CN109911288B - 一种草莓自动装盒设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种草莓自动装盒设备，它包括一个可在地面上被推动的机体框架、第一组草莓盒存储货架、第二组草莓盒存储货架、第一套三自由度堆垛机、第二套三自由度堆垛机、一个草莓传送槽对接落盒机构和一套电源及控制系统；使用本发明既可以大大降低草莓采摘的劳动强度和提高作业效率，又能够采用传统草莓包装盒来包装草莓，以降低包装成本和适应销售需求；整个设备完全安装在一个可以手推移动的框架中，且可以与多路草莓种植架配套使用，因此整个草莓种植园只需配备少量这样的设备就可以满足所有草莓采收包装的需求，从而大幅降低设备使用成本，具有极高的推广应用价值。

Description

一种草莓自动装盒设备

技术领域

本发明涉及一种草莓自动装盒设备，尤其是适用于大棚草莓种植架的草莓自动装盒设备，属于农业机械领域。

技术背景

目前，使用大棚种植架种植草莓在全国各地方兴未艾。在草莓生产的各项成本中，采收和包装的人工成本占据较高比重。其原因主要是在目前的农业生产实践中，对鲜食草莓全自动化收获设备的研究仍存在系统结构庞大复杂和成本太高的问题，不利于设备的推广。发明专利“一种草莓半自动采收包装设备及其草莓包装袋”(ZL201710964668.1)提出了一种草莓半自动采收包装设备和相应的草莓包装袋。该设备能够大大简化人手工采摘草莓的动作过程，并自动完成草莓的包装过程，从而达到既能降低劳动强度和提高作业效率、又能避免采用全自动化采收鲜食草莓设备的机构庞大复杂成本高等问题的目的。但是这种包装设备所完成的条状草莓包装袋与目前市面上普遍使用的草莓包装盒完全不同而导致其不易于推广应用，尽管可以将包装好的多个草莓包装袋排列组合并装入一个常见的草莓包装盒，但因这种草莓包装袋的材质为定型发泡海绵，较之市面上常见的草莓包装盒衬底成本提高较多，且将多个这种草莓包装袋装盒的工作既需要额外操作成本，也造成过度包装，因此使用这种设备完成包装后再改装成市面上常见的盒装草莓将大幅提高包装成本和增加用户食用时的操作复杂度，从而对冲掉这种包装设备使用带来的效益。发明专利“一种草莓半自动采收包装设备及其草莓包装袋”(ZL201710964668.1)提出的设备由草莓传送槽和自动包装系统组成，其中草莓传送槽安装在大棚中已有的草莓种植架旁，草莓传送槽一侧边缘紧贴草莓种植架的种植槽外侧面，且略低于草莓果体的挂果位置；这种草莓传送槽的提出可以大幅度简化人手工采摘草莓的动作复杂度，如果能在使用这种草莓传送槽采摘草莓的基础上，提供一种可以将传送槽送来的草莓果体自动包装为市面上常见盒装草莓形式的设备，则可以解决上述问题。

发明内容

为了提供配合上述草莓传送槽及其对应的半自动化草莓采摘作业的鲜食草莓自动装盒方案，以获得具有市场推广价值的鲜食草莓半自动采收及自动化装盒系统，本发明提供一种草莓自动装盒设备，可以承接由上述草莓传送槽传送过来的草莓果体并自动完成草莓的装盒过程，进而批量地生产出目前市场上常见的盒装草莓。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种草莓自动装盒设备，其特征在于：它包括一个可在地面上被推动的机体框架1、第一组草莓盒存储货架21、第二组草莓盒存储货架22、第一套三自由度堆垛机31、第二套三自由度堆垛机32、一个草莓传送槽对接落盒机构4、一套电源及控制系统5；其中，所述的第一组草莓盒存储货架21和第二组草莓盒存储货架22用于存放草莓包装盒并安装于所述的机体框架1内部，所述的第一套三自由度堆垛机31和第二套三自由度堆垛机32分别对所述的第一组草莓盒存储货架21和第二组草莓盒存储货架22上的草莓包装盒进行取放操作并亦安装于所述的机体框架1内部；所述的草莓传送槽对接落盒机构4包含一个柔性材料制成的草莓落盒导向袋41且可与固定在地面上的草莓传送槽01进行对接与定位以使得由草莓传送槽01输送来的草莓果体能够准确落入所述的草莓落盒导向袋41上方的入口41a，所述的草莓传送槽对接落盒机构4亦安装于所述的机体框架1内部。

