CN112045757A - 一种蔬菜切根称重分级的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蔬菜切根称重分级的装置，属于农业机械领域，包括输送切根部件、压顶夹持机构、称重分级部件和蔬菜分级箱。所述输送切根部件用于将蔬菜导向输送以完成连续性根部切除；所述压顶夹持机构设置在输送切根部件上方，实现切根时对蔬菜的辅助夹持，防止切根错位；所述称重分级部件和蔬菜分级箱沿输送切根部件依次设置，称重分级部件按重量完成对切根后蔬菜的分拣，蔬菜分级箱用于收集分拣后不同等级蔬菜。本发明采用独立式连续输送导向切根结构、被动式稳定夹持对齐机构及间歇式多气缸称重分级模块，适用于对采后或分段收获后不同大小白菜、甘蓝等蔬菜的连续对齐切根、自动化称重分级和收集，满足蔬菜深加工需求。

Description

一种蔬菜切根称重分级的装置

技术领域

本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种蔬菜切根称重分级装置，主要适用于甘蓝、白菜等蔬菜的连续切根、称重和分级。

背景技术

近年来我国蔬菜产量呈连续上涨趋势，蔬菜的机械化生产尤其是采后和产后加工需求越来越大，随着蔬菜产业的快速发展和农村劳动力的日益紧缺，现有人工或半机械化为主的蔬菜生产方式已不能满足日益增长的蔬菜生产需求，且一定程度上限制了蔬菜的生产加工效率和经济效益。因而实现蔬菜产后的机械化自动化加工具有重要意义。

现有叶菜等大宗蔬菜分级加工装置大都采用简单分级结构，功能比较单一，部分现有技术（一种蔬菜自动采收分拣装置CN111184239A）提出了一种能够在输送线上完成蔬菜切根并称重分拣的装置，但输送加工线较长，结构较复杂，且易出现切根效果不一致等问题，对不同尺寸蔬菜的适应性较差，影响初加工作业效率和效果。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有蔬菜分级加工技术存在的问题，提供一种蔬菜切根称重分级的装置，从而增强蔬菜切根称重分级装置的切根效果和适应性，提高生产加工效率。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种蔬菜切根称重分级装置，包括输送切根部件、压顶夹持机构、称重分级部件和蔬菜分级箱，所述输送切根部件用于将蔬菜导向输送以完成蔬菜根部切除；所述压顶夹持机构设置在输送切根部件上方，实现切根时对蔬菜的纵向辅助夹持；所述称重分级部件和蔬菜分级箱沿输送切根部件依次设置，所述称重分级部件按重量完成对切根后蔬菜的分拣，所述蔬菜分级箱设置在称重分级部件两侧，用于收集分拣后不同等级蔬菜。

优选地，所述输送切根部件包括支撑架和沿支撑架水平方向依次设置的喂料斗、输送托辊、输送带、导向板、调节弹簧、切根组件、卸料斗，所述喂料斗设置在支撑架前端，用于将蔬菜有序喂入，所述输送托辊设置于输送带的下方，并固装在支撑架上方，且其一端设有皮带轮并通过皮带与电机输出端相连，用于输送带的支撑和传动，所述导向板设置在支撑架一侧，并通过调节弹簧固设在固定挡板上，用于蔬菜的输送导向，所述固定挡板对称设置在支撑架一侧，用于防止蔬菜翻滚掉落，所述切根组件、卸料斗设于支撑架一侧，所述卸料斗设于切根组件下方，用于排出已切掉的蔬菜根，防止堵塞。

优选地，所述导向板通过螺杆连接柱与调节弹簧滑动连接，调节弹簧用于被动调整导向板与固定挡板的水平间距，以适应不同高度蔬菜的输送导向，实现不同大小蔬菜根部的横向自动对齐与夹持。

优选地，所述切根组件通过L型支撑板与支撑架连接，用于调整切根组件与输送带的垂直间距，以适应不同大小直径的蔬菜。

优选地，所述压顶夹持机构包括支撑调节立柱、导向滑槽、夹持托辊、夹持皮带、连接底板，所述夹持皮带为轻质量材质，上方设有等距分布的隔板，且通过夹持托辊两端设在导向滑槽内，用于蔬菜的纵向夹持，所述导向滑槽固定在调节立柱中部，所述支撑调节立柱对称设置在夹持皮带两侧，且其底端设有连接底板，所述连接底板用于固定连接所述输送切根部件和所述压顶夹持机构。

