CN107640350A - 适用于多类水果套网收集装置 - Google Patents

Abstract

一种适用于多类水果套网收集装置，机械部分主要包括主体上安装水果存放输送装置、水果抓取装置、水果套网装置、水果收集装置。水果存放输送装置的气缸a与存储盒连接，气缸a前端与保护推板通过螺栓连接，光电门固定在存储盒的出果口两端，实现传输信号和计数功能，通过单片机STC89C52RC控制L298N电机驱动模块、光电门、电磁阀、继电器模块YX‑M01，优点是，制造成本低廉，绿色环保；机电气动一体化，解放劳动力；占用空间小，操作简单方便；适用范围广，适合多类水果（苹果、桃子、梨、柑子、桔子、等）包装的场所；使用电力气压作为驱动，无污染。

Description

适用于多类水果套网收集装置

技术领域

本发明为一种适用于多类水果套网收集装置。

背景技术

随着时代的发展，国民生产总值的增长，我国的经济总量正在持续增长，而农业在人们的生活中扮演着重要的角色，它是人们生活的最基本保障，农业的发展也成了人们生活水平的伊个重要标志。在水果的生产作业中，收获后水果的包装是整个生产中最耗时最费力的一个环节。水果收获期间需投入的劳力约占整个种植过程的50%—70%。包装作业质量的好坏直接影响到水果的储存、加工和销售，从而最终影响市场价格和经济效益。但由于国内水果的包装作业环境和操作的复杂性，水果包装的自动化程度依然很低，目前国内的水果包装作业基本上还是手工完成，并且在效率上还有待提高，因此机械正在逐渐代替人们原始的劳动工具和原始的劳动方法，而且现代农业正呈现着前所未有的发展潜力所以我们应该应用所学的知识去分析、解决该类问题。

目前，市场上针对水果包装的机器设备则少之又少，一些主流的水果包装机存在包装水果种类单一、体积大、成本贵、不环保的缺点，不适用于多类水果处理机构。同时传统的手工包装成本大，利润小，误差多，工作量大，效率低，还极大的浪费了人力资源。因此市场需求一种成熟可靠的适用于多类水果套网收集装置。

发明内容

本发明的目的在解决上述现有所存在的问题，提供一种放置在地面上更环保、效率更高的适用于多类水果套网收集装置。

本发明是这样实现的：机械部分主要包括主体上安装水果存放输送装置、水果抓取装置、水果套网装置、水果收集装置。

上述所述的水果存放输送装置的气缸a与存储盒连接，气缸a前端与保护推板通过螺栓连接，光电门固定在存储盒的出果口两端，实现传输信号和计数功能。

水果抓取装置的四个弧形爪通过螺栓a连接在圆形连接架上，连杆一端通过螺栓b连接在弧形爪上，另一端通过螺栓c连接在接果盘上，接果盘底部与气缸b上部连接，气缸b与圆形连接架固定，转杆a的两端与气缸b过盈配合，转杆a的中上部与电机a输出轴通过过盈配合并顶丝加固，电机a和电机座a通过螺栓h连接，电机座a和转盘通过螺栓f、螺栓g连接，转盘和旋转气缸通过螺栓i连接，旋转气缸和固定支架通过螺栓连接。

水果套网装置的网盘与网盘连接杆a和网盘连接杆b通过螺栓d连接，网盘连接杆a和网盘连接杆b通过螺栓j与固定支架b连接，转杆b与转杆座b通过螺栓k连接，转杆座b固定在固定支架b上，转杆b夹住限位固定块，皮辊a和皮辊b与皮辊固定座通过销连接，皮辊a和皮辊b一端与齿轮a和齿轮b37通过过盈配合连接，皮辊b另一端与联轴器连接，联轴器与电机连接，电机通过螺栓m固定在电机座上，电机座通过螺栓连接在固定框架b上，皮辊固定座固定在固定支架b上，剪刀一个尾部固定在剪刀固定座上，固定座固定在框架上，剪刀另一个尾部固定在夹板上，夹板连接在L型连接板上，L型连接板与气缸前端连接，气缸与气缸固定架连接固定在框架上。

