基于视觉检测的全自动豆腐干切割装置

摘要

本发明公开了一种基于视觉检测的全自动豆腐干切割装置，包括自动送料模块、视觉检测模块、自动切割模块，自动送料模块实现豆腐干原料的连续自动送料，使豆腐干原料依次经过视觉检测模块和自动切割模块；当豆腐干原料到达检测工位时，视觉检测模块检测豆腐干原料的中心线位置及偏转角度；当豆腐干原料到达切割工位时，自动切割模块驱动升降气缸，带动格子切割刀具向下运动，实现切割豆腐干的动作。本发明在切割之前，先根据豆腐干原料的位置和摆放角度调整刀具的位置和角度，从而能够实现豆腐干的精准切割，减少原料的浪费。

说明书

技术领域

本发明涉及一种食品加工设备，具体涉及一种基于视觉检测的全自动豆腐干切割装置。

背景技术

目前，通常采用人工手动加工的方式将大张的豆腐干原料切割成一定规格尺寸的小块的豆腐干。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于视觉检测的全自动豆腐干切割装置，它可以将大张的豆腐干原料自动切割成一定规格尺寸的小块的豆腐干。

为解决上述技术问题，本发明基于视觉检测的全自动豆腐干切割装置的技术解决方案为：

包括自动送料模块1、视觉检测模块2、自动切割模块3，自动送料模块1实现豆腐干原料的连续自动送料，使豆腐干原料依次经过视觉检测模块2和自动切割模块3；

当豆腐干原料到达检测工位时，视觉检测模块2检测豆腐干原料的中心线位置及偏转角度，计算得到刀具移动参数，并将数据传送至自动切割模块3；自动切割模块3根据刀具移动参数控制刀具位移及偏转角度，调整格子切割刀具3-1的位置和角度；

当豆腐干原料到达切割工位时，自动切割模块3驱动升降气缸3-2，带动格子切割刀具3-1向下运动，实现切割豆腐干的动作。

所述自动送料模块1包括机架1-1，机架1-1上设置有输送带1-2，输送带1-2在送料电机1-3的带动下能够向前输送；输送带1-2的一侧设置有检测位置传感器1-4和切割位置传感器1-5，检测位置传感器1-4位于检测工位，切割位置传感器1-5位于切割工位。

所述视觉检测模块2包括遮光罩2-1，遮光罩2-1内设置有面光源2-2和检测摄像头2-3，遮光罩2-1隔绝干扰，面光源2-2提供检测用光线，检测摄像头2-3获取豆腐干原料的图像；

检测摄像头2-3通过信号线连接图像分析装置；检测摄像头2-3将图像信息传送给图像分析装置，图像分析装置根据图像信息得出豆腐干原料的位置及偏转角度信息，计算得到刀具移动参数，并将数据传送至自动切割模块3。

所述自动切割模块3包括机架，机架上固定设置有左右调整导轨3-3，前后调整导轨3-5通过滑块活动连接左右调整导轨3-3，前后调整导轨3-5在左右调整电机3-4的驱动下能够沿左右调整导轨3-3左右移动；前后调整导轨3-5上活动设置有刀具支架，刀具支架在前后调整电机3-6的驱动下能够沿前后调整导轨3-5前后移动；刀具支架上设置有角度调整带轮机构3-8，角度调整带轮机构3-8连接格子切割刀具3-1的旋转轴；在角度调整电机3-7的驱动下，能够带动角度调整带轮机构3-8旋转，角度调整带轮机构3-8带动格子切割刀具3-1的旋转轴旋转，从而使格子切割刀具3-1旋转，实现对格子切割刀具3-1角度的调整；通过左右调整电机3-4带动格子切割刀具3-1沿左右调整导轨3-3直线运动，实现格子切割刀具3-1在左右位置的调整；通过前后调整电机3-6带动格子切割刀具3-1沿前后调整导轨3-5直线运动，实现格子切割刀具3-1在前后位置的调整；角度调整带轮机构3-8通过升降气缸3-2连接格子切割刀具3-1的旋转轴，驱动升降气缸3-2，能够带动格子切割刀具3-1上下运动。

本发明可以达到的技术效果是：

本发明在切割之前，先根据豆腐干原料的位置和摆放角度调整刀具的位置和角度，从而能够实现豆腐干的精准切割，减少原料的浪费。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明基于视觉检测的全自动豆腐干切割装置的示意图；

