CN110803335A - 一种自动水果网套包装机 - Google Patents

Abstract

一种自动水果网套包装机，属于水果装袋技术领域。其特征在于：包括安装在框架（14）上的果品上料机构、落果机构、送网机构（3）、下部成品输送机构和装箱机构（19），果品上料机构出料端下方设置落果机构，落果机构下部为自动开合的机械快门机构（6），机械快门机构（6）下方设有送网机构（3），下部成品输送机构输入端设置在送网机构（3）的下方，下部成品输送机构的输出端设置在装箱机构（19）的上方。本发明采用全自动一体化的设计，将上料，水果下落，套袋，分割网袋，输送成品甚至装箱集于一体，更替包装企业的产品流水线，以机械产品解除对于人工劳力的依赖，缓解农户过于依赖人工套网这一大问题。

Description

一种自动水果网套包装机

技术领域

一种自动水果网套包装机，属于水果套袋技术领域。

背景技术

近年来水果的商品化逐步扩大，琳琅满目的新鲜水果占据了国民消费支出很大比重。苹果、梨、桃子、橙子等新鲜水果从采摘下树到售出，经历了挑选、清洗、分级、包装、装箱等一系列程序。冷库保鲜促进了水果冷链运输的兴起，为了使得冷藏水果获得更好的品相，入库水果在入库登记前大都由厂家进行防护包装并封箱。现阶段，运输前以及登记入库前的发泡网的套装程序，大都由在厂一线工人手工完成，这不仅对工人的工作质量提出较高要求而且包装产出严重限制着工厂的自由发展。 由于塑料发泡网存在规格限定等问题，经常存在使用不正确出现过度浪费的情况，进而导致发泡网泛滥成灾，无法充分利用。

目前，国际上技术较为成熟的、高效率的水果套网包装设备并不多见，高效、高质量、低消耗等要求是目前水果包装行业所必需的技术。但因受国外技术封锁，进口设备售价较高，不利于推广，因此并不适用于中小型果农和商户。当前我国水果套网包装设备市场上，水果套网包装的方式仍然是手工套网为主，其手工套网包装的优势是能一定程度地对不同形状尺寸的水果进行泡沫套网，但其缺点是效率过低，发泡网的损坏以及浪费严重，人工成本越来越大，并不适合小型农户日常的自产自销以及网店店铺的日常运营。

水果包装行业作为水果消费的一个重要门类，在整个水果消费市场起着举足轻重的作用，传统的人力包装还没有大范围的被机械所更替，水果包装行业目前仍然缺少大型的营销公司和包装公司。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种的网套效率高、网袋破损率低、全自动包装装箱的自动水果网套包装机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动水果网套包装机，其特征在于：包括安装在框架上的果品上料机构、落果机构、送网机构、下部成品输送机构和装箱机构，果品上料机构出料端下方设置落果机构，落果机构下部为自动开合的机械快门机构，机械快门机构下方设有送网机构，下部成品输送机构输入端设置在送网机构的下方，下部成品输送机构的输出端设置在装箱机构的上方。

本发明采用全自动一体化的设计，将上料，水果下落，套袋，分割网袋，输送成品甚至装箱集于一体，机械快门机构可根据水果掉落情况依次开合，实现落果、套网。该产品可用于网店打包、果园包装、冷库冷藏包装等应用场景，主要用来更替包装企业的产品流水线，以机械产品解除对于人工劳力的依赖，缓解农户过于依赖人工套网这一大问题。该产品可实现全自动套网的功能，解除对劳动力的过分需求；安装有装箱机构，该机构 模拟的主要是在经过套网以及分类等一系列过程之后，对已经套好网套的水果进行初步装箱， 进一步减少人工程序。不仅提高了生产效率，并且整套设备只需一人独自操作完成，大大降低了人工成本。

所述的果品上料机构包括上传送带和转盘，上传送带倾斜设置，在较低一端部一侧设有转盘，上传送带一侧设有带动其转动的上传送带电机，转盘顶部敞口，侧部设有出料口，内部设有转动拨料板，转盘出料口连接上传送带上料端。

所述的转盘包括引导侧板和转盘电机，转盘的侧壁为成环形设置的引导侧板，转盘底部设有竖置的转盘电机，转盘电机的输出轴连接由多个转动拨料板呈放射状拼接而成的拨料轮，相邻两个转动拨料板之间形成放置水果的空间。