水果收集装置的气缸d和气缸固定架d连接在一起，固定架d固定在框架上，气缸d前端和U型连接架连接，S型打杆中间部分和L型支架通过螺栓d连接，另一端和U型连接架通过螺栓e连接，收集盒镶嵌在框架上，使得收集盒具有倾斜角度，可以使水果整齐的排列在存储盒里。

电路线路控制部分，主要由单片机STC89C52RC、L298N电机驱动模块、光电门17、电磁阀、继电器模块YX-M01构成。

单片机STC89C52RC的36-39引脚接第一块L298N模块的IN4端、IN3端、IN2端、IN1端，第一块L298N模块的Out1-Out4端接电机M1、电机M2来控制弧形抓手向下向上转动；单片机STC89C52RC的34-35口接第二个L298N模块的IN2端、IN1端，第二个L298N模块的Out1-Out2端接电机M3来控制泡沫网的输送；单片机STC89C52RC的1-6引脚接接继电器模块YX-M01的NT1-INT6引脚，电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电磁阀4、电磁阀5、电磁阀6的一端连接220V的火线,电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电磁阀4、电磁阀5、电磁阀6的另一端连接继电器模块YX-M01的对应的继电器接线端子4，继电器接线端子5接地，6个继电器接线端子1连接220V的零线,单片机STC89C52RC的24引脚接光电门17的OUT端，检测是否有水果需要处理。

本发明的优点是：

（1）利用光电传感传输信号，稳定性高；

（2）可以实现对多类水果进行套网，有较高的实用价值；

（3）制造成本低廉，绿色环保；

（4）机电一体化，解放劳动力；

（5）占用空间小，操作简单方便。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为左视图；

图3为水果存放输送装置示意图；

图4为水果抓取装置示意图；

图5为水果套网装置主视图；

图6为水果套网装置左视图；

图7为水果收集装置的打果装置示意图；

图8为电路线路控制图第一部分；

图9为电路线路控制图第二部分；

图10为电路线路控制图第三部分；

图11为电路线路控制图第四部分。

图中:1.主体、2. 水果存放输送装置、3. 水果抓取装置、4. 水果套网装置、5. 水果收集装置、6.存储盒、7.气缸a、8.保护推板、9.弧形爪、10.螺栓a、11.圆形连接架、12.连杆、13.螺栓b、14.接果盘、15.螺栓c、16.气缸b、17.光电门、18.转杆a、19.电机a、20.电机座a、21.转盘、22.旋转气缸、23.固定支架a、24.网盘、25.螺栓d、螺栓j、27.网盘连接杆a、28.网盘连接杆b、29.固定支架b、30.转杆b、31转杆座b、32.限位固定块、33.皮辊a、34.皮辊b、35.皮辊固定座、36.齿轮a、37.齿轮b、38.联轴器、39.电机b、40.电机座b、41.剪刀、42.剪刀固定座、43.夹板、44.L型连接板、45.气缸c、46.气缸固定架c、47.气缸d、48.气缸固定架d、49.U型连接架、50.螺栓d、51.S型打杆、52.L型支架、53.螺栓e、54.收集盒、55. 螺栓m、56.螺栓f、57.螺栓g、58.螺栓h、59.螺栓i、60.螺栓k。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对发明进一步说明，但本发明的保护范围不限于具体的实施方式。

机械部分主要包括主体1上安装水果存放输送装置2、水果抓取装置3、水果套网装置4、水果收集装置5。

水果存放输送装置2的气缸a7与存储盒6连接，气缸a7前端与保护推板8通过螺栓连接，光电门17固定在存储盒6的出果口两端，实现传输信号和计数功能。

水果抓取装置3的四个弧形爪9通过螺栓a10连接在圆形连接架11上，连杆12一端通过螺栓b13连接在弧形爪9上，另一端通过螺栓c15连接在接果盘14上，接果盘14底部与气缸b16上部连接，气缸b16与圆形连接架11固定，转杆a18的两端与气缸b16过盈配合，转杆a18的中上部与电机a19输出轴通过过盈配合并顶丝加固，电机a19和电机座a20通过螺栓h58连接，电机座a20和转盘21通过螺栓f56、螺栓g57连接，转盘21和旋转气缸22通过螺栓i59连接，旋转气缸22和固定支架23通过螺栓连接。

