CN109772757A - 一种自由输送式果蔬分拣装置及其分拣方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自由输送式果蔬分拣装置及其分拣方法，包括输送机、托盘，托盘位于输送机上，还包括识别器、测距组件、控制器、上位机、分拣组件、出料辊道，识别器、测距组件设置在输送机上游，托盘上设置识别标签，分拣组件、出料辊道设置在输送机下游，分拣方法包括以下步骤：（a）输送机输送托盘；（b）上位机将果蔬分级数据导入控制器；（c）接近开关获得托盘的初始位置，识别器将识别信息传送给控制器；（d）控制器匹配果蔬分级数据与识别信息，确定托盘分拣位置；（e）编码器实时将输送距离导入控制器；（f）托盘至分拣位置时，控制器控制分拣组件（8）工作，完成果蔬分拣。本发明提高了果蔬分拣的效率，避免后期人工二次分拣。

Description

一种自由输送式果蔬分拣装置及其分拣方法

技术领域

本发明涉及一种果蔬分拣装置，尤其涉及一种自由输送式果蔬分拣装置及其分拣方法。

背景技术

水果味道酸甜可口而且含有丰富的营养，深受大众喜爱，而蔬菜是我国人民日常饮食不可或缺的食物，由于受到生长环境和营养物质供给限制，使果蔬产品大小参差不齐，口感和品相也有较大差异，所以，对收获后的果蔬进行分级销售可以在满足不同消费者需求的同时显著地提高果蔬产品的经济价值。目前，国外的果蔬分拣技术较为先进，可根据果蔬的类型来实现大小、重量、内部品质和外部品质等一系列指标的评级分拣，国内的果蔬分拣技术尚处于追赶的过程，大多设备能在单一分拣指标下满足要求，但在整体功能上还有欠缺，现有的分拣装置主要是对水果进行分选，对于形状不规则的蔬菜难以实现分选的要求，且现有的水果分选技术大多采用传统的滚子输送或传送带输送，容易对水蜜桃、苹果等表皮较薄的水果，或是较为脆弱的果蔬造成表皮破损，影响果蔬品质，现有技术中粗略的筛选还容易造成漏选或错选，需要人工辅助分拣，费时费力。专利文献201820160927.5号“一种水果分选承托装置”中的输送机构采用了链式输送机设计的果杯，果杯在称重时会因为链条连接部分的摩擦而影响测量精度，同时这种果杯输送链式分拣装置不易读取果蔬信息，在分拣时脉冲计数如有错漏将会导致已分等级的果蔬无法准确分级，果蔬信息识别性差。专利文献201510379783.3号“自适应带速与水果重量的易损水果分级执行装置与方法”中采用了自适应带速的分级方法，该装置在每个等级的分拣口前都需要安装光电传感器，成本高，维护麻烦，且脉冲计数定位的方法可靠性差，一旦出现次序错乱无法保证准确分级，该装置也没有在线标签识别系统，无法实现果蔬不同工位多指标的信息匹配和等级判定，该装置在称重后立即进行了分拣操作，不能进行水果信息的存储，不易于集成不同功能的分拣线，装置不够柔性。

发明内容

本发明针对现有果蔬分选技术中存在的用滚子输送或传送带输送，容易对果蔬造成表皮破损，影响果蔬品质，分拣设备单一使得识别装置不能精确识别果蔬分级信息，导致无法正常准确分级而错选漏选，分拣需要投入较大人工劳动、生产成本高效率低等缺陷，提供了一种新的自由输送式果蔬分拣装置及其分拣方法。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种自由输送式果蔬分拣装置，包括输送机、托盘，所述托盘位于所述输送机上，还包括识别器、测距组件、控制器、上位机、分拣组件、出料辊道，所述识别器、测距组件设置在所述输送机上游，所述托盘上设置有供所述识别器识别的识别标签，所述分拣组件、出料辊道设置在所述输送机下游，所述输送机上设置有分拣位置，所述分拣组件、出料辊道与所述分拣位置相对，所述分拣组件为所述托盘改变移动方向提供驱动力，所述识别器、测距组件、上位机、分拣组件分别与所述控制器连接，所述上位机用于存储果蔬分级数据并将所述果蔬分级数据导入所述控制器中，所述识别器用于识别信息并将所述识别标签信息导入所述控制器中，所述测距组件用于测量所述托盘的位置信息并将所述位置信息导入所述控制器中，所述控制器用于控制所述分拣组件工作。

