CN108421713A - 一种苹果自动筛选装箱装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种苹果自动筛选装箱装置，包括筛选机构，所述筛选机构包括一条主管道，所述主管道的侧壁依次设置不同内径的支路管道，支路管道的出口设置不同的接收点，苹果根据不同内径的支路管道进行尺寸筛选；所述主管道倾斜设置，主管道底部由上至下依次连接第一支路管道、第二支路管道以及第三支路管道，第一支路管道、第二支路管道以及第三支路管道的内径依次增大，第一、第三支路管道出口对应次收纳箱，第二支路管道的出口对准运送板。本发明结构简单，经济适用，多条支路管道从小到大分离筛选出不同尺寸的苹果，使装箱的苹果尺寸符合大众要求。

Description

一种苹果自动筛选装箱装置

技术领域

本发明涉及的是一种水果分拣自动装箱装置，属于农业包装生产领域。

背景技术

我国是水果的生产大国，有着巨大的市场需求。但与此同时，在其包装领域，由于采摘作业季节性相对强，传统人工包装的方式不仅仅耗费巨大的人力物力，而且包装运输不及时更会导致经济上的损失。我国目前自动装箱机的智能化水平达不到农业生产的要求，同时我国果园主要是分散的小农经济性的种植方式，生产规模小，采摘下来的苹果未有细致挑选就行封装，导致包装内的苹果尺寸大小不一致，客户也会对此不满意，通过对市面上现销售的苹果外观以及顾客的喜好度调查，销售较好的苹果大多为直径10到12cm的近似球体。因此苹果的装箱需要高效、通用、简易、低成本的自动装箱技术；提高包装作业的自动化程度对农业机械化具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术上存在的缺陷，本发明设计了一种苹果自动筛选装箱装置，通过各零部件之间的协调工作，可以实现苹果分拣自动装箱的功能，筛选出符合审美大小的水果又达到节约劳动成本和时间、提高效率的目的。

为了达到上述目的，本发明提供了一种苹果自动筛选装箱装置，包括筛选机构，所述筛选机构包括一条主管道，所述主管道的侧壁依次设置不同内径的支路管道，支路管道的出口设置不同的接收点，苹果根据不同内径的支路管道进行尺寸筛选。

进一步的，所述主管道倾斜设置，主管道通过两侧支撑架固定，主管道设有漏斗状进口，主管道底部由上至下依次连接第一支路管道、第二支路管道以及第三支路管道，主管道内径大于第一支路管道、第二支路管道以及第三支路管道的内径，第一支路管道、第二支路管道以及第三支路管道的内径依次增大；第一支路管道内径最小，设置于主管道前端，第三支路管道内径最大，设置在主管道末端，且第一、第三支路管道的出口对应次收纳箱，收集尺寸过大或过小的苹果，第二支路管道的内径适中，将合适尺寸的苹果通过第二支路管道的出口筛选到运送板上，所述主管道在与第一支路管道、第二支路管道以及第三支路管道连接之处的上部设有开口，用于防止苹果卡合在支路中，主管道不通时，取出苹果。

进一步的，所述的运送板通过两侧滑轮连接在运送导轨上，所述运送导轨分为第一导轨和第二导轨，所述第一、第二导轨的轨道槽的开口相对设置，所述第一导轨的两端滑动连接在导轨支架上，第二导轨固定连接在导轨支架上，第一导轨的下方与凸轮接触，凸轮套接在转轴上，转轴带动凸轮转动，凸轮带动第一导轨上下往复滑动；所述的运送板上设置若干等间距凹槽，所述凹槽的底部设有通孔，所述运送板上相距最远的凹槽下方分别设置第一光传感器、第二光传感器，且第二光传感器位于第二支路管道出口的下方，所述运送板上还设置控制器，第一光传感器、第二光传感器与控制器相连，所述转轴的一侧同轴连接电机，控制器与电机相连；运送板位于起始位置时，第二光传感器接收到上方凹槽有苹果信息，控制器控制运送板向前位移一定距离，将后一个凹槽对准第二支路管道出口，第二光传感器反复检测，控制器控制运送板向前推进，知道极限位置，第一光传感器与第二光传感器同时检测到上方有苹果时，控制器控制凸轮转动一周，在运送板一端被掀起的最高位置，苹果脱离运送板进入下一步装箱程序，待运送板恢复到水平位置时，控制器控制运送板退回至原始起始位置。

