[發明專利]一種基于機器視覺的番薯干加工自動去皮設備及去皮方法

在審

• 申請號: 202010462223.5
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111480861A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 吳衛成;蔡靜;張俊;夏其樂;劉大群;曹艷;張程程;童川;陳劍兵;吳列洪
• 申請（專利權）人: 浙江省農業科學院
• 主分類號: A23N7/02
• 分類號: A23N7/02;A23N7/10;B25J15/08;B25J11/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 沈淵琪

本發明公開了一種基于機器視覺的番薯干加工自動去皮設備及去皮方法，其特征在于包括輸送裝置Ⅰ、去皮裝置和輸送裝置Ⅱ，所述去皮裝置的一側設置有輸送裝置Ⅰ，另一側設置有輸送裝置Ⅱ。番薯在輸送過程中采用自應力感應裝置使得輸送過程中的番薯始終保持平穩、不發生滾動掉落的意外情形；同時能夠在一條去皮生產流水線上實現番薯機械化、自動化去皮作業，并且通過視覺系統檢測一次去皮后的番薯存在的缺陷，通過視覺系統分析得出結果并反饋給多功能機械手進行單獨去皮和挖孔作業，無需人工再次檢驗，大大提高了番薯去皮作業效率。

技術領域

本發明涉及一種農產品加工裝置，尤其涉及一種基于機器視覺的番薯干加工自動去皮設備及去皮方法。

背景技術

番薯又稱地瓜，營養豐富，種植面積較廣，鮮食難以消耗其巨大的生產量，新鮮番薯保存較難，因此將番薯加工成食品是目前番薯種植大戶的迫切需求。番薯可以加工成多味食品，如薯條、薯片、番薯干等。在制作番薯干的加工食品過程中，對番薯需要進行清洗、去皮、切條、蒸煮、漂燙、瀝干、烘干、真空包裝等工序，其中由于番薯去皮工藝是第一道工序，去皮質量直接影響番薯干產品的質量。由于番薯的個體生長差異性，番薯的外形特征各異，很難對番薯進行一次性去皮，尤其是對番薯表面的凹凸不平的坑，通常很難通過機械進行去皮，目前大多依靠人工進行二次去皮，去皮效率低下，勞動力成本投入較高。

番薯經過去皮后，在空氣中容易氧化，目前市場上大多采用旋轉去皮工序，通過刀具對旋轉前進的番薯進行切削去皮，刀具不能完全依照番薯外形進行去皮，通常是刀具削掉較深的番薯才能將表皮去除干凈，刀具切削去皮表面不均勻，深淺不一，去皮率較低。

發明內容

為了解決上述存在的技術問題，本發明采用了以下方案：

一種基于機器視覺的番薯干加工自動去皮設備，其特征在于包括輸送裝置Ⅰ、去皮裝置和輸送裝置Ⅱ，所述去皮裝置的一側設置有輸送裝置Ⅰ，另一側設置有輸送裝置Ⅱ；其中所述輸送裝置Ⅰ包括水平輸送機構、上斜坡輸送機構、頂部輸送機構；所述去皮裝置包括抓取裝置、抓取裝置末端執行器、去皮組件、托盤裝置、視覺系統、多功能機械手；所述輸送裝置Ⅱ包括待輸送機構、下斜坡輸送機構、收納機構。

所述的一種基于機器視覺的番薯干加工自動去皮設備，其特征在于所述輸送裝置Ⅰ的上斜坡輸送機構設有自應力感應裝置，保持番薯在上移輸送過程中的平穩狀態。

所述的一種基于機器視覺的番薯干加工自動去皮設備，其特征在于所述水平輸送機構、上斜坡輸送機構、頂部輸送機構設置有驅動裝置，所述驅動裝置都是單獨控制并運行，互不干擾，所述驅動裝置的動力源為電機。

所述的一種基于機器視覺的番薯干加工自動去皮設備，其特征在于所述去皮裝置的抓取裝置末端執行器設有自感應力裝置，可以將抓取番薯的瞬時力學數據進行實時反饋。

所述的一種基于機器視覺的番薯干加工自動去皮設備，其特征在于所述托盤裝置設有重力感應裝置和自動頂針裝置，通過所述重力感應裝置用以檢測番薯穩定放置在所述托盤裝置上，所述自動頂針裝置頂住番薯的底部，再通過伸縮頂針穿刺以固定番薯，托盤裝置底部設置有旋轉機構。

所述的一種基于機器視覺的番薯干加工自動去皮設備，其特征在于所述視覺系統可以對托盤裝置上的去皮后的番薯進行360°圖像攝取并進行數據分析，并且將分析后的數據信息傳送至所述多功能機械手。

所述的一種基于機器視覺的番薯干加工自動去皮設備，其特征在于所述視覺系統包括帶有數據分析處理系統的相機和計算機。

所述的一種基于機器視覺的番薯干加工自動去皮設備，其特征在于所述輸送裝置Ⅱ的下斜坡輸送機構設有自重力感應裝置，以保持番薯始終平穩狀態。

所述的一種基于機器視覺的番薯干加工自動去皮設備，其特征在于所述輸送裝置Ⅱ的待輸送機構、下斜坡輸送機構的設置有驅動裝置，所述驅動裝置單獨控制，所述驅動裝置的動力源為電機；