一种基于机器视觉的淡水鱼鱼体在线去头尾及分拣系统的制作方法

本实用新型涉及一种鱼类的加工方法，特别是涉及一种基于机器视觉的淡水鱼鱼体在线去头尾及分拣系统。

背景技术：

淡水鱼去头尾加工是淡水鱼前处理加工的一个重要环节，将鱼头尾从鱼体中分离，可明显提高鱼体资源利用率。目前，在淡水鱼去头尾方面的技术研究还处于初级阶段，主要采取人工的方法实现淡水鱼去头尾的工序，这种传统方法效率低，不能满足渔业现代化的要求。而去鱼头尾的技术研究只有少量机械化程度不高的设备，且加工对象多为海水鱼，无法适应现代化大规模生产。去头尾作为淡水鱼前处理加工中重要的一个环节影响着整个处理加工流程，所以为了使淡水鱼加工更加完善，缓解对人工的依赖，提高淡水鱼资源利用率，研发一种高效稳定的淡水鱼去头尾及分拣装置显得尤为重要。

专利cn102860346a和cn105211254a公开了“一种用于小型鱼类去头去内脏的机械加工方法及设备”和“一种淡水鱼鱼体去头机”，它们基本上实现了鱼体去头的功能，但对鱼体大小一致性要求较高，当鱼体体型大小有较大差别时，无法完全满足鱼体准确去头的功能需求。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提出了一种基于机器视觉的淡水鱼鱼体在线去头尾及分拣系统，解决现有淡水鱼去头尾机构对对鱼体大小一致性要求高的技术问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种基于机器视觉的淡水鱼鱼体在线去头尾及分拣系统，包括鱼体输送装置，所述鱼体输送装置上沿鱼体输送方向依次设有鱼体导向装置、鱼体图像采集装置、切鱼头尾的直角坐标机械臂、鱼体固定装置及鱼头尾分拣装置，所述切鱼头尾的直角坐标机械臂在沿鱼体输送方向的一侧设有鱼体收集装置，所述鱼头尾分拣装置设于鱼体输送装置的一侧，所述鱼体输送装置的另一侧设有与所述鱼头尾分拣装置相对应的鱼尾收集装置、鱼头收集装置；

所述切鱼头尾的直角坐标机械臂一侧设有用于感应鱼体的光电传感器一，所述鱼头尾分拣装置的对侧设有用于感应鱼头、鱼尾的光电传感器二，所述鱼体图像采集装置的输出端连接到计算机的输入端，所述计算机、光电传感器一和光电传感器二的输出端连接控制柜，所述控制柜还与鱼体输送装置、鱼体固定装置、切鱼头尾的直角坐标机械臂及鱼头尾分拣装置连接。

进一步的，所述鱼体输送装置为链板式输送机，所述链板式输送机包括用于传输鱼体的台面，所述台面固定安装在机架上。

进一步的，所述鱼体导向装置包括沿鱼体输送方向逐渐向下倾斜的顶板，所述顶板的两侧设有向下垂直于所述台面的侧板。

进一步的，所述鱼体图像采集装置包括与鱼体输送装置连接的长方体框架，所述长方体框架的顶部设有用于给鱼体拍照的工业相机，所述长方体框架的一侧设有光源和用于感应鱼体的光电传感器三，所述鱼体图像采集装置上的工业相机、光电传感器三连接到计算机的输入端。

进一步的，所述切鱼头尾的直角坐标机械臂包括机械臂支架，沿所述机械臂支架的纵向上设有第一机械臂，所述第一机械臂上方沿垂直所述第一机械臂方向设有第二机械臂，所述第二机械臂上沿垂直所述鱼体输送装置设有第三机械臂，所述第三机械臂的下端通过切片固定件固定安装有直口刀片，所述第三机械臂相对第二机械臂滑动连接，所述第二机械臂相对第一机械臂滑动连接，所述第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂分别由电机驱动，各所述电机均连接到控制柜。

进一步的，所述鱼体固定装置包括垂直于鱼体输送方向设置的拉杆，所述拉杆下方设有与拉杆所在方向平行的气缸一，所述气缸一的输出端固定在气缸二上，所述气缸二的输出端垂直连接到所述拉杆，所述拉杆在靠近鱼体输送装置的一端设有用于压紧及推拉鱼体的推压板，所述推压板与拉杆之间通过弹簧套筒件连接，所述气缸一、气缸二均连接到控制柜。

