CN104084384A - 一种水果检测分级机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水果检测分级机，用于基于机器视觉的长梗水果在线检测与分级，属于水果加工机械技术领域。一种水果检测分级机，包括机架、传动系统，其特征在于在机架上方设有水果输送系统、检测装置、分级卸果装置；所述水果输送系统主要包含主动链轮、从动链轮、链条输送带、支撑装置、果梗夹持旋转装置；所述果梗夹持旋转装置的结构包含水果夹持部分和水果旋转部分两部分。本发明结构合理、操作方便、工作可靠性高、能够完成水果的在线检测与分级，集输送、旋转及卸果功能于一体，可大大降低水果检测损伤率。

Description

一种水果检测分级机

技术领域

本发明涉及一种水果检测分级机，用于基于机器视觉的长梗水果在线检测与分级，属于水果加工机械技术领域。 

背景技术

近年来，随着图像处理技术和计算机技术的高速发展，利用机器视觉技术对水果进行自动检测和分级，已经得到了广泛应用。国外从20世纪90年代就开始研究基于计算机视觉技术的水果分级系统，到现在已有大量的实用产品，如美国的OSCARTM 型和MERLIN型高速水果分级生产线，用于苹果、橘子、桃子、梨等水果的分等定级和品质检测。国内对基于计算机视觉技术的水果分级系统的研究虽然起步比较晚，但是，也有许多学者利用机器视觉技术对苹果、柑橘、桃子等水果的品质特征的无损检测方法进行了一定研究，并作出了部分水果分级机。 

然而这些水果分级机大多都是针对皮厚且不易损伤的水果而设计的，其检测过程大多是使水果在托盘内来回翻转或在圆锥滚子上滚动，以实现对水果的全表面检测，因此，这种分级机对水果的损伤比较大，它们只适用于不易损伤的水果，如柑橘等，但是对于皮薄且易损伤的水果，如库尔勒香梨等，却是完全不适用的。 

目前，由于库尔勒香梨的区域性特征，我国香梨采后检测与分级设备至今在国内还是空白，其分级方式大多还是人工分级，且其分级标准不统一，在国内外市场上难以取得较大的竞争优势。本发明针对香梨等皮薄但果梗较长等水果的特点，研制了一种夹持果梗式的水果分级机，有效避免了水果表面与机械装置之间的相互摩擦或碰撞，大大降低了香梨等水果在检测过程当中的损伤率。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构合理、操作方便、工作可靠性高、能够完成水果的在线检测与分级，集输送、旋转及卸果功能于一体，可大大降低水果检测损伤率，经济实用的水果检测分级机。 

本发明公开了一种水果检测分级机，包括机架、传动系统，其特征在于在机架上方设有水果输送系统、检测装置、分级卸果装置； 

所述水果输送系统主要包含主动链轮11、从动链轮20、链条输送带10、支撑装置6、果梗夹持旋转装置9；

所述果梗夹持旋转装置9的结构包含水果夹持部分9-1和水果旋转部分9-2两部分；

其中，所述水果夹持部分9-1包含横向夹紧机构9-3、竖向运动机构9-4和外壳机构；

所述竖向运动机构9-4包含两个曲面滑块9-15、短销轴9-14、长销轴9-16、外轴承9-17，每个曲面滑块9-15均设有长销轴孔、短销轴孔，长销轴9-16穿过两个长销轴孔，使得两个曲面滑块9-15串接在长销轴9-16上，两个曲面滑块9-15上各安装一个短销轴9-14；曲面滑块9-15顶部细长，中部设有限位凸台9-35；

所述横向夹紧机构9-3包含夹紧轴9-5、弹簧9-6、滑块9-7、轴承Ⅰ9-8、前夹持立板9-29、后固定板9-30，其中夹紧轴9-5的两端分别设有滑块9-7、轴承Ⅰ9-8，所述前夹持立板9-29与夹紧轴9-5固定连接，所述弹簧9-6位于夹紧轴9-5的中部，方向与夹紧轴9-5垂直，前后分别与前夹持立板9-29、后固定板9-30固定连接；该横向夹紧机构9-3为两组，且关于竖向运动机构9-4对称分布；所述轴承Ⅰ9-8沿曲面滑块9-15表面往复滚动，所述滑块9-7沿侧板9-10内壁上的横向滑槽9-25进行往复运动，实现定位；