所述的第一套三自由度堆垛机31的第一托盘3111和第二套三自由度堆垛机32的第二托盘3211的运动范围均包含位于所述的草莓落盒导向袋41下方的一个落盒区域3a，第一套三自由度堆垛机31的第一托盘3111既可以将所述的第一组草莓盒存储货架21的任意一个存储单元上存放的草莓包装盒取出货架后运送到落盒区域3a，也可以将草莓包装盒从落盒区域3a运送到第一组草莓盒存储货架21上的任意一个存储单元中，而第二套三自由度堆垛机32的第二托盘3211既可以将所述的第二组草莓盒存储货架22的任意一个存储单元上存放的草莓包装盒取出货架后运送到落盒区域3a，也可以将草莓包装盒从落盒区域3a运送到第二组草莓盒存储货架22上的任意一个存储单元中；当所述的第一托盘3111或第二托盘3211搭载草莓包装盒进入所述的落盒区域3a后，所述的草莓落盒导向袋41下方的出口41b的中心点可以与该草莓包装盒在水平面内的投影范围内的任意一点对准；所述的第一托盘3111的运动范围还包含至少一个紧邻所述的落盒区域3a的第一等待位置31a，第一托盘3111可以从该位置沿直线快速进入落盒区域3a而不会遇到硬件干涉及阻碍的情况，同样对于第二托盘3211的运动范围内也包含至少一个紧邻所述的落盒区域3a的第二等待位置32a，第二托盘3211可以从该位置沿直线快速进入落盒区域3a而不会遇到硬件干涉及阻碍的情况。

所述的草莓传送槽对接落盒机构4包含一块与所述的草莓落盒导向袋41上方的入口41a相对位置固定的由磁性材料制成的截面为“L”形的定位挡板42，可以在紧邻草莓种植架00的地面安装的草莓传送槽01的端部安装由黑色金属制成的与所述的定位挡板42形状相配合的对接机械结构011，使得当所述的定位挡板42随着所述的机体框架1被推到草莓传送槽01端部时，能够与该对接机械结构011相互配合地自动吸合，且在吸合力的作用下，所述的机体框架1不能被扰动力推动，同时保证草莓传送槽01端部的草莓果体下落点与所述的草莓落盒导向袋41上方的入口41a正好对准；在所述入口41a上方设有一光电传感器421与所述定位挡板42固连，以便检测并向控制系统发送草莓果体落下的信号。

所述的草莓落盒导向袋41包含一个其水平面投影能够完全包围完成对接后的草莓传送槽01端部的所有可能的草莓果体下落点的入口定型环411，还包含一个比可能的最大草莓果体略大的出口定型环412，桶状的柔性且具有弹性的材料连接入口定型环411和出口定型环412形成果体导向袋413，沿出口定型环412周向密集设有多条自然下垂的柔软的一簇触须状落果导向须414，以便草莓果体能够准确落入草莓包装盒的规定位置处；所述的草莓传送槽对接落盒机构4还包含一个推移单元43，可以对所述的出口定型环412进行推移，使得所述的出口41b的中心点既可以沿推移运动方向覆盖位于所述的落盒区域3a中的草莓包装盒在水平面内的投影全长，也可以使得出口41b的中心点在推移运动轴线方向上发生轻微的摇振运动以便草莓果体不至于卡留于所述的出口41b处。