所述的上传送带运行方形两侧设有竖置的上传送带挡板，底部设有上托板，上传送带挡板上料端连接转盘的出料口。

所述的落果机构包括落果漏斗和机械快门机构，落果漏斗设置在机械快门机构的正上方，机械快门机构水平固定在框架上部，机械快门机构包括交错转动的内盘和外盘，以及带动外盘发生转动的快门电机，内盘与外盘中部均形成圆形的落果口。

所述的内盘为多个内盘转动拼板环形拼接而成，每个内盘转动拼板的顶部设有一个滑动连接外盘的滑块，外盘上对应设有多个连接滑块的滑槽。

所述的送网机构包括升降框和拨片及网袋切割装置，升降框四周通过导向滑柱可升降的水平安装在框架内，升降框一侧连接带动其升降的推杆电机；升降框中部，所述落果机构的正下方设有拨片及网袋切割装置，拨片下方设有带动网袋输送网袋的两组滚筒，滚筒一侧设有滚筒电机，滚筒的下方设有横向滑动的切割电热丝。

可调式电热丝切割机构可根据水果的大小来调节截取网套的长度，避免出现“大网套小果”的现象。

所述的下部成品输送机构包括下传送带和推果挡板，下传送带的出料端设有竖置的推果挡板，推果挡板一侧设有带动其横向滑动的气缸。

底部传送带加装有推果装置，可将套好网套的水果推送至一侧准备装箱。

所述的装箱机构包括果箱和安装果箱的装箱框，装箱框的底部固定连接引导杆，引导杆两端可水平滑动的安装在框架底部。

传送带底部安装有装箱机构，当有水果掉落时，驱动装置带动果箱使之沿着引导杆在平面内运动，让水果掉落于果箱中，减少了人工装箱这一道程序。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

机械快门机构可根据水果掉落情况依次开合，实现落果、套网。该产品可用于网店打包、果园包装、冷库冷藏包装等应用场景，主要用来更替包装企业的产品流水线，以机械产品解除对于人工劳力的依赖，缓解农户过于依赖人工套网这一大问题。该产品可实现全自动套网的功能，解除对劳动力的过分需求；安装有装箱机构，该机构 模拟的主要是在经过套网以及分类等一系列过程之后，对已经套好网套的水果进行初步装箱， 进一步减少人工程序。

全自动水果套网包装机的研究设计，有助于提高发泡网的单位利用率，缓解资源的过度消耗，减轻环境压力；有利于解放生产力，促进水果套网包装机械化、规模化生产，提高水果套网包装效率，降低水果套网包装成本，提高农民收入，继而扩大水果种植规模，带动水果产业化发展，创造更多就业机会。在实现水果能连续套网包装基础上，可以将该技术应用于同类蔬菜的包装，带动相关果蔬产业的发展，加快我国果蔬全程机械化生产的进程，促进绿色农业生态文明的建设。

附图说明

图1为一种自动水果网套包装机机构示意图。

图2为机械快门机构结构示意图。

图3为送网机构结构示意图。

其中，1、推杆电机 2、下传送带 3、送网机构 301、滚筒 302、滚筒电机 303、底板 304、切割电热丝 4、升降框 401、导向滑柱 5、拨片 6、机械快门机构 601、快门电机 602、转动臂 603、内盘转动拼板 604、外盘 605、滑块 606、滑槽 607、落果口 7、落果漏斗 8、上传送带 9、水果 10、上传送带电机 11、上托板 12、上传送带挡板 13、转盘 1301、拨料板 1302、引导侧板 1303、转盘电机 14、框架 15、控制盒16、推果挡板 17、下托板 18、果箱 19、装箱机构 20、引导杆 21、万向轮。

具体实施方式

图1~3是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~3对本发明做进一步说明。

参照附图1~3：一种自动水果网套包装机，包括安装在框架14上的果品上料机构、落果机构、送网机构3、下部成品输送机构和装箱机构19，果品上料机构出料端下方设置落果机构，落果机构下部为自动开合的机械快门机构6，机械快门机构6下方设有送网机构3，下部成品输送机构输入端设置在送网机构3的下方，下部成品输送机构的输出端设置在装箱机构19的上方。

果品上料机构包括上传送带8和转盘13，上传送带8倾斜设置，在较低一端部一侧设有转盘13，上传送带8一侧设有带动其转动的上传送带电机10，转盘13顶部敞口，侧部设有出料口，内部设有转动拨料板1301，转盘13出料口连接上传送带8上料端。转盘13包括引导侧板1302和转盘电机1303，转盘13的侧壁为成环形设置的引导侧板1302，转盘13底部设有竖置的转盘电机1303，转盘电机1303的输出轴连接由多个转动拨料板1301呈放射状拼接而成的拨料轮，相邻两个转动拨料板1301之间形成放置水果9的空间。上传送带8运行方形两侧设有竖置的上传送带挡板12，底部设有上托板11，上传送带挡板12上料端连接转盘13的出料口。

