一种基于机器视觉识别的展翅装置及方法

本发明涉及食品加工设备，具体涉及一种基于机器视觉识别的展翅装置及方法。

背景技术：

1、在家禽被屠宰、去毛、掏内脏后，屠体需要进行预冷处理，预冷后家禽屠体的翅膀会收缩闭合，使翅膀贴合胴体，在进行屠体的分割前，需要将屠体的翅膀展开，以满足分切翅膀时定位和切割准确度的需求。

2、中国专利(公开号：cn117678627a)中公开了一种禽类翅胸切割装置，设置有展翅单元，屠体先通过第二展翅总成，旋转的柔性棒与翅膀接触将翅膀和胴体分离，之后禽类屠体通过第一展翅总成的展翅空间，对屠体的翅膀施加与胴体运动方向相反的力，从而使内收的翅膀外展定型；但其在运行过程中，多针对同一类型的屠体，而对于不同类型的屠体，比如鸡、鸭、鹅等，由于屠体本身的体型差别较大，在展翅过程中对相应展翅结构的要求也不同，现有技术中只能通过更换展翅结构或相应部件的方式来对不同的屠体进行适配；并且，难以对屠体翅膀的展翅效果进行判断，对于展翅开度不足或过度展翅导致折断的屠体，无法及时识别，在进入后续分割工序后增加了不合格率，在分割过程中难以按照所需姿态进入分割设备，影响分割效率。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种基于机器视觉识别的展翅装置及方法，利用视觉组件对进入展翅组件前后的屠体进行识别，分析屠体的类型，并能够依据屠体的体积调节展翅组件内展翅辊的间距，适应不同屠体的展翅需求，提高展翅效率和展翅效果，基于屠体进入展翅组件前后的宽度变化，对屠体的展翅效果进行分析，以便于后续剔除展翅不合格的屠体，从而保证进入产线下游的屠体姿态满足需求。

2、本发明的第一目的是提供一种基于机器视觉识别的展翅装置，采用以下方案：

3、包括：

4、展翅组件，设有间隔布置且转向相反的两个展翅辊，两个展翅辊之间形成展翅空间，展翅辊上分布有橡胶棒；

5、视觉组件，分别布置在展翅空间的上游和下游，视觉组件包括间隔分布的相机和背光板，相机和背光板之间形成供屠体穿过的识别通道，相机用于获取穿过识别通道的屠体图像，位于上游和下游的视觉组件获取屠体相异侧的图像；

6、调节组件，安装于展翅组件并连接展翅辊，当展翅辊被调节组件驱动时，改变两个展翅辊间距。

7、进一步地，所述展翅组件包括展翅架体，两个展翅辊分别安装于对应的展翅辊支架，两个展翅辊支架分别通过导轨滑块机构安装于展翅架体，沿展翅辊间距调节方向上，展翅辊支架跟随导轨滑块机构的滑块相对于导轨滑块机构的导轨移动。

8、进一步地，所述调节组件包括丝杠、滚珠丝杠螺母，滚珠丝杠螺母安装于展翅辊支架，丝杠依次配合两个展翅辊支架上的滚珠丝杠螺母，丝杠通过丝杠连接座安装于展翅架体，当丝杠被驱动时，两个展翅辊支架靠近或远离。

