CN107416264A - 一种果实装箱装置 - Google Patents

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杨贞
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赵友亮
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韩冰
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Abstract

本发明公开一种果实装箱装置，主要包括支撑架、主传送机构、垂直传送机构、旋转机构、提升机构及果箱，支撑架起支撑作用，主传送机构固定在支撑架上，为装箱装置输送果实，垂直传送机构安装在主传送机构末端，旋转机构安装在垂直传送机构侧面，提升机构安装在主传送机构和垂直传送机构上，果箱放置在旋转机构正下方。本发明的特征在于随着果实装箱过程的进行，果实堆积高度发生变化，垂直传送机构可在控制系统和提升机构的作用下提升特定高度，确保果实装箱的连续性，同时避免果实入箱环节的剧烈碰撞，达到提高装箱效率，降低果实损伤率的目的。

Description

一种果实装箱装置
技术领域
本发明涉及一种装箱装置，具体涉及一种苹果、梨果等果实的装箱装置，其特点为装箱装置末端与箱体相对高度能够自动调节。
背景技术
在果园采收、果实分选和水果运输等生产环节中，果实装箱机械装置潜在应用领域非常广泛，新鲜果实如苹果、梨果、桃子等由于表皮薄、易损伤等特点，在装箱过程中要求果实掉落距离短、碰撞能量小，以减少果实损伤，保证经济效益。目前我国在果实装箱环节大量依靠人工作业，强度大、效率低、成本高，而用于鲜果装箱的机械设备品类较少，实际应用十分有限。
本发明提出一种果实装箱装置，能够在低损伤率的条件下高效完成果实终端传送和装箱作业。
发明内容
为了解决果实装箱效率低、易损伤的问题，本发明提供一种果实装箱装置，通过各机构的协调配合，在工作过程中保证传送装置末端与果实堆积平面始终处于无跌落损伤的高度范围内，从而降低果实损伤率，提高装箱工作效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种果实装箱装置，主要包括支撑架、主传送机构、垂直传送机构、旋转机构、提升机构及果箱，所述主传送机构固定在支撑架上，所述垂直传送机构安装在主传送机构末端，所述旋转机构安装在垂直传送机构侧面，所述提升机构安装在主传送机构和垂直传送机构上，所述果箱放置在旋转机构正下方。
支撑架的作用是支撑主传送机构、垂直传送机构、旋转机构和提升机构；主传送机构的作用是将果实传送给垂直传送机构；垂直传送机构的作用是将果实匀速向下传送；旋转机构的作用是保证果实堆积的平整性，并在果实堆积平面上升到特定高度时触发提升机构的检测信号；提升机构的作用是控制垂直传送机构的高度，保证果实从旋转机构掉落果箱时的高度在设定范围内。
作为本发明的优选，主传送机构至少包括主传送带、滚筒、伺服电机I、固定架，所述主传送带上布有隔板和裙边，由滚筒拉紧，所述滚筒通过轴承座安装在固定架上，所述伺服电机I安装在固定架一侧，驱动滚筒并带动主传送带工作，所述固定架安装在支撑架上。
作为本发明的优选，垂直传送机构至少包括垂直传送带、上滚筒、下滚筒、张紧滚筒、U形架、伺服电机II、链轮I、链轮II、链条、角支撑架、可动斜板、拉簧、锥齿轮I，所述垂直传送带上带有倾斜隔板，所述上滚筒、下滚筒、张紧滚筒均通过轴承座固定在U形架上，所述伺服电机II安装在U形架顶部，所述链轮I安装在伺服电机II的轴上，所述链轮II安装在上滚筒末端，所述链条安装在链轮I和链轮II上，所述角支撑架固定在U形架上，所述可动斜板安装在角支撑架上，所述拉簧一端连接在角支撑架上，另一端与固定在可动斜板末端的附件连接，所述锥齿轮I安装在下滚筒末端。
