CN110496797A - 一种光电果蔬分选机 - Google Patents

Abstract

一种光电果蔬分选机。涉及机械自动化领域，尤其涉及果蔬分选机的改进。提出了一种结构精巧、制造成本低、在运输时可有效避免果蔬局部堆积且在图像检测过程中可驱使果蔬稳定翻转的光电果蔬分选机。包括刮板喂料机、差速匀果排序机和图像检测机；所述差速匀果排序机包括支撑架、若干快速传送带组件和若干慢速传送带组件，所述快速传送带组件和慢速传送带组件一一对应、且均连接在支撑架的顶部，所述快速传送带组件包括传送带一、支架一和一对带轮一，所述支架一可拆卸的连接在支撑架的上部。从整体上具有结构精巧、制造成本低、在图像检测过程中可驱使果蔬稳定翻转等优点。

Description

一种光电果蔬分选机

技术领域

本发明涉及机械自动化领域， 尤其涉及果蔬分选机的改进。

背景技术

分选装置应用于多种粮食、蔬菜、干果等农产品的分选，能够快速有效地分辨并剔除出异物、分选不同品质等级的物料。然而，现有技术中筛选落料装置应用范围有局限性。普通的落料装置只能是简单的落料或者是简单地将合格产品与次品分开落料，而不能达到将次品剔除出去的同时还能将合格产品在落料的过程中能够自动的切换的效果，从而增加了人工成本，也不利于一个工作人员看管多台设备，造成人员浪费。

传统的分选机大多由上料、传输、去杂、分选等几部分，其在使用过程中通常存在以下问题：

一、果蔬在传输过程中极易出现局部堆积，给后续的分选工作带来了极大的困扰，对此，现有技术中提出了通过震动来均匀布料的技术方案（如国家局于2016年9月28日公布的一份名为“一种分选机及其分选方法”、申请号为“201610544209.3”的中国发明申请所示），然而，此类技术方案却又带来了碰撞过多、损伤果蔬表皮，从而影响果蔬质量等问题。

二、果蔬在分选过程中的翻转难以控制，通常需要一个主电机控制果蔬前进，另外的一个或多个副电机控制果蔬翻转，具有代表性的如国家局于2005年3月30日公布的一份名为“能实现准球形水果自动成单列输送并均匀翻转的装置”、申请号为“02136379.X”的中国发明申请所示；然而，该案中的每一个“双锥式滚子”均可在“摩擦带”的影响下旋转，而物料则通常容置与相邻两“双锥式滚子”之间，因此，当相邻两“双锥式滚子”同向自转时将极易引发物料的跳动及错位，给后续的检测带来了极大的麻烦。

发明内容

本发明针对以上问题，提出了一种结构精巧、制造成本低、在运输时可有效避免果蔬局部堆积且在图像检测过程中可驱使果蔬稳定翻转的光电果蔬分选机。

本发明的技术方案为：包括刮板喂料机、差速匀果排序机和图像检测机；

所述差速匀果排序机包括支撑架、若干快速传送带组件和若干慢速传送带组件，所述快速传送带组件和慢速传送带组件一一对应、且均连接在支撑架的顶部，所述快速传送带组件包括传送带一、支架一和一对带轮一，所述支架一可拆卸的连接在支撑架的上部，所述带轮一的两端铰接于支架一中，所述传送带一呈环形绕设在一对带轮一上；

所述慢速传送带组件包括传送带二、支架二和一对带轮二，所述支架二可拆卸的连接在支撑架的上部，所述带轮二的两端铰接于支架二中，所述传送带二呈环形绕设在一对带轮二上、且传送带一同向设置；

所述传送带一的顶面与传送带二的顶面均倾斜设置、且相对设置形成V字形传送通道，所述带轮一和带轮二具有转速差；

所述图像检测机包括图像采集中心、主传动链、主动链轮、从动链轮、若干输送单元、一个果位修正组件和一个配合翻转组件，所述主动链轮和从动链轮均铰接与图像采集中心的下方，所述主传动链依次绕设在主动链轮和从动链轮上，若干输送单元均连接在主传动链上，所述输送单元包括承托辊一、承托辊二和承托架，所述承托辊二的一端铰接在主传动链上，所述承托架固定连接在主传动链上、且位于相邻两个承托辊二之间，所述承托辊一的一端铰接在承托架的中部，所述承托辊一的底缘位于承托辊二的底缘朝向主动链轮的一侧；