上述方案的工作原理是：为草莓大棚中的所有草莓种植架00配备一个在发明专利“一种草莓半自动采收包装设备及其草莓包装袋”(ZL201710964668.1)中提及的草莓传送槽01，草莓传送槽01安装在草莓种植架00旁的地面上，其一侧边缘紧贴草莓种植架00的种植槽外侧面，且略低于草莓果体的挂果位置；每个草莓传送槽01一端固定安装一个用于与所述的草莓自动装盒设备的定位挡板42对接定位的对接机械结构011，所有安装该对接机械结构011的一端都紧邻一条足够宽的水泥地面的操作通道。一名草莓采摘装盒人员用带有柔软衬底且衬底上带有容纳草莓果体凹槽的草莓包装盒装满草莓自动装盒设备的所述第一组草莓盒存储货架21和第二组草莓盒存储货架22上的每一个存储单元；然后手推草莓自动装盒设备与选定准备采摘草莓的草莓种植架00旁的草莓传送槽01端部的对接机械结构011完成对接定位，开启草莓传送槽01和草莓自动装盒设备后，用手指甲或小工具剪断这个草莓种植架00上的成熟草莓的果柄使得该草莓落到草莓传送槽01的传送带海绵012上，应注意剪断草莓果柄的频率应该使得传送带海绵012的每一个齿形槽中只容纳一个草莓，草莓被传送带送至端部对接处，并从传送带海绵012上落入所述的草莓自动装盒设备的草莓落盒导向袋41上方的入口41a；在第一个草莓果体落入草莓落盒导向袋41前，第一托盘3111在第一套三自由度堆垛机31的带动下从第一组草莓盒存储货架21的某个存储单元中取出空的草莓包装盒，并将其运往位于所述的出口41b下方的落盒区域3a中，第一套三自由度堆垛机31可以在水平面内的两个正交方向上移动第一托盘3111上的草莓包装盒，使得每个草莓从所述的草莓落盒导向袋41下方的出口41b落出而被光电传感器421检测到时，出口41b的中心点对准草莓包装盒衬底上不同的凹槽中心点，每个草莓落入一个空的凹槽后，出口41b的中心点将相对运动到与下一个空的凹槽的中心点对准，该草莓包装盒装满草莓后将在第一套三自由度堆垛机31的带动下被运回其被取出时的那个存储单元中存放；在该草莓包装盒被装满草莓前，所述的第二托盘3211在第二套三自由度堆垛机32的带动下从第二组草莓盒存储货架22的某个存储单元中取出另一个空的草莓包装盒，并将其运往所述的第二等待位置32a停留等待直至第一托盘3111移出落盒区域3a，则第二托盘3211及其运送的草莓包装盒立即进入落盒区域3a并开始草莓装盒工作；在第二托盘3211进入落盒区域3a进行装盒工作期间，第一套三自由度堆垛机31带动第一托盘3111从第一组草莓盒存储货架21的另一处存储单元中取出空的草莓包装盒并运至所述的第一等待位置31a，如此往复，直至第一组草莓盒存储货架21和第二组草莓盒存储货架22上的所有草莓包装盒都被装满草莓或者本次采摘操作的草莓种植架00的待收草莓完成采摘为止；装满草莓的草莓包装盒可以人工取下或使用工具批量取下后进行加盖或覆保鲜膜操作，之后就可以销售了。

本发明的有益效果是：所述的草莓自动装盒设备配合由发明专利“一种草莓半自动采收包装设备及其草莓包装袋”(ZL201710964668.1)所提及的草莓传送槽01使用，既能够发挥“大大简化人手工采摘草莓的动作过程，达到既能降低劳动强度和提高作业效率的目的”，又能够克服上述专利方案提出的条状草莓包装袋难以推广应用、包装成本高的缺点；一套设备即可以完成从草莓采摘到草莓装盒的所有工作，且包装盒与目前市面上常见的草莓包装盒一样而便于销售，真正达到既省工省时又方便实用的目的；由于整个设备完全安装在一个可以手推移动的框架中，加之设备中存在与每一条草莓传送槽01均适配的对接机构，因此一个草莓自动装盒设备可以为多个草莓种植架服务，整个草莓种植园可以只配备少量这样的设备就可以满足种植园草莓采收包装的需求了，这也大幅降低了设备的使用成本，增加了推广应用价值。

