CN109673344A - 一种苹果自动套袋装置 - Google Patents
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Abstract
一种苹果自动套袋装置，光电检测缓冲模块固定在四联动同步开合机构上，四联动同步开合机构的右下方固定齿轮齿条推果模块，正下方固定扩口机构，扩口机构下方依次固定有电热丝切割模块和滚轮组送袋模块；光电检测缓冲装置用来检测苹果启动后续工作；四联动同步开合机构提供动力的电机，用来张合网袋；电热丝切割模块将套苹果网袋和剩余网袋分离；齿轮齿条推果模块用来将套袋苹果送出装置；滚轮组送袋模块补给网袋；扩口机构用来挤压网袋口，配合使网袋口能够套住支撑臂；本发明通过检测苹果、切割网袋、收拢网袋、送出苹果、补给网袋和张开网袋的过程，保证整个装置可循环往复使用，对苹果进行连续套袋工作，保护苹果表面，减少果农后续工作量。
Description
技术领域
本发明涉及农业果实套袋设备，特别涉及一种苹果自动套袋装置。
背景技术
随着科技的日益发展，如何将高科技自动化设备应用到农业方面成为近年来的热点问题。苹果采摘完后，为保证苹果表面质量，通常需要为其套上白色泡沫网袋。目前，市场上的苹果套袋机能够对苹果进行半自动套袋，但仍存在着不少缺陷。一方面，市场上的苹果套袋机主要是对未成熟苹果进行套袋，防止其成长时受到损伤；另一方面，这种苹果套袋机只能利用纸袋进行套袋，无法利用柔软易变形的白色泡沫网袋。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种苹果自动套袋装置，通过光电检测缓冲模块A、四联动同步开合机构B、齿轮齿条推果模块D、电热丝切割模块C、滚轮组送袋模块E和扩口机构F实现了程式化可循环自动套袋，并将套完袋的苹果送出装置进行收集。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种苹果自动套袋装置，包括光电检测缓冲模块A、四联动同步开合机构B、电热丝切割模块C、齿轮齿条推果模块D、滚轮组送袋模块E和扩口机构F六部分；
光电检测缓冲模块A通过支撑架固定在四联动同步开合机构B上，四联动同步开合机构B的支撑臂17的右下方固定有齿轮齿条推果模块D，在四联动同步开合机构B的支撑臂17的正下方固定有扩口机构F，扩口机构F的下方依次固定有电热丝切割模块C和滚轮组送袋模块E，滚轮组送袋模块E位于最底部支撑整个装置。
所述的光电检测缓冲模块A包括用于接受和缓冲苹果的缓冲漏斗1，缓冲苹果的缓冲漏斗1两侧左右对称装有聚光灯2和光感三极管4，以保证苹果落下产生的光信号变化能被光感三极管4接受，缓冲漏斗1通过A支撑架3和B支撑架5进行固定。
所述的四联动同步开合机构B包括四个方向同步开合的机构，每个机构通过A链条16、A齿轮15与丝杠11相连，每个机构包括了用于张开网袋的支撑臂17，支撑臂17通过带有90度角度限制的铰链连接A连杆13,A连杆13与B连杆12铰接并能绕钢轴14转动，B连杆12通过横杆18与螺母10连接，螺母10在丝杠11上上下移动，丝杠11与B齿轮9固定，B齿轮9与B链条8一端啮合，B链条8另一端与C齿轮7啮合，C齿轮7由A电机6驱动。
所述的电热丝切割模块C包括B电机19，B电机19与A齿轮减速箱20连接，A齿轮减速箱20与A齿条26啮合，A齿条26固连支撑电热丝的C支撑架21，C支撑架21上固定电热丝22，在C支撑架21上固定控制电热丝22通电的行程开关23和控制切割动作起止的A限位开关24和B限位开关25。
所述的齿轮齿条推果模块D包括提供动力的C电机27，与C电机27连接的B齿轮减速箱28，与B齿轮减速箱28啮合的B齿条29，与B齿条29固连的推果铲30，在推果铲30起止位置分别设置有C限位开关48和D限位开关49。
