CN108381430B - 一种用于水果无损检测的夹持旋转装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于水果无损检测的夹持旋转装置，包括相对设置的左侧板和右侧板，左侧板和右侧板上的齿条槽处分别设置有能够沿左右方向滑动的左齿条和右齿条，齿轮固定架上转动连接有齿轮，第一驱动电机用以驱动齿轮转动，齿轮用以驱动左齿条和右齿条滑动，左齿条上设置有压力传感器、线性滑动轴承和滑块，线性滑动轴承固定于左齿条上，滑块穿过线性滑动轴承，滑块的右端设置有左推杯，滑块的左端设置有弹簧，右齿条上设置有轴承座、右推杆和第二驱动电机，右推杆穿过轴承座，右推杆的左端设置有右推杯，第二驱动电机用以驱动右推杆转动。本发明采用渐进式夹持的方式，并通过压力传感器和控制器进行反馈，能够减小夹持过程对水果的损伤。

Description

一种用于水果无损检测的夹持旋转装置

技术领域

本发明涉及水果无损检测技术领域，特别是涉及一种用于水果无损检测的夹持旋转装置。

背景技术

我国作为水果生产大国，水果的产量约占世界的20％。在出口水果时，如果不能有效把握水果质量，到达贸易国口岸后被对方查出问题，不但会使出口企业蒙受损失，也会制约我国的水果出口贸易。因此，在出口水果前对水果的品质进行检测和分级是十分必要的。

现有的水果无损检测的设备通常只能针对水果的某一表面进行检测，无法一次性进行全表面的检测，严重制约了检测效率，浪费了大量人力物力资源。因此，如何提供一种检测效率高、能够对水果进行全表面检测的夹持旋转装置，以节约人力物力资源，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测效率高、能够对水果进行全表面无损检测的夹持旋转装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种用于水果无损检测的夹持旋转装置，包括相对设置的左侧板和右侧板，所述左侧板和所述右侧板的上沿对应设置有齿条槽，所述左侧板和所述右侧板上的所述齿条槽处分别设置有能够沿左右方向滑动的左齿条和右齿条，所述左侧板和所述右侧板上均设置有第一驱动电机和齿轮固定架，所述齿轮固定架上转动连接有齿轮，所述第一驱动电机用以驱动所述齿轮转动，所述齿轮用以驱动所述左齿条和所述右齿条滑动；

所述左齿条上设置有压力传感器、线性滑动轴承和滑块，所述线性滑动轴承固定于所述左齿条上，所述滑块穿过所述线性滑动轴承，所述滑块的右端设置有左推杯，所述滑块的左端设置有弹簧，所述弹簧与所述压力传感器相对设置；

所述右齿条上设置有轴承座、右推杆和第二驱动电机，所述右推杆穿过所述轴承座，所述右推杆的左端设置有右推杯，所述第二驱动电机用以驱动所述右推杆转动，所述右推杯与所述左推杯的轴线共线；

所述压力传感器连接有控制器，所述控制器分别与所述第一驱动电机和所述第二驱动电机连接。

优选地，还包括第一左支撑杆、第二左支撑杆、第一右支撑杆、第二右支撑杆、第一连接杆、第二连接杆、支撑架、第一直线驱动机构和第二直线驱动机构，所述支撑架用以支撑水果，所述支撑架的前后两侧分别安装于所述第一连接杆和所述第二连接杆上，所述第一连接杆的左右两端分别连接所述第一左支撑杆和所述第一右支撑杆，所述第二连接杆的左右两端分别连接所述第二左支撑杆和所述第二右支撑杆，所述第一直线驱动机构用以驱动所述第一左支撑杆和所述第二左支撑杆上下运动，所述第二直线驱动机构用以驱动所述第一右支撑杆和所述第二右支撑杆上下运动。

优选地，所述第一直线驱动机构和所述第二直线驱动机构均为丝杠滑块驱动机构，所述第一直线驱动机构设置于所述左侧板上，所述第二直线驱动机构设置于所述右侧板上。

优选地，还包括支撑板驱动机构，所述支撑架包括前支撑板和后支撑板，所述前支撑板的上端设置有前套筒，所述前套筒套设于所述第一连接杆上，所述后支撑板的上端设置有后套筒，所述后套筒套设于所述第二连接杆上，所述前套筒上固定有第一连杆，所述后套筒上固定有第二连杆，所述第一连杆与第三连杆的一端转动连接，所述第二连杆与所述第三连杆的另一端转动连接，所述支撑板驱动机构用以驱动所述前支撑板或所述后支撑板转动。

