【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及農(nóng)業(yè)機械，具體為一種玉米棒的自動分揀及倉儲裝置及其工作方法。
技術(shù)介紹
1、首先玉米在全國范圍內(nèi)種植區(qū)域較廣，以甘肅省東南部的農(nóng)村為例大面積種植玉米，但是玉米收割售賣又有很大的困難。由于玉米的產(chǎn)量較小麥更高且售價理想，作為農(nóng)業(yè)進行大面積種植。現(xiàn)玉米的收獲方式只有兩種，第一種是農(nóng)業(yè)科技只能支持玉米成熟后收割機來收割，直接獲得玉米棒進行儲存，但是這種方式有一個很大的缺點就是現(xiàn)在農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的缺陷和不足導(dǎo)致生長較小的玉米會被遺漏且遺漏占有些許比例，鑒于一年的勞作以及經(jīng)濟來源農(nóng)民不舍浪費所以玉米收割機收獲的方式普及率不到50%；第二種就是農(nóng)民在田間逐個進行收獲，但是由于玉米特定的收割會導(dǎo)致剝皮不完整，需要二次進行剝皮，而且需要碼垛。上述兩種的收割方式都需要提前搭建儲存玉米的貨架，需要勞動力較大且無論是機器還是人工收割之后從田間到倉儲之間運輸?shù)轿恢蠖夹枰罅康娜肆戆徇\到貨架上，并對周圍的玉米進行碼垛防止掉落。這則耗費了大量的人力以及時間成本。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提出了一種玉米棒的自動分揀及倉儲裝置及其工作方法，通過自動化輸送、分揀以及倉儲，可以實現(xiàn)玉米棒的快速、準(zhǔn)確分揀和儲存，相比于傳統(tǒng)的人工分揀方式，可以在短時間內(nèi)處理大量的玉米棒，有效降低了勞動力的成本，同時減少了人為因素導(dǎo)致的分揀錯誤。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案是：
3、一種玉米棒的自動分揀及倉儲裝置，其特征在于：包括傳送機構(gòu)、分揀機構(gòu)、碼垛貨箱
4、上述結(jié)構(gòu)中：本專利技術(shù)提出的一種玉米棒的自動分揀及倉儲裝置，包括傳送機構(gòu)、分揀機構(gòu)、碼垛貨箱、碼垛機構(gòu)、倉儲機構(gòu)、plc以及上位機，其中，傳送機構(gòu)包括有傳送帶，分揀機構(gòu)包括分揀機械手，碼垛機構(gòu)包括碼垛機械手，倉儲機構(gòu)包括貨架，
5、在傳送帶下方設(shè)置有重力傳感器，用于對待分揀玉米棒進行克重檢測，重力傳感器連接plc，當(dāng)待分揀玉米棒放入傳送帶進行輸送時，重力傳感器實時檢測其重量，并將重量信息輸送到plc中，分揀機械手位于傳送帶上方，分揀機械手與plc連接并由其控制，在分揀機械手上設(shè)置有光電傳感器和相機客戶端，分別用于對待分揀玉米棒的位置和圖形信息進行采集，當(dāng)待分揀玉米棒輸送到分揀機械手下方時，光電傳感器即可檢測到待分揀玉米棒，并傳送信號到plc，此時，相機客戶端同步對待分揀玉米棒進行拍攝識別進行圖形采集，plc根據(jù)待分揀玉米棒的重量、顆粒飽滿度以及色澤，控制分揀機械手對待分揀玉米棒進行分揀，分揀機械手分揀后的玉米放置在碼垛貨箱內(nèi)，當(dāng)碼垛貨箱放滿分揀玉米后，碼垛機械手會將其搬走并進行碼垛，最后，通過叉車將碼垛后的碼垛貨箱放置在貨架上進行存儲。
6、在玉米輸送過程中根據(jù)實際玉米收成即國標(biāo)玉米優(yōu)劣對玉米送上傳輸帶前剔除壞的及殘缺的，同時保證玉米的良品率。
7、待分揀玉米棒輸送：通過傳送帶將待分揀的玉米棒送到分揀機械手下方，在傳送帶下方設(shè)置有重力傳感器，用于檢測玉米的重量，在plc中預(yù)設(shè)有的重量標(biāo)準(zhǔn)，在待分揀玉米棒到達指定區(qū)域時運用機器視覺進行檢測克重、顆粒飽滿度、色澤之后進行分揀。