所述果位修正组件包括摩擦带一和一对摩擦带轮一，所述摩擦带轮一铰接在主动链轮和从动链轮之间、且位于图像检测中心朝向主传动链进料的一侧，所述摩擦带一依次绕设在一对摩擦带轮一上，所述摩擦带一的顶面与承托辊一相贴合、且与承托辊二之间具有高度差；

所述配合翻转组件包括摩擦带二和一对摩擦带轮二，所述摩擦带轮二铰接在主动链轮和从动链轮之间、且位于图像检测中心的下方，所述摩擦带二依次绕设在一对摩擦带轮二上，所述摩擦带二的顶面与承托辊一相贴合、且与承托辊二之间具有高度差。

所述传送带一和传送带二之间留有间隙。

所述差速匀果排序机还包括驱动组件，所述驱动组件包括主电机、主轴、若干快速主动轮、若干快速从动轮、若干慢速主动轮和若干慢速从动轮，所述主电机固定连接在支撑架中，所述主轴的两端铰接在支撑架中、且位于干快速传送带组件和慢速传送带组件的下方，所述主电机和主轴通过同步带联动；

其中一带轮一的轴头伸出至支架一外、且与快速从动轮固定相连，所述快速主动轮套接在主轴上、且与主轴同步旋转，所述快速主动轮和快速从动轮相啮合；

其中一带轮二的轴头伸出至支架二外、且与慢速从动轮固定相连，所述慢速主动轮套接在主轴上、且与主轴同步旋转，所述慢速主动轮和慢速从动轮相啮合。

所述果位修正组件还包括同步链轮一、同步链轮二和同步链条一，所述同步链轮一固定连接在从动链轮的一侧、且与从动链轮同轴心，所述同步链轮二固定连接在靠近从动链轮的一个摩擦带轮一的一侧、且与该摩擦带轮一同轴心，所述同步链条一依次绕设在同步链轮一和同步链轮二上，所述同步链轮二的外径大于同步链轮一的外径。

本发明在果蔬传输、排序过程中，一旦出现果蔬在局部堆积，则将受到传送带一和传送带二差速运转的影响，使得堆积的果蔬被打散、分离，从而最终实现了均匀排序的目的，从整体上具有结构精巧、制造成本低、在运输时可有效避免果蔬局部堆积等优点。

同时，本发明可确保同一果蔬下方的两承托辊中有且仅有一个为承托辊一，而另一个为承托辊二；这样，可使得承托辊一以及上方承托的果蔬在下述摩擦带一、摩擦带二的影响下翻转的同时，承托辊二也随之以与承托辊一反转，从而有效避免了果蔬的跳动及错位。从整体上具有结构精巧、制造成本低、在图像检测过程中可驱使果蔬稳定翻转等优点。

附图说明

图1是本案的立体图一，

图2是本案的立体图二，

图3是本案中差速匀果排序机的结构示意图，

图4是本案中快速传送带组件和慢速传送带组件的结构示意图，

图5是本案中驱动组件的结构示意图，

图6是本案中图像检测机的结构示意图，

图7是图6的A处局部放大图，

图8是本案中果位修正组件和配合翻转组件的优化实施方式示意图；

图中1是刮板喂料机，2是差速匀果排序机，21是支撑架，22是快速传送带组件，221是传送带一，222是支架一，23是慢速传送带组件，231是传送带二，232是支架二，24是驱动组件，241是主电机，242是主轴，243是快速主动轮，244是快速从动轮，245是慢速主动轮，246是慢速从动轮，25是联轴器，251是传动轴，252是定摩擦轮，253是动摩擦轮，254是同步杆；