优选地，所述前支撑板和所述后支撑板的中部朝向外侧弯曲，使所述前支撑板和所述后支撑板的下沿形成弧槽，所述弧槽的长度方向与所述左推杯的轴线平行。

优选地，所述支撑板驱动机构包括第三驱动电机和曲柄滑杆机构，所述曲柄滑杆机构的一端与所述第三驱动电机的输出轴相连，所述曲柄滑杆机构的另一端与所述前支撑板或所述后支撑板相连。

优选地，所述第一左支撑杆、所述第二左支撑杆、所述第一右支撑杆和所述第二右支撑杆上套设有支撑杆套。

优选地，所述左推杯和所述右推杯均为锥状结构，所述左推杯和所述右推杯的大径端相对设置。

优选地，所述左侧板和所述右侧板的上沿对应设置有缺口，所述齿条槽设置于所述缺口处。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明公开的夹持旋转装置采用渐进式夹持的方式，并通过压力传感器和控制器进行反馈，能够减小夹持过程对水果的损伤，并实现360度全方位旋转检测，夹持过程准确、平稳，旋转过程能够避免水果表皮的磨损，在检测完成后能够自动下料，结构简单，操作方便，工作效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明用于水果无损检测的夹持旋转装置的结构示意图；

附图标记说明：1左侧板；2右侧板；3齿条槽；4左齿条；5右齿条；6齿轮；7压力传感器；8线性滑动轴承；9滑块；10左推杯；11弹簧；12第二驱动电机；13右推杆；14轴承座；15第一连接杆；16第二连接杆；17第一直线驱动机构；18右推杯；19支撑杆套；20前支撑板；21后支撑板；22前套筒；23后套筒；24第一连杆；25第二连杆；26第三连杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种检测效率高、能够对水果进行全表面无损检测的夹持旋转装置。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本实施例提供一种用于水果无损检测的夹持旋转装置，用以夹持并旋转水果，在夹持和旋转过程中保持夹持力适中，避免水果破损。

该夹持旋转装置包括相对设置的左侧板1和右侧板2，左侧板1和右侧板2的上沿对应设置有齿条槽3，左侧板1和右侧板2上的齿条槽3处分别设置有能够沿左右方向滑动的左齿条4和右齿条5。通过设置齿条槽3，一方面对左齿条4和右齿条5进行支撑，另一方面对左齿条4和右齿条5的运动进行导向。进一步的，左侧板1和右侧板2的上沿对应设置有缺口，齿条槽3设置于缺口处，以便于齿条槽3的安装固定。

左侧板1和右侧板2上均设置有第一驱动电机和齿轮固定架，齿轮固定架上转动连接有齿轮6，第一驱动电机用以驱动齿轮6转动，齿轮6用以驱动左齿条4和右齿条5滑动。通过设置齿轮齿条驱动结构，将第一驱动电机的旋转动作转换为左齿条4和右齿条5的相向运动或相背运动。

左齿条4上设置有压力传感器7、线性滑动轴承8和滑块9，线性滑动轴承8固定于左齿条4上，滑块9穿过线性滑动轴承8。滑块9的右端设置有左推杯10，左推杯10可绕其轴线自由旋转。滑块9的左端设置有弹簧11，弹簧11与压力传感器7相对设置。在没有施加压紧力时，在弹簧11的作用下压力传感器7与滑块9分离；当施加压紧力时，弹簧11逐渐压缩，避免了压力传感器7受到较大瞬间冲击致使读数不准，也避免了瞬间冲击使水果破损。通过设置线性滑动轴承8，可限制滑块9和左推杯10在竖直方向上的位移，并保持左推杯10施加压力的方向，防止因左推杯10的上下晃动导致水果掉落。需要说明的是，滑块9左端可设置一突出端，该突出端的长度小于弹簧11的自然长度并大于弹簧11的极限压缩状态的长度，该突出端用于穿过弹簧11并与压力传感器7接触；滑块9左端也可不设置突出端，仅通过弹簧11将压力传递至压力传感器7。

右齿条5上设置有第二驱动电机12、右推杆13和两个轴承座14。右推杆13穿过两个轴承座14，两个轴承座14用以支撑右推杆13。右推杆13的左端设置有右推杯18，用以和水果接触并施加压紧力，右推杯18与左推杯10的轴线共线。第二驱动电机12用以驱动右推杆13转动，从而在夹紧水果后进行旋转，全方位检测水果质量。