8、機器視覺識別：利用光電傳感器來識別待分揀玉米棒的位置并進行抓取，利用相機客戶端實時進行圖像采集識別待分揀玉米棒的顆粒飽滿度和色澤，防止抓取霉變和破損的玉米棒，分揀機械手利用機器視覺技術(shù)對玉米棒進行圖像采集、位置識別，保證分揀玉米棒的質(zhì)量，這種分揀方式具有高效、準(zhǔn)確、非接觸等優(yōu)點，可以避免人工分揀的誤差和疲勞。
9、數(shù)據(jù)處理與分揀：根據(jù)機器視覺識別技術(shù)的識別結(jié)果，通過可編程邏輯控制器plc對玉米棒進行數(shù)據(jù)處理和分析，然后分揀機械手對判斷完成的玉米棒進行抓取，并將其碼垛到碼垛貨箱內(nèi)，將其碼垛為九宮格模式。
10、倉儲管理：分揀后的玉米棒碼垛到碼垛貨箱內(nèi)，在碼垛貨箱滿載后，由碼垛機械手將其抓取到碼垛底座上排列整齊，然后通過叉車將碼垛底座有序地存放在貨架上的指定位置處。
11、傳送帶布局：根據(jù)工作流程，傳送帶從玉米入口延伸至分揀機構(gòu)，傳送帶的布局應(yīng)保證待分揀玉米棒流動的順暢，減少轉(zhuǎn)彎和爬坡，以提高輸送效率。
12、分揀機構(gòu)布局：分揀機構(gòu)應(yīng)位于傳送帶的中間位置，便于分揀來自傳送帶的待分揀玉米棒。
13、倉儲機構(gòu)布局：倉儲機構(gòu)應(yīng)位于分揀機構(gòu)的下部，根據(jù)倉儲需求設(shè)計合理的貨架布局。貨架采用多層設(shè)計，且采用九宮格設(shè)計方便后續(xù)的plc編程，以提高空間利用率。同時，倉儲機構(gòu)配備自動搬運設(shè)備，實現(xiàn)碼垛后玉米棒的自動化存取。
14、作為本專利技術(shù)的優(yōu)選技術(shù)方案：所述傳送機構(gòu)還包括底架和傳送電機，所述傳送電機固定在底架上，所述傳送帶傳動安裝在傳送電機上并通過傳送電機實現(xiàn)待分揀玉米棒的傳送，所述傳送帶上設(shè)置有隔離板。
15、上述結(jié)構(gòu)中：傳送機構(gòu)還包括底架和傳送電機，傳送電機用于實現(xiàn)傳送帶的傳送，底架用于實現(xiàn)傳送帶和傳送電機的安裝固定。
16、作為本專利技術(shù)的優(yōu)選技術(shù)方案：所述分揀機械手包括夾爪、第一機械臂、第二機械臂、第三機械臂、第四機械臂、旋轉(zhuǎn)底座、旋轉(zhuǎn)盤、旋轉(zhuǎn)電機、滑動臺、滑動底座、絲杠、絲杠電機以及夾爪電機，所述夾爪安裝在第一機械臂上，所述第一機械臂上安裝有夾爪電機、光電傳感器以及相機客戶端，所述第一機械臂轉(zhuǎn)動安裝在第二機械臂上，所述第二機械臂轉(zhuǎn)動安裝在第三機械臂上，所述第三機械臂轉(zhuǎn)動安裝在第四機械臂上，所述第四機械臂安裝在旋轉(zhuǎn)底座上，所述旋轉(zhuǎn)底座安裝在旋轉(zhuǎn)盤上，所述旋轉(zhuǎn)電機連接旋轉(zhuǎn)盤并控制其轉(zhuǎn)動，所述旋轉(zhuǎn)電機固定在滑動臺上，所述滑動底座上設(shè)置有滑軌和絲杠，所述絲杠位于滑軌之間，所述滑動臺位于滑軌上且連接在絲杠上，所述滑動底座的一側(cè)安裝有絲杠電機，所述絲杠電機連接絲杠并控制其轉(zhuǎn)動。
