一种基于自动视觉检测技术林果振动力学装置

1.本发明涉及一种基于自动视觉检测技术林果振动力学装置，尤其是一种通过高速摄像仪自动视觉，测试不同振动方式、幅度、频率下林果枝茎变化的振动力学装置。


背景技术：

2.我国林果产业发达，机械化收获因其效率高，得到了广泛的应用。振动收获技术是实现林果机械化收获的主要方法之一，通过振动果树，使果实与果柄或果柄与枝条间产生相对运动，使得果实与果柄连接处、果柄与枝条连接处产生形变，随着变形的不断增大，连接处发生断裂，果实脱落。不同种类的果树，不同季节、产地，其果实与果柄间的连接力各不相同，振动果树所需的振幅、频率也各不相同。林果在不同作业条件下的力学性能，需要通过振动装置进行测试，大多数振动机械只存在一种单一的振动方式，实现多种振动方式需设计多种单一振动方式的振动机械，增加成本且耗费物资。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种通过高速摄像仪自动视觉，测试不同振动方式、幅度、频率下林果枝茎变化的振动力学装置。
4.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
5.本发明其特点在于：包括变频电机、圆盘、电控平移台、曲柄、连杆、曲柄导轨顶、曲柄导轨底、摆动机构、夹持机构、摄像装置、机架、支撑板；所述的圆盘与变频电机连接，所述的电控平移台与圆盘连接，所述的曲柄与电控平移台连接，所述的曲柄导轨顶通过连杆与曲柄铰接，所述的曲柄导轨顶与曲柄导轨底滑动连接，所述的夹持机构通过摆动机构与曲柄导轨顶连接，变频电机设在支撑板上，激振装置、摄像装置、曲柄导轨底、支撑板设在机架上；
6.上述的激振装置由变频电机、传动轴、联轴器构成；所述的变频电机通过螺钉固定在支撑板上，用于支撑固定变频电机，所述的支撑板设在机架上，所述的传动轴通过联轴器与变频电机连接，输出激振力，所述的传动轴与圆盘连接，带动圆盘进行圆周运动，电控平移台通过螺钉固定在圆盘上，调节振动幅度，曲柄与电控平移台上的滑块连接，连杆与曲柄铰接，连杆通过螺钉固定在曲柄导轨顶上，工作前，通过调节电控平移台上滑块移动位置调节曲柄转动幅度，曲柄带动连杆使曲柄导轨顶在曲柄导轨上做前后往复运动，曲柄导轨底下方开出长方形槽，连接摆动机构，控制试样进行横向往复振动，变频电机调节振动频率；
7.上述的摆动机构与曲柄导轨顶连接，上述的摆动机构由摆动底座、减速电机、减速电机联轴器、摆动曲柄、连接杆、扇形摆盘、摆动连杆构成；所述的摆动底座通过连杆固定在曲柄导轨顶上，随着曲柄导轨移动摆动机构进行往复运动，所述的减速电机通过螺钉固定在摆动底座上，支撑固定减速电机，所述的减速电机通过减速电机联轴器与摆动曲柄连接，输出激振力，所述的扇形摆盘通过连接杆与摆动曲柄连接，控制扇形摆盘左右摆动，扇形摆盘顶端与摆动底座同轴连接，扇形摆盘上设有凹槽，所述的连接杆沿着扇形摆盘凹槽方向
前后移动，控制摆动机构左右摆动幅度，所述的摆动连杆一端固定在扇形摆盘上，另一端连接夹持机构，控制所夹持样品振动。工作时，减速电机带动摆动曲柄进行圆周运动，与摆动连杆连接的扇形摆盘随着左右摆动，带动下方的夹持机构进行摆动；
8.上述的夹持机构与摆动机构连接，上述的夹持机构由夹持底座、左夹头、试样、柱式荷重传感器、右夹头、锁紧螺母、双头螺柱、夹头连杆构成；所述的夹持底座与夹头连杆连接，所述的左夹头和右夹头与双头螺柱连接，夹紧试样时，旋转双头螺柱，左夹头与右夹头同时向内收拢，直至夹紧试样，所述的锁紧螺母与双头螺柱同轴连接，所述的夹头连杆与摆动连杆连接，夹持试样随摆动机构进行摆动，所述的柱式荷重传感器通过螺钉固定在夹持底座上，工作时测试夹持样品所受力的情况；
9.上述的摄像装置设在机架底部，通过高速摄像进行自动视觉检测，拍摄林果枝茎断裂后林果运动方向，减轻林果损伤，提高振动效率；
10.上述的林果振动力学装置可以单独进行横向往复振动，可以单独进行左右摆动，也可以横向往复振动、左右摆动同时进行测试。
11.本发明与现有技术相比，适用于测试不同振动方式、幅度、频率下林果枝茎变化，了解林果枝茎力学性能，提高机械振动采摘林果效率。高速摄像仪自动视觉检测不同振幅下林果枝茎断裂后林果运动方向，减轻林果损伤。
附图说明
12.图1为本发明的结构示意图；
13.图2为图1俯视结构示意图；
14.图3为图1中的摆动机构示意图；
