CN108655015B - 一种托盘式果蔬分选果杯 - Google Patents

一种托盘式果蔬分选果杯 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种托盘式果蔬分选果杯。主要由开孔软盖、开孔软托、杯形托盘、平衡托和底座构成；杯形托盘上端开有通孔，通孔处安装有孔软盖和开孔软托，杯形托盘安装在底座上，杯形托盘侧部连接有平衡托，底座安装连接于外部的传动链上，平衡托底面与底座顶端配合实现对杯形托盘的支撑平衡和带动杯形托盘侧翻。本发明能够减少果蔬称重过程中的摩擦，提高称重精度，能够有效减少光源漏光和环境光对果蔬光谱检测的影响，提高检测精度，用于实现水果分级。

Description

一种托盘式果蔬分选果杯
技术领域
本发明涉及一种托盘式果蔬分选果杯，主要用于果蔬在线检测分选分级，提高检测精度和翻转效果。
背景技术
我国是一个果蔬生产大国，果蔬种类齐全、品质优良，然而我国虽然是果蔬生产大国，却不是生产强国，果蔬产后商品化处理技术相对落后，市场竞争力弱，实践表明，易损水果品质检测分级技术对提高果农经济收入，果品行业经济效益具有重要作用。在易损水果品质检测分选处理中，亟需开发一种既能适用于称重，又能适用于内部品质检测的多功能输送果杯。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供的一种托盘式果蔬分选果杯，通过安装在杯形托盘上的开孔软盖、开孔软托及杯形托盘设计的遮光圆筒遮挡环境光，提高果品内部品质检测精度；通过杯形托盘与平衡托及底座的安装关系实现杯形托盘与果蔬的动态称重；采用杯形托盘与底座、平衡托的配合实现果杯翻转和复位。果杯结构简单，光源漏光和环境光对检测影响小、翻转效率高、称重效果好。
本发明采用的技术方案如下：
本发明主要由开孔软盖、开孔软托、杯形托盘、平衡托和底座构成；杯形托盘上端开有通孔，通孔处安装有孔软盖和开孔软托，孔软盖上放置水果；杯形托盘安装在底座上，杯形托盘侧部连接有平衡托，底座安装连接于外部的传动链上，平衡托底面与底座顶端配合实现对杯形托盘的支撑平衡和带动杯形托盘侧翻。
所述的杯形托盘上端通孔的上部为喇叭形孔，开孔软托安装于喇叭形孔中，开孔软盖安装于喇叭形孔的孔端。
所述的底座下部为正方形中空框架，框架沿传动链方向的前后侧上均设有支撑台，支撑台顶部为支撑肩，支撑台中间设有限位孔；所述的杯形托盘上部为碗状结构，下部为开有通孔的遮光圆筒，上部和下部之间为盘状结构，盘沿呈圆角正方形；杯形托盘盘状结构的底面设有用于支承托起进行称重的两组称重脚，两组称重脚分别分布在遮光圆筒两侧并布置于盘状结构的四角；杯形托盘盘状结构底面沿传动链方向的前后侧均设有竖直布置的垂板，垂板通过加强筋结构和遮光圆筒连接，两侧垂板下端外壁设有水平的凸轮形转轴，两侧垂板的凸轮形转轴分别安装于所述底座两侧支撑台的限位孔中；所述的平衡托为由背板和背板两侧的支臂构成的U形结构，支臂的端部均设有水平的转轴，转轴铰接安装于杯形托盘盘状结构底部设有的两转轴孔中；背板靠近中心内侧面设有水平加强筋，水平加强筋上部两侧开有上限位凹槽，水平加强筋下部中间开有下限位凹槽，杯形托盘盘状结构底面两个垂板外侧各设有两个竖直限位小柱，垂板上下端外壁设有水平限位小柱，两个竖直限位小柱向下分别竖直插入平衡托水平加强筋两侧的上限位凹槽中。
所述的凸轮形转轴上下两端端部截面均为半圆，且上端半圆直径小于小端半圆直径。
