CN108380517A - 一种区分大小的苹果自动分级装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种区分大小的苹果自动分级装置，包括进料单元，包括进料组件和旋转开合组件，所述旋转开合组件固定于所述进料组件的底部；传送单元，设置于所述进料单元的下方，所述传送单元包括有输送组件，所述输送组件包括传送带、传动滚筒和导向滚筒，所述传动滚筒与导向滚筒分别设置于所述传送带的两端；以及，出料单元，与所述推料单元的设置一一对应，所述出料单元包括出料轨道，所述出料轨道的下端均对应有一个集料桶。本发明通过计算机视觉技术，并结合传送单元和推料单元的作用，可以实现对苹果外观品质的自动识别和分级处理，无需人工参与生产过程，其生产效率高，具有较高的自动化程度水平。

Description

一种区分大小的苹果自动分级装置
技术领域
本发明涉及水果加工技术领域，特别是一种区分大小的苹果自动分级装置。
背景技术
苹果在采摘以及运输的过程中，因外力的作用容易使其表皮受到机械损伤，或表皮虽未破损，但受伤表面有轻微凹陷，色泽稍变暗的情况，肉眼难以观察。碰伤、擦伤是苹果分级的主要指标之一，随着时间的延长，损伤部分会逐渐褐变，最终导致整个果实腐烂并影响其他好的苹果，严重影响经济效益，且为了商家以及购买者的双方利益，需要对不同品质的苹果进行分级分类处理。
在苹果的分级标准中，果实的外形、色泽、磨伤等指标的度量，仅凭人眼的视觉难以准确区分。且由于农业自动化程度的发展，苹果的采摘数量巨大，传统的人工分级受到极大的局限性，其劳动量大、生产效率低，难以满足要求。
近年来，随着图像处理技术和计算机技术的高速发展，利用计算机视觉技术对目标物体进行检测识别，配以传动机械对目标物体进行抓取、分类等动作，无论是在工业领域还是农业领域，正日益得到深入的研究以及多方向的应用推广。其中，水果的自动化分级正从传统的纯物理机械分级方法逐步向以机器视觉检测识别为主的无损或者低损分级方法转变。但是，目前很多的苹果自动分级系统未考虑果实传输时单个通过的问题，且不少系统仍需一部分人工参与，自动化程度不高，生产效率不足。不少水果自动分级系统往往仅对水果的果形、成色和磨损等因素进行采集检测，而忽视了果实尺寸大小的甄选。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有的自动分级装置中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明其中的一个目的是提供一种区分大小的苹果自动分级装置，其能够实现对苹果外观品质的自动分级，且具有较高的自动化程度。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种区分大小的苹果自动分级装置，其包括进料单元，设置于所述区分大小的苹果自动分级装置的顶部，包括进料组件和旋转开合组件，所述旋转开合组件固定于所述进料组件的底部；传送单元，设置于所述进料单元的下方，所述传送单元包括有输送组件，所述输送组件包括传送带、传动滚筒和导向滚筒，所述传动滚筒与导向滚筒分别设置于所述传送带的两端，所述传送带的一侧设置还有推料单元；以及，出料单元，与所述推料单元的设置一一对应，所述出料单元包括出料轨道，所述出料轨道的下端均对应有一个集料桶；所述出料轨道包括第一出料道，所述第一出料道区分为第一区和第二区，所述第二区设置于所述第一区的下端，且两者互相连通；所述第一区上开设有分拣孔，所述分拣孔的下端对应设置有第二出料道；所述进料单元与所述传送单元均架设于支撑单元上。
作为本发明所述区分大小的苹果自动分级装置的一种优选方案，其中：所述进料组件区分为进料斗和设置于所述进料斗侧边的封堵件；所述进料斗与所述封堵件连接的一侧面上开通有进料通道，所述进料斗通过所述进料通道与所述封堵件的内部形成连通。
