(shè)定或更改該自動出口的蘋果等級、取料處存儲數(shù)量、中轉(zhuǎn)區(qū)存儲數(shù)量、進料速度、出料速度；RFID讀卡器讀取流經(jīng)的托盤ID，發(fā)送給該控制模組單元可編程控制器，該單元可編程控制器將該托盤ID發(fā)送給總控系統(tǒng)，總控系統(tǒng)將該托盤ID對應(yīng)的蘋果等級回傳；本系統(tǒng)判定回傳的蘋果等級是否與該自動出口等級相等，如果相等則輸出擺動氣缸，將該托盤放入該自動出口中轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)；當(dāng)中轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)蘋果數(shù)量達(dá)到中轉(zhuǎn)區(qū)設(shè)定的存儲數(shù)量后向取料處放入一排，當(dāng)取料處排數(shù)達(dá)到取料處設(shè)定數(shù)量后，通知總控系統(tǒng)該自動出口取料處放滿，當(dāng)收到機器人取料完成后開始執(zhí)行空托盤回流程序。