图2是本发明的自动送料模块的示意图；

图3是本发明的自动送料模块和视觉检测模块的示意图；

图4是本发明的自动切割模块的示意图。

图中附图标记说明：

1为自动送料模块，2为视觉检测模块，

3为自动切割模块，

1-1为机架，1-2为输送带，

1-3为送料电机，1-4为检测位置传感器，

1-5为切割位置传感器，

2-1为遮光罩，2-2为面光源，

2-3为检测摄像头，

3-1为格子切割刀具，3-2为升降气缸，

3-3为左右调整导轨，3-4为左右调整电机，

3-5为前后调整导轨，3-6为前后调整电机，

3-7为角度调整电机，3-8为角度调整带轮机构。

具体实施方式

如图1所示，本发明基于视觉检测的全自动豆腐干切割装置，包括自动送料模块1、视觉检测模块2、自动切割模块3，自动送料模块1实现豆腐干原料的连续自动送料，使豆腐干原料依次经过视觉检测模块2和自动切割模块3，进行豆腐干的精准切割，从而实现将大张的豆腐干原料自动切割成一定规格尺寸的小块的豆腐干。

如图2所示，自动送料模块1包括机架1-1，机架1-1上设置有输送带1-2，输送带1-2在送料电机1-3的带动下能够向前输送；输送带1-2的一侧设置有检测位置传感器1-4和切割位置传感器1-5，检测位置传感器1-4位于检测工位，切割位置传感器1-5位于切割工位。

视觉检测模块2位于输送带1-2的检测工位上方，视觉检测模块2对豆腐干原料的中心线位置及偏转角度进行检测；如图3所示，视觉检测模块2包括遮光罩2-1，遮光罩2-1内设置有面光源2-2和检测摄像头2-3，遮光罩2-1能够隔绝外界光线以及粉尘水汽等的干扰，提高检测精确度；面光源2-2提供检测用光线，检测摄像头2-3获取豆腐干原料的图像；

检测摄像头2-3通过信号线连接图像分析装置；检测摄像头2-3将图像信息传送给图像分析装置，图像分析装置根据图像信息得出豆腐干原料的位置及偏转角度信息，计算得到刀具移动参数，并将数据传送至自动切割模块3。

自动切割模块3位于输送带1-2的切割工位上方；如图4所示，自动切割模块3包括机架，机架上固定设置有左右调整导轨3-3，前后调整导轨3-5通过滑块活动连接左右调整导轨3-3，前后调整导轨3-5在左右调整电机3-4的驱动下能够沿左右调整导轨3-3左右移动；

前后调整导轨3-5上活动设置有刀具支架，刀具支架在前后调整电机3-6的驱动下能够沿前后调整导轨3-5前后移动；

刀具支架上设置有角度调整带轮机构3-8，角度调整带轮机构3-8连接格子切割刀具3-1的旋转轴；在角度调整电机3-7的驱动下，能够带动角度调整带轮机构3-8旋转，角度调整带轮机构3-8带动格子切割刀具3-1的旋转轴旋转，从而使格子切割刀具3-1旋转一定角度，实现对格子切割刀具3-1角度的调整；

通过左右调整电机3-4带动格子切割刀具3-1沿左右调整导轨3-3直线运动，实现格子切割刀具3-1在左右位置的调整；通过前后调整电机3-6带动格子切割刀具3-1沿前后调整导轨3-5直线运动，实现格子切割刀具3-1在前后位置的调整；

角度调整带轮机构3-8通过升降气缸3-2连接格子切割刀具3-1的旋转轴，驱动升降气缸3-2，能够带动格子切割刀具3-1上下运动。

本发明的工作原理如下：

人工将豆腐干原料放置到自动送料模块1的输送带1-2上，输送带1-2将豆腐干原料向前输送；

当豆腐干原料到达检测工位时，检测位置传感器1-4触发，发送信号至视觉检测模块2，视觉检测模块2检测豆腐干原料的中心线位置及偏转角度，计算得到刀具移动参数，并将数据传送至自动切割模块3；自动切割模块3根据刀具移动参数控制刀具位移及偏转角度，调整格子切割刀具3-1的位置和角度；

当豆腐干原料到达切割工位时，切割位置传感器1-5触发，发送信号至自动切割模块3，自动切割模块3驱动升降气缸3-2，带动格子切割刀具3-1向下运动，实现切割豆腐干的动作。

完成整个过程中输送带1-2一直连续不间断运行。