进一步的，所述的转轴的另一侧设置手摇转杆，用于手动控制第一导轨的滑动，掀起运送板进行苹果装箱。

进一步的，所述的滑轮内置于轨道槽内，所述的轨道槽上下呈椭圆状，预留一定空间给滑轮在运送板被掀起时偏转一定的角度。

进一步的，所述的运送轨道分为接收段和输送段，接收段设置在第二支路的出口，输送段的第二导轨侧设置主收纳箱。

进一步的，所述的主收纳箱一侧底部与导轨支架连接，收纳箱的底部与掀起的运送板在同一直线上。

进一步的，所述的主收纳箱分为多层收纳箱体，主收纳箱的一侧呈阶梯状，每层收纳箱体的底部设有卡子，所述的导轨支架上设有与卡子配合固定的卡槽，主收纳箱的第一层收纳完苹果后，将第一层的卡子与卡槽分离，同时将第二层第部的卡子卡合到卡槽上进行第二层的收纳，反复进行。

进一步的，每层收纳箱体分为若干个收纳槽，收纳槽的数目与运送板的凹槽数目相等，收纳槽的间距与凹槽的间距相等，收纳槽的一端和运送板相连，收纳槽的另一端设置弹性结构，弹性结构包括软性塑料板和弹簧，弹簧一端连接软性塑料板，另一端连接收纳槽壳体，用于苹果进入到卡槽内部时起到缓冲减速效果。

有益效果：1.多条支路管道从小到大分离筛选出不同尺寸的苹果，使装箱的苹果尺寸符合大众需求，不同尺寸范围的内苹果进入不同的收纳箱进行封装。

2.同时进行多个苹果的输送与装箱，运送与装箱过程无需全程自动化，减少人工操作时间，效率高。

3.结构简单，制作容易，成本低廉，实用性强，适合小型果园的使用，经济方便。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明筛选机构图；

图3为本发明导轨与滑轮配合放大图；

图4为本发明凸轮设计图；

图5为本发明局部视图一；

图6为本发明局部视图二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述；以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1～6所示，本实施例一种苹果自动筛选装箱装置，包括筛选机构，所述筛选机构包括一条主管道10，所述主管道10的侧壁依次设置不同内径的支路管道，支路管道的出口设置不同的接收点，苹果根据不同内径的支路管道进行尺寸筛选。

所述主管道10倾斜设置，倾斜角度10°，主管道10通过两侧支撑架固定，主管道10设有漏斗状进口14，主管道10底部由上至下依次连接第一支路管道11、第二支路管道12以及第三支路管道13，第一支路管道11与第二支路管道12的倾斜角度为10°，主管道10内径大于第一支路管道11、第二支路管道12，第三支路管道13内径与主管道10相同，第一支路管道11内径为10cm，设置于主管道10前端，第三支路管道13内径大于12cm，设置在主管道10末端，且第一、第三支路管道13的出口对应次收纳箱6，收集尺寸过大或过小的苹果，第二支路管道12的内径为12cm，将合适尺寸的苹果通过第二支路管道12的出口筛选到运送板2上。

所述的运送板2通过两侧滑轮20连接在运送导轨3上，所述运送导轨3分为第一导轨31和第二导轨32，所述第一、第二导轨的轨道槽33的开口相对设置，所述的滑轮20内置于轨道槽33内，滑轮20沿轨道槽33内滑动，所述的轨道槽33上下呈椭圆状，滑轮20在运送板2被掀起时偏转一定的角度，所述第一导轨31的两端滑动连接在导轨支架30上，第二导轨32固定连接在导轨支架30上，第一导轨31的下方与凸轮4接触，凸轮4套接在转轴5上，转轴5带动凸轮4转动，凸轮4带动第一导轨31上下往复滑动，所述的凸轮4是一个对称结构，推程与回程完全一样，前90度为基圆半径，第二个90度为推程到达最大升距，第三个90度为回程回到基圆半径，第四个90度依旧为基圆。