附图说明

图1是本发明的使用示意图，图2是本发明的总装图，图3是机体框架的结构图，图4是两套三自由度堆垛机的组成图，图5是草莓传送槽对接落盒机构组成图。

图中标记为：00-草莓种植架、01-草莓传送槽、011-对接机械结构、012-传送带海绵、1-机体框架、21-第一组草莓盒存储货架、22-第二组草莓盒存储货架、31-第一套三自由度堆垛机、3111-第一托盘、3112-第一托盘光杠、3113-第一托盘电机、3114-第一托盘齿条、3121-第一竖直运动底板、3122-第一竖直驱动滚珠丝杠、3123-第一竖直驱动光杠、3124-第一竖直驱动电机、3131-第一水平运动底板、3132-第一水平运动顶板、3133-第一水平驱动滚珠丝杠、3134-第一水平驱动光杠、3135-第一水平驱动电机、32-第二套三自由度堆垛机、3211-第二托盘、3212-第二托盘光杠、3213-第二托盘电机、3214-第二托盘齿条、3221-第二竖直运动底板、3222-第二竖直驱动滚珠丝杠、3223-第二竖直驱动光杠、3224-第二竖直驱动电机、3231-第二水平运动底板、3232-第二水平运动顶板、3233-第二水平驱动滚珠丝杠、3234-第二水平驱动光杠、3235-第二水平驱动电机、3a-落盒区域、31a-第一等待位置、32a-第二等待位置、4-草莓传送槽对接落盒机构、41-草莓落盒导向袋、411-入口定型环、412-出口定型环、413-果体导向袋、414-落果导向须、41a-入口、41b-出口、42-定位挡板、421-光电传感器、43-推移单元、431-长圆形导轨、432-同步带、433-落盒电机、434-推移单元机架、441-对接机构滚珠丝杠、442-对接机构光杠、443-对接机构电机、5-电源及控制系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本实施例包括一个机体框架1、第一组草莓盒存储货架21、第二组草莓盒存储货架22、第一套三自由度堆垛机31、第二套三自由度堆垛机32、一个草莓传送槽对接落盒机构4和一套电源及控制系统5。

如图1、3所示，机体框架1由型材制成，底部安装四个带刹车的万向轮使得整体能在地面上自由推动，为了后续说明方便，我们定义机体框架1的高度方向即重力方向为z方向，使用草莓自动装盒设备时的正常向前推移的方向为y方向，另一方向为z方向且x、y、z方向构成一笛卡尔坐标系；机体框架1的总体为长方体骨架结构，其长、宽、高分别依次沿上述y、x、z向，沿y方向的前部制成缺口状，以便草莓传送槽01上固定了对接机械结构011的一端能够顺利进入机体框架1内部与定位挡板42进行对接定位。

如图5所示，草莓传送槽对接落盒机构4包括一块可以在上述z方向上受控平移的定位挡板42，以及与所述定位挡板42固连的草莓落盒导向袋41；草莓落盒导向袋41的上端设有一个圆角矩形状的入口定型环411从而形成入口41a，该入口定型环411通过铁丝与位于上方的定位挡板42固连；所述草莓落盒导向袋41还包含一个比可能的最大草莓果体略大的圆形出口定型环412从而形成出口41b，一块桶状的柔性且具有弹性的弹力棉布料将所述入口定型环411和出口定型环412连接起来形成果体导向袋413，沿出口定型环412周向密集设有多条由真丝材料编成的自然下垂且柔软的一簇触须状落果导向须414，以便草莓果体能够准确落入草莓包装盒的规定位置处；出口定型环412可沿一长圆形导轨431在上述x方向上平移运动，带动它的是由落盒电机433驱动的同步带432，长圆形导轨431、同步带432和落盒电机433均安装在推移单元机架434上从而构成所述的推移单元43，推移单元机架434通过铁丝与定位挡板42固连。草莓传送槽对接落盒机构4还包括能使得所述定位挡板42沿z方向受控平移的对接机构滚珠丝杠441和对接机构光杠442，对接机构滚珠丝杠441和对接机构光杠442均沿z向且安装在机体框架1上，对接机构滚珠丝杠441由固定在机体框架1上且与之同轴安装的对接机构电机443驱动得以旋转。