输送机用于输送托盘并将托盘上的果蔬输送到对应的分拣位置，托盘用于盛装果蔬，避免果蔬直接与输送机直接接触而导致在果蔬传送过程中磕碰而影响果蔬品质，上位机用于将果蔬分级数据导入所述控制器中，识别器用于识别托盘上的识别标签，并将识别标签上的信息导入控制器中，有效的避免了因信息收集错误而导致果蔬分拣错误而带来的损失，避免后期的人工二次分拣，控制器用于匹配果蔬分级数据与识别标签上的信息，并按照等级进行分类并判断出托盘对应的分拣位置，测距组件用于测量托盘的位置信息，便于控制器实时监控托盘的位置，从而在托盘到达分拣位置时启动分拣组件，将托盘推入处出料辊道中，提高了果蔬分拣效率，保证了托盘运输的输送的准确性，出料辊道用于放置分拣好的果蔬，方便人工装箱，进一步果蔬的分拣装箱效率。

作为优选，上述所述的一种自由输送式果蔬分拣装置，所述测距组件包括接近开关、编码器，所述接近开关用于获取所述托盘的初始位置并导入所述控制器中，所述编码器用于实时测量所述输送机的输送距离并将所述输送距离导入所述控制器中。

测距组件上的接近开关能够检测托盘的位置并将信息传送至控制器中，使得控制器能够快速准确的检测到托盘的初始位置，编码器实时监测托盘的位置，从而确定输送机的输送距离，并将输送距离导入控制器中，方便控制器通过输送距离进行数据分析，在将托盘到达相应的分拣位置时，启动分拣组件，将托盘推入处出料辊道中，完成果蔬的分拣。

作为优选，上述所述的一种自由输送式果蔬分拣装置，所述接近开关为光电传感器或电容式接近传感器。

接近开关选用光电传感器或电容式接近传感器一方面可以在不直接接触果蔬的情况下进行对托盘的位置进行检测，对果蔬无损害，进一步减少在分拣过程中不必要的触碰以保证果蔬的品质，此外光电传感器、电容式接近传感器具有结构简单、灵敏度高、成本低，易于维护,使用寿命长且适用长距离的检测的特点，符合现代果蔬分拣规模化生产的需求。

作为优选，上述所述的一种自由输送式果蔬分拣装置，所述分拣组件包括击打杆、分拣驱动器，所述控制器与所述分拣驱动器连接，所述分拣驱动器与所述击打杆连接并为所述击打杆提供驱动力。

分拣组件上设置有击打杆是为了将推送托盘将推送至出料辊道中，完成果蔬的分拣，击打杆直接击打托盘，一方面减少了分拣组件对果蔬的直接接触，防止对较为脆弱的果蔬造成表皮破损，影响果蔬品质，另一方面且击打杆结构简单操作方便，也能快速的将托盘推入出料辊道，实现果蔬的快速分拣，分拣驱动器为击打杆提供动能，使得击打杆在分拣驱动器的驱动下推动托盘。

作为优选，上述所述的一种自由输送式果蔬分拣装置，所述输送机上设置有输送带，所述输送带为同步带或网带或铁棍。

输送带选用同步带、网带、铁辊，一方面能够有效避免其它传动装置的链条连接部分的摩擦而影响测量精度，使得分拣设备能够准确读取果蔬信息，另一方面同步带或网带或铁辊拆装方便快捷、传送稳定、传动效率高、有较高的耐腐蚀性和耐热性，能够减少果蔬在传送过程中的磕碰现象，保证果蔬的品质。

作为优选，上述所述的一种自由输送式果蔬分拣装置，所述分拣组件、出料辊道数量与果蔬分拣等级数量相同。

分拣组件、出料辊道数量与果蔬等级数相同是为了方便在果蔬分级时，不同品质的果蔬通过对应的分拣组件分拣到与其品质等级相对应的出料辊道中，进一步减少人工分拣，降低分拣成本，符合现代果蔬分拣高效的要求。

作为优选，上述所述的一种自由输送式果蔬分拣装置，所述识别标签为条形码或二维码或RFID。

识别标签选用条形码或二维码或RFID，其优势在于条形码或二维码或RFID能够被识别器快速识别且数据转换快速，避免错漏果蔬无法准确分级，条形码或二维码或RFID制作也较为简单、数据可靠准确、制作成本低适用于规模化生产。

一种自由输送式果蔬分拣方法，包括以下步骤：

（a）将果蔬放置在托盘上，启动输送机，所述输送机输送所述托盘；

（b）启动所述上位机，将所述果蔬分级数据通过通信方式导入所述控制器中；

（c）所述输送机输送所述托盘至所述接近开关附近时，所述控制器检测到所述接近开关发出的信号并获得所述托盘的初始位置，同时所述识别器将所述识别标签上的识别信息传送给所述控制器；

（d）所述控制器匹配所述步骤（b）中导入的果蔬分级数据与所述步骤（c）接收的识别信息，然后得到所述托盘上的果蔬分拣等级并根据果蔬分拣等级确定所述托盘对应的分拣位置；