3是图像检测机，31是图像采集中心，32是主传动链，33是主动链轮，34是从动链轮，35是输送单元，351是承托辊一，352是承托辊二，353是承托架；

361是摩擦带一，362是摩擦带轮一，363是同步链轮一，364是同步链轮二，365是同步链条一；

371是摩擦带二，372是摩擦带轮二，373是同步链轮三，374是同步链轮四，375是同步链条三。

具体实施方式

本发明如图1-8所示，包括依次排布的刮板喂料机1、差速匀果排序机2和图像检测机3；

所述差速匀果排序机2包括支撑架21、若干快速传送带组件22和若干慢速传送带组件23，所述快速传送带组件22和慢速传送带组件23一一对应、且均连接在支撑架21的顶部，所述快速传送带组件22包括传送带一221、支架一222和一对带轮一，所述支架一222可拆卸的连接在支撑架21的上部，所述带轮一的两端铰接于支架一222中，所述传送带一221呈环形绕设在一对带轮一上；

所述慢速传送带组件23包括传送带二231、支架二232和一对带轮二，所述支架二232可拆卸的连接在支撑架21的上部，所述带轮二的两端铰接于支架二232中，所述传送带二231呈环形绕设在一对带轮二上、且传送带一同向设置；

所述传送带一221的顶面与传送带二231的顶面均倾斜设置、且相对设置形成V字形传送通道，所述带轮一和带轮二具有转速差；这样，当果蔬自刮板喂料机提升、送出后，将直接落在各个V字形传送通道中，并在传送带一和传送带二的共同作用下完成直线进给，在此过程中，一旦出现果蔬在局部堆积，则将受到传送带一和传送带二差速运转的影响，使得堆积的果蔬被打散、分离，从而最终实现了均匀排序的目的，从整体上具有结构精巧、制造成本低、在运输时可有效避免果蔬局部堆积等优点。

所述图像检测机3包括图像采集中心31、主传动链32、主动链轮33、从动链轮34、若干输送单元35、一个果位修正组件和一个配合翻转组件，所述主动链轮33和从动链轮34均铰接与图像采集中心31的下方的机架上，所述主传动链32依次绕设在主动链轮33和从动链轮34上，若干输送单元均连接在主传动链32上，所述输送单元包括承托辊一351、承托辊二352和承托架353，所述承托辊二352的一端铰接在主传动链32上，所述承托架353固定连接在主传动链32上、且位于相邻两个承托辊二352之间，所述承托辊一351的一端铰接在承托架353的中部，所述承托辊一351的底缘位于承托辊二352的底缘朝向主动链轮33的一侧；从而确保同一果蔬下方的两承托辊中有且仅有一个为承托辊一，而另一个为承托辊二；这样，可使得承托辊一以及上方承托的果蔬在下述摩擦带一、摩擦带二的影响下翻转的同时，承托辊二也随之以与承托辊一反转，从而有效避免了果蔬的跳动及错位；

所述果位修正组件包括摩擦带一361和一对摩擦带轮一362，所述摩擦带轮一362铰接在主动链轮33和从动链轮34之间的机架上、且位于图像检测中心31朝向主传动链32进料的一侧，所述摩擦带一361依次绕设在一对摩擦带轮一362上，所述摩擦带一361的顶面与承托辊一351相贴合、且与承托辊二352之间具有高度差；这样，当承托辊一经过摩擦带一上方时，将在摩擦带一的影响下产生自转，而承托辊二将可自由旋转；使得果蔬在经过摩擦带一上方时，可在承托辊一的影响下不断翻转，从而实现了对果位的有效修正，使得果蔬在经过果位修正组件后，轴心均与承托辊一保持平行；

所述配合翻转组件包括摩擦带二371和一对摩擦带轮二372，所述摩擦带轮二372铰接在主动链轮33和从动链轮34之间的机架上、且位于图像检测中心31的下方，所述摩擦带二371依次绕设在一对摩擦带轮二372上，所述摩擦带二371的顶面与承托辊一351相贴合、且与承托辊二352之间具有高度差。这样，当承托辊一经过摩擦带二上方时，将在摩擦带二的影响下产生自转，而承托辊二将可自由旋转；使得果蔬在经过摩擦带二上方时（即进入图像采集中心后），可在承托辊一的影响下不断的缓慢翻转，从而使得图像采集中心可从果蔬的360°全方位的对其进行方便的图样采集。从整体上具有结构精巧、制造成本低、在图像检测过程中可驱使果蔬稳定翻转等优点。