如图1、5所示，对接挡板42由带磁性的金属材料折弯加工而成，与所述对接机械结构011的形状相互配合的部位，其截面被制作成“L”形。本实施例在能够使用前应该先为草莓大棚中的草莓种植架00配备一个在发明专利“一种草莓半自动采收包装设备及其草莓包装袋”(ZL201710964668.1)中提及的草莓传送槽01，草莓传送槽01安装在草莓种植架00旁的地面上，其一侧边缘紧贴草莓种植架00的种植槽外侧面，且略低于草莓果体的挂果位置；每个草莓传送槽01一端固定安装一个用铁管弯成的对接部位呈“U”形的结构从而形成对接机械结构011，用于与所述的草莓自动装盒设备的定位挡板42对接定位，所有安装的对接机械结构011都紧邻一条足够宽的水泥地面的操作通道；完成对接定位后，在吸合力的作用下，所述的机体框架1不能被扰动力推动，同时可以保证草莓传送槽01端部的草莓果体下落点与所述的草莓落盒导向袋41上方的入口41a正好对准；在所述入口41a上方设有一光电传感器421与所述定位挡板42固连，以便检测并向控制系统发送草莓果体落下的信号。

如图1所示，所述的第一组草莓盒存储货架21和第二组草莓盒存储货架22设在机体框架1的x方向远离草莓传送槽01的一侧，在z向上满布但在y向上两边分开而形成两组，图2所示为这两组货架满载草莓包装盒的情况；所述的定位挡板42在y向上的位置正好位于第一组草莓盒存储货架21和第二组草莓盒存储货架22之间的空挡处，在x向上的位置位于靠近草莓传送槽01的一侧。

如图2、4所示，第一套三自由度堆垛机31的第一托盘3111可沿上述x、y、z三个方向作直线运动，其在y方向上的直线运动范围可以覆盖第一组草莓盒存储货架21沿y向的所有存储单元，并由安装在机体框架1上的第一水平驱动电机3135带动的第一水平驱动滚珠丝杠3133产生，所述第一水平驱动滚珠丝杠3133两端通过轴承沿y向安装在紧邻第一组草莓盒存储货架21的机体框架1的底部，可沿自身轴线旋转；第一水平运动底板3131通过滚珠螺母安装在所述第一水平驱动滚珠丝杠3133上，可随第一水平驱动滚珠丝杠3133的旋转而沿y向直线运动；在所述第一水平运动底板3131上通过轴承沿z向安装第一竖直驱动滚珠丝杠3122的一端和第一竖直驱动光杠3123的一端，所述第一竖直驱动滚珠丝杠3122的另一端和第一竖直驱动光杠3123的另一端通过轴承安装在第一水平运动顶板3132上且第一竖直驱动滚珠丝杠3122和第一竖直驱动光杠3123轴线平行，第一竖直驱动滚珠丝杠3122可绕其自身轴线旋转，所述第一水平运动顶板3132通过直线轴承安装在与第一水平驱动滚珠丝杠3133平行的第一水平驱动光杠3134上并可沿其轴线移动，第一水平驱动光杠3134沿y向安装在紧邻第一组草莓盒存储货架21的机体框架1的顶部。第一竖直运动底板3121分别依次通过滚珠螺母和直线轴承安装在所述第一竖直驱动滚珠丝杠3122和第一竖直驱动光杠3123上，安装在机体框架1上的第一竖直驱动电机3124带动第一竖直驱动滚珠丝杠3122沿自身轴线旋转从而带动所述第一竖直运动底板3121沿z向作直线运动，其运动范围可以覆盖第一组草莓盒存储货架21沿z向的所有存储单元；在所述第一托盘3111上，沿x向在其两侧固连有两根第一托盘光杠3112，沿x向在其底部固连有第一托盘齿条3114，所述第一托盘齿条3114与固连在第一竖直运动底板3121上的第一托盘电机3113的输出轴齿轮啮合，第一托盘3111在该电机带动下可沿x向直线运动，其运动范围足以将存放在第一组草莓盒存储货架21上的草莓包装盒取出到所述落盒区域3a处。