（e）所述编码器实时测量所述输送机的输送距离并将所述输送距离导入所述控制器；

（f）所述控制器根据所述步骤（e）中的输送距离及步骤（c）中的初始位置确定所述托盘的实时位置，所述输送机输送所述托盘至所述分拣位置时，所述控制器控制所述分拣组件工作，所述分拣组件将所述托盘推入所述出料辊道，完成果蔬分拣。

步骤（a）的作用是使果蔬在分拣过程快速传动，降低人工操作成本；步骤（b）的作用是保证果蔬分级数据的准确性，并实现果蔬分级数据的快速导入，避免果蔬在分拣时因数据匹配错误而带来果蔬分拣的失误；步骤（c）的作用是准确识别果蔬分级信息、检测果蔬的初步位置，获得果蔬的分拣位置，避免果蔬被分拣到不匹配的出料辊道中，进一步提高分拣效率；步骤（d）作用是测量果蔬需要输送距离，使果蔬能够准确地输送到分拣位置，从而降低劳动成本，同时使得控制器能通过输送距离控制分拣组件的启动，提高工作效率；步骤（e）作用是将分拣完毕的果蔬输送到出料辊道，方便人工装箱。

附图说明

图1为本发明的俯视图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-3和具体实施方式对本发明作进一步详细描述，但它们不是对本发明的限制：

实施例1

一种自由输送式果蔬分拣装置，包括输送机1、托盘4，所述托盘4位于所述输送机1上，还包括识别器3、测距组件5、控制器7、上位机6、分拣组件8、出料辊道2，所述识别器3、测距组件5设置在所述输送机1上游，所述托盘4上设置有供所述识别器3识别的识别标签，所述分拣组件8、出料辊道2设置在所述输送机1下游，所述输送机1上设置有分拣位置，所述分拣组件8、出料辊道2与所述分拣位置相对，所述分拣组件8为所述托盘4改变移动方向提供驱动力，所述识别器3、测距组件5、上位机6、分拣组件8分别与所述控制器7连接，所述上位机6用于存储果蔬分级数据并将所述果蔬分级数据导入所述控制器7中，所述识别器3用于识别信息并将所述识别标签信息导入所述控制器7中，所述测距组件5用于测量所述托盘4的位置信息并将所述位置信息导入所述控制器7中，所述控制器7用于控制所述分拣组件8工作。

作为优选，所述测距组件5包括接近开关52、编码器51，所述接近开关52用于获取所述托盘4的初始位置并导入所述控制器7中，所述编码器51用于实时测量所述输送机1的输送距离并将所述输送距离导入所述控制器7中。

作为优选，所述接近开关52为光电传感器或电容式接近传感器。

作为优选，所述分拣组件8包括击打杆82、分拣驱动器81，所述控制器7与所述分拣驱动器81连接，所述分拣驱动器81与所述击打杆82连接并为所述击打杆82提供驱动力。

作为优选，所述输送机1上设置有输送带11，所述输送带11为同步带或网带或铁棍。

作为优选，所述分拣组件8、出料辊道2数量与果蔬分拣等级数量相同。

作为优选，所述识别标签为条形码或二维码或RFID。

一种自由输送式果蔬分拣方法，包括以下步骤：

（a）将果蔬放置在托盘4上，启动输送机1，所述输送机1输送所述托盘4；

（b）启动所述上位机6，将所述果蔬分级数据通过通信方式导入所述控制器7中；

（c）所述输送机1输送所述托盘4至所述接近开关52附近时，所述控制器7检测到所述接近开关52发出的信号并获得所述托盘4的初始位置，同时所述识别器3将所述识别标签上的识别信息传送给所述控制器7；

（d）所述控制器7匹配所述步骤b中导入的果蔬分级数据与所述步骤c接收的识别信息，然后得到所述托盘4上的果蔬分拣等级并根据果蔬分拣等级确定所述托盘4对应的分拣位置；

（e）所述编码器51实时测量所述输送机1的输送距离并将所述输送距离导入所述控制器7；

（f）所述控制器7根据所述步骤e中的输送距离及步骤c中的初始位置确定所述托盘4的实时位置，所述输送机1输送所述托盘4至所述分拣位置时，所述控制器7控制所述分拣组件8工作，所述分拣组件8将所述托盘4推入所述出料辊道2，完成果蔬分拣。