所述外壳机构包含侧板9-10、水果座9-11、上端盖9-12、前侧板9-13、底板9-19；所述侧板9-10，在其内壁上分别设有横向和竖向的滑槽，左右两个侧板的横向滑槽对称分布，用于限定滑块9-7的运动方向，左右两个侧板所设竖向滑槽对称公布，所述竖向滑槽下半部分穿透侧板9-10，上半部分未穿透，穿透部分用于定位长销轴9-16，未穿透部分用于定位短销轴9-14；所述竖向运动机构9-4的长销轴从两侧的竖向滑槽伸出侧板，与外轴承连接，竖向运动机构通过长销轴、短销轴9-14沿侧板9-10内壁上的竖向滑槽上下滑动，以实现机构的定位和上下往复运动；

所述上端盖9-12上设有矩形孔9-28、上端盖滑孔9-27，所述水果座9-11与上端盖9-12固定连接，所述水果座9-11整体呈圆形，在其中心处设有圆形凹槽9-31，圆形凹槽9-31上端为圆形，下端为滑孔形，下端形成水果座滑孔9-32，水果座滑孔9-32大小与上端盖滑孔9-27相同，水果座滑孔9-32两侧设有矩形凹槽9-33，在水果座9-11的内部矩形凹槽9-33的顶端镶有铁环9-34；

所述横向夹紧机构所设后固定板9-30与前侧板9-13固定连接；在弹簧9-6的作用下，通过滑块9-7在侧板9-10内壁上横向滑槽内的滑动，以及轴承Ⅰ9-8在曲面滑块9-15表面上的滚动，将竖向运动机构9-4的上下往复运动转化为本机构的横向往复运动；

所述曲面滑块9-15顶部细长，向上运动时，可穿过上端盖9-12的矩形孔9-28直接插入水果座9-11的矩形凹槽9-33内，与其内部的铁环9-34相接触；曲面滑块9-15的中间位置处设有限位凸台9-35，此限位凸台9-35可防止横向夹紧机构9-3的自动闭合；

其中所述水果旋转部分9-2包括：旋转轴9-20、联体轴承座9-21、轴承Ⅱ、轴承端盖9-23、齿轮9-24，其中旋转轴9-20与水果夹持部分9-1的底板9-19通过轴头螺母9-18进行连接；联体轴承座9-21用于安装轴承Ⅱ，齿轮9-24安装在旋转轴9-20的另一端，并通过旋转轴9-20带动水果夹持部分9-1转动；

所述链条输送带10的结构由两条链条21构成，分别环绕安装在两组主动链轮11和从动链轮20上，两条链条21之间设有多个均匀分布的果梗夹持旋转装置9，在果梗夹持旋转装置9的联体轴承座9-21两端设有销轴孔，并通过链条长销轴22与两侧的链条21相连；

所述支撑装置6的结构包含支架31、托轮机构8、齿条机构7，所述托轮机构8至少包含“U”型支架23、支撑链轮28，所述托轮机构8设有四组，前后各两组间隔设置，其支撑链轮28与链条21啮合，所述齿条机构7包含齿条27、支腿Ⅰ26，齿条机构7位于后两组托轮机构8之间，其齿条27与果梗夹持旋转装置9下端的齿轮9-24相啮合，在链条输送带10运行过程当中，实现果梗夹持旋转装置9的旋转；

所述检测装置的结构包含检测箱5，检测箱5架设于链条输送带10的上方，两侧留有矩形开口，便于果梗夹持旋转装置9通过，检测箱内设有检测设备；

所述分级卸果装置的结构包含卸果机架18、水果分级箱15，所述卸果机架18上设有多组间距相同的托轮机构8，并且在传动方向上前后相邻的每两组托轮机构8之间各设有一电磁动作机构16，电磁动作机构16结构包含电磁装置32、伸缩轴33、楔形块34、支腿Ⅱ35，电磁装置32固定于支腿Ⅱ35上端，伸缩轴33与电磁装置32内部动作部件相连，直角楔形块34设于伸缩轴33外端，保持其长直角边37水平，直角楔形块34的尖角36朝向正对果梗夹持旋转装置9运动过来的方向；当电磁装置动作时，伸缩轴带动直角楔形块向前伸出，将果梗夹持旋转装置外侧的外轴承9-17向下压，使其复位并将果梗松开。

所述水果分级箱15位于电磁动作机构16的正下方，用于收集不同级别的水果。 

所述果梗夹持旋转装置9中前立板9-29上设有橡胶软垫9-9。 

所述果梗夹持旋转装置9中所述的水果座9-11采用柔性材料制作。 

所述的果梗夹持旋转装置9中轴承Ⅱ为阻尼轴承9-22，可实现360°旋转，其旋转轴9-20的上端连接水果夹持部分9-1的底板9-19，下端装有齿轮9-24，通过齿轮传动实现了水果夹持部分9-1的整体旋转。 