所述的运送板2上设置等间距的4个凹槽，凹槽的正上方为半球形的槽体，所述凹槽的底部设有通孔，分别为第一凹槽21、第二凹槽22、第三凹槽23以及第四凹槽24，所述运送板凹槽的下方设置第一光传感器、第二光传感器82，且第二光传感器81位于第二支路管道12出口的下方，所述运送板2上还设置控制器，第一光传感器、第二光传感器82与控制器相连，所述转轴5的一侧同轴连接电机，控制器与电机相连；运送板2位于起始位置时，第二光传感器82接收到上方凹槽有苹果信息，控制器控制运送板2向前位移一定距离，将后一个凹槽对准第二支路管道12出口，第二光传感器82反复检测，控制器控制运送板2向前推进，知道极限位置，第一光传感器与第二光传感器82同时检测到上方有苹果时，控制器控制凸轮4转动一周，在运送板2一端被掀起的最高位置，此时，运送板2与水平的夹角为20°，苹果脱离运送板2进入下一步装箱程序，在运送板2恢复到水平位置时，控制器控制运送板2退回至原始起始位置。

所述的运送导轨分为接收段和输送段，接收段设置在第二支路的出口，输送段的第二导轨32侧设置主收纳箱7，倾斜角度20°，所述的主收纳箱7一侧底部与导轨支架30连接，收纳箱的底部与掀起的运送板2在同一直线上。

进一步优选的一种实施例，所述主管道10在与第一支路管道11、第二支路管道12以及第三支路管道13连接之处的上部设有开口，用于防止苹果卡合在支路中，主管道10不通时，取出苹果。

进一步优选的一种实施例，所述的管道采用透明式橡胶管道，随时可观测苹果在管道内的移动位置，也可以采用半封闭式的主管道10，主管道10上部全部开口，苹果沿着主管道10槽运动，随时观测苹果的位置，且可以取出卡住的苹果。

进一步优选的一种实施例，所述的转轴5的另一侧还设置手摇转杆，用于手动控制第一导轨31的滑动，掀起运送板2进行苹果装箱。

进一步优选的一种实施例，第一支路管道11和第三支路管道13的出口分别设置次收纳箱6，次收纳箱6靠近出口的一端偏高，每个收纳箱收集不同尺寸范围内的苹果，利于整体挑选封装。

进一步优选的一种实施例，所述的主收纳箱7分为三层收纳箱体，主收纳箱7的一侧呈阶梯状，每层收纳箱体的底部设有卡子，所述的导轨支架30上设有与卡子配合固定的卡槽，主收纳箱7的第一层收纳完苹果后，将第一层的卡子与卡槽分离，同时将第二层第部的卡子卡合到卡槽上进行第二层的收纳，反复进行。

进一步优选的一种实施例，每层收纳箱体分为4个收纳槽71，收纳槽71的数目与运送板2的凹槽数目相等，收纳槽71的间距与凹槽的间距相等，收纳槽71的一端和运送板2相连。

进一步优选的一种实施例，收纳槽71的另一端设置弹性结构9，弹性结构包括软性塑料板和弹簧，弹簧一端连接软性塑料板，另一端连接收纳槽壳体，用于苹果进入到卡槽内部时起到缓冲减速效果，收纳槽的底部设有泡沫板。

进一步优选的一种实施例，对于第一、第三支路管道13的筛选过小、过大的水果也可采用运送板2以及分层收纳箱等结构进行封装。

工作过程：从漏斗状的进口放置苹果，苹果在主管道内进行分选，苹果最大尺寸小于等于10cm的最先落入第一支路管道，尺寸大于10cm，小于等于12cm的苹果落入第二支路管道，尺寸大于12cm的苹果落入第三支路管道，落入第一、第三支路管道的苹果由次收纳箱6收集，落入第二支路管道的苹果落入运送板的第一凹槽，此时运送板位于起始位置，当第一凹槽下部第二光传感器接收到苹果落入的信息后，控制器控制运送板向前推进，使第二凹槽位于第二支路管道出口的下方，等待苹果落入，当运送板不断向前推进时，第一凹槽运动到极限位置时，第一光传感器位于第一凹槽下方，若此时，第一、第二光传感器同时感应到上方的苹果，控制器控制凸轮转动，运送板倾斜，将苹果落入主收纳箱内，凸轮转动一圈后，控制器控制运送板回到起始位置，主收纳箱分为四个收纳槽，分别与四个凹槽位置对应，形成对苹果的收纳，当主收纳箱的最低层收集完后，继续进行下一层的主收纳箱的收集。