作为本发明所述区分大小的苹果自动分级装置的一种优选方案，其中：所述封堵件包括管体和封堵块，所述管体与所述进料通道对接，且其下侧面具有下落孔；所述封堵块的一端插入所述管体的内部，另一端的两侧边固定有结构互相对称的分支；所述分支指向所述进料斗方向，并在其外端头处设置有弯钩，所述弯钩的方向正对所述封堵件的外侧面；所述封堵件的两侧面上均设置有一排对应于所述弯钩的凸齿区。
作为本发明所述区分大小的苹果自动分级装置的一种优选方案，其中：所述管体的外围还套设有解锁环，所述解锁环位于所述分支的内侧；所述解锁环的内侧面上具有限位凸起，而所述管体的外侧壁上具有配合于所述限位凸起的限位凹槽。
作为本发明所述区分大小的苹果自动分级装置的一种优选方案，其中：所述支撑单元包括第一支撑部和第二支撑部，且两者互相衔接；所述进料斗通过第一支撑件固定于所述第一支撑部的顶部，所述封堵件通过第二支撑件固定于所述第二支撑部的顶部。
作为本发明所述区分大小的苹果自动分级装置的一种优选方案，其中：旋转开合组件包括第一驱动件、第一传动件和开合件，且三者依次进行连接，形成传动。
作为本发明所述区分大小的苹果自动分级装置的一种优选方案，其中：所述开合件包括固定环和外齿圈，所述外齿圈设置于所述固定环的外围；所述固定环上连接有至少两个的阻挡件，所述阻挡件设置于所述固定环的下侧面，且所述阻挡件的外边缘与所述固定环进行铰接。
作为本发明所述区分大小的苹果自动分级装置的一种优选方案，其中：所述外齿圈的内侧设置有对应于所述阻挡件的联系杆；各个联系杆的一端通过轴座铰接于所述外齿圈的内侧壁，另一端与其所对应的阻挡件进行铰接。
作为本发明所述区分大小的苹果自动分级装置的一种优选方案，其中：所述阻挡件在收拢状态时，共同形成圆盘状结构，并封堵在所述固定环的下侧面。
作为本发明所述区分大小的苹果自动分级装置的一种优选方案，其中：所述传送带对应于所述传动滚筒的一端位于所述开合件的正下方。
本发明的有益效果：本发明通过计算机视觉技术，并结合传送单元和推料单元的作用，可以实现对苹果外观品质的自动识别和分级处理，无需人工参与生产过程，其生产效率高，具有较高的自动化程度水平。而出料单元的设置能够对苹果的尺寸进行进一步的筛选区分。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明区分大小的苹果自动分级装置第一个实施例所述的进料单元和传送单元连接示意图。
图2为本发明区分大小的苹果自动分级装置第一个实施例所述的进料单元结构示意图。
图3为本发明区分大小的苹果自动分级装置第一个实施例所述的封堵件整体结构示意图。
图4为本发明区分大小的苹果自动分级装置第一个实施例所述的封堵件结构爆炸示意图。
图5为本发明区分大小的苹果自动分级装置第一个实施例所述的旋转开合组件安装位置示意图。
图6为本发明区分大小的苹果自动分级装置第一个实施例所述的旋转开合组件整体结构示意图。
图7为本发明区分大小的苹果自动分级装置第一个实施例所述的开合件结构示意图。
图8为本发明区分大小的苹果自动分级装置第一个实施例所述的开合件收拢状态与开启状态结构对比示意图。
图9为本发明区分大小的苹果自动分级装置第二个实施例所述的整体结构正面示意图。
图10为本发明区分大小的苹果自动分级装置第二个实施例所述的第二传动件结构示意图。
图11为本发明区分大小的苹果自动分级装置第二个实施例所述的间隔调控组件结构爆炸示意图。
图12为本发明区分大小的苹果自动分级装置第二个实施例所述的间隔调控组件整体结构示意图。
图13为本发明区分大小的苹果自动分级装置第三个实施例所述的整体结构示意图。
图14为本发明区分大小的苹果自动分级装置第三个实施例所述的出料轨道结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
参照图1～8，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种区分大小的苹果自动分级装置。由图1可知，所述区分大小的苹果自动分级装置的主体结构包括进料单元100、传送单元200和支撑单元300。