所述的果梗夹持旋转装置9中轴承Ⅱ为阻尼轴承9-22，可实现360°精确旋转，其旋转轴9-20的上端连接水果夹持部分9-1的底板9-19，下端装有齿轮9-24，通过齿轮传动实现了水果夹持部分9-1的整体旋转。 

所述联体轴承座两端分别设有链条长销轴22安装孔，其中一端为圆孔38，以保证安装后的稳定性，另一端为长圆滑孔39，以适应链条输送带转弯时，两销轴之间直线距离的变化。 

所述的托轮机构8的结构中所述支撑链轮28架设于“U”型支架23上，还包括轴承端盖29、滚动轴承30、轴头螺母25、支撑轴24，其中滚动轴承30设于支撑链轮内部，两侧设有轴承端盖29，支撑轴24两端设有凸台和螺纹，安装于“U”型支架23顶端的开口槽中，用轴头螺母25紧固，支撑链轮28绕支撑轴24转动。 

所述的齿条机构7中的齿条27的齿数与果梗夹持旋转装置9中齿轮9-24的齿数相同，用于实现齿轮9-24的360°旋转。 

在卸果机架18的四角下方分别设有相同的升降螺栓19，升降螺栓19另一端固定于机架13上，通过调节升降螺栓19即可实现链条输送带10的张紧和松弛。所述升降螺栓19可以为现有技术中的实现升降的结构方式，如图12所示，包括上、下两个调节螺栓41、螺纹支架40，所述上、下调节螺栓41的螺纹旋向相反设置，通过旋转螺纹支架40来调整上、下调节螺栓之间的距离，实现升降。 

所述的检测箱5内部所设的检测设备包括图像信息采集摄像头、LED光源、位置测量仪，也可以包括其它现有的检测设备。 

本发明的果梗夹持旋转装置9具有以下优点： 

1、采用夹持果梗的方式，实现了水果的输送、旋转及卸果功能，开创性的实现了水果与装置的共同旋转，有效避免了水果表面与机械装置的接触，极大地降低了水果在检查时的损伤率。特别是对于长梗水果，可以满足其在线检测与分级的需求；

2、机构合理，使用方便，实现了上果过程的触发式自动夹持功能，操作简单快捷，有效提高了工作效率；且可以实现任意位置时的卸果功能，易于实现水果的分级；

3、具有结构简单，操作方便，可靠性高等特点，具有很好的实用价值。

本发明中所述链条输送带安装在主动链轮和从动链轮上，并在主动链轮的带动下进行旋转，链条输送带上设有多个均匀分布的果梗夹持旋转装置，在果梗夹持旋转装置的联体轴承座两端设有销轴孔，并通过长销轴与两边的链条相连，其主要作用是夹持水果的果梗，并随着齿条输送带的运行将要检测的水果运到各个工位。联体轴承座位于果梗夹持旋转装置9的中间部位，链条输送带安装完成后，果梗夹持部分位于链条输送带的外侧，旋转部分齿轮位于链条输送带的内侧，有效降低了果梗夹持旋转装置在链条外侧的高度，保证了承载过程的稳定性。  

检测区内设有检测箱和支撑装置，检测箱位于链条输送带的上方，两侧留有矩形开口，便于果梗夹持旋转装置通过，在检测箱内主要进行水果图像信息的采集；支撑装置上设有托轮机构和齿条机构，托轮机构有两组，每组有两个且对称分布，其支撑链轮与链条啮合，用于支撑链条输送带，以保证其运行过程当中的稳定性，齿条机构位于两组托轮机构之间，其齿条与果梗夹持旋转装置下端的齿轮相啮合，在链条输送带运行过程当中，实现果梗夹持装置的旋转。 

本发明主要包括上料、检测、套袋和卸果四个工作过程。在上料区1内，由人手持水果并将果梗朝下插入水果座9-11底部的滑孔内，并且向其施加压力，触发果梗夹持旋转装置9，使其夹紧果梗，这时果梗夹持旋转装置9外侧的外轴承9-17由上位运动到下位；上料完成后，水果及果梗夹持旋转装置9随链条输送带10运行，其上端夹持部分9-1及水果进入检测箱5，下端旋转部分9-2的齿轮9-24开始与齿条27啮合，使水果在检测箱内旋转，此时由图像信息采集装置对其进行全表面检测并将检测结果传输给信息处理系统，待信息处理完毕后，信息处理系统将向电磁动作机构16发出相关指令；水果由检测箱出来以后，由人工对其进行套袋，以防止水果在卸果及运输过程中的损伤；套袋完成后，水果进入卸果区4，电磁动作机构16根据接收到的相应的卸果指令，对相应的果梗夹持旋转装置进行复位，实现卸果，其卸果过程如图9所示，当电磁动作机构16接到卸果指令后，电磁装置32动作，伸缩轴33向前伸出，将直角楔形块34送到与外轴承9-17外圆面相交的位置处，随着链条输送带10继续向右运动，直角楔形块34将会把果梗夹持旋转装置9外侧的外轴承9-17压到上位，实现其复位，进而完成卸果过程；卸果过程完成后，水果掉入相应的水果分级箱15，实现水果的分级。 