本发明部分筛选效果如表1所示：

表1筛选效果对照表

假设苹果初始速度为0，过程中仅受到重力与管道摩擦阻力的作用。摩擦系数与管道硬度与材质有关，因此摩擦系数一定。求得的下落速度为苹果接触收集装置的最终速度，若其在接触运送板后速度突变为0，则动能全部被苹果自身消耗。根据苹果表面所能承受的硬度，对应不同直径取平均值，求得苹果未损害率。另外，通过理论推导得出，直径在10-12cm范围左右的苹果通过该分拣装置其未损害率保持在95％左右。因此本发明设计的筛选机构，筛选出不同尺寸的苹果，而且筛选的质量也有保障，苹果有更大的销售竞争力。

本发明多条支路管道从小到大分离筛选出不同尺寸的苹果，使装箱的苹果尺寸符合大众需求，不同尺寸的苹果进行不同的封装，满足客户对苹果尺寸的要求。

本发明同时进行多个苹果的输送与装箱，运送与装箱过程无需全程自动化，减少人工操作时间，效率高。

本发明结构简单，制作容易，成本低廉，实用性强，适合小型果园的使用，经济方便。

Claims (10)

1.一种苹果自动筛选装箱装置，其特征在于，包括筛选机构，所述筛选机构包括一条主管道，所述主管道的侧壁依次设置不同内径的支路管道，支路管道的出口设置不同的接收点，苹果根据不同内径的支路管道进行尺寸筛选。

2.根据权利要求1所述的一种苹果自动筛选装箱装置，其特征在于，所述主管道倾斜设置，主管道底部由上至下依次连接第一支路管道、第二支路管道以及第三支路管道，第一支路管道、第二支路管道以及第三支路管道的内径依次增大，第一、第三支路管道出口对应次收纳箱，第二支路管道的出口对准运送板。

3.根据权利要求2所述的一种苹果自动筛选装箱装置，其特征在于，运送板通过两侧滑轮连接在运送导轨上，所述运送导轨分为第一导轨和第二导轨，所述第一、第二导轨的轨道槽的开口相对设置，所述第一导轨的两端滑动连接在导轨支架上，第二导轨固定连接在导轨支架上，第一导轨的下方与凸轮接触，凸轮套接在转轴上，转轴带动凸轮转动，凸轮带动第一导轨上下往复滑动。

4.根据权利要求3所述的一种苹果自动筛选装箱装置，其特征在于，所述的运送板上设置若干等间距凹槽，所述凹槽的底部设有通孔，所述运送板凹槽的下方分别设置第一光传感器、第二光传感器，所述运送板上还设置控制器，第一光传感器、第二光传感器与控制器相连，所述转轴的一侧同轴连接电机，控制器与电机相连。

5.根据权利要求4所述的一种苹果自动筛选装箱装置，其特征在于，所述转轴的另一侧设置手摇转杆。

6.根据权利要求3所述的一种苹果自动筛选装箱装置，其特征在于，所述的滑轮内置于轨道槽内，所述的轨道槽截面呈椭圆状。

7.根据权利要求3所述的一种苹果自动筛选装箱装置，其特征在于，所述的运送轨道分为接收段和输送段，接收段设置在第二支路管道的出口，输送段的第二导轨侧设置主收纳箱。

8.根据权利要求7所述的一种苹果自动筛选装箱装置，其特征在于，所述的主收纳箱一侧底部与导轨支架连接，收纳箱的底部与掀起的运送板在同一直线上。

9.根据权利要求7所述的一种苹果自动筛选装箱装置，其特征在于，所述的主收纳箱分为多层收纳箱体，主收纳箱的一侧呈阶梯状，每层收纳箱体的底部设有卡子，所述的导轨支架上设有与卡子配合固定的卡槽。

10.根据权利要求9所述的一种苹果自动筛选装箱装置，其特征在于，每层收纳箱体分为若干个收纳槽，收纳槽的数目与运送板的凹槽数目相等，收纳槽的间距与凹槽的间距相等。