第二套三自由度堆垛机32的第二托盘3211可沿上述x、y、z三个方向作直线运动，其在y方向上的直线运动范围可以覆盖第二组草莓盒存储货架22沿y向的所有存储单元，并由安装在机体框架1上的第二水平驱动电机3235带动的第二水平驱动滚珠丝杠3233产生，所述第二水平驱动滚珠丝杠3233两端通过轴承沿y向安装在紧邻第二组草莓盒存储货架22的机体框架1的底部，可沿自身轴线旋转；第二水平运动底板3231通过滚珠螺母安装在所述第二水平驱动滚珠丝杠3233上，可随第二水平驱动滚珠丝杠3233的旋转而沿y向直线运动；在所述第二水平运动底板3231上通过轴承沿z向安装第二竖直驱动滚珠丝杠3222的一端和第二竖直驱动光杠3223的一端，所述第二竖直驱动滚珠丝杠3222的另一端和第二竖直驱动光杠3223的另一端通过轴承安装在第二水平运动顶板3232上且第二竖直驱动滚珠丝杠3222和第二竖直驱动光杠3223轴线平行，第二竖直驱动滚珠丝杠3222可绕其自身轴线旋转，所述第二水平运动顶板3232通过直线轴承安装在与第二水平驱动滚珠丝杠3233平行的第二水平驱动光杠3234上并可沿其轴线移动，第二水平驱动光杠3234沿y向安装在紧邻第二组草莓盒存储货架22的机体框架1的顶部。第二竖直运动底板3221分别依次通过滚珠螺母和直线轴承安装在所述第二竖直驱动滚珠丝杠3222和第二竖直驱动光杠3223上，安装在机体框架1上的第二竖直驱动电机3224带动第二竖直驱动滚珠丝杠3222沿自身轴线旋转从而带动所述第二竖直运动底板3221沿z向作直线运动，其运动范围可以覆盖第二组草莓盒存储货架22沿z向的所有存储单元；在所述第二托盘3211上，沿x向在其两侧固连有两根第二托盘光杠3212，沿x向在其底部固连有第二托盘齿条3214，所述第二托盘齿条3214与固连在第二竖直运动底板3221上的第二托盘电机3213的输出轴齿轮啮合，第二托盘3211在该电机带动下可沿x向直线运动，其运动范围足以将存放在第二组草莓盒存储货架22上的草莓包装盒取出到所述落盒区域3a处。