压力传感器7连接有控制器，控制器分别与第一驱动电机和第二驱动电机12连接。不同种类的水果，其需要的夹紧力也各不相同。在进行水果质量检测时，首先启动第一驱动电机，当压力传感器7感应到的压力值达到设定值后，控制器发出控制信号，第一驱动电机停止转动，之后第二驱动电机12开始转动，进行全方位检测。

上述结构仅对夹紧和旋转过程进行了说明，下面详细介绍水果的支撑结构。本实施例中，还设置有第一左支撑杆、第二左支撑杆、第一右支撑杆、第二右支撑杆、第一连接杆15、第二连接杆16、支撑架、第一直线驱动机构17和第二直线驱动机构。支撑架用以支撑水果，支撑架的前后两侧分别安装于第一连接杆15和第二连接杆16上。第一连接杆15的左右两端分别连接第一左支撑杆和第一右支撑杆，第二连接杆16的左右两端分别连接第二左支撑杆和第二右支撑杆。第一直线驱动机构17用以驱动第一左支撑杆和第二左支撑杆上下运动，第二直线驱动机构用以驱动第一右支撑杆和第二右支撑杆上下运动。使用时，水果首先被输送至支撑架上，第一直线驱动机构17和第二直线驱动机构用于对支撑架以及放置于支撑架上的水果进行升降。

进一步的，第一直线驱动机构17和第二直线驱动机构均为丝杠滑块驱动机构，第一直线驱动机构17设置于左侧板1上，第二直线驱动机构设置于右侧板2上。第一直线驱动机构17和第二直线驱动机构的电机均与控制器相连，由控制器进行控制。

本领域技术人员也可选用液压缸等结构作为第一直线驱动机构17和第二直线驱动机构，只要能实现第一左支撑杆、第二左支撑杆、第一右支撑杆和第二右支撑杆的上下运动即可。

为了在水果旋转过程中，避免水果与支撑架摩擦损坏表皮，本实施例还设置有支撑板驱动机构，在夹紧水果后使水果与支撑架分离。具体地，支撑架包括前支撑板20和后支撑板21，前支撑板20的上端设置有前套筒22，前套筒22套设于第一连接杆15上，后支撑板21的上端设置有后套筒23，后套筒23套设于第二连接杆16上，前套筒22上固定有第一连杆24，后套筒23上固定有第二连杆25，第一连杆24与第三连杆26的一端转动连接，第二连杆25与第三连杆26的另一端转动连接，支撑板驱动机构用以驱动前支撑板20或后支撑板21转动。当前支撑板20绕第一连接杆15转动时，后支撑板21将同时绕第二连接杆16反向转动。

本实施例中，支撑板驱动机构包括第三驱动电机和曲柄滑杆机构，曲柄滑杆机构的一端与第三驱动电机的输出轴相连，曲柄滑杆机构的另一端与前支撑板20相连，本领域技术人员也可选用其它支撑板转动机构，例如驱动电机和偏心轮结构，只要能实现前支撑板20或后支撑板21的转动即可；本实施例中，左推杯10和右推杯18均为锥状结构，左推杯10和右推杯18的大径端相对设置，用以自适应水果两端的锥形，在推进夹持过程中保证长径和左右两侧推杯同轴，扩大与水果的接触面积，减小局部压力，更好地夹紧和支撑水果。

需要说明的是，本实施例中前支撑板20和后支撑板21通过三个连杆进行联动，从而仅通过一个支撑板驱动机构即可实现前支撑板20和后支撑板21的动作。本领域技术人员也可去掉三个连杆结构，对应设置两个支撑板驱动机构，分别驱动前支撑板20和后支撑板21。

前支撑板20和后支撑板21的中部均朝向远离左推杯10(或右推杯18)轴线的方向上弯曲有一定的弧度，使得前支撑板20和后支撑板21在闭合状态下，中间形成一定的弧槽。弧槽的长度方向与两个推杯的轴线方向一致，弧槽的形状符合水果的表面形状特征。水果下落后，在水果、弧槽的形状特征的配合下以及水果自重的作用下，水果的长度方向自然地与弧槽的长度方向相吻合，使得左推杯10和右推杯18夹持水果长度方向的两端(即水果的果蒂和花萼)。同时，在两个推杯向中间运动的过程中，水果的长度方向还有一个自适应的过程，保证两个推杯夹持在水果的长度方向的两端，使夹持更准确，平稳。在前支撑板20和后支撑板21的打开状态下，该弧槽利于水果的下落，避免造成不必要的摩擦损伤。