其中，如图2，进料单元100为投放物料(即苹果)的始端机构，所需识别和分级的苹果均从进料单元100中投入到传送单元200，进入后续生产线。传送单元200为传输苹果的传送机构，其设置于进料单元100下方，而支撑单元300则为本发明的支撑体系，其用于支撑和架起上部机构。
具体的，进料单元100设置于所述区分大小的苹果自动分级装置的顶部，其包括进料组件101和旋转开合组件102，旋转开合组件102固定于进料组件101的底部。其中，进料组件101可以区分为进料斗101a和设置于进料斗101a侧边的封堵件101b，两者互相连接。进料斗101a为苹果投放的直接入口，其与封堵件101b连接的一侧面上开通有进料通道101c。进料通道101c容许投入进料斗101a的苹果能够无阻碍通过，并进入到封堵件101b内部。因此，进料斗101a是通过进料通道101c与封堵件101b的内部形成连通，而进料通道101c为尺寸大于苹果的孔洞，其能够保证在正常情况下，任意尺寸的苹果均能由进料斗101a进入到封堵件101b内。
进一步的，封堵件101b用于实现对进料通道101c的开启或关闭，从而控制流水线的供应。具体的，如图3、4所示，封堵件101b包括管体101b-1和封堵块101b-2，其中，管体101b-1为圆角矩形截面的管体结构，其区分为外部的管状壳体以及壳体内部的通道。管体101b-1的一端口与进料通道101c对接，使得管体101b-1的内部通道与进料斗101a形成连通，且管体101b-1的下侧面还开设有下落孔X，下落孔X大于苹果尺寸，使得从进料通道101c进入管体101b-1内部通道的苹果能够从下落孔X掉落至传送单元200。
管体101b-1的外端口设置有封堵块101b-2。封堵块101b-2的主体为配合于管体101b-1内部通道尺寸的块状结构，封堵块101b-2的一端插入管体101b-1的内部，并可以在其通道内进行伸缩运动，另一端的两侧边固定有一对结构互相对称的分支101b-3。分支101b-3为外伸的支杆，其一端固定于封堵块101b-2的侧面，另一端进行弯折之后指向进料斗101a的方向，并按压在管体101b-1的外侧面(分支101b-3初始状态下带有一定预应力，两个分支101b-3末端的间距在自然状态下小于管体101b-1的宽度，且分支101b-3又具有一定的韧性，因此其可以紧压在管体101b-1的侧面山)。
进一步的，分支101b-3的外端头处设置有弯钩101b-4，弯钩101b-4的方向正对封堵件101b的外侧面。同时，封堵件101b的两侧面上均设置有一排对应于弯钩101b-4的凸齿区101b-5。凸齿区101b-5由若干密集排布的凸齿状结构排列而成，其每个凸齿均能够与弯钩101b-4形成咬合。在正常情况下，由于弯钩101b-4的作用，封堵块101b-2在管体101b-1内只能向内推动，而无法向外抽拔，且当封堵块101b-2的内端头推动至进料通道101c之后，形成封堵，使得进料斗101a内的苹果无法传输进入下一步。
进一步的，管体101b-1的外围还套设有解锁环101b-6，解锁环101b-6用于撑开两侧的分支101b-3，让弯钩101b-4解锁，以使得封堵块101b-2也能够向外抽拔，最终达到封堵块101b-2在管体101b-1内进行自由伸缩并能够及时定位的效果。解锁环101b-6为环状结构，其套设于管体101b-1的外围，并位于分支101b-3的内侧。较佳的，解锁环101b-6的内侧面上具有块状的限位凸起101b-7，而管体101b-1的外侧壁上则具有配合于限位凸起101b-7的限位凹槽101b-8。限位凹槽101b-8为长条槽型，其长度对应于解锁环101b-6的可伸缩长度。