作为本发明的优选，旋转机构至少包括锥齿轮II、花键套筒、花键轴、中心块、压簧、旋转架，所述锥齿轮II与锥齿轮I啮合，安装在花键套筒上，所述花键套筒通过轴承座和轴承座支架安装在垂直传送机构的U形架侧面，所述花键轴嵌套在花键套筒内，所述中心块固定在花键轴下端，所述压簧安装在中心块和花键套筒之间，所述旋转架共有8个，均布在中心块四周，其上粘贴有缓冲材料。
作为本发明的优选，提升机构至少包括提升带、卷轴、步进电机、固定支架、连接架、滑块、直线导轨、接近开关、控制箱，所述提升带一端与垂直传送机构的角支撑架固定，另一端与卷轴固定，所述卷轴通过轴承座安装在固定支架上，所述步进电机安装在固定支架上，并通过联轴器与卷轴连接，所述固定支架固定在连接架上，所述连接架安装在主传送机构的固定架上，所述滑块固定在连接架上，并嵌套在直线导轨上，所述直线导轨共有两个，对称布置在垂直传送机构的U形架两侧，所述接近开关安装在垂直传送机构的角支撑架的弧形板上，并通过导线与控制箱导通，所述控制箱固定在连接架外侧。
本发明提出的一种果实装箱装置，主要包括支撑架、主传送机构、垂直传送机构、旋转机构、提升机构及果箱。该装置在装箱工作前，需要通过控制箱控制提升机构动作，使旋转机构下端与空果箱箱底的距离处于无跌落损伤高度范围内；装箱工作开始，主传送带在伺服电机I和滚筒的作用下运动，放入主传送带的果实向垂直传送机构方向运动，进入到垂直传送带内，垂直传送带在伺服电机II、链轮I、链条、链轮II、上滚筒、下滚筒的作用下运动，使果实下落并滚入可动斜板，此时，旋转架通过下滚筒、锥齿轮I、锥齿轮II、花键套筒、花键轴、中心块的动力传递路线做旋转运动，果实离开可动斜板通过旋转架落入果箱，此为无提升果实装箱过程，该种情况下，提升机构不工作，可动斜板在拉簧、限位销作用下处于未触发状态，与旋转架不接触，旋转架在压簧及重力作用下处于最低位置；进行多次无提升果实装箱过程后，果箱内果实堆积平面上升，使旋转架受到向上的推力，连同中心块、花键轴向上运动，旋转架与可动斜板接触，使可动斜板克服拉簧拉力和自身重力发生转动，触发接近开关产生检测信号，装置进入有提升果实装箱过程，控制箱接收到信号后控制步进电机转过设定的角度，带动卷轴卷动提升带，使垂直传送机构、旋转机构沿直线导轨方向向上提升相应高度，相应地，旋转架、中心块、花键轴回到最低位置，可动斜板回到未触发状态，此过程中，其他机构正常工作，果实向果箱的传送过程仍然进行；在交替进行多次无提升果实装箱过程和有提升果实装箱过程后，果箱装满，主传送机构、垂直传送机构、旋转机构停止运动，操作人员通过控制箱手动控制提升机构上升到一定高度后，进行换箱操作；重复上述装箱过程。
本发明一种果实装箱装置的有益效果是：利用各机构的配合工作，确保装箱过程中实现果实连续、快速、平稳传送，同时避免了果实入箱环节的剧烈碰撞，在果实低损伤率的前提下显著提高了装箱工作效率；此外，该装箱装置具有较强的适用性，能广泛应用于果园采摘、果实分拣、水果运输等多个工作环节。
附图说明
图1为本发明一种果实装箱装置的示意图。
图2为本发明一种果实装箱装置的正视图。
图3为本发明一种果实装箱装置的左视图。
图4为本发明一种果实装箱装置支撑架与主传送机构的示意图。
图5为本发明一种果实装箱装置垂直传送机构的示意图。
图6为本发明一种果实装箱装置旋转机构的示意图
图7为本发明一种果实装箱装置提升机构的示意图。
具体实施方式
下面结合图1-图7对本发明作更进一步的说明：
如图1-图3所示，一种果实装箱装置，主要包括支撑架1、主传送机构、垂直传送机构、旋转机构、提升机构及果箱33，所述主传送机构固定在支撑架1上，所述垂直传送机构安装在主传送机构末端，所述旋转机构安装在垂直传送机构侧面，所述提升机构安装在主传送机构和垂直传送机构上，所述果箱33放置在旋转机构正下方。
如图4所示，主传送机构包括主传送带2、伺服电机I3、固定架4、滚筒，所述主传送带2上布有隔板和裙边，由滚筒拉紧，所述滚筒通过轴承座安装在固定架4上，所述伺服电机I3安装在固定架4一侧，驱动滚筒并带动主传送带2工作，所述固定架4安装在支撑架1上。