所述的滚轮组送袋模块E包括提供动力的D电机31和利用摩擦力送袋的滚轮组，D电机31通过C链条34连接D齿轮32和E齿轮33；滚轮组包括了A橡胶轮35、B橡胶轮36、C橡胶轮37、D橡胶轮38、E橡胶轮39、F橡胶轮40和辅助送袋防止网袋倾斜的F齿轮41；F齿轮41被E电机42带动；A橡胶轮35和B橡胶轮36用A传动轴43连接起来，C橡胶轮37和D橡胶轮38用B传动轴44连接起来，E橡胶轮39和F橡胶轮40用C传动轴45连接起来，构成橡胶轮组，其中A橡胶轮35、B橡胶轮36、E橡胶轮39和F橡胶轮40位于网袋后方，属于主动轮组，另外两个C橡胶轮37和D橡胶轮38位于网袋前方，属于从动轮组。主动轮组中上方的A橡胶轮35、B橡胶轮36的A传动轴43一端与D电机31的E齿轮33连接，A橡胶轮35、B橡胶轮36构成的橡胶轮组通过G齿轮46利用链传动带动下方H齿轮47,H齿轮47与E橡胶轮39和F橡胶轮40的C传动轴45连接以保证上下两个橡胶轮组同步转动。
所述的扩口机构F包括前后对称、结构相同的两机构，每个机构包括F电机50，与F电机50相连的C齿轮减速箱51，与C齿轮减速箱51啮合的C齿条52，与C齿条52固连的月牙形扩口架53，在月牙形扩口架53的起止位置分别设置有E限位开关54和F限位开关55。
本发明的优点和积极效果在于：
1、本发明通过检测苹果、切割网袋、收拢网袋、送出苹果、补给网袋和张开网袋的过程完成套袋，其程式性的工作特点保证整个装置可循环往复使用，对苹果进行连续套袋工作；
2、本发明能够利用普通的白色泡沫网袋对苹果进行套袋，保护苹果表面，减少果农后续工作量；
3、本发明除了能够对苹果进行套袋处理外，还可以通过推果动作将苹果收集在一起；
4、本发明采用自行设计的四联动同步开合机构B，工作巧妙，能对柔软易变形的网袋进行开合动作；
5、本发明采用的电热丝切割模块C利用电热丝切割网袋，速度快，效率高，切口平整。
附图说明
图1为本发明的整体主视图。
图2为本发明光电检测缓冲模块A主视图。
图3为本发明四联动同步开合机构B主视图。
图4为本发明四联动同步开合机构B侧视图。
图5为本发明电热丝切割模块C主视图。
图6为本发明电热丝切割模块C俯视图。
图7为本发明齿轮齿条推果模块D俯视图。
图8为本发明滚轮组送袋模块E主视图。
图9为本发明滚轮组送袋模块E侧视图。
图10为本发明扩口机构F俯视图。
图11为本发明扩口机构F侧视图。
具体实施方式
下面结合附图和工作原理对本发明做详细叙述。
一种苹果自动套袋装置，包括光电检测缓冲模块A、四联动同步开合机构B、电热丝切割模块C、齿轮齿条推果模块D、滚轮组送袋模块E和扩口机构F六部分；
参照图1，光电检测缓冲模块A通过支撑架固定在四联动同步开合机构B上，四联动同步开合机构B的支撑臂17的右下方固定有齿轮齿条推果模块D，在四联动同步开合机构B的支撑臂17的正下方固定有扩口机构F，扩口机构F的下方依次固定有电热丝切割模块C和滚轮组送袋模块E，滚轮组送袋模块E位于最底部支撑整个装置。
参照图2，所述的光电检测缓冲模块A包括用于接受和缓冲苹果的缓冲漏斗1，缓冲苹果的缓冲漏斗1两侧左右对称装有聚光灯2和光感三极管4，以保证苹果落下产生的光信号变化能被光感三极管4接受，缓冲漏斗1通过A支撑架3和B支撑架5进行固定。
参照图3、4，所述的四联动同步开合机构B包括四个方向同步开合的机构，每个机构通过A链条16、A齿轮15与丝杠11相连，每个机构包括了用于张开网袋的支撑臂17，支撑臂17通过带有90度角度限制的铰链连接A连杆13,A连杆13与B连杆12铰接并能绕钢轴14转动，B连杆12通过横杆18与螺母10连接，螺母10在丝杠11上上下移动，丝杠11与B齿轮9固定，B齿轮9与B链条8一端啮合，B链条8另一端与C齿轮7啮合，C齿轮7由A电机6驱动。
所述的四联动同步开合机构B的开合动作由以下部件实现：A电机6带动C齿轮7转动，C齿轮7通过B链条8从而带动B齿轮9和丝杠11转动，丝杠11转动使螺母10上升，从而使A连杆12向上运动带动B连杆13绕钢轴14转动，B连杆13末端通过带有90度角度限制的铰链连接支撑臂17，B连杆13转动使支撑臂17张开网袋，A电机6反转即可合拢网袋。与丝杠11相连的A齿轮15通过A链条16传动以保证四个方向的同步开合。