本发明的优点： 

1、本发明采用夹持水果果梗的方式对水果进行运输，分级过程稳定可靠。以链条输送带作为循环部件，并在链条输送带上设置了均匀排列的果梗夹持旋转装置，并以其为载体，实现了水果的在线检测与分级，分级过程稳定可靠；

2、本发明有效降低了水果检测分级过程当中的损伤率。本发明实现了水果和果梗夹持装置的共同旋转，有效避免了水果表面与机械装置之间的相互摩擦和碰撞，大大降低了水果在检测过程当中的损伤率，特别是对于那些长梗且皮薄的易损伤的水果，比如库尔勒香梨等，具有更加明显的效果；

3、本发明实现了上料过程的触发式自动夹持功能，操作简单方便，有效提高了整个系统的运行速度；

4、本发明结构简单，设计合理，集检测与分级功能于一体，即可用于小批量的田间地头作业，也可用于大批量的工厂生产线作业，具有很强的适用性。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。 

图2是图1的立体结构示意图。 

图3是本发明所用链条输送带结构示意图。 

图4是本发明所用支撑装置结构示意图。 

图5是图4的平面结构示意图。 

图6是本发明所用托轮机构结构示意图。 

图7是本发明所用卸果装置结构示意图。 

图8是图7的平面结构示意图。 

图9是是本发明的卸果时电磁装置与果梗夹持旋转装置位置结构关系示意图。 

图10为果梗夹持旋转装置的联体轴承座的结构示意图。 

图11为图10俯视结构示意图。 

图12为升降螺栓的结构示意图。 

图中所示：1为上料区；2为检测区；3为套袋区；4为卸果区；5为检测箱；6、支撑装置；7为链条机构；8为托轮机构；9为果梗夹持旋转装置；10为链条输送带；11为主动链轮；12为大皮带轮；13为机架；14为电机；15为水果分级箱；16为电磁动作机构； 18为卸果机架；19为升降螺栓；20为从动链轮；21为链条；22为链条长销轴； 23为“U”型支架，24为支撑轴，25为轴头螺母，26为支腿Ⅰ； 27为齿条；28为支撑链轮；29为轴承端盖；30为滚动轴承；31为支架；32为电磁装置；33为伸缩轴；34为直角楔形块，35为支腿Ⅱ，36为尖角；37为长直角边，38为圆孔；39为长圆滑孔；40为带螺纹支架，41为调节螺栓。 

图13是本发明果梗夹持旋转装置整体结构示意图。 

图14是本发明果梗夹持旋转装置的立体结构示意图。 

图15是本发明果梗夹持旋转装置的分解示意图。 

图16是图13的内部结构示意图。 

图17、图18、图19、图20是本发明夹持部分工作过程示意图。 

图21为本发明水果座主视图。 

图22为本发明水果座俯视图。 

图23为发明水果座仰视图。 

图24是发明水果座的左视图。 

图25是是图24的剖视图。 

附图所示：9-1为水果夹持部分，9-2为水果旋转部分，9-3为横向夹紧机构，9-4为竖向运动机构，9-5为夹紧轴，9-6为弹簧，9-7为滑块，9-8为轴承，9-9为橡胶软垫，9-10为侧板，9-11为水果座，9-12为上端盖，9-13为前侧板，9-14为短销轴，9-15为曲面滑块，9-16为长销轴，9-17为外轴承，9-18为轴头螺母，9-19为底板，9-20为旋转轴，9-21为联体轴承座，9-22为阻尼轴承，9-23为轴承端盖，9-24为齿轮，9-25为横向滑槽，9-26为竖向滑槽，9-27为上端盖滑孔，9-28为矩形孔，9-29为前夹持立板，9-30为后固定板，9-31为圆形凹槽，9-32为水果座滑孔，9-33为矩形凹槽，9-34为铁环，9-35为限位凸台。 