需要注意的是，在发明中，两侧分支101b-3的始端宽度大于解锁环101b-6的宽度，而其末端的宽度小于解锁环101b-6的宽度。因此，当解锁环101b-6处于管体101b-1的外端口位置时，其不与两侧的分支101b-3接触。当推动解锁环101b-6沿着限位凹槽101b-8向内滑动的时候，其外侧逐渐接触并挤压分支101b-3，使其撑开，从而使得弯钩101b-4与凸齿区101b-5逐渐分离，实现解锁。
如图1所示，本发明还包括支撑单元300，支撑单元300包括第一支撑部301和第二支撑部302，且两者互相衔接。第一支撑部301和第二支撑部302可以采用支架或者平台，主要用于支撑进料单元100和传送单元200等上部构件。具体的，进料斗101a通过第一支撑件301a固定于第一支撑部301的顶部，封堵件101b通过第二支撑件302a固定于第二支撑部302的顶部。
在本发明中，如图5～7，旋转开合组件102包括第一驱动件102a、第一传动件102b和开合件102c，且三者依次进行连接，形成传动。旋转开合组件102用于控制输送至下落孔X处的苹果的掉落情况，其能够实现苹果每次仅能单个通过。具体的，第一驱动件102a为旋转开合组件102的工作提供动力，其可以采用电机来实现。第一传动件102b为与第一驱动件102a进行连接的传动机构，在本发明中，其可以采用蜗轮蜗杆组合，而其中的涡轮又通过所在转轴上的齿轮与开合件102c进行连接，形成传动。
进一步的，开合件102c包括固定环102c-1和外齿圈102c-2，外齿圈102c-2设置于固定环102c-1的外围。其中，固定环102c-1为环状结构，其中心通孔与管体101b-1下侧的下落孔X尺寸一致，且互相正对。开合件102c通过固定环102c-1固定于管体101b-1的下表面。
固定环102c-1上连接有至少两个的阻挡件102c-3(本发明中暂以三个为例)，阻挡件102c-3按照一个方向(如逆时针)进行均匀排布设置。三个阻挡件102c-3为互相咬合，形成一体的板状结构，各单体的相同结构相同，且均设置于固定环102c-1的下侧面。进一步，阻挡件102c-3外边缘的一个角端处与固定环102c-1进行铰接。
进一步的，外齿圈102c-2的内侧设置有对应于阻挡件102c-3数量和位置的联系杆102c-4，各个联系杆102c-4的一端通过轴座102c-5铰接于外齿圈102c-2的内侧壁，另一端与其所对应的阻挡件102c-3进行铰接。在本发明中，当第一驱动件102a带动外齿圈102c-2进行顺时针转动的时候，运动的外齿圈102c-2通过联系杆102c-4拉动每个阻挡件102c-3进行各自的顺时针旋转，此时，所有阻挡件102c-3均从固定环102c-1下侧“移开”，则原本从下落孔X掉落在阻挡件102c-3上的苹果最终落到传送单元200上，此状态为开启状态。
同理，如图8所示，当第一驱动件102a带动外齿圈102c-2进行逆时针的反向转动之时，所有阻挡件102c-3均进行复位，且彼此互相首尾拼接，共同形成圆盘状结构，此状态为收拢状态。较佳的，阻挡件102c-3在收拢状态时，由阻挡件102c-3所组成的圆盘状结构正好能够封堵在固定环102c-1的下侧面，为后续的苹果提供承托平台。
参照图9～12，为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是：传送单元200包括输送组件201和间隔调控组件202。输送组件201用于传输苹果，进行后续的分拣，而间隔调控组件202用于控制输送组件201的传输形式，使其以步进式的方式进行传输，即进行间隔运动，其间隔时间内用于识别苹果品质并进行分拣。间隔调控组件202设置于输送组件201的一侧，且两者均架设于第二支撑部302之上。