如图5所示，垂直传送机构包括垂直传送带5、上滚筒6、下滚筒7、张紧滚筒8、U形架9、伺服电机II10、链轮I11、链轮II12、链条13、角支撑架14、可动斜板15、拉簧16、锥齿轮I17，所述垂直传送带5上带有倾斜隔板，所述上滚筒6、下滚筒7、张紧滚筒8均通过轴承座固定在U形架9上，所述伺服电机II10安装在U形架9顶部，所述链轮I11安装在伺服电机II10的轴上，所述链轮II12安装在上滚筒6末端，所述链条13安装在链轮I11和链轮II12上，所述角支撑架14固定在U形架9上，所述可动斜板15安装在角支撑架14上，所述拉簧16一端连接在角支撑架14上，另一端与固定在可动斜板15末端的附件连接，所述锥齿轮I17安装在下滚筒7末端。
如图6所示，旋转机构包括锥齿轮II18、花键套筒19、花键轴20、中心块21、压簧22、旋转架23，所述锥齿轮II18与锥齿轮I17啮合，安装在花键套筒19上，所述花键套筒19通过轴承座和轴承座支架安装在垂直传送机构的U形架9侧面，所述花键轴20嵌套在花键套筒19内，所述中心块21固定在花键轴20下端，所述压簧22安装在中心块21和花键套筒19之间，所述旋转架23共有8个，均布在中心块21四周，其上粘贴有缓冲材料。
如图7所示，提升机构包括提升带24、卷轴25、步进电机26、固定支架27、连接架28、滑块29、直线导轨30、接近开关31、控制箱32，所述提升带24一端与垂直传送机构的角支撑架14固定，另一端与卷轴25固定，所述卷轴25通过轴承座安装在固定支架27上，所述步进电机26安装在固定支架27上，并通过联轴器与卷轴25连接，所述固定支架27固定在连接架28上，所述连接架28安装在主传送机构的固定架4上，所述滑块29固定在连接架28上，并嵌套在直线导轨30上，所述直线导轨30共有两个，对称布置在垂直传送机构的U形架9两侧，所述接近开关31安装在垂直传送机构的角支撑架14的弧形板上，并通过导线与控制箱32导通，所述控制箱32固定在连接架28外侧。
该装置在装箱工作前，需要通过控制箱32控制提升机构动作，使旋转机构下端与空果箱33箱底的距离处于无跌落损伤高度范围内；装箱工作开始，主传送带2在伺服电机I3和滚筒的作用下运动，放入主传送带2的果实向垂直传送机构方向运动，进入到垂直传送带5内，垂直传送带5在伺服电机II10、链轮I11、链条13、链轮II12、上滚筒6、下滚筒7的作用下运动，使果实下落并滚入可动斜板15，此时，旋转架23通过下滚筒7、锥齿轮I17、锥齿轮II18、花键套筒19、花键轴20、中心块21的动力传递路线做旋转运动，果实离开可动斜板15通过旋转架23落入果箱33，此为无提升果实装箱过程，该种情况下，提升机构不工作，可动斜板15在拉簧16、限位销作用下处于未触发状态，与旋转架23不接触，旋转架23在压簧22及重力作用下处于最低位置；进行多次无提升果实装箱过程后，果箱33内果实堆积平面上升，使旋转架23受到向上的推力，连同中心块21、花键轴20向上运动，旋转架23与可动斜板15接触，使可动斜板15克服拉簧16拉力和自身重力发生转动，触发接近开关31产生检测信号，装置进入有提升果实装箱过程，控制箱32接收到信号后控制步进电机26转过设定的角度，带动卷轴25卷动提升带24，使垂直传送机构、旋转机构沿直线导轨30方向向上提升相应高度，相应地，旋转架23、中心块21、花键轴20回到最低位置，可动斜板15回到未触发状态，此过程中，其他机构正常工作，果实向果箱33的传送过程仍然进行；在交替进行多次无提升果实装箱过程和有提升果实装箱过程后，果箱33装满，主传送机构、垂直传送机构、旋转机构停止运动，操作人员通过控制箱32手动控制提升机构上升到一定高度后，进行换箱操作；重复上述装箱过程。
本发明一种果实装箱装置，通过各机构的协调配合，达到果实周期内连续性装箱，显著提高果实装箱效率，同时引入自动化控制，使工作过程中传送装置末端与果实堆积平面始终处于无跌落损伤的高度范围内，确保了较低的果实损伤率，使装箱作业实现了工作效率和果实损伤率的同步改善，具有良好的经济效益和市场前景。

Claims (8)