水果套网装置4的网盘24与网盘连接杆a27和网盘连接杆b28通过螺栓d25连接，网盘连接杆a27和网盘连接杆b28通过螺栓j26与固定支架b29连接，转杆b30与转杆座b31通过螺栓k60连接，转杆座b31固定在固定支架b29上，转杆b30夹住限位固定块32，皮辊a33和皮辊b34与皮辊固定座35通过销连接，皮辊a33和皮辊b34一端与两个齿轮a36和齿轮b37通过过盈配合连接，皮辊b34另一端与联轴器38连接，联轴器38与电机39连接，电机39通过螺栓m55固定在电机座40上，电机座40通过螺栓连接在固定框架b29上，皮辊固定座35固定在固定支架b29上，剪刀41一个尾部固定在剪刀固定座42上，固定座42固定在框架1上，剪刀41另一个尾部固定在夹板43上，夹板43连接在L型连接板44上，L型连接板44与气缸45前端连接，气缸45与气缸固定架46连接固定在框架1上。

水果收集装置5的气缸d47和气缸固定架d48连接在一起，固定架d48固定在框架1上，气缸d47前端和U型连接架49连接，S型打杆51中间部分和L型支架52通过螺栓d50连接，另一端和U型连接架49通过螺栓e53连接，收集盒54镶嵌在框架1上，使得收集盒54具有倾斜角度，可以使水果整齐的排列在存储盒里。

电路线路控制部分，主要由单片机STC89C52RC、L298N电机驱动模块、光电门17、电磁阀、继电器模块YX-M01构成。

单片机STC89C52RC的36-39引脚接第一块L298N模块的IN4端、IN3端、IN2端、IN1端，第一块L298N模块的Out1-Out4端接电机M1、电机M2来控制弧形抓手向下向上转动；单片机STC89C52RC的34-35口接第二个L298N模块的IN2端、IN1端，第二个L298N模块的Out1-Out2端接电机M3来控制泡沫网的输送；单片机STC89C52RC的1-6引脚接接继电器模块YX-M01的NT1-INT6引脚，电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电磁阀4、电磁阀5、电磁阀6的一端连接220V的火线,电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电磁阀4、电磁阀5、电磁阀6的另一端连接继电器模块YX-M01的对应的继电器接线端子4，继电器接线端子5接地，6个继电器接线端子1连接220V的零线,单片机STC89C52RC的24引脚接光电门17的OUT端，检测是否有水果需要处理。