具体实施方式

实施例1： 

参照图1～图25，本实施例为一种水果检测分级机，包括机架、传动系统，在机架上方设有水果输送系统、检测装置、分级卸果装置。

所述水果输送系统主要包含主动链轮11、从动链轮20、链条输送带10、支撑装置6、果梗夹持旋转装置9。 

所述果梗夹持旋转装置9的结构包含水果夹持部分9-1和水果旋转部分9-2两部分。 

其中，所述水果夹持部分9-1包含横向夹紧机构9-3、竖向运动机构9-4和外壳机构。 

所述竖向运动机构9-4包含两个曲面滑块9-15、短销轴9-14、长销轴9-16、外轴承9-17，每个曲面滑块9-15均设有长销轴孔、短销轴孔，长销轴9-16穿过两个长销轴孔，使得两个曲面滑块9-15串接在长销轴9-16上，两个曲面滑块9-15上各安装一个短销轴9-14；曲面滑块9-15顶部细长，中部设有限位凸台9-35。 

所述横向夹紧机构9-3包含夹紧轴9-5、弹簧9-6、滑块9-7、轴承Ⅰ9-8、前夹持立板9-29、后固定板9-30，其中夹紧轴(9-5的两端分别设有滑块9-7、轴承Ⅰ9-8，所述前夹持立板9-29与夹紧轴9-5固定连接，所述弹簧9-6位于夹紧轴9-5的中部，方向与夹紧轴9-5垂直，前后分别与前夹持立板9-29、后固定板9-30固定连接；该横向夹紧机构9-3为两组，且关于竖向运动机构9-4对称分布；所述轴承Ⅰ9-8沿曲面滑块9-15表面往复滚动，所述滑块9-7沿侧板9-10内壁上的横向滑槽9-25进行往复运动，实现定位； 

所述外壳机构包含侧板9-10、水果座9-11、上端盖9-12、前侧板9-13、底板9-19；所述侧板9-10，在其内壁上分别设有横向和竖向的滑槽，左右两个侧板的横向滑槽对称分布，用于限定滑块9-7的运动方向，左右两个侧板所设竖向滑槽对称公布，所述竖向滑槽下半部分穿透侧板9-10，上半部分未穿透，穿透部分用于定位长销轴9-16，未穿透部分用于定位短销轴9-14；所述竖向运动机构9-4的长销轴从两侧的竖向滑槽伸出侧板，与外轴承连接，竖向运动机构通过长销轴、短销轴9-14沿侧板9-10内壁上的竖向滑槽上下滑动，以实现机构的定位和上下往复运动；

所述上端盖9-12上设有矩形孔9-28、上端盖滑孔9-27，所述水果座9-11与上端盖9-12固定连接，所述水果座9-11整体呈圆形，在其中心处设有圆形凹槽9-31，圆形凹槽9-31上端为圆形，下端为滑孔形，下端形成水果座滑孔9-32，水果座滑孔9-32大小与上端盖滑孔9-27相同，水果座滑孔9-32两侧设有矩形凹槽9-33，在水果座9-11的内部矩形凹槽9-33的顶端镶有铁环9-34；

所述横向夹紧机构所设后固定板9-30与前侧板9-13固定连接；在弹簧9-6的作用下，通过滑块9-7在侧板9-10内壁上横向滑槽内的滑动，以及轴承Ⅰ9-8在曲面滑块9-15表面上的滚动，将竖向运动机构9-4的上下往复运动转化为本机构的横向往复运动；

所述曲面滑块9-15顶部细长，向上运动时，可穿过上端盖9-12的矩形孔9-28直接插入水果座9-11的矩形凹槽9-33内，与其内部的铁环9-34相接触；曲面滑块9-15的中间位置处设有限位凸台9-35，此限位凸台9-35可防止横向夹紧机构9-3的自动闭合。

其中所述水果旋转部分9-2包括：旋转轴9-20、联体轴承座9-21、轴承Ⅱ、轴承端盖9-23、齿轮9-24，其中旋转轴9-20与水果夹持部分9-1的底板9-19通过轴头螺母9-18进行连接；联体轴承座9-21用于安装轴承Ⅱ，齿轮9-24安装在旋转轴9-20的另一端，并通过旋转轴9-20带动水果夹持部分9-1转动。 

所述链条输送带10的结构由两条链条21构成，分别环绕安装在两组主动链轮11及从动链轮20上，两条链条21之间设有多个均匀分布的果梗夹持旋转装置9，在果梗夹持旋转装置9的联体轴承座9-21两端设有销轴孔，并通过链条长销轴22与两侧的链条21相连； 

所述支撑装置6的结构包含支架31、托轮机构8、齿条机构7，所述托轮机构8至少包含“U”型支架23、支撑链轮28，所述托轮机构8设有四组，前后各两组间隔设置，其支撑链轮28与链条21啮合，所述齿条机构7包含齿条27、支腿Ⅰ26，齿条机构7位于后两组托轮机构8之间，其齿条27与果梗夹持旋转装置9下端的齿轮9-24相啮合，在链条输送带10运行过程当中，实现果梗夹持旋转装置9的旋转。

