一种基于智能识别的切割方法及切割装置与流程

本发明属于智能切割装置，尤其涉及一种基于智能识别的切割方法及切割装置。

背景技术：

1、随着智能技术的成熟，农业智能设备也得到了快速发展，比如在大蒜切须机中，通过智能识别以及智能控制等技术，实现了对大蒜的分级、传输和切须整个流程的智能化作业，为大蒜加工提供了有利保障。

2、发明人发现，目前的大蒜切须机大部分不能对大蒜的大小进行识别，使用同一型号的切割刀对所有大蒜进行统一切须处理的方式，容易出现切须不完整或切须过度伤害蒜瓣的问题，严重影响大蒜加工质量；而通过智能控制技术先对大蒜尺寸进行分类的方式，需要复杂的分类设备进行配合，不但增加了设备成本，而且分类工艺的增加，直接影响了大蒜切须的整体加工效率。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述问题，提出了一种基于智能识别的切割装置及方法，本发明能够根据不同尺寸级别的大蒜确定对应型号的切割刀进行工作，避免了使用同一型号切割刀对所有大蒜进行统一切须时出现的切须不完整或切须过度的问题；并且，不需要对大蒜进行独立分类，避免了对分类设备的使用及分类工艺的添加，节省了成本，提高了效率。

2、为了实现上述目的，

3、第一方面，本发明提供了一种基于智能识别的切割方法，

4、包括以下步骤：

5、准备切割装置：所述的切割装置包括机架，以及设置在所述机架上的运料机构、智能识别机构和切割机构；所述智能识别机构位于所述运料机构的进料端，所述切割机构位于所述运料机构的出料端；所述智能识别机构为设置在所述机架上的摄像头；所述的切割机构包括用于切除大蒜根须的切割刀，所述切割刀的位置处设置有用于调整切割刀上下进给高度的压紧件；所述切割刀为弧形刀具；所述切割刀上设置有弧形刀片，弧形刀片的切割侧均设置有刀刃；所述切割机构中设置有分别对应四种不同大蒜尺寸级别的四种型号的切割刀，每种型号的切割刀单独连接有切割刀动力源；所述智能识别机构和所述切割机构连接有控制器；

6、准备待切割对象：大蒜；

7、确定大蒜尺寸级别：所述摄像头获取所述运料机构上大蒜的图像传输到控制器，所述控制器根据图像上蒜头的大小生成虚拟圆，测量虚拟圆的直径，确定大蒜尺寸级别，形成四种尺寸级别：a级为直径小于4.5cm、b组为大于等于4.5并小于5.5cm、c级为大于等于5.5并小于6.5cm、d级为大于等于6.5cm；

8、确定压紧高度：切须处理不同型号的切割刀时，压紧件对应着压紧高度h=（d－4）×0.15+4.8，其中，的d为切割对象尺寸系数，对应a级、b级、c级、d级时，分别取4、5、6、7；

9、确定切割刀型号：所述不同型号的切割刀，按照弧形刀片的弧度半径确定；不同型号的弧形刀片对应着弧度半径r=（d－4）×0.2+5.8的比例关系；其中，d为切割对象尺寸系数，对应a级、b级、c级、d级时，分别取4、5、6、7；

10、选择切割刀：所述智能识别机构对所述运料机构上的待切割对象尺寸进行识别，根据压紧高度和切割刀型号，选择不同的切割刀；

11、切割：对大蒜进行切割。

12、另一方面，本发明还提供了一种基于智能识别的切割装置，采用如下技术方案：

13、一种基于智能识别的切割装置，所述机架上还设置有动力机构；所述动力机构包括设置在所述机架上的电机、转动设置在所述机架上的第一转轴、设置在所述第一转轴上的第一偏心轮、设置在所述第一偏心轮上的第一连杆、设置在所述机架上的第二转轴、设置在所述第二转轴上的第二偏心轮以及设置在所述第二偏心轮上的第二连杆；所述电机的输出轴与所述第一转轴之间连接有输送链，所述第一转轴与所述第二转轴之间连接有输送链；所述第一连杆与所述第二连杆相互垂直，且所述第一连杆与所述第二连杆分别与所述切割机构连接。