9、进一步地，所述展翅组件一侧通过拉板连接于整体框架，展翅组件上连接有导向轮，导向轮抵接于整体框架，使展翅组件形成悬臂结构。

10、进一步地，所述相机与背光板之间设有打光灯，打光灯呈环形，环绕相机的镜头分布。

11、进一步地，所述展翅辊连接有驱动元件，驱动元件能够带动展翅辊及连接的橡胶棒绕展翅辊轴线回转。

12、进一步地，所述展翅辊上设有沿其环向间隔分布的多组橡胶棒，每组橡胶棒包括多个，沿展翅辊轴向上依次间隔布置。

13、进一步地，所述识别通道、展翅空间共面分布，相机用于将拍摄的屠体图像发送至控制器，控制器用于控制两个展翅辊的间距。

14、本发明的第二目的是提供一种如第一目的所述的基于机器视觉识别的展翅装置的工作方法，包括：

15、悬挂输送线带动屠体移动，穿过展翅空间上游的识别通道时，以屠体胸侧或背侧朝向相机，采集屠体一侧图像，分析屠体表面质量和屠体展翅前的宽度；

16、屠体以胸侧或背侧朝向输送方向的姿态进入展翅空间，展翅辊从屠体的翅侧作用于翅膀，使翅膀展开后输出展翅空间；

17、屠体进入展翅空间下游的识别通道时，屠体以背侧或胸侧朝向相机，采集屠体另一侧图像，分析屠体表面质量和屠体展翅后的宽度；

18、依据屠体表面质量、屠体展翅前和展翅后的宽度差，剔除不合格的屠体。

19、进一步地，在屠体经过展翅空间上游的识别通道后，若识别屠体表面质量不合格，则将屠体剔除不再进入展翅空间。

20、与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

21、(1)针对目前难以有效保证屠体翅膀展开效果的问题，利用视觉组件对进入展翅组件前后的屠体进行识别，分析屠体的类型，并能够依据屠体的体积调节展翅组件内展翅辊的间距，适应不同屠体的展翅需求，提高展翅效率和展翅效果，基于屠体进入展翅组件前后的宽度变化，对屠体的展翅效果进行分析，以便于后续剔除展翅不合格的屠体，从而保证进入产线下游的屠体姿态满足需求。

22、(2)在屠体进入展翅组件前进行视觉识别，能够筛选出外表损伤、病变的屠体，减少外表损伤、病变的屠体对展翅组件的污染问题，提前排查并剔除不符合要求的屠体，降低展翅组件的工作量；在屠体经过展翅组件后，再次进行视觉识别，能够对翅膀收缩闭合下的遮挡区域进行识别，再次进行筛选，减少因闭合遮挡导致留存的不合格屠体，提高输入后续分割过程的合格率，从而提升输出的产品质量。

23、(3)在利用视觉组件对屠体进行外表检测时，能够对展翅组件上游和下游的屠体进行宽度识别，基于同一屠体在经过展翅组件前后的宽度变化来标定其展翅效果，依据展翅效果来判断展翅组件对屠体的展翅成功率，辅助判断展翅组件的运行情况，及时识别展翅组件故障。

24、(4)屠体在展翅空间内移动，随着移动，屠体在两个展翅辊中间的间隙部分经过橡胶棒击打后，两侧收缩状态的翅膀再相应展翅辊的作用下被强制向外舒展展开，从而便于下游切割工序对禽翅实施精准切割，可以大大降低翅类产品的错切率，利于提高屠体在线分割质量和经济效益。

1.一种基于机器视觉识别的展翅装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于机器视觉识别的展翅装置，其特征在于，所述展翅组件包括展翅架体，两个展翅辊分别安装于对应的展翅辊支架，两个展翅辊支架分别通过导轨滑块机构安装于展翅架体，沿展翅辊间距调节方向上，展翅辊支架跟随导轨滑块机构的滑块相对于导轨滑块机构的导轨移动。

3.如权利要求2所述的基于机器视觉识别的展翅装置，其特征在于，所述调节组件包括丝杠、滚珠丝杠螺母，滚珠丝杠螺母安装于展翅辊支架，丝杠依次配合两个展翅辊支架上的滚珠丝杠螺母，丝杠通过丝杠连接座安装于展翅架体，当丝杠被驱动时，两个展翅辊支架靠近或远离。

4.如权利要求1所述的基于机器视觉识别的展翅装置，其特征在于，所述展翅组件一侧通过拉板连接于整体框架，展翅组件上连接有导向轮，导向轮抵接于整体框架，使展翅组件形成悬臂结构。

5.如权利要求1所述的基于机器视觉识别的展翅装置，其特征在于，所述相机与背光板之间设有打光灯，打光灯呈环形，环绕相机的镜头分布。

6.如权利要求1所述的基于机器视觉识别的展翅装置，其特征在于，所述展翅辊连接有驱动元件，驱动元件能够带动展翅辊及连接的橡胶棒绕展翅辊轴线回转。

7.如权利要求6所述的基于机器视觉识别的展翅装置，其特征在于，所述展翅辊上设有沿其环向间隔分布的多组橡胶棒，每组橡胶棒包括多个，沿展翅辊轴向上依次间隔布置。

8.如权利要求1所述的基于机器视觉识别的展翅装置，其特征在于，所述识别通道、展翅空间共面分布，相机用于将拍摄的屠体图像发送至控制器，控制器用于控制两个展翅辊的间距。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述基于机器视觉识别的展翅装置的工作方法，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的基于机器视觉识别的展翅装置的工作方法，其特征在于，在屠体经过展翅空间上游的识别通道后，若识别屠体表面质量不合格，则将屠体剔除不再进入展翅空间。