所述检测装置的结构包含检测箱5，检测箱5架设于链条输送带10的上方，两侧留有矩形开口，便于果梗夹持旋转装置9通过，检测箱内设有检测设备； 

所述分级卸果装置的结构包含卸果机架18、水果分级箱15，所述卸果机架18上设有多组间距相同的托轮机构8，并且在传动方向上前后相邻的每两组托轮机构8之间各设有一电磁动作机构16，电磁动作机构16结构包含电磁装置32、伸缩轴33、楔形块34、支腿Ⅱ35，电磁装置32固定于支腿Ⅱ35上端，伸缩轴33与电磁装置32内部动作部件相连，直角楔形块34设于伸缩轴33外端，保持其长直角边37水平，直角楔形块34的尖角36朝向正对果梗夹持旋转装置9运动过来的方向。

所述水果分级箱15位于电磁动作机构16的正下方，用于收集不同级别的水果。 

所述的托轮机构8的结构中所述支撑链轮28架设于“U”型支架23上，还包括轴承端盖29、滚动轴承30、轴头螺母25、支撑轴24，其中滚动轴承30设于支撑链轮内部，两侧设有轴承端盖29，支撑轴24两端设有凸台和螺纹，安装于“U”型支架23顶端的开口槽中，用轴头螺母25紧固，支撑链轮28绕支撑轴24转动。 

所述的检测箱5内部所设的检测设备包括图像信息采集摄像头、LED光源、位置测量仪。 

本发明主要包括上料、检测、套袋和卸果四个工作过程。在上料区1内，由人手持水果并将果梗朝下插入水果座9-11底部的滑孔内，并且向其施加压力，触发果梗夹持旋转装置9，使其夹紧果梗，这时果梗夹持旋转装置9外侧的外轴承9-17由上位运动到下位；上料完成后，水果及果梗夹持旋转装置9随链条输送带10运行，其上端夹持部分9-1及水果进入检测箱5，下端旋转部分9-2的齿轮9-24开始与齿条27啮合，使水果在检测箱内旋转，此时由图像信息采集装置对其进行全表面检测并将检测结果传输给信息处理系统，待信息处理完毕后，信息处理系统将向电磁动作机构16发出相关指令；水果由检测箱出来以后，由人工对其进行套袋，以防止水果在卸果及运输过程中的损伤；套袋完成后，水果进入卸果区4，电磁动作机构16根据接收到的相应的卸果指令，对相应的果梗夹持旋转装置进行复位，实现卸果，其卸果过程如图9所示，当电磁动作机构16接到卸果指令后，电磁装置32动作，伸缩轴33向前伸出，将直角楔形块34送到与外轴承9-17外圆面相交的位置处，随着链条输送带10继续向右运动，直角楔形块34将会把果梗夹持旋转装置9外侧的外轴承9-17压到上位，实现其复位，进而完成卸果过程；卸果过程完成后，水果掉入相应的水果分级箱15，实现水果的分级。 

实施例2： 

与实施例1相比，本实施例的不同之处在于所述果梗夹持旋转装置9中前立板9-29上设有橡胶软垫9-9。

实施例3： 

与实施例2相比，本实施例的不同之处在于果梗夹持旋转装置9中所述的水果座9-11采用柔性材料制作。

实施例4： 

与实施例3相比，本实施例的不同之处在于所述的果梗夹持旋转装置9中轴承Ⅱ为阻尼轴承9-22，可实现360°旋转，其旋转轴9-20的上端连接水果夹持部分9-1的底板9-19，下端装有齿轮9-24，通过齿轮传动实现了水果夹持部分9-1的整体旋转。

实施例5： 

与实施例4相比，本实施例的不同之处在于所述联体轴承座两端分别设有链条长销轴22安装孔，其中一端为圆孔38，以保证安装后的稳定性，另一端为长圆滑孔39，以适应链条输送带转弯时，两销轴之间直线距离的变化。

实施例6： 

与实施例1相比，本实施例的不同之处在于所述的齿条机构7中的齿条27的齿数与果梗夹持旋转装置9中齿轮9-24的齿数相同，用于实现齿轮9-24的360°旋转。

实施例7： 

与实施例1相比，本实施例的不同之处在于在卸果机架18的四角下方分别设有相同的升降螺栓19，升降螺栓19另一端固定于机架13上，通过调节升降螺栓19即可实现链条输送带10的张紧和松弛。

Claims (10)