进一步的，输送组件201包括传送带201a、传动滚筒201b和导向滚筒201c，如图9所示，传动滚筒201b与导向滚筒201c分别设置于传送带201a的两端，且传送带201a对应于传动滚筒201b的一端位于开合件102c的正下方，使得从阻挡件102c-3上掉落的苹果能够正好落入传送带201a上(传送带201a一般为橡胶或者其他材质的软质材料，以防止苹果掉落时的冲击对其产生的外部损伤)。传动滚筒201b中穿插固定有第一转轴201d，第一转轴201d的一端设置有第二传动件201e，且传动滚筒201b通过第二传动件201e与间隔调控组件202进行连接，并形成传动。
在本发明中，第二传动件201e可采用带传动的方式，即第二传动件201e包括第一皮带轮201e-1、第二皮带轮201e-2、三角带201e-3和主动轴201e-4，其中第一皮带轮201e-1固定于第一转轴201d上，第二皮带轮201e-2固定于主动轴201e-4上，而第一皮带轮201e-1与第二皮带轮201e-2之间通过三角带201e-3形成带传动。其中，主动轴201e-4被架设于第二支撑部302的外侧。
与传动滚筒201b相对应的，导向滚筒201c中穿插有第二转轴201f，且第一转轴201d与第二转轴201f均架设于第二支撑部302的两侧。
在本发明中，如图11、12，间隔调控组件202包括第二驱动件202a、曲臂202b和摇摆件202c。第二驱动件202a的输出动力通过曲臂202b传递给摇摆件202c，曲臂202b改变了运动方式，使得第二驱动件202a的输出扭矩变化为摇摆件202c的左右摇摆。
其中，第二驱动件202a可采用电机，其固定于第二支撑部302上。第二驱动件202a的输出端与曲臂202b的一端进行固定。具体的，曲臂202b采用弯折杆体，或直接采用偏心轴，其包括第一偏轴202b-1和第二偏轴202b-2，两者的中心轴不共线，且两者通过固定杆202b-3进行连接。
曲臂202b的一端通过第一偏轴202b-1与第二驱动件202a进行连接，且曲臂202b另一端的第二偏轴202b-2外端铰接有滑块202d，滑块202d能够绕着第二偏轴202b-2进行旋转。此外，滑块202d上还设置有通透的滑孔202d-1。
摇摆件202c包括直杆区202c-1和转动区202c-2。直杆区202c-1主体为圆杆状，其横截面尺寸对应于滑块202d上的滑孔202d-1尺寸，且直杆区202c-1的下端穿插在滑孔202d-1内，使得滑块202d能够在直杆区202c-1上沿其轴向进行来回滑动。进一步的，直杆区202c-1的上端垂直固定于转动区202c-2的外侧边缘。转动区202c-2为环状结构，且转动区202c-2内侧壁的顶部位置处铰接有推进件202c-3，此处的推进件202c-3为棘爪。
进一步的，转动区202c-2的环内侧和环外侧分别设置有第一配合件202e和第二配合件202f，第二配合件202f固定于第二支撑部302的侧面上。具体的，第一配合件202e设置于转动区202c-2的环内侧，其上端具有对应于推进件202c-3摇摆幅度的导向缺口202e-1，导向缺口202e-1为第一配合件202e上的一段劣弧形缺口，其切断了第一配合件202e。在实际中，当推进件202c-3跟随摇摆件202c进行一定范围内的摇摆运动时，导向缺口202e-1即对应了推进件202c-3运动范围的容许空间。
第二配合件202f设置于转动区202c-2的环外侧，其内侧壁上设置有配合于转动区202c-2尺寸的环槽202f-1。具体的，环槽202f-1具有一圈，且转动区202c-2能够正好嵌入在第二配合件202f的环槽202f-1内，并在其槽中进行相对转动。同时，第二配合件202f的下端还设置有对应于直杆区202c-1摇摆幅度的导向缝口202f-2，导向缝口202f-2为通透的缝口，其对应了直杆区202c-1运动范围的容许空间。