1.一种果实装箱装置，包括支撑架(1)、主传送机构、垂直传送机构、旋转机构、提升机构及果箱(33)，其特征在于：所述主传送机构固定在支撑架(1)上，所述垂直传送机构安装在主传送机构末端，所述旋转机构安装在垂直传送机构一侧，所述提升机构安装在主传送机构和垂直传送机构上，所述果箱(33)放置在旋转机构正下方。
2.根据权利要求1所述的一种果实装箱装置，其特征在于：所述主传送机构由主传送带(2)、伺服电机I(3)、固定架(4)、滚筒组成，所述主传送带(2)上布有隔板和裙边，由滚筒拉紧，所述滚筒通过轴承座安装在固定架(4)上，所述伺服电机I(3)安装在固定架(4)一侧，驱动滚筒并带动主传送带(2)工作，所述固定架(4)安装在支撑架(1)上。
3.根据权利要求2所述的一种果实装箱装置，其特征在于：所述垂直传送机构由垂直传送带(5)、上滚筒(6)、下滚筒(7)、张紧滚筒(8)、U形架(9)、伺服电机II(10)、链轮I(11)、链轮II(12)、链条(13)、角支撑架(14)、可动斜板(15)、拉簧(16)、锥齿轮I(17)组成，所述垂直传送带(5)上带有倾斜隔板，所述上滚筒(6)、下滚筒(7)、张紧滚筒(8)均通过轴承座固定在U形架(9)上，所述伺服电机II(10)安装在U形架(9)顶部，所述链轮I(11)安装在伺服电机II(10)的轴上，所述链轮II(12)安装在上滚筒(6)末端，所述链条(13)安装在链轮I(11)和链轮II(12)上，所述角支撑架(14)固定在U形架(9)上，所述可动斜板(15)安装在角支撑架(14)上，所述拉簧(16)一端连接在角支撑架(14)上，另一端与固定在可动斜板(15)末端的附件连接，所述锥齿轮I(17)安装在下滚筒(7)末端。
4.根据权利要求3所述的一种果实装箱装置，其特征在于：所述旋转机构由锥齿轮II(18)、花键套筒(19)、花键轴(20)、中心块(21)、压簧(22)、旋转架(23)组成，所述锥齿轮II(18)与锥齿轮I(17)啮合，锥齿轮II(18)安装在花键套筒(19)上，所述花键套筒(19)通过轴承座和轴承座支架安装在垂直传送机构的U形架(9)侧面，所述花键轴(20)嵌套在花键套筒(19)内，所述中心块(21)固定在花键轴(20)下端，所述压簧(22)安装在中心块(21)和花键套筒(19)之间，所述旋转架(23)共有8个，均布在中心块(21)四周，其上粘贴有缓冲材料。
5.根据权利要求3所述的一种果实装箱装置，其特征在于：所述提升机构由提升带(24)、卷轴(25)、步进电机(26)、固定支架(27)、连接架(28)、滑块(29)、直线导轨(30)、接近开关(31)、控制箱(32)组成，所述提升带(24)一端与垂直传送机构的角支撑架(14)固定，另一端与卷轴(25)固定，所述卷轴(25)通过轴承座安装在固定支架(27)上，所述步进电机(26)安装在固定支架(27)上，并通过联轴器与卷轴(25)连接，所述固定支架(27)固定在连接架(28)上，所述连接架(28)安装在主传送机构的固定架(4)上，所述滑块(29)固定在连接架(28)上，并嵌套在直线导轨(30)上，所述直线导轨(30)安装在垂直传送机构的U形架(9)两侧，所述接近开关(31)安装在垂直传送机构的角支撑架(14)的弧形板上，并通过导线与控制箱(32)导通，所述控制箱(32)固定在连接架(28)外侧。
6.根据权利要求4所述的一种果实装箱装置，其特征在于：所述旋转架(23)的动力传递路线依次为伺服电机II(10)、链轮I(11)、链条(13)、链轮II(12)、上滚筒(6)、垂直传送带(5)、下滚筒(7)、锥齿轮I(17)、锥齿轮II(18)、花键套筒(19)、花键轴(20)、中心块(21)。
7.根据权利要求5所述的一种果实装箱装置，其特征在于：当接近开关(31)检测到可动斜板(15)动作后，控制箱(32)控制步进电机(26)带动卷轴(25)旋转，卷动提升带(24)，进而带动垂直传送机构上升。
8.根据权利要求5所述的一种果实装箱装置，其特征在于：所述滑块(29)和直线导轨(30)共有两套，对称布置在垂直传送机构的U形架(9)两侧，为垂直传送机构提供导向。
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