1.一种水果检测分级机，包括机架、传动系统，其特征在于在机架上方设有水果输送系统、检测装置、分级卸果装置；

所述水果输送系统主要包含主动链轮（11）、从动链轮（20）、链条输送带（10）、支撑装置（6）、果梗夹持旋转装置（9）；

所述果梗夹持旋转装置（9）的结构包含水果夹持部分（9-1）和水果旋转部分（9-2）两部分；

其中，所述水果夹持部分（9-1）包含横向夹紧机构（9-3）、竖向运动机构（9-4）和外壳机构；

所述竖向运动机构（9-4）包含两个曲面滑块（9-15）、短销轴（9-14）、长销轴（9-16）、外轴承（9-17），每个曲面滑块（9-15）均设有长销轴孔、短销轴孔，长销轴（9-16）穿过两个长销轴孔，使得两个曲面滑块（9-15）串接在长销轴（9-16）上，两个曲面滑块（9-15）上各安装一个短销轴（9-14）；曲面滑块（9-15）顶部细长，中部设有限位凸台（9-35）；

所述横向夹紧机构（9-3）包含夹紧轴（9-5）、弹簧（9-6）、滑块（9-7）、轴承Ⅰ（9-8）、前夹持立板（9-29）、后固定板（9-30），其中夹紧轴(9-5）的两端分别设有滑块（9-7）、轴承Ⅰ（9-8），所述前夹持立板（9-29）与夹紧轴(9-5）固定连接，所述弹簧（9-6）位于夹紧轴（9-5）的中部，方向与夹紧轴（9-5）垂直，前后分别与前夹持立板（9-29）、后固定板（9-30）固定连接；该横向夹紧机构（9-3）为两组，且关于竖向运动机构（9-4）对称分布；所述轴承Ⅰ（9-8）沿曲面滑块（9-15）表面往复滚动，所述滑块（9-7）沿侧板（9-10）内壁上的横向滑槽（9-25）进行往复运动，实现定位；

所述外壳机构包含侧板（9-10）、水果座（9-11）、上端盖（9-12）、前侧板（9-13）、底板（9-19）；所述侧板（9-10），在其内壁上分别设有横向和竖向的滑槽，左右两个侧板的横向滑槽对称分布，用于限定滑块（9-7）的运动方向，左右两个侧板所设竖向滑槽对称公布，所述竖向滑槽下半部分穿透侧板（9-10），上半部分未穿透，穿透部分用于定位长销轴（9-16），未穿透部分用于定位短销轴（9-14）；所述竖向运动机构（9-4）的长销轴从两侧的竖向滑槽伸出侧板，与外轴承连接，竖向运动机构通过长销轴、短销轴（9-14）沿侧板（9-10）内壁上的竖向滑槽上下滑动，以实现机构的定位和上下往复运动；

所述上端盖（9-12）上设有矩形孔（9-28）、上端盖滑孔（9-27），所述水果座（9-11）与上端盖（9-12）固定连接，所述水果座（9-11）整体呈圆形，在其中心处设有圆形凹槽（9-31），圆形凹槽（9-31）上端为圆形，下端为滑孔形，下端形成水果座滑孔（9-32），水果座滑孔（9-32）大小与上端盖滑孔（9-27）相同，水果座滑孔（9-32）两侧设有矩形凹槽（9-33），在水果座（9-11）的内部矩形凹槽（9-33）的顶端镶有铁环（9-34）；

所述横向夹紧机构所设后固定板（9-30）与前侧板（9-13）固定连接；在弹簧（9-6）的作用下，通过滑块（9-7）在侧板（9-10）内壁上横向滑槽内的滑动，以及轴承Ⅰ（9-8）在曲面滑块（9-15）表面上的滚动，将竖向运动机构（9-4）的上下往复运动转化为本机构的横向往复运动；

所述曲面滑块（9-15）顶部细长，向上运动时，可穿过上端盖（9-12）的矩形孔（9-28）直接插入水果座（9-11）的矩形凹槽（9-33）内，与其内部的铁环（9-34）相接触；曲面滑块（9-15）的中间位置处设有限位凸台（9-35），此限位凸台（9-35）可防止横向夹紧机构（9-3）的自动闭合；

其中所述水果旋转部分（9-2）包括：旋转轴（9-20）、联体轴承座（9-21）、轴承Ⅱ、轴承端盖（9-23）、齿轮（9-24），其中旋转轴（9-20）与水果夹持部分（9-1）的底板（9-19）通过轴头螺母（9-18）进行连接；联体轴承座（9-21）用于安装轴承Ⅱ，齿轮（9-24）安装在旋转轴（9-20）的另一端，并通过旋转轴（9-20）带动水果夹持部分（9-1）转动；