所述传送带一221和传送带二231之间留有间隙。从而使得果蔬在排布过程中掉出的碎屑可自间隙及时排出。

所述差速匀果排序机还包括驱动组件24，所述驱动组件包括主电机241、主轴242、若干快速主动轮243、若干快速从动轮244、若干慢速主动轮245和若干慢速从动轮246，所述主电机241固定连接在支撑架21中，所述主轴242的两端铰接在支撑架21中、且位于干快速传送带组件和慢速传送带组件的下方，所述主电机241和主轴242通过同步带联动；

其中一带轮一的轴头伸出至支架一外、且与快速从动轮244固定相连，所述快速主动轮243套接在主轴242上、且通过方键与主轴242同步旋转，所述快速主动轮243和快速从动轮244相啮合；

其中一带轮二的轴头伸出至支架二外、且与慢速从动轮246固定相连，所述慢速主动轮245套接在主轴242上、且通过方键与主轴242同步旋转，所述慢速主动轮245和慢速从动轮246相啮合。从而通过一个主电机同时实现了对若干快速传送带组件和若干慢速传送带组件的驱动，并动过对快速主动轮、快速从动轮的传动比，以及慢速主动轮、慢速从动轮的传动比的调配，可有效确保快速传送带组件中的传动带一和慢速传送带组件中的传动带二具有不同的运行速度。

由于本案中采用一个主电机同时驱动若干快速传送带组件和若干慢速传送带组件，因此，主电机将具有较大的启动负荷，对此，本案中还做出了以下进一步改进技术方案：

所述主电机241通过联轴器25与同步带相连接，所述联轴器25包括壳体、传动轴251、定摩擦轮252、动摩擦轮253和若干同步杆254，所述壳体固定连接在支撑架21中，所述主电机241的输出轴伸入至壳体中，所述传动轴251与主电机的输出轴241同轴心、且穿设所述壳体，所述同步带绕设在传动轴251和主轴242上；

所述定摩擦轮252固定连接在传动轴251位于壳体中的一端、且与传动轴251同轴心，所述定摩擦轮252与主电机241的输出轴之间留有空隙，若干所述同步杆254均固定连接在定摩擦轮252背向传动轴251的端面上，所述动摩擦轮253上开设有若干同步孔和一个螺纹孔，所述同步杆254穿设所述同步孔，所述主电机241的输出轴伸入螺纹孔中、且与动摩擦轮螺纹连接。当主电机开始旋转后，受载荷影响，定摩擦轮和传动轴将暂不旋转，而动摩擦轮将在螺纹的作用下朝向定摩擦轮进给，直至二者相贴合，完成动力衔接，使得主电机的输出轴的旋转运动可自动摩擦轮、定摩擦轮、传动轴之后，将动力传送至同步带上。而当电机停机时，同步带以及联轴器的壳体内的各个部件将在惯性作用下继续旋转一定的角度，从而使得动摩擦轮在螺纹的作用下与定摩擦轮分离，并沿同步杆平移复位。这样，即可实现大幅降低主电机的启动负荷，并在主电机停机后可自动复位，使得主电机的使用寿命得到了大幅的延长。

所述同步杆254远离定摩擦轮252的一侧端头上设有限位块。从而对动摩擦轮复位的最大行程进行控制。

本案可在果位修正组件中设置一用于驱动摩擦带轮一旋转的单独的驱动电机（图中未示出），也可如下所述：所述果位修正组件还包括同步链轮一363、同步链轮二364和同步链条一365，所述同步链轮一363固定连接在从动链轮34的一侧、且与从动链轮34同轴心，所述同步链轮二364固定连接在靠近从动链轮34的一个摩擦带轮一362的一侧、且与该摩擦带轮一362同轴心，所述同步链条一365依次绕设在同步链轮一363和同步链轮二364上，所述同步链轮二364的外径大于同步链轮一363的外径。从而在确保了摩擦带一和主传动链以同一方向运行的同时，使得二者之间具有一定的速度差，进而保证了果蔬在经过摩擦带一上方时，可在承托辊一的影响下不断翻转。