所述支臂的底部向外延伸设有翻转板，所述传动链的侧方设有翻转执行机构，翻转执行机构位于平衡托的一支臂上翻转板的下方。
所述的支撑肩嵌装配合于下限位凹槽，在果杯正常输送状态下下限位凹槽的两侧槽壁与支撑肩两侧紧贴配合，平衡托的支臂在翻转执行机构抬起作用下，下限位凹槽与支撑肩分离后紧贴于杯形托盘盘状结构的底面，使得平衡托和杯形托盘一同翻转。
所述的限位孔上部呈半圆形，下部呈倒八字形；所述的凸轮形转轴在竖直方向上的长度小于限位孔在竖直方向上的长度，实现当四个称重脚接触于称重轨道进行称重时，凸轮形转轴位于限位孔的中间，使得杯形托盘不与底座接触，不由底座承重，使得称重轨道上的称重传感器只称取水果、开孔软盖、开孔软托、杯形托盘和平衡托的重量。
所述的下端限位小柱与限位孔下方的支撑台内侧壁的凸台轮廓配合。
所述底座的框架沿传动链的两侧均设有轴孔，轴孔内安装配合有传动链上的销轴，实现在传动链驱动下带动杯形托盘向前输送水果。
所述开孔软盖、开孔软托材料采用橡胶。
本发明具有的有益效果是：
本发明果杯中，其底座限位孔预留了杯形托盘凸轮形转轴活动空间，能够减少果蔬称重过程中的摩擦，提高果蔬称重精度。
本发明杯形托盘上安装有开孔软盖和开孔软托，杯形托盘下设计有遮光圆筒，能够有效减少光源漏光和环境光对果蔬光谱检测的影响，提高光谱检测精度。
本发明杯形托盘两端凸轮形转轴与杯形托盘重心同线，平衡托与底座支撑肩结构设计能够有效提高果杯翻转效率和翻转效果。
附图说明
图1是本发明的装配图；
图2是本发明主要组成部分爆炸图；
图3是本发明杯形托盘仰视立体图；
图4是本发明的平衡托立体图；
图5是本发明的底座立体图；
图6是本发明的侧视图；
图7是图6的A-A立体剖面图；
图8是本发明翻转后的剖面图；
图9是本发明的果杯通过称重轨道侧视图；
图10是图9中沿称重轨道视角的侧视图；
图11是本发明的果杯通过光谱检测工位示意图；
图12是本发明的果杯翻转卸果的不同状态示意图；
图13是本发明的生产线工作流程示意图。
图中：1、开孔软盖；2、开孔软托；3、杯形托盘；3a、称重脚；3b、称重脚；3c、竖直限位小柱；3d、转轴孔；3e、凸轮形转轴；3f、水平限位小柱；3g、垂板；3h、遮光圆筒；4、平衡托；4a、上限位凹槽；4b、转轴；4c、翻转板； 4d、限位凹槽；5、底座；5a、支撑肩；5b、限位孔；5c、轴孔；5d、支撑台； 5e、轴孔；6、水果；7、称重轨道；8、光源；9、光谱检测探头；10、翻转执行机构；11、传动链；12、轨道；13、轨道型材；14、框架型材；15、销轴；F、拨起力。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1和图2所示，本发明具体实施主要由开孔软盖1、开孔软托2、杯形托盘3、平衡托4和底座5构成；杯形托盘3上端开有通孔，通孔处安装有开孔软盖1和开孔软托2，开孔软盖1上放置水果；杯形托盘3安装在底座5上，杯形托盘3侧部连接有平衡托4，底座5安装连接于外部的传动链11上，平衡托 4底面与底座5顶端配合实现对杯形托盘3的支撑平衡和带动杯形托盘3侧翻。
如图2所示，杯形托盘3上端通孔的上部为喇叭形孔，开孔软托2安装于喇叭形孔中，开孔软盖1安装于喇叭形孔的孔端。
如图5所示，底座5下部为正方形中空框架，框架沿传动链11方向的前后侧上均设有支撑台5d，支撑台5d顶部为支撑肩5a，支撑肩5a与平衡托4的下限位凹槽4d配合来保持平衡托4平衡，支撑台5d中间设有限位孔5b。底座5 的框架沿传动链11的两侧均设有轴孔5c、5e，轴孔5c、5e内安装配合有传动链11上的销轴15，实现在传动链11驱动下带动杯形托盘3向前输送水果6。