17、上述結(jié)構(gòu)中：第一機械臂、第二機械臂、第三機械臂、第四機械臂實現(xiàn)多級角度調(diào)節(jié)，本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種玉米棒的自動分揀及倉儲裝置，其特征在于：包括傳送機構(gòu)(1)、分揀機構(gòu)(2)、碼垛貨箱(3)、碼垛機構(gòu)(4)、倉儲機構(gòu)(6)、PLC以及上位機，所述傳送機構(gòu)(1)包括傳送帶(12)，所述傳送帶(12)下方設(shè)置有重力傳感器，所述重力傳感器連接PLC，當(dāng)待分揀玉米棒放入傳送帶(12)進行輸送時，所述重力傳感器實時檢測其重量，并將重量信息輸送到PLC中，所述分揀機構(gòu)(2)位于傳送帶(12)的一側(cè)，所述分揀機構(gòu)(2)包括分揀機械手，所述分揀機械手位于傳送帶(12)上方，所述分揀機械手與PLC連接并由其控制，所述分揀機械手上設(shè)置有光電傳感器和相機客戶端，所述光電傳感器連接PLC，所述相機客戶端連接上位機，所述上位機與PLC連接，當(dāng)待分揀玉米棒輸送到分揀機械手下方時，所述光電傳感器檢測到待分揀玉米棒，傳送信號到PLC，此時，相機客戶端同步對待分揀玉米棒進行拍攝識別進行圖形采集，并將其輸送到上位機，所述上位機與PLC進行信息交互后，所述PLC根據(jù)待分揀玉米棒的重量、顆粒飽滿度以及色澤，控制分揀機械手對待分揀玉米棒進行分揀，所述碼垛貨箱(3)位于分揀機械手與碼垛機構(gòu)之間，所述分揀機械手分揀
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玉米棒的自動分揀及倉儲裝置，其特征在于：所述傳送機構(gòu)(1)還包括底架(11)和傳送電機(14)，所述傳送電機(14)固定在底架(11)上，所述傳送帶(12)傳動安裝在傳送電機(14)上并通過傳送電機(14)實現(xiàn)待分揀玉米棒的傳送，所述傳送帶(12)上設(shè)置有隔離板(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玉米棒的自動分揀及倉儲裝置，其特征在于：所述分揀機械手包括夾爪(21)、第一機械臂(22)、第二機械臂(23)、第三機械臂(24)、第四機械臂(25)、旋轉(zhuǎn)底座(26)、旋轉(zhuǎn)盤(27)、旋轉(zhuǎn)電機(28)、滑動臺(29)、滑動底座(210)、絲杠(211)、絲杠電機(212)以及夾爪電機(213)，所述夾爪(21)安裝在第一機械臂(22)上，所述第一機械臂(22)上安裝有夾爪電機(213)、光電傳感器以及相機客戶端，所述第一機械臂(22)轉(zhuǎn)動安裝在第二機械臂(23)上，所述第二機械臂(23)轉(zhuǎn)動安裝在第三機械臂(24)上，所述第三機械臂(24)轉(zhuǎn)動安裝在第四機械臂(25)上，所述第四機械臂(25)安裝在旋轉(zhuǎn)底座(26)上，所述旋轉(zhuǎn)底座(26)安裝在旋轉(zhuǎn)盤(27)上，所述旋轉(zhuǎn)電機(28)連接旋轉(zhuǎn)盤(27)并控制其轉(zhuǎn)動，所述旋轉(zhuǎn)電機(28)固定在滑動臺(29)上，所述滑動底座(210)上設(shè)置有滑軌和絲杠(211)，所述絲杠(211)位于滑軌之間，所述滑動臺(29)位于滑軌上且連接在絲杠(211)上，所述滑動底座(210)的一側(cè)安裝有絲杠電機(212)，所述絲杠電機(212)連接絲杠(211)并控制其轉(zhuǎn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玉米棒的自動分揀及倉儲裝置，其特征在于：還包括碼垛底座(5)，所述碼垛底座(5)位于碼垛機械手的一側(cè)，所述碼垛底座(5)用于放置滿載的碼垛貨箱(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種玉米棒的自動分揀及倉儲裝置，其特征在于：所述碼垛機械手與分揀機械手的結(jié)構(gòu)相同，當(dāng)碼垛貨箱(3)滿載后，所述碼垛機械手夾取碼垛貨箱(3)將其放置在碼垛底座(5)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玉米棒的自動分揀及倉儲裝置，其特征在于：所述碼垛貨箱(3)包括箱體