进一步的，第一配合件202e的环内侧设置有单向件202g，此处的单向件202g为配合于推进件202c-3的棘轮，推进件202c-3可推动单向件202g进行间隔转动。在本发明中，单向件202g固定于主动轴201e-4上，则摇摆件202c可通过推进件202c-3带动单向件202g以及主动轴201e-4进行间隔转动。而在本发明中，第一配合件202e和第二配合件202f的组合则具有限位和定位的作用，两者共同包夹住转动区202c-2，使其在中间夹层进行转动；同时，第一配合件202e也具有为单向件202g的转动进行限位的作用。进一步的，由上述：第二皮带轮201e-2固定于主动轴201e-4上，则间隔调控组件202通过所述主动轴201e-4与第二传动件201e形成传动连接。
在本发明中，可以将摇摆件202c、第一配合件202e、第二配合件202f以及单向件202g的组合机构定义为间隔生成机构J，则需要注意的是：本发明中，第一配合件202e通过其外缘的固定块202h与第二配合件202f形成固定连接，同时，间隔生成机构J通过第二配合件202f固定于第二支撑部302上。
间隔调控组件202的工作过程为：首先，第二驱动件202a输出扭矩，带动曲臂202b进行旋转。由于曲臂202b外端的滑块202d套设在直杆区202c-1上，并能在其上滑动，且固定于直杆区202c-1顶部的转动区202c-2只能在第一配合件202e和第二配合件202f之间进行相对转动，因此，曲臂202b带动摇摆件202c整体进行左右摇摆。此时，转动区202c-2内侧壁的推进件202c-3将不断往复地推动单向件202g以及主动轴201e-4进行间隔转动，又由于主动轴201e-4与第二传动件201e形成传动，因此主动轴201e-4的转动将带动第二传动件201e以及与其连接的第一转轴201d进行转动。显而易见的，第一转轴201d将动力传递给传动滚筒201b以及传送带201a，从而实现了传送带201a以步进式的方式间隔传送。
参照图13、14，为本发明的第三个实施例，该实施例不同于第二个实施例的是：传送带201a的一侧设置有至少三个推料单元400，而传送带201a相对于推料单元400的另一侧设置有出料单元500，出料单元500与推料单元400的安装位置一一对应。
具体的，推料单元400在本发明中用于将传送带201a上传送过来的苹果推入到对应的出料单元500中。本发明中的推料单元400包括推料件401以及设置于推料件401外端的推料头402，其中，推料件401可以直接采用电缸或者其他能够实现直线伸缩功能的构件，而推料头402固定于推料件401的推杆外端，其为内凹形结构，用于直接接触和推动苹果。较佳的，本发明中的推料单元400设置有至少三个(本发明暂以三个推料单元400为例进行说明，但不限制本发明的保护范围)，可分别用于推动不同质量等级的苹果。例如，若根据苹果的外形、色泽、磨伤、压伤等因素将合格的苹果分为特等品、一等品和二等品三个等级，分别对应着排列于传送带201a侧边的三个推料单元400。
当外界识别出传送过来的苹果的品质时，启动对应的一个推料单元400准备作业。当此苹果被传送带201a传送到对应的推料单元400处时，推料单元400从侧向推动苹果，进入到对应的出料单元500中。
进一步的，出料单元500用于收集推料单元400所推送下来的苹果，因此在本发明中，每个推料单元400的对面均设置有一个出料单元500。具体的，出料单元500包括出料轨道501和集料桶502，两者也是一一对应的关系，即每个出料轨道501的下端口处均对应设置有一个集料桶502。其中，出料轨道501包括第一出料道501a，第一出料道501a区分为第一区501a-1和第二区501a-2，第二区501a-2设置于第一区501a-1的下端，且两者互相连通，需要注意的是：第二区501a-2的倾斜坡度大于第一区501a-1。