如图3所示，杯形托盘3整体形状呈杯形，上部为碗状结构，下部为开有通孔的遮光圆筒3h，上部和下部之间为盘状结构，盘沿呈圆角正方形；杯形托盘3盘状结构的底面设有用于支承托起进行称重的两组称重脚3a、3b，两组称重脚3a、3b分别分布在遮光圆筒3h两侧并布置于盘状结构的四角。其中，一组称重脚3a布置于较内侧，另一组称重脚3a布置于较外侧，和托盘式果蔬分选果杯所经过传动链11附近的称重轨道7配合。如图9所示，称重轨道7分为中间的水平段和位于水平段两侧的倾斜过渡段，托盘式果蔬分选果杯沿传动链11 运动到称重轨道7，杯形托盘3底面的两组称重脚3a、3b经称重轨道7的倾斜过渡段引导到水平段后，使得杯形托盘3及其上的水果被水平段下端所安置的称重传感器检测。
杯形托盘3盘状结构底面沿传动链11方向的前后侧均设有竖直布置的垂板 3g，垂板3g通过加强筋结构和遮光圆筒3h连接，两侧垂板3g下端外壁设有水平的凸轮形转轴3e，两侧垂板3g的凸轮形转轴3e分别安装于底座5两侧支撑台5d的限位孔5b中。凸轮形转轴3e上下两端端部截面均为半圆，且上端半圆直径小于小端半圆直径。
限位孔5b上部呈半圆形，下部呈倒八字形，限位孔5b内安装配合杯形托盘3的凸轮形转轴3e，通过限位孔5b下部倒八字形的形状角度限位凸轮形转轴 3e的旋转侧翻角度；凸轮形转轴3e在竖直方向上的长度小于限位孔5b在竖直方向上的长度，实现当四个称重脚3a、3b接触于称重轨道7进行称重时，凸轮形转轴3e位于限位孔5b的中间，如图10所示，使得杯形托盘3不与底座5接触，不由底座5承重，使得称重轨道7上的称重传感器只称取水果6、开孔软盖 1、开孔软托2、杯形托盘3和平衡托4的重量。
如图4所示，平衡托4为由背板和背板两侧的支臂构成的U形结构，支臂的端部均设有水平的转轴4b，转轴4b铰接安装于杯形托盘3盘状结构底部设有的两转轴孔3d中；背板靠近中心内侧面设有水平加强筋，水平加强筋上部两侧开有上限位凹槽4a，水平加强筋下部中间开有下限位凹槽4d，杯形托盘3盘状结构底面两个垂板3g外侧各设有两个竖直限位小柱3c，垂板3g上下端外壁设有水平限位小柱3f。如图7所示，两个竖直限位小柱3c向下分别竖直插入平衡托4水平加强筋两侧的上限位凹槽4a中，使得果杯翻转过程中杯形托盘3带动平衡托4一同翻转。
支臂的底部向外延伸设有翻转板4c，翻转板4c用于配合翻转执行机构10，传动链11的侧方设有翻转执行机构10，进行翻转时翻转执行机构10位于平衡托4的一支臂上翻转板4c的下方。
如图7所示，支撑肩5a嵌装配合于下限位凹槽4d，在果杯正常输送状态下下限位凹槽4d的两侧槽壁与支撑肩5a两侧紧贴配合，平衡托4的支臂在翻转执行机构10抬起作用下，下限位凹槽4d与支撑肩5a分离后紧贴于杯形托盘3 盘状结构的底面，使得平衡托4和杯形托盘3一同翻转，即实现对杯形托盘3 的支撑平衡并在平衡托4侧翻时带动杯形托盘3侧翻。
如图12所示，翻转执行机构10可以是电磁铁结合拨杆的，也可以是电机驱动辅助翻转轨道的。
水平状态时，如图5和图6所示，平衡托4的下限位凹槽4d与底座5支撑台5d顶部的支撑肩5a配合保持平衡。