15.图4为图1中的夹持机构示意图。
16.图示中：1为变频电机，2为圆盘，3为电控平移台，4为曲柄，5为连杆，6为曲柄导轨顶，7为曲柄导轨底，8为摆动机构，9为夹持机构，10为摄像装置，11为机架，12为支撑板，801为摆动底座，802为减速电机，803为减速电机联轴器，804为摆动曲柄，805为连接杆，806为扇形摆盘，807为摆动连杆，901为夹持底座，902为左夹头，903为试样，904为柱式荷重传感器，905为右夹头，906为锁紧螺母，907为双头螺柱，908为夹头连杆。
具体实施方式
17.实施例：参照附图1～4，本实施例为一种基于自动视觉检测技术林果振动力学装置，包括变频电机1、圆盘2、电控平移台3、曲柄4、连杆5、曲柄导轨顶6、曲柄导轨底7、摆动机构8、夹持机构9、摄像装置10、机架11、支撑板12；所述的圆盘2与变频电机1连接，所述的电控平移台3与圆盘2连接，所述的曲柄4与电控平移台3连接，所述的曲柄导轨顶6通过连杆5与曲柄4铰接，所述的曲柄导轨顶6与曲柄导轨底7滑动连接，所述的夹持机构9通过摆动机构8与曲柄导轨顶6连接，变频电机1设在支撑板12上，激振装置、摄像装置10、曲柄导轨底7、支撑板12设在机架上。
18.所述的激振装置由变频电机1、传动轴、联轴器构成；所述的变频电机1通过螺钉固定在支撑板12上，用于支撑固定变频电机1，所述的支撑板12设在机架11上，所述的传动轴通过联轴器与变频电机1连接，输出激振力，避免因过载损伤电机，所述的传动轴与圆盘2连
接，带动圆盘2进行圆周运动，电控平移台3通过螺钉固定在圆盘2上，调节振动幅度，曲柄4与电控平移台3上的滑块连接，连杆5与曲柄4铰接，连杆5通过螺钉固定在曲柄导轨顶6上，工作前，通过调节电控平移台3上滑块移动位置调节曲柄4转动幅度，曲柄4带动连杆5使曲柄导轨顶6在曲柄导轨7上做前后往复运动，曲柄导轨底7下方开出长方形槽，连接摆动机构8，控制试样进行横向往复振动，变频电机1调节振动频率，测试不同振幅、振频下林果枝茎的力学性质。
19.所述的摆动机构8与曲柄导轨顶6连接，所述的摆动机构8由摆动底座801、减速电机802、减速电机联轴器803、摆动曲柄804、连接杆805、扇形摆盘806、摆动连杆807构成；所述的摆动底座801通过连杆固定在曲柄导轨顶6上，随着曲柄导轨移动摆动机构8进行往复运动，所述的减速电机802通过螺钉固定在摆动底座801上，其作用是支撑固定减速电机802，避免振动时减速电机802晃动影响装置测试精度，所述的减速电机802通过减速电机联轴器803与摆动曲柄804连接，输出激振力，避免因过载损伤零件，所述的扇形摆盘806通过连接杆805与摆动曲柄804连接，控制扇形摆盘806左右摆动，扇形摆盘806顶端与摆动底座801同轴连接，控制其转动方向，扇形摆盘806上设有凹槽，所述的连接杆805沿着扇形摆盘806凹槽方向前后移动，控制摆动机构8左右摆动幅度，所述的摆动连杆807一端固定在扇形摆盘806上，另一端连接夹持机构9，控制所夹持样品振动。工作时，减速电机802带动摆动曲柄804进行圆周运动，与摆动连杆807连接的扇形摆盘806随着左右摆动，带动下方的夹持机构9进行摆动，其作用是测试林果枝茎试样在不同幅度、角度摆动下的力学性质。
20.所述的夹持机构9与摆动机构8连接，所述的夹持机构9由夹持底座901、左夹头902、试样903、柱式荷重传感器904、右夹头905、锁紧螺母906、双头螺柱907、夹头连杆908构成；所述的夹持底座901与夹头连杆908连接，用于控制夹头运动方向，所述的左夹头902和右夹头905与双头螺柱907连接，夹紧试样903时，旋转双头螺柱907，左夹头902与右夹头905同时向内收拢，直至夹紧试样903，所述的锁紧螺母906与双头螺柱907同轴连接，用于锁紧夹头，避免因振动导致试样松动，影响仿真结果，所述的夹头连杆908与摆动连杆807连接，夹持试样903随摆动机构8进行摆动，所述的柱式荷重传感器904通过螺钉固定在夹持底座901上，工作时测试夹持样品所受力的情况。
21.所述的摄像装置10设在机架11底部，通过高速摄像进行自动视觉检测，其作用是拍摄林果枝茎断裂后林果运动方向，提高振动效率，减轻林果损伤。
22.所述的林果振动力学装置可以单独进行横向往复振动，可以单独进行左右摆动，也可以横向往复振动、左右摆动同时进行测试。