参照图5、6，所述的电热丝切割模块C包括B电机19，B电机19与A齿轮减速箱20连接，A齿轮减速箱20与A齿条26啮合，A齿条26固连支撑电热丝的C支撑架21，C支撑架21上固定电热丝22，在C支撑架21上固定控制电热丝22通电的行程开关23和控制切割动作起止的A限位开关24和B限位开关25。
所述的电热丝切割模块C的切割动作由以下部件实现：B电机19通过A齿轮减速箱20带动A齿条26运动，A齿条26带动C支撑架21向前运动，当进入一定行程时，行程开关23被按下，电热丝22通电，C支撑架21带动电热丝22切割网袋，当触碰到A限位开关24时，B电机19反转，C支撑架21带动电热丝22反向运动，形成二次切割运动，当达到一定行程时，行程开关23弹起，电热丝22断电，当触碰到B限位开关25时，B电机19停止，切割动作结束。
参照图7，所述的齿轮齿条推果模块D包括提供动力的C电机27，与C电机27连接的B齿轮减速箱28，与B齿轮减速箱28啮合的B齿条29，与B齿条29固连的推果铲30，在推果铲30起止位置分别设置有C限位开关48和D限位开关49。
所述的齿轮齿条推果模块D的推果动作由以下部件实现：C电机27启动，通过B齿轮减速箱28带动B齿条29运动，B齿条29带动推果铲30运动，将套完袋的苹果推出装置，当触碰到D限位开关49时，C电机27反转，推果机构复位，当触碰到C限位开关48时，C电机27停止，整个推果动作结束。
参照图8、9，所述的滚轮组送袋模块E包括提供动力的D电机31和利用摩擦力送袋的滚轮组，D电机31通过C链条34连接D齿轮32和E齿轮33；滚轮组包括了A橡胶轮35、B橡胶轮36、C橡胶轮37、D橡胶轮38、E橡胶轮39、F橡胶轮40和辅助送袋防止网袋倾斜的F齿轮41；F齿轮41被E电机42带动；A橡胶轮35和B橡胶轮36用A传动轴43连接起来，C橡胶轮37和D橡胶轮38用B传动轴44连接起来，E橡胶轮39和F橡胶轮40用C传动轴45连接起来，构成橡胶轮组，其中A橡胶轮35、B橡胶轮36、E橡胶轮39和F橡胶轮40位于网袋后方，属于主动轮组，另外两个C橡胶轮37和D橡胶轮38位于网袋前方，属于从动轮组。主动轮组中上方的A橡胶轮35、B橡胶轮36的A传动轴43一端与D电机31的E齿轮33连接，A橡胶轮35、B橡胶轮36构成的橡胶轮组通过G齿轮46利用链传动带动下方H齿轮47,H轮47与E橡胶轮39和F橡胶轮40的C传动轴45连接以保证上下两个橡胶轮组同步转动。
所述的滚轮组送袋模块E的送袋动作由以下部件实现：D电机31带动D齿轮32转动，通过C链条34带动E齿轮33转动，E齿轮33通过A传动轴43带动A橡胶轮35、B橡胶轮36转动，该橡胶轮组通过G齿轮46链传动带动下方H齿轮47,H齿轮47与E橡胶轮39和F橡胶轮40的C传动轴45连接以保证上下两个橡胶轮组同步转动，F齿轮41在网袋前方，转动方向与送袋方向一致，防止网袋倾斜，进行辅助送袋，利用编码电机的计数特点完成送袋运动。
参照图10、11，所述的扩口机构F包括前后对称、结构相同的两机构，每个机构包括F电机50，与F电机50相连的C齿轮减速箱51，与C齿轮减速箱51啮合的C齿条52，与C齿条52固连的月牙形扩口架53，在月牙形扩口架53的起止位置分别设置有E限位开关54和F限位开关55。
所述的扩口机构F的扩口动作由以下部件实现：该模块由前后对称、完全相同的两机构组成，每机构中，F电机50通过C齿轮减速箱51带动C齿条52，C齿条52带动与之固连的月牙形扩口架53向内运动，挤压网袋口，使网袋口张开，当触碰到F限位开关55时，F电机50停止，送袋模块继续送袋，直至网袋口套住支撑臂17，F电机50反转，当触碰到E限位开关54时，F电机50停止，扩口动作结束。
本发明工作原理说明如下：