单片机STC89C52RC与各个弱电模块之间共地，有利于模块之间的协同工作、信息交换与处理。

当水果沿着事先设计的轨道滑下通过光电门17时，阻挡了光电门17的信号，光电门17的OUT端输出低电平，单片机STC89C52RC的24管脚电位被拉低，单片机STC89C52RC对此进行检测计数，当计数达到50的倍数时，单片机STC89C52RC的1引脚输出低电平信号，继电器1工作，电磁阀1工作，使气缸a7工作，推动水果落入抓取水果的第一个弧形爪9中；延迟0.5s后，单片机STC89C52RC的2引脚输出低电平信号，继电器2工作，电磁阀2工作，使气缸b16工作，使弧形爪9闭合抓住水果。同时单片机STC89C52RC的1引脚输出高电平信号，关闭继电器1，电磁阀1停止工作，使气缸a7停止工作，推动水果的气缸a7收回推杆。延时0.5秒，单片机STC89C52RC的3引脚输出低电平信号，继电器3工作，电磁阀3工作，使旋转气缸22工作，使转盘21旋转180度，第一个弧形爪9到达套网装置4下方。延时0.5秒，单片机STC89C52RC的34、35引脚分别输出高低电平使电机M3顺时匀速工作，带动泡沫网给水果包装。工作0.3秒后。单片机STC89C52RC的34、35引脚同时输出高电平使电机电机b39停止工作。同时单片机STC89C52RC的2引脚输出高电平信号，关闭继电器2，电磁阀2停止工作，使气缸b16不工作，第一个弧形爪撑开包装网。延时0.5秒，单片机STC89C52RC的4引脚输出低电平信号，继电器4工作，电磁阀4工作，使气缸c45工作，带动剪刀41剪断泡沫网。延时0.5秒，单片机STC89C52RC的4引脚输出高电平信号，关闭继电器4，电磁阀4停止工作，使气缸c45不工作，剪刀收回。单片机STC89C52RC的38、39引脚分别输出高低电平，使电机a19顺时匀速工作，带动抓取装置3向下旋转180度后将水果送入采集装置。延时0.5秒，单片机STC89C52RC的38、39引脚同时输出高电平，使电机a19停止工作。同时单片机STC89C52RC的5引脚输出低电平信号，继电器5工作，电磁阀5工作，使气缸d47工作，带动打果装置把水果打入收集装置5。延时0.5秒，单片机STC89C52RC的38、39引脚分别输出低高电平，使电机a19逆时匀速工作，带动抓取装置3向上旋转180度。延时0.5秒，单片机STC89C52RC的38、39引脚同时输出高电平，使电机a19停止工作。如果这是最后一个水果，延时0.5秒，单片机STC89C52RC的3引脚输出高电平信号，继电器3不工作，电磁阀3停止工作，使旋转气缸33不工作，使转盘顺时旋转180度，使第一个弧形爪9返回水果落下的下方。等待下一次的工作。如果还有水果，延时0.5秒，单片机STC89C52RC的1引脚输出低电平信号，继电器1工作，电磁阀1工作，使气缸a7工作，推动水果落入抓取水果的第二个弧形爪中；延迟0.5s后，单片机STC89C52RC的1引脚输出高电平信号，继电器1不工作，关闭电磁阀1，使气缸a7不工作，推动水果的推杆缩回。单片机STC89C52RC的6引脚输出低电平信号，继电器6工作，电磁阀6工作，使气缸工作，使第二个弧形爪闭合抓住水果。延时0.5秒，单片机STC89C52RC的3引脚输出高电平信号，关闭继电器3，电磁阀3停止工作，使气缸3停止工作，使转盘21顺时旋转180度，第二个弧形爪到达套网装置下方，第一个弧形爪9返回水果落下的下方。延时0.5秒，单片机STC89C52RC的34、35引脚分别输出高低电平使电机a19顺时匀速工作，带动泡沫网给水果包装。工作0.3秒后。单片机STC89C52RC的34、3引脚同时输出高电平使电机a19停止工作工作。单片机STC89C52RC的6引脚输出高电平信号，关闭继电器6，电磁阀6不工作，使气缸停止工作，使第二个弧形爪张开撑起包装。单片机STC89C52RC的4引脚输出低电平信号，继电器4工作，电磁阀4工作，使气缸c45工作，带动剪刀41剪断泡沫网。延时0.5秒，单片机STC89C52RC的4引脚输出高电平信号，关闭继电器4，电磁阀4不工作，使气缸c45不工作，剪刀收回。单片机STC89C52RC的36、37引脚分别输出高低电平，使电机顺时匀速工作，带动抓取装置3向下旋转180度后将水果送入采集装置5。延时0.5秒，单片机STC89C52RC的36、37引脚同时输出高电平，使电机停止工作。单片机STC89C52RC的5引脚输出低电平信号，控制继电器5工作，电磁阀5工作，使气缸d47工作，把水果打入收集装置5。延时0.5秒，单片机STC89C52RC的36、37引脚分别输出低高电平，使电机逆时匀速工作，带动抓取装置3向上旋转180度。延时0.5秒，单片机STC89C52RC的36、37引脚分别输出高低电平，使电机停止工作。此时包装装置恢复到初始状态，根据水果收集装置5的的水果多少循环执行上述操作。

(1)本机构可放置在地面上，工作时向存放输送装置2中放入水果后，光电门17检测到有信号通过，启动气缸b16工作，使弧形爪9张开，并在出果口下方等待，气缸a7和保护板8工作，使水果传送到下个工作区。