翻转过程中，平衡托4其中一边翻转板4c受到翻转执行机构10的拨起力F 时，平衡托4背板会向上方移动。平衡托4的下限位凹槽4d逐渐脱离底座5支撑台5d顶部的支撑肩5a，至背板上限位凹槽4a与杯形托盘3垂板3g上方的竖直限位小柱3c竖直配合，在拨起力F对平衡托4构成的力矩作用下，杯形托盘 3和平衡托4绕凸轮形转轴3e旋转侧翻，如图8所示，从而实现在对应的分级出口卸下水果6。
下端限位小柱3f与限位孔5b下方的支撑台5d内侧壁的凸台轮廓配合，对杯形托盘3翻转卸果过程中翻转倾斜角度进行限位，防止杯形托盘3翻转过度。
本发明果杯沿传送链的工作操作情况是：
如图9、图10所示，果杯进入称重轨道7时，杯形托盘3连同水果6一同被称重轨道7支撑起来，此时杯形托盘3凸轮形转轴3e脱离底座5限位孔5b 底部，同时，杯形托盘3凸轮形转轴3e未接触到底座5限位孔5b顶部，整个果杯中，杯形托盘3仅受到底座5一面的推力，且与平衡托4有所接触，杯形托盘3与底座5相互摩擦较小，可以提高轨道式称重精度。
如图11所示，果杯进入光谱检测工位时，水果6受到两边光源8的照射，其有效光信息由果杯底部的光谱检测探头9接收，在此过程中，开孔软盖1和开孔软托2有效减少了光源漏过的光，杯形托盘3遮光圆筒3h有效减少了环境光的影响，开孔软盖1、开孔软托2、杯形托盘3遮光圆筒3h减少了干扰光的影响，提高了光谱检测的精度。
如图12所示，果杯进入到相应的分级出口时，由上位机发送分级指令到翻转执行机构10，翻转执行机构10给果杯平衡托4的翻转板4c一个拨起力F，打破果杯平衡状态，使得平衡托4限位凹槽4d从底座5支撑肩5a上脱离，承载水果6的杯形托盘3向分级出口侧倾斜，水果6从杯形托盘3上滚落到分级出口，完成水果分级，杯形托盘3倾斜程度由杯形托盘3凸轮形转轴3e与底座 5限位孔5b以及杯形托盘3限位小柱3f与底座5限位孔5b内侧外圈的阻挡关系决定。
如图13所示，承托水果6的果杯依次通过光谱检测工位、称重工位后，进入分级出口，分级完成后，果杯随传动链11进入到生产线下方后，果杯倒置并继续随传动链11运动，再次返回生产线上方时，果杯在自身重力作用下自动复位。
此发明是一种托盘式果蔬分选果杯，能够实现大小不同、近似球形的直径在35mm-120mm的水果的输送、轨道式称重、光谱检测、分选分级功能，该果杯底座限位孔预留了杯形托盘凸轮形转轴活动空间，能够减少果蔬称重过程中的摩擦，提高果蔬称重精度；杯形托盘上安装有开孔软盖和开孔软托，杯形托盘下设计有遮光圆筒，能够有效减少光源漏光和环境光对果蔬光谱检测的影响，提高光谱检测精度；杯形托盘两端凸轮形转轴与杯形托盘重心同线，平衡托与底座支撑肩结构设计能够有效提高果杯翻转效率和翻转效果。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种托盘式果蔬分选果杯，其特征在于：主要由开孔软盖(1)、开孔软托(2)、杯形托盘(3)、平衡托(4)和底座(5)构成；杯形托盘(3)上端开有通孔，通孔处安装有开孔软盖(1)和开孔软托(2)，开孔软盖(1)上放置水果；杯形托盘(3)安装在底座(5)上，杯形托盘(3)侧部连接有平衡托(4)，底座(5)安装连接于外部的传动链(11)上，平衡托(4)底面与底座(5)顶端配合实现对杯形托盘(3)的支撑平衡和带动杯形托盘(3)侧翻；
所述的底座(5)下部为正方形中空框架，框架沿传动链(11)方向的前后侧上均设有支撑台(5d)，支撑台(5d)顶部为支撑肩(5a)，支撑台(5d)中间设有限位孔(5b)；