所述的光电检测缓冲模块A(参考图2)：苹果从用于接受和缓冲苹果的缓冲漏斗1进入，其两侧装有聚光灯2和光感三极管4，聚光灯2和光感三极管4两者左右对正，以保证苹果落下产生的光信号变化能被光感三极管4接受，当检测到光信号变化时，启动后续模块进行程式性工作。苹果落入已张开的网袋，四联动同步开合机构B启动。
所述的四联动同步开合机构B(参考图3、4)：网袋处于已张开状态，A电机6反转，带动C齿轮7转动，C齿轮7通过B链条8从而带动B齿轮9和丝杠11转动，丝杠11转动使螺母10下降，从而使A连杆12向下运动带动B连杆13绕钢轴14转动，B连杆13末端通过带有90度角度限制的铰链连接支撑臂17，B连杆13转动使支撑臂17收缩，与丝杠11相连的A齿轮15通过A链条16传动以保证四个方向的支撑臂17同步收缩，网袋合拢。苹果完成套袋，电热丝切割模块C启动，将已套住苹果的网袋与剩余网袋分离开。
所述的电热丝切割模块C(参考图5、6)：B电机19通过A齿轮减速箱20带动A齿条26运动，A齿条26带动C支撑架21向前运动，当进入一定行程时，行程开关23被按下，电热丝22通电，C支撑架21带动电热丝22切割网袋，当触碰到A限位开关24时，B电机19反转，C支撑架21带动电热丝22反向运动，形成二次切割运动，当达到一定行程时，行程开关23弹起，电热丝22断电，当触碰到B限位开关25时，B电机19停止，切割动作结束。齿轮齿条推果模块D启动，将套完袋的苹果推出装置。
所述的齿轮齿条推果模块D(参考图7)：C电机27启动，通过B齿轮减速箱28带动B齿条29运动，B齿条29带动推果铲30运动，将套完袋的苹果推出装置，当触碰到D限位开关49时，C电机27反转，推果机构复位，当触碰到C限位开关48时，C电机27停止，整个推果动作结束。滚轮组送袋模块E启动。
所述的滚轮组送袋模块E(参考图8、9)：套完袋苹果送出装置后，需要补充新的网袋。D电机31带动D齿轮32转动，通过C链条34带动E齿轮33转动，E齿轮33通过A传动轴43带动A橡胶轮35、B橡胶轮36转动，该橡胶轮组通过G齿轮46链传动带动下方H齿轮47,H齿轮47与E橡胶轮39和F橡胶轮40的C传动轴45连接以保证上下两个橡胶轮组同步转动，F齿轮41在网袋前方，转动方向与送袋方向一致，防止网袋倾斜，进行辅助送袋，利用编码电机的计数特点完成送袋运动。
所述的扩口机构F(参考图10、11)：送袋过程中，要保证网袋口对准收缩的支撑臂17下端，需要扩口机构F辅助送袋模块完成网袋补给。该模块两侧对称、完全相同，取其中一部分来介绍，F电机50通过C齿轮减速箱51带动C齿条52，C齿条52带动与之固连的月牙形扩口架53向内运动，挤压网袋口，使网袋口张开，当触碰到F限位开关55时，F电机50停止，送袋模块继续送袋，直至网袋口套住支撑臂17，F电机50反转，当触碰到E限位开关54时，F电机50停止，扩口动作结束，成功将网袋口套住支撑臂17。网袋补给完成后，四联动同步开合机构B启动，将网袋张开。
所述四联动同步开合机构B(参考图3、4)：网袋口已套住支撑臂17，A电机6正转，带动C齿轮7转动，C齿轮7通过B链条8从而带动B齿轮9和丝杠11转动，丝杠11转动使螺母10上升，从而使A连杆12向上运动带动B连杆13绕钢轴14转动，B连杆13末端通过带有90度角度限制的铰链连接支撑臂17，B连杆13转动使支撑臂17张开，与丝杠11相连的A齿轮15通过A链条16传动以保证四个方向的支撑臂17同步张开网袋。整个套袋过程结束，装置还原为初始状态，网袋保持已张开状态。
Claims (7)
1.一种苹果自动套袋装置，其特征在于，包括光电检测缓冲模块(A)、四联动同步开合机构(B)、电热丝切割模块(C)、齿轮齿条推果模块(D)、滚轮组送袋模块(E)和扩口机构(F)六部分；