落果机构包括落果漏斗7和机械快门机构6，落果漏斗7设置在机械快门机构6的正上方，机械快门机构6水平固定在框架14上部，机械快门机构6包括交错转动的内盘和外盘604，以及带动外盘604发生转动的快门电机601，内盘与外盘604中部均形成圆形的落果口607。内盘为多个内盘转动拼板603环形拼接而成，每个内盘转动拼板603的顶部设有一个滑动连接外盘604的滑块605，外盘604上对应设有多个连接滑块605的滑槽606。

送网机构3包括升降框4和拨片5及网袋切割装置，升降框4四周通过导向滑柱401可升降的水平安装在框架14内，升降框4一侧连接带动其升降的推杆电机1；升降框4中部，所述落果机构的正下方设有拨片5及网袋切割装置，拨片5下方设有带动网袋输送网袋的两组滚筒301，滚筒301一侧设有滚筒电机302，滚筒301的下方设有横向滑动的切割电热丝304。

下部成品输送机构包括下传送带2和推果挡板16，下传送带2的出料端设有竖置的推果挡板16，推果挡板16一侧设有带动其横向滑动的气缸。

装箱机构19包括果箱18和安装果箱18的装箱框，装箱框的底部固定连接引导杆20，引导杆20两端可水平滑动的安装在框架14底部。推杆机构由于行程较长，速度较慢，可改为气缸推送，通过调节气压大小来调节推送的速度。由于塑料发泡网是柔性物质，电热丝横切机构切完后有很大几率会带偏下一节需要切的网套，因此可用直板垫于两侧，防止横切时带偏网套。机器末端的推果装置可由无杆气缸代替现有的电机-同步带的构造，进一步提高整体的效率。

具体工作过程与工作原理：本发明在工作时，将待装袋的水果9放置在转盘13内，多个水果9在转盘13内被多个转动拨料板1301隔开，启动转盘电机1303带动多个转动拨料板1301转动，通过转动的转动拨料板1301将放置在转盘13内的水果沿引导侧板1302向上传送带挡板12方向移动，然后进入上传送带8，由上传送带电机10带动上传送带8运行，水果9通过上传送带8被逐一传送至落果漏斗7上方，水果9会依次落入落果漏斗7。

当落果漏斗7上的传感系统检测到有水果掉落后，启动快门电机601，快门电机601带动内盘转动拼板603转动，内盘转动拼板603顶部滑动连接外盘604的滑块605在外盘604的滑槽606内滑动，从而实现多个内盘转动拼板603由拼接散开状态变为散开状态，或由散开状态变为拼接散开状态，机械快门机构6逆时针旋转复位至初始化，推杆电机1带动升降框4下降复位至初始位置，拨片电机顺时针旋转复位至初始位置，推果挡板16向后运动复位至初始位置。

送网机构3的主动滚筒上的滚筒电机302逆时针旋转1.5s，使得网套在两个滚筒301的啮合下，由下至上穿过底板303上的方孔处，到达拨片5上，切割电热丝304通电加热后横向运动切断网套。当网套到达拨片5时，拨片电机逆时针转动，并带动两组拨片5分别连接的曲柄滑块机构在升降框4上横向运动，直至两端部的限位开关处将网套完全撑开，同时推杆电机1向上运动至上限位开关处，机械快门机构6顺时针旋转60°，通孔完全打开，水果9掉落的同时利用自身重力连同网套一起坠落至下传送带2上。下传送带2带动套网完成的水果向后运动，当途中经过红外传感器的检测范围时，推果挡板16在其一侧设置的推果电机的逆时针转动带动下，继续向前运动，将传送过程中的水果推送至装箱区域。装箱机构19模拟的主要是3D打印机的平面移动原理，由两个电机构成“一横一纵”两个方向，水果箱可沿X、Y方向移动，当有水果9被推落后，果箱18会在引导杆20的带动下准确接住掉落的水果9。