所述的杯形托盘(3)上部为碗状结构，下部为开有通孔的遮光圆筒(3h)，上部和下部之间为盘状结构，盘沿呈圆角正方形；杯形托盘(3)盘状结构的底面设有用于支承托起进行称重的两组称重脚(3a、3b)，两组称重脚(3a、3b)分别分布在遮光圆筒(3h)两侧并布置于盘状结构的四角；杯形托盘(3)盘状结构底面沿传动链(11)方向的前后侧均设有竖直布置的垂板(3g)，垂板(3g)通过加强筋结构和遮光圆筒(3h)连接，两侧垂板(3g)下端外壁设有水平的凸轮形转轴(3e)，两侧垂板(3g)的凸轮形转轴(3e)分别安装于所述底座(5)两侧支撑台(5d)的限位孔(5b)中；
所述的平衡托(4)为由背板和背板两侧的支臂构成的U形结构，支臂的端部均设有水平的转轴(4b)，转轴(4b)铰接安装于杯形托盘(3)盘状结构底部设有的两转轴孔(3d)中；背板靠近中心内侧面设有水平加强筋，水平加强筋上部两侧开有上限位凹槽(4a)，水平加强筋下部中间开有下限位凹槽(4d)，两个垂板(3g)外侧的杯形托盘(3)盘状结构底面各设有两个竖直限位小柱(3c)，垂板(3g)下端外壁设有水平限位小柱(3f)，两个竖直限位小柱(3c)向下分别竖直插入平衡托(4)水平加强筋两侧的上限位凹槽(4a)中。
2.根据权利要求1所述的一种托盘式果蔬分选果杯，其特征在于：所述的杯形托盘(3)上端通孔的上部为喇叭形孔，开孔软托(2)安装于喇叭形孔中，开孔软盖(1)安装于喇叭形孔的孔端。
3.根据权利要求1所述的一种托盘式果蔬分选果杯，其特征在于：所述的凸轮形转轴(3e)上下两端端部截面均为半圆，且上端半圆直径小于小端半圆直径。
4.根据权利要求1所述的一种托盘式果蔬分选果杯，其特征在于：
所述支臂的底部向外延伸设有翻转板(4c)，所述传动链(11)的侧方设有翻转执行机构(10)，翻转执行机构(10)位于平衡托(4)的一支臂上翻转板(4c)的下方。
5.根据权利要求1所述的一种托盘式果蔬分选果杯，其特征在于：所述的支撑肩(5a)嵌装配合于下限位凹槽(4d)，在果杯正常输送状态下下限位凹槽(4d)的两侧槽壁与支撑肩(5a)两侧间隙配合，平衡托(4)的支臂在翻转执行机构(10)抬起作用下，下限位凹槽(4d)与支撑肩(5a)分离后紧贴于杯形托盘(3)盘状结构的底面，使得平衡托(4)和杯形托盘(3)一同翻转，实现水果(6)的落下。
6.根据权利要求1所述的一种托盘式果蔬分选果杯，其特征在于：所述的限位孔(5b)上部呈半圆形，下部呈倒八字形；所述的凸轮形转轴(3e)在竖直方向上的长度小于限位孔(5b)在竖直方向上的长度，实现当两组称重脚(3a、3b)接触于称重轨道(7)进行称重时，凸轮形转轴(3e)位于限位孔(5b)的中间，使得杯形托盘(3)不与底座(5)接触，不由底座(5)承重，使得称重轨道(7)上的称重传感器只称取水果(6)、开孔软盖(1)、开孔软托(2)、杯形托盘(3)和平衡托(4)的重量。
7.根据权利要求1所述的一种托盘式果蔬分选果杯，其特征在于：所述的水平限位小柱(3f)与限位孔(5b)下方的支撑台(5d)内侧壁的凸台轮廓配合。
8.根据权利要求1所述的一种托盘式果蔬分选果杯，其特征在于：所述底座(5)的框架沿传动链(11)的两侧均设有轴孔(5c、5e)，轴孔(5c、5e)内安装配合有传动链(11)上的销轴(15)，实现在传动链(11)驱动下带动杯形托盘(3)向前输送水果(6)。
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