(2)气缸b16工作，使弧形爪9张开，水果落入接果盘14中，弧形爪9闭合，旋转气缸22带动转盘21旋转180度后到达套网区。

(3)电机b39开始工作，带动皮辊a33和皮辊a34转动同时输送泡沫网，到达一定长度后，泡沫网套在弧形爪9上，气缸c45带动剪刀41剪断泡沫网后，气缸b16带动连杆12和弧形爪9工作，使得泡沫网撑开，电机a19带动转杆a18旋转180度后到达收集区。

(4)气缸d47通过U型连接架49带动S型打杆51工作，打掉弧形爪9上泡沫网中的水果，使水果落入收集盒54中整齐摆放。

Claims (1)

1.一种适用于多类水果套网收集装置，其特征在于，

机械部分主要包括主体上安装水果存放输送装置、水果抓取装置、水果套网装置、水果收集装置；

上述所述的水果存放输送装置的气缸a与存储盒连接，气缸a前端与保护推板通过螺栓连接，光电门固定在存储盒的出果口两端，实现传输信号和计数功能；

水果抓取装置的四个弧形爪通过螺栓a连接在圆形连接架上，连杆一端通过螺栓b连接在弧形爪上，另一端通过螺栓c连接在接果盘上，接果盘底部与气缸b上部连接，气缸b与圆形连接架固定，转杆a的两端与气缸b过盈配合，转杆a的中上部与电机a输出轴通过过盈配合并顶丝加固，电机a和电机座a通过螺栓h连接，电机座a和转盘通过螺栓f、螺栓g连接，转盘和旋转气缸通过螺栓i连接，旋转气缸和固定支架通过螺栓连接；

水果套网装置的网盘与网盘连接杆a和网盘连接杆b通过螺栓d连接，网盘连接杆a和网盘连接杆b通过螺栓j与固定支架b连接，转杆b与转杆座b通过螺栓k连接，转杆座b固定在固定支架b上，转杆b夹住限位固定块，皮辊a和皮辊b与皮辊固定座通过销连接，皮辊a和皮辊b一端与齿轮a和齿轮b37通过过盈配合连接，皮辊b另一端与联轴器连接，联轴器与电机连接，电机通过螺栓m固定在电机座上，电机座通过螺栓连接在固定框架b上，皮辊固定座固定在固定支架b上，剪刀一个尾部固定在剪刀固定座上，固定座固定在框架上，剪刀另一个尾部固定在夹板上，夹板连接在L型连接板上，L型连接板与气缸前端连接，气缸与气缸固定架连接固定在框架上；

水果收集装置的气缸d和气缸固定架d连接在一起，固定架d固定在框架上，气缸d前端和U型连接架连接，S型打杆中间部分和L型支架通过螺栓d连接，另一端和U型连接架通过螺栓e连接，收集盒镶嵌在框架上，使得收集盒具有倾斜角度，可以使水果整齐的排列在存储盒里；

电路线路控制部分，主要由单片机STC89C52RC、L298N电机驱动模块、光电门17、电磁阀、继电器模块YX-M01构成；

单片机STC89C52RC的36-39引脚接第一块L298N模块的IN4端、IN3端、IN2端、IN1端，第一块L298N模块的Out1-Out4端接电机M1、电机M2来控制弧形抓手向下向上转动；单片机STC89C52RC的34-35口接第二个L298N模块的IN2端、IN1端，第二个L298N模块的Out1-Out2端接电机M3来控制泡沫网的输送；单片机STC89C52RC的1-6引脚接接继电器模块YX-M01的NT1-INT6引脚，电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电磁阀4、电磁阀5、电磁阀6的一端连接220V的火线,电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电磁阀4、电磁阀5、电磁阀6的另一端连接继电器模块YX-M01的对应的继电器接线端子4，继电器接线端子5接地，6个继电器接线端子1连接220V的零线,单片机STC89C52RC的24引脚接光电门17的OUT端，检测是否有水果需要处理。