(31)，所述箱體(31)內(nèi)設(shè)置有縱橫交錯的隔板(32)，所述箱體(31)的側(cè)面分別設(shè)置有用于碼垛機械手抓取的抓取孔(33)和用于箱體(31)通風(fēng)的通風(fēng)孔(34)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種玉米棒的自動分揀及倉儲裝置，其特征在于：所述貨架(61)上設(shè)置有貨板(62)，當(dāng)碼垛底座(5)滿載碼垛貨箱(3)后，通過叉車將碼垛底座(5)放置在貨板(62)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的一種玉米棒的自動分揀及倉儲裝置的工作方法，其特征在于：包括如下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種玉米棒的自動分揀及倉儲裝置，其特征在于：包括傳送機構(gòu)(1)、分揀機構(gòu)(2)、碼垛貨箱(3)、碼垛機構(gòu)(4)、倉儲機構(gòu)(6)、plc以及上位機，所述傳送機構(gòu)(1)包括傳送帶(12)，所述傳送帶(12)下方設(shè)置有重力傳感器，所述重力傳感器連接plc，當(dāng)待分揀玉米棒放入傳送帶(12)進行輸送時，所述重力傳感器實時檢測其重量，并將重量信息輸送到plc中，所述分揀機構(gòu)(2)位于傳送帶(12)的一側(cè)，所述分揀機構(gòu)(2)包括分揀機械手，所述分揀機械手位于傳送帶(12)上方，所述分揀機械手與plc連接并由其控制，所述分揀機械手上設(shè)置有光電傳感器和相機客戶端，所述光電傳感器連接plc，所述相機客戶端連接上位機，所述上位機與plc連接，當(dāng)待分揀玉米棒輸送到分揀機械手下方時，所述光電傳感器檢測到待分揀玉米棒，傳送信號到plc，此時，相機客戶端同步對待分揀玉米棒進行拍攝識別進行圖形采集，并將其輸送到上位機，所述上位機與plc進行信息交互后，所述plc根據(jù)待分揀玉米棒的重量、顆粒飽滿度以及色澤，控制分揀機械手對待分揀玉米棒進行分揀，所述碼垛貨箱(3)位于分揀機械手與碼垛機構(gòu)之間，所述分揀機械手分揀的玉米放置在碼垛貨箱(3)內(nèi)，所述碼垛機構(gòu)(4)包括碼垛機械手，當(dāng)碼垛貨箱(3)放滿分揀玉米棒后，所述碼垛機械手將其搬走并進行碼垛，所述倉儲機構(gòu)(6)包括貨架(61)，所述貨架(61)用于放置碼垛后的碼垛貨箱(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玉米棒的自動分揀及倉儲裝置，其特征在于：所述傳送機構(gòu)(1)還包括底架(11)和傳送電機(14)，所述傳送電機(14)固定在底架(11)上，所述傳送帶(12)傳動安裝在傳送電機(14)上并通過傳送電機(14)實現(xiàn)待分揀玉米棒的傳送，所述傳送帶(12)上設(shè)置有隔離板(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玉米棒的自動分揀及倉儲裝置，其特征在于：所述分揀機械手包括夾爪(21)、第一機械臂(22)、第二機械臂(23)、第三機械臂(24)、第四機械臂(25)、旋轉(zhuǎn)底座(26)、旋轉(zhuǎn)盤(27)、旋轉(zhuǎn)電機(28)、滑動臺(29)、滑...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王珺，鄭曉娜，沙俊捷，馬莉莉，楊傳森，茅軍，
申請(專利權(quán))人：金陵科技學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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