上述方案的工作原理是：为草莓大棚中的所有草莓种植架00配备一个在发明专利“一种草莓半自动采收包装设备及其草莓包装袋”(ZL201710964668.1)中提及的草莓传送槽01，草莓传送槽01安装在草莓种植架00旁的地面上，其一侧边缘紧贴草莓种植架00的种植槽外侧面，且略低于草莓果体的挂果位置；每个草莓传送槽01一端固定安装一个用于与所述的草莓自动装盒设备的定位挡板42对接定位的对接机械结构011，所有安装该对接机械结构011的一端都紧邻一条足够宽的水泥地面的操作通道。一名草莓采摘装盒人员用带有柔软衬底且衬底上带有容纳草莓果体凹槽的草莓包装盒装满所述的草莓自动装盒设备的第一组草莓盒存储货架21和第二组草莓盒存储货架22上的每一个存储单元；然后手推草莓自动装盒设备与选定准备采摘草莓的草莓种植架00旁的草莓传送槽01端部对应的对接机械结构011完成对接定位，开启草莓传送槽01和草莓自动装盒设备后，用手指甲或小工具剪断成熟草莓的果柄使得该草莓落到草莓传送槽01的传送带海绵012上，应注意剪断草莓果柄的频率应该使得传送带海绵012的每一个齿形槽中只容纳一个草莓，草莓被传送带送至端部对接处，并从传送带海绵012上落入所述的草莓自动装盒设备的草莓落盒导向袋41上方的入口41a；在第一个草莓果体落入草莓落盒导向袋41前，第一托盘3111在第一套三自由度堆垛机31的带动下从第一组草莓盒存储货架21的某个存储单元中取出空的草莓包装盒，并将其运往位于所述的出口41b下方的落盒区域3a中，第一套三自由度堆垛机31可以在水平面内的两个正交方向(即x向和y向)上移动第一托盘3111上的草莓包装盒，使得每个草莓从所述的草莓落盒导向袋41下方的出口41b落出而被光电传感器421检测到时，出口41b的中心点对准草莓包装盒衬底上不同的凹槽中心点，每个草莓落入一个空的凹槽后，出口41b中心点将相对运动到与下一个空的凹槽中心点对准，该草莓包装盒装满草莓后将在第一套三自由度堆垛机31的带动下被运回其被取出时的那个存储单元中存放；在该草莓包装盒被装满草莓前，所述的第二托盘3211在第二套三自由度堆垛机32的带动下从第二组草莓盒存储货架22的某个存储单元中取出另一个空的草莓包装盒，并将其运往所述的第二等待位置32a停留等待直至第一托盘3111移出落盒区域3a，则第二托盘3211及其运送的草莓包装盒立即进入落盒区域3a并开始草莓装盒工作；在第二托盘3211进入落盒区域3a进行装盒工作期间，第一套三自由度堆垛机31带动第一托盘3111从第一组草莓盒存储货架21的另一处存储单元中取出空的草莓包装盒并运至所述的第一等待位置31a，如此往复，直至第一组草莓盒存储货架21和第二组草莓盒存储货架22上的所有草莓包装盒都被装满草莓或者本次采摘操作的草莓种植架00的待收货草莓完成采摘为止；装满草莓的草莓包装盒可以人工取下或使用工具批量取下后进行加盖或覆保鲜膜操作，之后就可以运输和销售了。

Claims (4)

1.一种草莓自动装盒设备，其特征在于：它包括一个可在地面上被推动的机体框架(1)、第一组草莓盒存储货架(21)、第二组草莓盒存储货架(22)、第一套三自由度堆垛机(31)、第二套三自由度堆垛机(32)、一个草莓传送槽对接落盒机构(4)、一套电源及控制系统(5)；其中，所述的第一组草莓盒存储货架(21)和第二组草莓盒存储货架(22)用于存放草莓包装盒并安装于所述的机体框架(1)内部，所述的第一套三自由度堆垛机(31)和第二套三自由度堆垛机(32)分别对所述的第一组草莓盒存储货架(21)和第二组草莓盒存储货架(22)上的草莓包装盒进行取放操作并亦安装于所述的机体框架(1)内部；所述的草莓传送槽对接落盒机构(4)包含一个柔性材料制成的草莓落盒导向袋(41)且可与安装在大棚中已有草莓种植架旁且其一侧边缘紧贴草莓种植架的种植槽外侧面并略低于草莓果体挂果位置的草莓传送槽(01)进行对接与定位以使得由草莓传送槽(01)输送来的草莓果体能够准确落入所述的草莓落盒导向袋(41)上方的入口(41a)，所述的草莓传送槽对接落盒机构(4)亦安装于所述的机体框架(1)内部。