较佳的，第一区501a-1上开设有分拣孔501a-3，分拣孔501a-3用于对苹果的大小尺寸进行分类。由上述：外形、色泽、磨伤等因素相同的一类苹果会被推送至同一处第一出料道501a上，但是上述因素相同的苹果还会存在尺寸大小上的差异，因此在本发明中，可以将分拣孔501a-3的尺寸设置得较为折中(苹果外围尺寸的平均值)。与此同时，分拣孔501a-3的下端对应设置有第二出料道501b，第二出料道501b的上端口固定于分拣孔501a-3的上端边缘处，且第二出料道501b与第一出料道501a的第二区501a-2互相平行(即第二出料道501b的倾斜坡度大于第一区501a-1)，这样使得从分拣孔501a-3中掉落的苹果能够顺势进入第二出料道501b。在本发明中，当从第一出料道501a上滚下的苹果尺寸小于分拣孔501a-3，则会从分拣孔501a-3处进入第二出料道501b；当苹果的尺寸大于分拣孔501a-3，则会继续往下滚落，从第二区501a-2传出。因此，利用分拣孔501a-3以及第二出料道501b的组合，能够实现对苹果尺寸大小的初步分类筛选。为配合第一出料道501a和第二出料道501b两个出料口的需求，集料桶502可以设置成两个独立的隔间，分别用于存放大、小尺寸的苹果。
进一步的，传送带201a对应于导向滚筒201c的一端处设置有第三出料道503，第三出料道503主要用于输送不合格的苹果。经过上述过程可以完成对特等品、一等品和二等品三个等级苹果的筛选，而不被筛选的不合格苹果将跟随传送带201a继续传送，直至末尾的导向滚筒201c处。相对应的，第三出料道503的下端也设置有一个对应的废料桶504，用于收集不合格苹果。
本发明实现对苹果的外观品质进行识别、分类并分拣的过程还需要设置识别单元600。识别单元600主要采用现有的计算机视觉技术，其用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量，并进一步做图形处理。具体的，识别单元600包括采集组件601和悬挑支架602。其中，采集组件601为摄像头或者多个摄像头的组合，主要用于拍摄并采集苹果的外观图像。采集组件601通过悬挑支架602固定于进料斗101a的内侧，且位于传送带201a的正上方。此外，识别单元600还连接有控制单元，控制单元为一台用于处理图像信息和发出动作指令的计算机。
本发明中所述区分大小的苹果自动分级装置的识别和分拣过程为：苹果从进料斗101a投入，通过旋转开合组件102实现苹果每次仅以单个通过，并掉落到下方的传送带201a上。传送带201a带动一个个苹果向前传输，由于间隔调控组件202的作用，苹果跟随传送带201a只能以间隔传送的步进方式前进。当苹果传送至识别单元600的正下方时，启动采集组件601拍取苹果的外观图像，并将图像资料传送至控制单元进行图像识别，以获取苹果的外观特征，并对其进行外观品质分类，形成预备指令。当此苹果继续前行，传送至对应作业的推料单元400处时，启动对应的推料件401，将此苹果推入到对应的出料单元500中。最后，没有被任何一组推料单元400作用的苹果则为不合格品，其跟随传送带201a一直传送至末端，从第三出料道503掉落传送至废料桶504。
重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种区分大小的苹果自动分级装置，其特征在于：包括，
进料单元(100)，设置于所述区分大小的苹果自动分级装置的顶部，包括进料组件(101)和旋转开合组件(102)，所述旋转开合组件(102)固定于所述进料组件(101)的底部；
传送单元(200)，设置于所述进料单元(100)的下方，所述传送单元(200)包括有输送组件(201)，所述输送组件(201)包括传送带(201a)、传动滚筒(201b)和导向滚筒(201c)，所述传动滚筒(201b)与导向滚筒(201c)分别设置于所述传送带(201a)的两端，所述传送带(201a)的一侧设置还有推料单元(400)；以及，
出料单元(500)，与所述推料单元(400)的设置一一对应，所述出料单元(500)包括出料轨道(501)，所述出料轨道(501)的下端均对应有一个集料桶(502)；所述出料轨道(501)包括第一出料道(501a)，所述第一出料道(501a)区分为第一区(501a-1)和第二区(501a-2)，所述第二区(501a-2)设置于所述第一区(501a-1)的下端，且两者互相连通；所述第一区(501a-1)上开设有分拣孔(501a-3)，所述分拣孔(501a-3)的下端对应设置有第二出料道(501b)；