本案可在配合翻转组件中设置一用于驱动摩擦带轮二旋转的单独的驱动电机（图中未示出），也可如下所述：所述配合翻转组件还包括同步链轮三373、同步链轮四374和同步链条三375，所述同步链轮三373固定连接在主动链轮33的一侧、且与主动链轮33同轴心，所述同步链轮四374固定连接在靠近主动链轮33的一个摩擦带轮二372的一侧、且与该摩擦带轮二372同轴心，所述同步链条三375依次绕设在同步链轮三373和同步链轮四374上，所述同步链轮四374的外径大于同步链轮三373的外径。从而在确保了摩擦带二和主传动链以同一方向运行的同时，使得二者之间具有一定的速度差，进而保证了果蔬在经过摩擦带二上方时，可在承托辊一的影响下不断翻转。

Claims (4)

1.一种光电果蔬分选机，其特征在于，包括刮板喂料机、差速匀果排序机和图像检测机；

所述差速匀果排序机包括支撑架、若干快速传送带组件和若干慢速传送带组件，所述快速传送带组件和慢速传送带组件一一对应、且均连接在支撑架的顶部，所述快速传送带组件包括传送带一、支架一和一对带轮一，所述支架一可拆卸的连接在支撑架的上部，所述带轮一的两端铰接于支架一中，所述传送带一呈环形绕设在一对带轮一上；

所述慢速传送带组件包括传送带二、支架二和一对带轮二，所述支架二可拆卸的连接在支撑架的上部，所述带轮二的两端铰接于支架二中，所述传送带二呈环形绕设在一对带轮二上、且传送带一同向设置；

所述传送带一的顶面与传送带二的顶面均倾斜设置、且相对设置形成V字形传送通道，所述带轮一和带轮二具有转速差；

所述图像检测机包括图像采集中心、主传动链、主动链轮、从动链轮、若干输送单元、一个果位修正组件和一个配合翻转组件，所述主动链轮和从动链轮均铰接与图像采集中心的下方，所述主传动链依次绕设在主动链轮和从动链轮上，若干输送单元均连接在主传动链上，所述输送单元包括承托辊一、承托辊二和承托架，所述承托辊二的一端铰接在主传动链上，所述承托架固定连接在主传动链上、且位于相邻两个承托辊二之间，所述承托辊一的一端铰接在承托架的中部，所述承托辊一的底缘位于承托辊二的底缘朝向主动链轮的一侧；

所述果位修正组件包括摩擦带一和一对摩擦带轮一，所述摩擦带轮一铰接在主动链轮和从动链轮之间、且位于图像检测中心朝向主传动链进料的一侧，所述摩擦带一依次绕设在一对摩擦带轮一上，所述摩擦带一的顶面与承托辊一相贴合、且与承托辊二之间具有高度差；

所述配合翻转组件包括摩擦带二和一对摩擦带轮二，所述摩擦带轮二铰接在主动链轮和从动链轮之间、且位于图像检测中心的下方，所述摩擦带二依次绕设在一对摩擦带轮二上，所述摩擦带二的顶面与承托辊一相贴合、且与承托辊二之间具有高度差。

2.根据权利要求1所述的一种光电果蔬分选机，其特征在于，所述传送带一和传送带二之间留有间隙。

3.根据权利要求1所述的一种光电果蔬分选机，其特征在于，所述差速匀果排序机还包括驱动组件，所述驱动组件包括主电机、主轴、若干快速主动轮、若干快速从动轮、若干慢速主动轮和若干慢速从动轮，所述主电机固定连接在支撑架中，所述主轴的两端铰接在支撑架中、且位于干快速传送带组件和慢速传送带组件的下方，所述主电机和主轴通过同步带联动；

其中一带轮一的轴头伸出至支架一外、且与快速从动轮固定相连，所述快速主动轮套接在主轴上、且与主轴同步旋转，所述快速主动轮和快速从动轮相啮合；

其中一带轮二的轴头伸出至支架二外、且与慢速从动轮固定相连，所述慢速主动轮套接在主轴上、且与主轴同步旋转，所述慢速主动轮和慢速从动轮相啮合。

4.根据权利要求1所述的一种光电果蔬分选机，其特征在于，所述果位修正组件还包括同步链轮一、同步链轮二和同步链条一，所述同步链轮一固定连接在从动链轮的一侧、且与从动链轮同轴心，所述同步链轮二固定连接在靠近从动链轮的一个摩擦带轮一的一侧、且与该摩擦带轮一同轴心，所述同步链条一依次绕设在同步链轮一和同步链轮二上，所述同步链轮二的外径大于同步链轮一的外径。