进一步的，所述鱼头尾分拣装置包括垂直于鱼体输送方向设置的推杆，所述推杆在远离鱼体输送装置的一侧设有气缸三，所述气缸三连接控制柜。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本申请提出的一种基于机器视觉的淡水鱼鱼体在线去头尾及分拣系统，结构简单，采用机器视觉可以针对鱼的大小不同选择不同的切割位置，解决对不同体型大小的鱼体去头尾问题；再结合光电传感器，准确感应鱼体位置，在指定位置完成切割、推压，实现对鱼体各部位的分拣，自动化程度高。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的一种基于机器视觉的淡水鱼鱼体在线去头尾及分拣系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述鱼体输送装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述鱼体导向装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述鱼体图像采集装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述切鱼头尾的直角坐标机械臂的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述鱼体固定装置的结构示意图；

图7为本实用新型实施例所述鱼体固定装置、鱼头尾分拣装置在鱼体输送装置上的安装结构示意图。

图中：

1、鱼体输送装置；101、机架；102、台面；103、光电传感器一；104、光电传感器二；105、鱼体收集装置；106、鱼尾收集装置；107、鱼头收集装置；2、鱼体导向装置；201、顶板；202、侧板；3、鱼体图像采集装置；301、长方体框架；302、工业相机；303、光源；304、光电传感器三；4、切鱼头尾的直角坐标机械臂；401、机械臂支架；402、第一机械臂；403、第二机械臂；404、第三机械臂；4041、切片固定件；4042、直口刀片；5、鱼体固定装置；501、拉杆；502、气缸一；503、气缸二；504、弹簧套筒件；505、推压板；6、鱼头尾分拣装置；601、气缸三；602推杆；9、计算机；10、控制柜。

具体实施方式

展示一下实例来具体说明本实用新型的某些实施例，且不应解释为限制本实用新型的范围。对本实用新型公开的内容可以同时从材料、方法和反应条件进行改进，所有这些改进，均应落入本实用新型的的精神和范围之内。

如图1所示，一种基于机器视觉的淡水鱼鱼体在线去头尾及分拣系统，包括鱼体输送装置1，所述鱼体输送装置1上沿鱼体输送方向依次设有鱼体导向装置2、鱼体图像采集装置3、切鱼头尾的直角坐标机械臂4、鱼体固定装置5及鱼头尾分拣装置6，所述切鱼头尾的直角坐标机械臂4在沿鱼体输送方向的一侧设有鱼体收集装置105，所述鱼头尾分拣装置6设于鱼体输送装置1的一侧，所述鱼体输送装置1的另一侧设有与所述鱼头尾分拣装置6相对应的鱼尾收集装置106、鱼头收集装置107；

鱼体图像采集装置3采集鱼体图像信息传输到计算机9，计算机9通过图像分割算法选定合适的鱼头、鱼尾切割点；鱼体固定装置5移动到鱼体中间部位固定鱼体，切鱼头尾的直角坐标机械臂4上的刀片4042分别移动到鱼头、鱼尾切割点处完成对鱼头、鱼尾的切割，切割之后的中间鱼体、鱼头、鱼尾分别被推送到鱼体收集装置105、鱼头收集装置107、鱼尾收集装置106中；

所述切鱼头尾的直角坐标机械臂4一侧设有用于感应鱼体的光电传感器一103，所述鱼头尾分拣装置6的对侧设有用于感应鱼头、鱼尾的光电传感器二104，所述鱼体图像采集装置3的输出端连接到计算机9的输入端，所述计算机9的输出端连接控制柜10，所述控制柜10还与鱼体输送装置1、鱼体固定装置5、切鱼头尾的直角坐标机械臂4及鱼头尾分拣装置6连接。

当光电传感器一103检测到鱼体到达切削位置时，鱼体输送装置1停止，鱼体固定装置5压紧鱼体，切鱼头尾的直角坐标机械臂4控制刀片移动完成对鱼头、鱼尾的切割，之后退回，将中间鱼体推送到鱼体收集装置105中之后，鱼体输送装置1再次启动，鱼头和鱼尾继续传输，当光电传感器二104检测到鱼头、鱼尾到达指定位置后，鱼体输送装置1停止，通过鱼头尾分拣装置6分别将鱼头、鱼尾推送至鱼头收集装置107、鱼尾收集装置106中。

在本实施例中，如图2所示，所述鱼体输送装置1为链板式输送机，所述链板式输送机包括用于传输鱼体的台面102，所述台面102固定安装在机架101上。所述机架101、台面102均采用不锈钢材质，放置在台面102上的鱼体随着水平方向输送。