所述链条输送带（10）的结构由两条链条（21）构成，分别环绕安装在两组主动链轮（11）和从动链轮（20）上，两条链条（21）之间设有多个均匀分布的果梗夹持旋转装置（9），在果梗夹持旋转装置（9）的联体轴承座（9-21）两端设有销轴孔，并通过链条长销轴（22）与两侧的链条（21）相连；

所述支撑装置（6）的结构包含支架（31）、托轮机构（8）、齿条机构（7），所述托轮机构（8）至少包含“U”型支架（23）、支撑链轮（28），所述托轮机构（8）设有四组，前后各两组间隔设置，其支撑链轮（28）与链条（21）啮合，所述齿条机构（7）包含齿条（27）、支腿Ⅰ（26），齿条机构（7）位于后两组托轮机构（8）之间，其齿条（27）与果梗夹持旋转装置（9）下端的齿轮（9-24）相啮合，在链条输送带（10）运行过程当中，实现果梗夹持旋转装置（9）的旋转；

所述检测装置的结构包含检测箱（5），检测箱（5）架设于链条输送带（10）的上方，两侧留有矩形开口，便于果梗夹持旋转装置（9）通过，检测箱内设有检测设备；

所述分级卸果装置的结构包含卸果机架（18）、水果分级箱（15），所述卸果机架（18）上设有多组间距相同的托轮机构（8），并且在传动方向上前后相邻的每两组托轮机构（8）之间各设有一电磁动作机构（16），所述电磁动作机构（16）结构包含电磁装置（32）、伸缩轴（33）、楔形块（34）、支腿Ⅱ（35），电磁装置（32）固定于支腿Ⅱ（35）上端，伸缩轴（33）与电磁装置（32）内部动作部件相连，直角楔形块（34）设于伸缩轴（33）外端，保持其长直角边（37）水平，直角楔形块（34）的尖角（36）朝向正对果梗夹持旋转装置（9）运动过来的方向；

所述水果分级箱（15）位于电磁动作机构（16）的正下方，用于收集不同级别的水果。

2.如权利要求1所述的水果检测分级机，其特征在于所述果梗夹持旋转装置（9）中前立板（9-29）上设有橡胶软垫（9-9）。

3.如权利要求1或2所述的水果检测分级机，其特征在于果梗夹持旋转装置（9）中所述的水果座（9-11）采用柔性材料制作。

4.如权利要求1或2所述的水果检测分级机，其特征在于所述的果梗夹持旋转装置（9）中轴承Ⅱ为阻尼轴承（9-22），可实现360°旋转，其旋转轴（9-20）的上端连接水果夹持部分（9-1）的底板（9-19），下端装有齿轮（9-24），通过齿轮传动实现了水果夹持部分（9-1）的整体旋转。

5.如权利要求3所述的水果检测分级机，其特征在于所述的果梗夹持旋转装置（9）中轴承Ⅱ为阻尼轴承（9-22），可实现360°旋转，其旋转轴（9-20）的上端连接水果夹持部分（9-1）的底板（9-19），下端装有齿轮（9-24），通过齿轮传动实现了水果夹持部分（9-1）的整体旋转。

6.如权利要求3所述的水果检测分级机，其特征在于所述联体轴承座两端分别设有链条长销轴（22）安装孔，其中一端为圆孔（38），以保证安装后的稳定性，另一端为长圆滑孔（39），以适应链条输送带转弯时，两销轴之间直线距离的变化。

7.根据权利要求1或2所述的一种水果检测分级机，其特征在于：所述的托轮机构（8）的结构中所述支撑链轮（28）架设于“U”型支架(23)上，还包括轴承端盖（29）、滚动轴承（30）、轴头螺母（25）、支撑轴（24），其中滚动轴承（30）设于支撑链轮内部，两侧设有轴承端盖（29），支撑轴（24）两端设有凸台和螺纹，安装于“U”型支架（23）顶端的开口槽中，用轴头螺母（25）紧固，支撑链轮（28）绕支撑轴（24）转动。

8.如权利要求7所述的一种水果检测分级机，其特征在于：所述的齿条机构（7）中的齿条（27）的齿数与果梗夹持旋转装置（9）中齿轮（9-24）的齿数相同，用于实现齿轮（9-24）的360°旋转。

9.如权利要求8所述的一种水果检测分级机，其特征在于在卸果机架（18）的四角下方分别设有相同的升降螺栓（19），升降螺栓（19）另一端固定于机架（13）上，通过调节升降螺栓（19）即可实现链条输送带（10）的张紧和松弛。

10.如权利要求1或2所述的一种水果检测分级机，其特征在于所述的检测箱（5）内部所设的检测设备包括图像信息采集摄像头、LED光源、位置测量仪。