本发明基于PLC的全自动水果套网包装机通过方案设计、分析、测试设计而成，整体由双电源系统、传送系统、动力系统、及外部构架组成。机器运行过程主要体现在由上传送带运输待包装水果，送网装置上的滚筒周期性旋转挤压网套至拨片，电热丝切割装置横向运动切割网套，拨片撑开网套，机械快门机构张开实现落果、套网，下传送带传送成品水果。为了更好的节省人力，于机器尾部加装推果机构，可将套好网的水果推送至一侧，水果掉落后装箱机构接住水果，使之落入果箱之中，该机构模拟的主要是在经过套网以及分类等一系列过程之后，对已经套好网套的水果进行推送装箱，进一步减少人工程序。该机主体结构由传送装置、快门开合机构、送网装置、装箱机构等组成。为了适应恶劣的冷链运输以及库存环境，该产品以西门子S7-200PLC作为主控制器，通过7寸电容屏显进一步增加用户对于产品的体验，整套装置由主控制器作为核心构架，来控制水果输送、套袋以及装箱的过程。全自动水果套网包装机采用流水线式包装，可由一人单独操控；该产品目标旨在解决农户及冷库保存、冷链运输套网难等问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种自动水果网套包装机，其特征在于：包括安装在框架（14）上的果品上料机构、落果机构、送网机构（3）、下部成品输送机构和装箱机构（19），果品上料机构出料端下方设置落果机构，落果机构下部为自动开合的机械快门机构（6），机械快门机构（6）下方设有送网机构（3），下部成品输送机构输入端设置在送网机构（3）的下方，下部成品输送机构的输出端设置在装箱机构（19）的上方。

2.根据权利要求1所述的一种自动水果网套包装机，其特征在于：所述的果品上料机构包括上传送带（8）和转盘（13），上传送带（8）倾斜设置，在较低一端部一侧设有转盘（13），上传送带（8）一侧设有带动其转动的上传送带电机（10），转盘（13）顶部敞口，侧部设有出料口，内部设有转动拨料板（1301），转盘（13）出料口连接上传送带（8）上料端。

3.根据权利要求2所述的一种自动水果网套包装机，其特征在于：所述的转盘（13）包括引导侧板（1302）和转盘电机（1303），转盘（13）的侧壁为成环形设置的引导侧板（1302），转盘（13）底部设有竖置的转盘电机（1303），转盘电机（1303）的输出轴连接由多个转动拨料板（1301）呈放射状拼接而成的拨料轮，相邻两个转动拨料板（1301）之间形成放置水果（9）的空间。

4.根据权利要求2所述的一种自动水果网套包装机，其特征在于：所述的上传送带（8）运行方形两侧设有竖置的上传送带挡板（12），底部设有上托板（11），上传送带挡板（12）上料端连接转盘（13）的出料口。

5.根据权利要求1所述的一种自动水果网套包装机，其特征在于：所述的落果机构包括落果漏斗（7）和机械快门机构（6），落果漏斗（7）设置在机械快门机构（6）的正上方，机械快门机构（6）水平固定在框架（14）上部，机械快门机构（6）包括交错转动的内盘和外盘（604），以及带动外盘（604）发生转动的快门电机（601），内盘与外盘（604）中部均形成圆形的落果口（607）。

6.根据权利要求5所述的一种自动水果网套包装机，其特征在于：所述的内盘为多个内盘转动拼板（603）环形拼接而成，每个内盘转动拼板（603）的顶部设有一个滑动连接外盘（604）的滑块（605），外盘（604）上对应设有多个连接滑块（605）的滑槽（606）。

7.根据权利要求1所述的一种自动水果网套包装机，其特征在于：所述的送网机构（3）包括升降框（4）和拨片（5）及网袋切割装置，升降框（4）四周通过导向滑柱（401）可升降的水平安装在框架（14）内，升降框（4）一侧连接带动其升降的推杆电机（1）；升降框（4）中部，所述落果机构的正下方设有拨片（5）及网袋切割装置，拨片（5）下方设有带动网袋输送网袋的两组滚筒（301），滚筒（301）一侧设有滚筒电机（302），滚筒（301）的下方设有横向滑动的切割电热丝（304）。

8.根据权利要求1所述的一种自动水果网套包装机，其特征在于：所述的下部成品输送机构包括下传送带（2）和推果挡板（16），下传送带（2）的出料端设有竖置的推果挡板（16），推果挡板（16）一侧设有带动其横向滑动的气缸。

9.根据权利要求1所述的一种自动水果网套包装机，其特征在于：所述的装箱机构（19）包括果箱（18）和安装果箱（18）的装箱框，装箱框的底部固定连接引导杆（20），引导杆（20）两端可水平滑动的安装在框架（14）底部。

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