第一左支撑杆、第二左支撑杆、第一右支撑杆和第二右支撑杆上套设有支撑杆套19，用以进行防护，延长其使用寿命。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种用于水果无损检测的夹持旋转装置，其特征在于，包括相对设置的左侧板和右侧板，所述左侧板和所述右侧板的上沿对应设置有齿条槽，所述左侧板和所述右侧板上的所述齿条槽处分别设置有能够沿左右方向滑动的左齿条和右齿条，所述左侧板和所述右侧板上均设置有第一驱动电机和齿轮固定架，所述齿轮固定架上转动连接有齿轮，所述第一驱动电机用以驱动所述齿轮转动，所述齿轮用以驱动所述左齿条和所述右齿条滑动；

所述左齿条上设置有压力传感器、线性滑动轴承和滑块，所述线性滑动轴承固定于所述左齿条上，所述滑块穿过所述线性滑动轴承，所述滑块的右端设置有左推杯，所述滑块的左端设置有弹簧，所述弹簧与所述压力传感器相对设置；

所述右齿条上设置有轴承座、右推杆和第二驱动电机，所述右推杆穿过所述轴承座，所述右推杆的左端设置有右推杯，所述第二驱动电机用以驱动所述右推杆转动，所述右推杯与所述左推杯的轴线共线；

所述压力传感器连接有控制器，所述控制器分别与所述第一驱动电机和所述第二驱动电机连接；

所述左推杯和所述右推杯均为锥状结构，所述左推杯和所述右推杯的大径端相对设置；

所述左侧板和所述右侧板的上沿对应设置有缺口，所述齿条槽设置于所述缺口处。

2.根据权利要求1所述的用于水果无损检测的夹持旋转装置，其特征在于，还包括第一左支撑杆、第二左支撑杆、第一右支撑杆、第二右支撑杆、第一连接杆、第二连接杆、支撑架、第一直线驱动机构和第二直线驱动机构，所述支撑架用以支撑水果，所述支撑架的前后两侧分别安装于所述第一连接杆和所述第二连接杆上，所述第一连接杆的左右两端分别连接所述第一左支撑杆和所述第一右支撑杆，所述第二连接杆的左右两端分别连接所述第二左支撑杆和所述第二右支撑杆，所述第一直线驱动机构用以驱动所述第一左支撑杆和所述第二左支撑杆上下运动，所述第二直线驱动机构用以驱动所述第一右支撑杆和所述第二右支撑杆上下运动。

3.根据权利要求2所述的用于水果无损检测的夹持旋转装置，其特征在于，所述第一直线驱动机构和所述第二直线驱动机构均为丝杠滑块驱动机构，所述第一直线驱动机构设置于所述左侧板上，所述第二直线驱动机构设置于所述右侧板上。

4.根据权利要求2所述的用于水果无损检测的夹持旋转装置，其特征在于，还包括支撑板驱动机构，所述支撑架包括前支撑板和后支撑板，所述前支撑板的上端设置有前套筒，所述前套筒套设于所述第一连接杆上，所述后支撑板的上端设置有后套筒，所述后套筒套设于所述第二连接杆上，所述前套筒上固定有第一连杆，所述后套筒上固定有第二连杆，所述第一连杆与第三连杆的一端转动连接，所述第二连杆与所述第三连杆的另一端转动连接，所述支撑板驱动机构用以驱动所述前支撑板或所述后支撑板转动。

5.根据权利要求4所述的用于水果无损检测的夹持旋转装置，其特征在于，所述前支撑板和所述后支撑板的中部朝向外侧弯曲，使所述前支撑板和所述后支撑板的下沿形成弧槽，所述弧槽的长度方向与所述左推杯的轴线平行。

6.根据权利要求4所述的用于水果无损检测的夹持旋转装置，其特征在于，所述支撑板驱动机构包括第三驱动电机和曲柄滑杆机构，所述曲柄滑杆机构的一端与所述第三驱动电机的输出轴相连，所述曲柄滑杆机构的另一端与所述前支撑板或所述后支撑板相连。

7.根据权利要求2所述的用于水果无损检测的夹持旋转装置，其特征在于，所述第一左支撑杆、所述第二左支撑杆、所述第一右支撑杆和所述第二右支撑杆上套设有支撑杆套。

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