14、上述的切割装置，优选的，所述切割机构包括与所述第一连杆连接的第一安装架，以及与所述第二连杆连接的第二安装架；所述第一安装架安装在所述第二安装架上，所述切割刀动力源与所述切割刀安装在所述第一安装架上。

15、上述的切割装置，优选的，所述切割刀动力源为设置在所述第一安装架上的气缸，所述切割刀设置在铰接在所述第一安装架上的切割刀安装座，所述切割刀安装座与所述气缸连接。

16、上述的切割装置，优选的，所述机架上还转动设置有第三转轴、第四转轴和第五转轴；所述第三转轴与所述第二转轴之间，以及所述第四转轴与所述第五转轴之间均连接有输送链；所述第三转轴上设置有第一齿轮，所述第四转轴上设置有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；所述第五转轴与所述运料机构连接。

17、上述的切割装置，优选的，所述运料机构包括设置在所述机架上的传送组件，以及设置在所述传送组件上的料杯；所述料杯包括与所述传送组件连接的弹性件，以及设置在所述弹性件上的放料斗。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

19、1、本发明中，在机架上设置运料机构、智能识别机构和切割机构，切割机构中设置有至少两种型号的切割刀，每种型号的切割刀单独连接有切割刀动力源；智能识别机构对运料机构上的大蒜等待切割对象尺寸进行识别，控制器根据对大蒜尺寸的识别结果进行智能分级，并根据不同尺寸级别的大蒜确定对应型号的切割刀进行工作，避免了使用同一型号切割刀对所有大蒜进行统一切须时出现的切须不完整或切须过度的问题；并且，不需要对大蒜进行独立分类，避免了对分类设备的使用及分类工艺的添加，节省了成本，提高了效率；

20、确定大蒜尺寸以及切割刀时，根据图像上蒜头的大小生成虚拟圆，通过虚拟圆与预设蒜头尺寸大小的对比，确定大蒜尺寸级别，并根据大蒜尺寸级别选择适应型号的切割刀进行切须处理；以简单的方法，快速和准确的确定了大蒜尺寸以及切割刀型号；

21、2、本发明中切割机构包括与第一连杆连接的第一安装架，以及与第二连杆连接的第二安装架；第一安装架安装在第二安装架上，切割刀动力源与切割刀安装在第一安装架上；电机工作时，通过第一偏心轮、第一连杆、第二偏心轮以及第二连杆的传动，使得第一安装架和第二安装架分别进行上下和左右运动，从而带动切割刀动力源与切割刀实现类似椭圆的运动，实现对运料机构上具有一定间隔大蒜的切割，结构简单，运行可靠；

22、3、本发明中第一安装架上，位于切割刀的位置处设置有压紧件，不同型号的切割刀压紧件对应着压紧高度h=（切割对象尺寸系数d－4）×0.15+4.8的比例关系；当大蒜切割对象尺寸系数分别对应不同级别时，准确调节压紧高度。进行切割时，压紧件对大蒜进行固定，提高了稳定性；

23、4、本发明中通过一个电机即可实现对运料机构和切割机构的驱动要求，较传统大蒜切须机相比，节省了动力源数量的设置，降低了成本和控制难度；

24、5、本发明中料杯包括与传送组件连接的弹性件，以及设置在弹性件上的放料斗，当压紧件对放料斗内大蒜的压力过大时，弹性件被压缩，避免了大蒜被压紧件压坏的问题；

25、6、本发明中，不同型号的切割刀，按照弧形刀片的弧度半径确定，不同型号的弧形刀片对应着弧度半径r=（切割对象尺寸系数d－4）×0.2+5.8的比例关系；当大蒜切割对象尺寸系数分别对应不同级别时，选择不同弧度半径的切割刀，避免了对尺寸较大或较小的大蒜切割时，刀片弧度半径不对应造成大蒜非切割位置破损的问题。