光电检测缓冲模块(A)通过支撑架固定在四联动同步开合机构(B)上，四联动同步开合机构(B)的支撑臂(17)的右下方固定有齿轮齿条推果模块(D)，在四联动同步开合机构(B)的支撑臂(17)的正下方固定有扩口机构(F)，扩口机构(F)的下方依次固定有电热丝切割模块(C)和滚轮组送袋模块(E)，滚轮组送袋模块(E)位于最底部支撑整个装置。
2.根据权利要求1所述的一种苹果自动套袋装置，其特征在于，所述的光电检测缓冲模块(A)包括用于接受和缓冲苹果的缓冲漏斗(1)，缓冲苹果的缓冲漏斗(1)两侧左右对称装有聚光灯(2)和光感三极管(4)，以保证苹果落下产生的光信号变化能被光感三极管(4)接受，缓冲漏斗(1)通过A支撑架(3)和B支撑架(5)固定在四联动同步开合机构(B)上。
3.根据权利要求1所述的一种苹果自动套袋装置，其特征在于，所述的四联动同步开合机构(B)包括四个方向同步开合的机构，每个机构通过A链条(16)、A齿轮(15)与丝杠(11)相连，每个机构包括了用于张开网袋的支撑臂(17)，支撑臂(17)通过带有90度角度限制的铰链连接A连杆(13),A连杆(13)与B连杆(12)铰接并能绕钢轴(14)转动，B连杆(12)通过横杆(18)与螺母(10)连接，螺母(10)在丝杠(11)上上下移动，丝杠(11)与B齿轮(9)固定，B齿轮(9)与B链条(8)一端啮合，B链条(8)另一端与C齿轮(7)啮合，C齿轮(7)由A电机(6)驱动。
4.根据权利要求1所述的一种苹果自动套袋装置，其特征在于，所述的电热丝切割模块(C)包括B电机(19)，B电机(19)与A齿轮减速箱(20)连接，A齿轮减速箱(20)与A齿条(26)啮合，A齿条(26)固连支撑电热丝的C支撑架(21)，C支撑架(21)上固定电热丝(22)，在C支撑架(21)上固定控制电热丝(22)通电的行程开关(23)和控制切割动作起止的A限位开关(24)和B限位开关(25)。
5.根据权利要求1所述的一种苹果自动套袋装置，其特征在于，所述的齿轮齿条推果模块(D)包括提供动力的C电机(27)，与C电机(27)连接的B齿轮减速箱(28)，与B齿轮减速箱(28)啮合的B齿条(29)，与B齿条(29)固连的推果铲(30)，在推果铲(30)起止位置分别设置有C限位开关(48)和D限位开关(49)。
6.根据权利要求1所述的一种苹果自动套袋装置，其特征在于，所述的滚轮组送袋模块(E)包括提供动力的D电机(31)和利用摩擦力送袋的滚轮组，D电机(31)通过C链条(34)连接D齿轮(32)和E齿轮(33)；滚轮组包括了A橡胶轮(35)、B橡胶轮(36)、C橡胶轮(37)、D橡胶轮(38)、E橡胶轮(39)、F橡胶轮(40)和辅助送袋防止网袋倾斜的F齿轮(41)；F齿轮(41)被E电机(42)带动；A橡胶轮(35)和B橡胶轮(36)用A传动轴(43)连接起来，C橡胶轮(37)和D橡胶轮(38)用B传动轴(44)连接起来，E橡胶轮(39)和F橡胶轮(40)用C传动轴(45)连接起来，构成橡胶轮组，其中A橡胶轮(35)、B橡胶轮(36)、E橡胶轮(39)和F橡胶轮(40)位于网袋后方，属于主动轮组，另外两个C橡胶轮(37)和D橡胶轮(38)位于网袋前方，属于从动轮组；主动轮组中上方的A橡胶轮(35)、B橡胶轮(36)的A传动轴(43)一端与D电机(31)的E齿轮(33)连接，A橡胶轮(35)、B橡胶轮(36)构成的橡胶轮组通过G齿轮(46)利用链传动带动下方H齿轮(47),H齿轮(47)与E橡胶轮(39)和F橡胶轮(40)的C传动轴(45)连接以保证上下两个橡胶轮组同步转动。
7.根据权利要求1所述的一种苹果自动套袋装置，其特征在于，所述的扩口机构(F)包括前后对称、结构相同的两机构，每个机构包括F电机(50)，与F电机(50)相连的C齿轮减速箱(51)，与C齿轮减速箱(51)啮合的C齿条(52)，与C齿条(52)固连的月牙形扩口架(53)，在月牙形扩口架(53)的起止位置分别设置有E限位开关(54)和F限位开关(55)。
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