2.根据权利要求1所述的草莓自动装盒设备，其特征在于：所述的第一套三自由度堆垛机(31)的第一托盘(3111)和第二套三自由度堆垛机(32)的第二托盘(3211)的运动范围均包含位于所述的草莓落盒导向袋(41)下方的一个落盒区域(3a)，第一套三自由度堆垛机(31)的第一托盘(3111)既可以将所述的第一组草莓盒存储货架(21)的任意一个存储单元上存放的草莓包装盒取出货架后运送到落盒区域(3a)，也可以将草莓包装盒从落盒区域(3a)运送到第一组草莓盒存储货架(21)上的任意一个存储单元中存放，第二套三自由度堆垛机(32)的第二托盘(3211)既可以将所述的第二组草莓盒存储货架(22)的任意一个存储单元上存放的草莓包装盒取出货架后运送到落盒区域(3a)，也可以将草莓包装盒从落盒区域(3a)运送到第二组草莓盒存储货架(22)上的任意一个存储单元中存放；当所述的第一托盘(3111)或第二托盘(3211)搭载草莓包装盒进入所述的落盒区域(3a)后，所述的草莓落盒导向袋(41)下方的出口(41b)的中心点可以与该草莓包装盒在水平面内的投影范围内的任意一点对准；所述的第一托盘(3111)的运动范围还包含至少一个紧邻所述的落盒区域(3a)的第一等待位置(31a)，第一托盘(3111)可以从该第一等待 位置沿直线快速进入落盒区域(3a)而不会遇到硬件干涉及阻碍的情况，同样对于第二托盘(3211)的运动范围内也包含至少一个紧邻所述的落盒区域(3a)的第二等待位置(32a)，第二托盘(3211)可以从第二等待位置(32a)沿直线快速进入落盒区域(3a)而不会遇到硬件干涉及阻碍的情况。

3.根据权利要求1所述的草莓自动装盒设备，其特征在于：所述的草莓传送槽对接落盒机构(4)包含一块与所述的草莓落盒导向袋(41)上方的入口(41a)相对位置固定的由磁性材料制成的截面为“L”形的定位挡板(42)，可以在紧邻草莓种植架的地面安装的草莓传送槽(01)的端部安装由黑色金属制成的与所述的定位挡板(42)形状相配合的对接机械结构(011)，使得当所述的定位挡板(42)随着所述的机体框架(1)被推到草莓传送槽(01)端部时，能够与该对接机械结构(011)相互配合地自动吸合，且在吸合力的作用下，所述的机体框架(1)不能被扰动力推动，同时保证草莓传送槽(01)端部的草莓果体下落点与所述的草莓落盒导向袋(41)上方的入口(41a)正好对准；在所述入口(41a)上方设有一光电传感器(421)与所述定位挡板(42)固连，以便检测并向控制系统发送草莓果体落下的信号。

4.根据权利要求2所述的草莓自动装盒设备，其特征在于：所述的草莓落盒导向袋(41)包含一个其水平面投影能够完全包围完成对接后的草莓传送槽(01)端部的所有可能的草莓果体下落点的入口定型环(411)，还包含一个比可能的最大草莓果体略大的出口定型环(412)，桶状的柔性且具有弹性的材料连接入口定型环(411)和出口定型环(412)形成果体导向袋(413)，沿出口定型环(412)周向密集设有多条自然下垂的柔软的一簇触须状落果导向须(414)，以便草莓果体能够准确落入草莓包装盒的规定位置处；所述的草莓传送槽对接落盒机构(4)还包含一个推移单元(43)，可以对所述的出口定型环(412)进行推移，使得所述的出口(41b)的中心点既可以沿推移运动方向覆盖位于所述的落盒区域(3a)中的草莓包装盒在水平面内的投影全长，也可以使得出口(41b)的中心点在推移运动轴线方向上发生轻微的摇振运动以便草莓果体不至于卡留于所述的出口(41b)处。

Images