一种类球形水果硬度快速分级装置及其检测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115739677A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211368932.2(22)申请日2022.11.03(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号申请人浙江开浦科技有限公司(72)发明人谢丽娟麻产李麟(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200专利代理师林超(51)Int.Cl.B07C5/34(2006.01)B07C5/02(2006.01)G01N3/40(2006.01)G01N3/02(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种类球形水果硬度快速分级装置及其检测方法(57)摘要本发明公开了一种类球形水果硬度快速分级装置及其检测方法。包括固定框架、弹性体层、以及安装于固定框架内的光学系统层与图形采集装置；固定框架为六面体结构，固定框架每个面安装有遮光封闭板；固定框架顶面的遮光封闭板中间开设有通孔，通孔内嵌装有弹性体层，顶面的遮光封闭板上表面设置有沿弹性体层周向布置且凸起的位置固定层；图形采集装置、光学系统层和弹性体层由下至上同轴布置，弹性体层位于光学系统层上表面，图形采集装置透过光学系统层采集弹性体层的图像信息。本发明装置具有操作简单、成本低的优点，模型建立后，一次简单的按压过程即可完成硬度等级分类，并且能实现类球形水果的无损检测。CN115739677ACN115739677A权利要求书1/2页1.一种类球形水果硬度快速分级装置，其特征在于，包括固定框架(1)、弹性体层(3)、以及安装于固定框架(1)内的光学系统层(5)与图形采集装置(6)；固定框架(1)为六面体结构，固定框架(1)每个面安装有遮光封闭板(2)；固定框架(1)顶面的遮光封闭板(2)中间开设有通孔，通孔内嵌装有弹性体层(3)，顶面的遮光封闭板(2)上表面设置有沿弹性体层(3)周向布置且凸起的位置固定层(4)；图形采集装置(6)、光学系统层(5)和弹性体层(3)由下至上同轴布置，弹性体层(3)位于光学系统层(5)上表面，图形采集装置(6)透过光学系统层(5)采集弹性体层(3)的图像信息。2.根据权利要求1所述的一种类球形水果硬度快速分级装置，其特征在于，所述弹性体层(3)由下至上包括透明柔性层(9)、中间反光层(8)和顶层遮光层(7)，制备流程如下：1.1)制备底层透明柔性层(9)：将透明硅胶与硅胶固化剂混合并搅拌均匀，放入低温真空环境静置半小时；然后将混合物倒入金属模具中，加热固化后取出，得到圆柱形底层透明柔性层(9)；1.2)制备中间反光层(8)时，将金属粉末通过筛子进行三次筛选，将筛选后的金属粉末与硅胶、硅胶固化剂以及硅胶稀释剂混合，搅拌充分后，利用气枪将其均匀喷涂在底层透明柔性层(9)上，然后加热固化，得到中间反光层(8)；1.3)制备顶层遮光层(7)时，将黑色硅胶染料与硅胶、硅胶固化剂以及氯仿混合，充分搅拌均匀后，倒至中间反光层(8)上，转移至旋涂仪上进行旋涂，然后加热固化，在中间反光层(8)表面得到顶面为圆弧面的顶层遮光层(7)。3.根据权利要求2所述的一种类球形水果硬度快速分级装置，其特征在于，所述步骤1.1)中，透明柔性层(9)的厚度为2mm至5mm；所述步骤1.2)中，通过100目、目径0.01微米的筛子对金属粉末进行三次筛选；所述步骤1.3)中，顶层遮光层(7)厚度为0.4mm左右。4.根据权利要求1所述的一种类球形水果硬度快速分级装置，其特征在于，所述位置固定层(4)为类环形柱状结构，由圆柱挖去椭圆柱得到，外环圆和内环椭圆的圆心相同；弹性体层(3)位于位置固定层(4)内环所围区域内；所述位置固定层(4)用于固定水果与弹性体层(3)的接触位置，制备方法为：将硅胶与硅胶固化剂混合并搅拌均匀，放入低温真空环境静置半小时。然后将混合物倒入金属模具中，加热固化后取出得到位置固定层(4)，利用硅胶粘合剂将位置固定层(4)固定在遮光封闭板(2)上。5.根据权利要求1所述的一种类球形水果硬度快速分级装置，其特征在于，所述光学系统层(5)由透明导光板和LED灯(10)组成，透明导光板横截面为正方形，透明导光板周面等间隔环绕排布有多个LED灯(10)，周向四个面上的LED灯颜色不同，分别为白光、黄光、品红光、青光。6.根据权利要求5所述的一种类球形水果硬度快速分级装置，其特征在于，LED灯(10)的照射方向垂直导光板边缘向导光板中心照射。7.根据权利要求5所述的一种类球形水果硬度快速分级装置，其特征在于，通过调整透2CN115739677A权利要求书2/2页明导光板四周各个LED灯的数量和光强度，防止透明导光板上水果按压区域过曝或欠曝。8.根据权利要求1所述的一种类球形水果硬度快速分级装置，其