所述进料单元(100)与所述传送单元(200)均架设于支撑单元(300)上。
2.如权利要求1所述的区分大小的苹果自动分级装置，其特征在于：所述进料组件(101)区分为进料斗(101a)和设置于所述进料斗(101a)侧边的封堵件(101b)；
所述进料斗(101a)与所述封堵件(101b)连接的一侧面上开通有进料通道(101c)，所述进料斗(101a)通过所述进料通道(101c)与所述封堵件(101b)的内部形成连通。
3.如权利要求2所述的区分大小的苹果自动分级装置，其特征在于：所述封堵件(101b)包括管体(101b-1)和封堵块(101b-2)，所述管体(101b-1)与所述进料通道(101c)对接，且其下侧面具有下落孔(X)；
所述封堵块(101b-2)的一端插入所述管体(101b-1)的内部，另一端的两侧边固定有结构互相对称的分支(101b-3)；所述分支(101b-3)指向所述进料斗(101a)方向，并在其外端头处设置有弯钩(101b-4)，所述弯钩(101b-4)的方向正对所述封堵件(101b)的外侧面；
所述封堵件(101b)的两侧面上均设置有一排对应于所述弯钩(101b-4)的凸齿区(101b-5)。
4.如权利要求3所述的区分大小的苹果自动分级装置，其特征在于：所述管体(101b-1)的外围还套设有解锁环(101b-6)，所述解锁环(101b-6)位于所述分支(101b-3)的内侧；
所述解锁环(101b-6)的内侧面上具有限位凸起(101b-7)，而所述管体(101b-1)的外侧壁上具有配合于所述限位凸起(101b-7)的限位凹槽(101b-8)。
5.如权利要求2、3或4任一所述的区分大小的苹果自动分级装置，其特征在于：所述支撑单元(300)包括第一支撑部(301)和第二支撑部(302)，且两者互相衔接；
所述进料斗(101a)通过第一支撑件(301a)固定于所述第一支撑部(301)的顶部，所述封堵件(101b)通过第二支撑件(302a)固定于所述第二支撑部(302)的顶部。
6.如权利要求5所述的区分大小的苹果自动分级装置，其特征在于：旋转开合组件(102)包括第一驱动件(102a)、第一传动件(102b)和开合件(102c)，且三者依次进行连接，形成传动。
7.如权利要求6所述的区分大小的苹果自动分级装置，其特征在于：所述开合件(102c)包括固定环(102c-1)和外齿圈(102c-2)，所述外齿圈(102c-2)设置于所述固定环(102c-1)的外围；
所述固定环(102c-1)上连接有至少两个的阻挡件(102c-3)，所述阻挡件(102c-3)设置于所述固定环(102c-1)的下侧面，且所述阻挡件(102c-3)的外边缘与所述固定环(102c-1)进行铰接。
8.如权利要求7所述的区分大小的苹果自动分级装置，其特征在于：所述外齿圈(102c-2)的内侧设置有对应于所述阻挡件(102c-3)的联系杆(102c-4)；
各个联系杆(102c-4)的一端通过轴座(102c-5)铰接于所述外齿圈(102c-2)的内侧壁，另一端与其所对应的阻挡件(102c-3)进行铰接。
9.如权利要求8所述的区分大小的苹果自动分级装置，其特征在于：所述阻挡件(102c-3)在收拢状态时，共同形成圆盘状结构，并封堵在所述固定环(102c-1)的下侧面。
10.如权利要求6、7、8或9任一所述的区分大小的苹果自动分级装置，其特征在于：所述传送带(201a)对应于所述传动滚筒(201b)的一端位于所述开合件(102c)的正下方。
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