在本实施例中，如图3所示，所述鱼体导向装置2包括沿鱼体输送方向逐渐向下倾斜的顶板201，所述顶板201的两侧设有向下垂直于所述台面102的侧板202。通过鱼体导向装置2后的鱼体沿着输送方向均匀传送，而且鱼体方向保持一致，不会出现倾斜。

在本实施例中，如图4所示，所述鱼体图像采集装置3包括与机架101连接固定的长方体框架301，所述长方体框架301的顶部设有用于给鱼体拍照的工业相机302，所述长方体框架301的一侧设有光源303和用于感应鱼体的光电传感器三304，所述鱼体图像采集装置3上的工业相机302连接到计算机9的输入端。光电传感器三304感应到鱼体，工业相机302触发拍照，将获取的图像信息传递到计算机9，经过计算机9图像处理后分割鱼头鱼尾部分，确定切刀点。

在本实施例中，如图5所示，所述切鱼头尾的直角坐标机械臂4包括固定在机架101上的机械臂支架401，沿所述机械臂支架401的纵向上设有左右两个第一机械臂402，两个所述第一机械臂402上方之间垂直连接有第二机械臂403，所述第二机械臂403上沿垂直所述鱼体输送装置1设有第三机械臂404，所述第三机械臂404的下端通过切片固定件4041固定安装有直口刀片4042，所述第三机械臂404相对第二机械臂403滑动连接，所述第二机械臂403相对第一机械臂402滑动连接，所述第一机械臂402、第二机械臂403、第三机械臂404分别由电机驱动，各所述电机均连接到控制柜10。控制柜10控制电机驱动第三机械臂404端部的直口刀片4042移动，刀片先后下降两次完成对鱼头、鱼尾的切割，之后退回，等待下一次进刀。

在本实施例中，如图6所示，所述鱼体固定装置5包括垂直于鱼体输送方向设置的拉杆501，所述拉杆501下方设有与拉杆501所在方向平行的气缸一502，所述气缸一502的输出端固定在气缸二503上，所述气缸二503的输出端垂直连接到所述拉杆501，所述拉杆501在靠近鱼体输送装置1的一端设有用于压紧及推拉鱼体的推压板505，所述推压板505与拉杆501之间通过弹簧套筒件504连接，所述气缸一502、气缸二503均连接到控制柜10。当光电传感器103检测到鱼体已到达切削位置，鱼体输送装置1停止运动，鱼体固定装置5中的气缸二503带动拉杆501上下移动，推压板505压紧鱼体，待切割完成后，气缸一502的活塞杆推动拉杆501前后移动，以实现将切割之后的中间鱼体推送到鱼体收集装置105中。

在本实施例中，如图7所示，所述鱼头尾分拣装置6包括垂直于鱼体输送方向设置的推杆602，所述推杆602在远离鱼体输送装置1的一侧设有气缸三601，所述气缸三601连接控制柜10。当光电传感器104检测鱼头、鱼尾到达指定位置后，气缸三601驱动推杆602将鱼头、鱼尾分别推入鱼头收集装置107、鱼尾收集装置106中。

将淡水鱼鱼体置于匀速运动的鱼体输送装置1上，鱼头向前，鱼体通过导向装置2后沿着输送方向匀速传送，经过图像采集装置3中的光电传感器三304感应到鱼体，工业相机302触发拍照，经过计算机9图像处理后确定分割鱼头鱼尾部分的切刀点。当光电传感器一103感应到鱼体到达切削位置，同时控制柜根据传输速度与时间计算鱼体行程后，鱼体输送装置1停止，鱼体固定装置5中的拉杆501下降压紧鱼体，同时第三机械臂404移动使直口刀片4042下降分两次切断鱼头和鱼尾，之后退回。然后控制气缸一502带动拉杆501前后移动，将切除了鱼头和鱼尾的中间鱼体推入鱼体收集装置105中，鱼头和鱼尾继续传输；当光电传感器二104检测鱼头、鱼尾到达预定位置后，由鱼头尾分拣装置6分别将鱼头、鱼尾推入鱼头收集装置107、鱼尾收集装置106中。

综上，采用本申请的基于机器视觉的淡水鱼鱼体在线去头尾及分拣系统，可以解决对不同体型大小的鱼体去头尾问题，并实现对鱼体各部位的分拣，结构简单、自动化程度高。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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