使用时，将托盘4放置在输送带11上，果蔬放在托盘4上，启动电机，电机带动输送机1运转，托盘4及其上的果蔬随输送带11移动而移动，上位机6在托盘4移动到接近开关52前，将果蔬分级数据通过通讯方式导入控制器7中，当托盘4运输到接近开关52附近时，控制器7检测接近开关52的脉冲信号以获得托盘4的初始位置，同时识别器3识别到托盘4上的识别标签，并将识别标签信息传给控制器14，控制器7匹配识别信息与果蔬分级数据，判断出托盘4被输送的分拣位置，控制器7通过编码器51实时监测托盘4的位置并实时得到输送机的输送距离，控制器7通过输送距离控制分拣组件8的启动，将托盘4及其上的果蔬推入对应的出料辊道2，分拣位置根据果蔬所划分的等级数量来确定，分拣组件8、出料辊道2的数量与分拣位置、果蔬等级数量对应，重复以上步骤，直至将果蔬分拣完毕。

其中分拣组件8还可以使用连杆机构、气动执行机构、导杆机构等其它分拣驱动结构，分拣组件8与接近开关52之间的距离可根据实际场地布局和用户要求来柔性设置，满足不同的分拣需求。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利的范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种自由输送式果蔬分拣装置，包括输送机（1）、托盘（4），所述托盘（4）位于所述输送机（1）上，其特征在于：还包括识别器（3）、测距组件（5）、控制器（7）、上位机（6）、分拣组件（8）、出料辊道（2），所述识别器（3）、测距组件（5）设置在所述输送机（1）上游，所述托盘（4）上设置有供所述识别器（3）识别的识别标签，所述分拣组件（8）、出料辊道（2）设置在所述输送机（1）下游，所述输送机（1）上设置有分拣位置，所述分拣组件（8）、出料辊道（2）与所述分拣位置相对，所述分拣组件（8）为所述托盘（4）改变移动方向提供驱动力，所述识别器（3）、测距组件（5）、上位机（6）、分拣组件（8）分别与所述控制器（7）连接，所述上位机（6）用于存储果蔬分级数据并将所述果蔬分级数据导入所述控制器（7）中，所述识别器（3）用于识别信息并将所述识别标签信息导入所述控制器（7）中，所述测距组件（5）用于测量所述托盘（4）的位置信息并将所述位置信息导入所述控制器（7）中，所述控制器（7）用于控制所述分拣组件（8）工作。

2.根据权利要求1所述的一种自由输送式果蔬分拣装置，其特征在于：所述测距组件（5）包括接近开关（52）、编码器（51），所述接近开关（52）用于获取所述托盘（4）的初始位置并导入所述控制器（7）中，所述编码器（51）用于实时测量所述输送机（1）的输送距离并将所述输送距离导入所述控制器（7）中。

3.根据权利要求2所述的一种自由输送式果蔬分拣装置，其特征在于：所述接近开关（52）为光电传感器或电容式接近传感器。

4.根据权利要求1所述的一种自由输送式果蔬分拣装置，其特征在于：所述分拣组件（8）包括击打杆（82）、分拣驱动器（81），所述控制器（7）与所述分拣驱动器（81）连接，所述分拣驱动器（81）与所述击打杆（82）连接并为所述击打杆（82）提供驱动力。

5.根据权利要求1所述的一种自由输送式果蔬分拣装置，其特征在于：所述输送机（1）上设置有输送带（11），所述输送带（11）为同步带或网带或铁棍。

6.根据权利要求1所述的一种自由输送式果蔬分拣装置，其特征在于：所述分拣组件（8）、出料辊道（2）数量与果蔬分拣等级数量相同。

7.根据权利要求1所述的一种自由输送式果蔬分拣装置，其特征在于：所述识别标签为条形码或二维码或RFID。

8.根据权利要求2所述的一种自由输送式果蔬分拣方法，其特征在于：包括以下步骤：

（a）将果蔬放置在托盘（4）上，启动输送机（1），所述输送机（1）输送所述托盘（4）；

（b）启动所述上位机（6），将所述果蔬分级数据通过通信方式导入所述控制器（7）中；

（c）所述输送机（1）输送所述托盘（4）至所述接近开关（52）附近时，所述控制器（7）检测到所述接近开关（52）发出的信号并获得所述托盘（4）的初始位置，同时所述识别器（3）将所述识别标签上的识别信息传送给所述控制器（7）；

（d）所述控制器（7）匹配所述步骤（b）中导入的果蔬分级数据与所述步骤（c）接收的识别信息，然后得到所述托盘（4）上的果蔬分拣等级并根据果蔬分拣等级确定所述托盘（4）对应的分拣位置；

（e）所述编码器（51）实时测量所述输送机（1）的输送距离并将所述输送距离导入所述控制器（7）；

（f）所述控制器（7）根据所述步骤（e）中的输送距离及步骤（c）中的初始位置确定所述托盘（4）的实时位置，所述输送机（1）输送所述托盘（4）至所述分拣位置时，所述控制器（7）控制所述分拣组件（8）工作，所述分拣组件（8）将所述托盘（4）推入所述出料辊道（2），完成果蔬分拣。