优选地，所述支撑调节立柱包括纵向依次设置的限位调节手柄、压缩弹簧、外螺纹筒、浮动滑杆，所述限位调节手柄底端设有外螺纹，与所述外螺纹筒通过螺纹连接，所述压缩弹簧设于外螺纹筒内部，且其上端与限位调节手柄固定相连，下端设有浮动滑杆，用于调节预紧夹持皮带，所述浮动滑杆上端与所述夹持托辊轴端铰接，所述压缩弹簧、浮动滑杆与外螺纹筒之间形成可上下浮动的空间，通过转动限位调节手柄调节浮动空间大小，从而调节所述夹持皮带的工作高度，以实现对不同直径大小蔬菜的纵向夹持。

优选地，所述称重分级部件包括压缩气罐、固定底座、信号采集与处理模块、固定法兰、平衡弹簧、支撑圆柱、中部支撑平台、支撑杆、分级平台、横向推送气缸、侧向推送气缸、梳齿型横向推板，所述压缩气罐固定在支撑架下方，用于给气缸提供稳定气源动力，确保执行气缸平稳运行，所述固定底座设在装置下方，且其内部设有信号采集与处理模块，所述信号采集与处理模块包括PLC称重模块、压力传感器、电磁阀，所述压力传感器固设于固定底座底部的中部，并与PLC称重模块信号采集端连接，用于采集蔬菜重量信号，所述PLC称重模块输出端与电磁阀一端相连，所述电磁阀另一端与压缩气罐相连，用于控制压缩气罐启停，通过PLC称重模块采集蔬菜重量信号，根据预设重量分级指标控制电磁阀配合压缩气罐的开闭，使对应气缸执行直线往复动作，实现执行气缸对蔬菜分拣动作，所述支撑圆柱底端通过固定法兰对称安装在固定底座上，且其上端与中部支撑平台滑动连接，外部设有平衡弹簧，所述平衡弹簧底端设在固定法兰上部，用于蔬菜称重前的缓冲平衡，保证称重检测精度，所述中部支撑平台一侧设有支撑杆，另一侧设有侧向推送气缸，所述支撑杆上部与分级平台底部铰接，下端固定在中部支撑平台，所述侧向推送气缸底部与中部支撑平台铰接，顶部与分级平台底部连接，用于分级平台侧向翻转，实现蔬菜纵向分拣，所述分级平台一端固定设有横向推送气缸，所述横向推送气缸活塞端与梳齿型横向推板固连，所述梳齿型横向推板设于分级平台下方，用于实现蔬菜横向推送分拣。

优选地，所述分级平台包括滚珠、托轮架、平台支架，所述平台支架上固定等距安装有若干托轮架，所述托轮架上依次等距设有若干滚珠，用于实现蔬菜分级时自由滚动，减少与蔬菜摩擦从而缩短执行分级时间，提高分级效率。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明通过带导向输送切根部件及可调节压顶夹持机构完成蔬菜的横向和纵向平稳夹持和精准对齐切根，配套的称重分级部件能够根据分级需求在分级平台上通过信号采集处理控制执行气缸实现横向和纵向的快速分拣，整体结构简单，尺寸较小，适应性强，适用于不同品种、不同尺寸的白菜、甘蓝等球形果蔬的连续切根、称重和分级。

附图说明

图1是一种蔬菜切根称重分级装置总体结构示意图；

图2是输送切根部件后视图；

图3是输送切根部件正视图；

图4是压顶夹持机构总体结构示意图；

图5是压顶夹持机构支撑调节立柱结构示意图；

图6是称重分级部件总体结构示意图；

图7是称重分级部件分级平台结构示意图；

图8是信号采集与处理模块工作原理图。

附图中：输送切根部件1、压顶夹持机构2、称重分级部件3、蔬菜分级箱4、支撑架101、喂料斗102、输送托辊103、输送带104、导向板105、调节弹簧106、切根组件107、固定挡板108、电机109、皮带110、皮带轮111、L型支撑板112、卸料斗113、螺杆连接柱114；支撑调节立柱201、限位调节手柄2011、压缩弹簧2012、外螺纹筒2013、浮动滑杆2014、导向滑槽202、夹持托辊203、夹持皮带204、连接底板205；压缩气罐301、固定底座302、信号采集与处理模块303、PLC称重模块303-1、压力传感器303-2、电磁阀303-3、固定法兰304、平衡弹簧305、支撑圆柱306、中部支撑平台307、支撑杆308、分级平台309、滚珠3091、托轮架3092、平台支架3093、横向推送气缸310、侧向推送气缸311、梳齿型横向推板312。

具体实施方式

下面结合附图对本发明方案的具体实施方式进行进一步阐述。

参照附图1—附图8所示，一种蔬菜切根称重分级装置，包括输送切根部件1、压顶夹持机构2、称重分级部件3和蔬菜分级箱4。压顶夹持机构2设置在输送切根部件1上方，称重分级部件3和蔬菜分级箱4沿输送切根部件1依次设置。蔬菜通过人工或进料输送带经由输送切根部件1，在导向板105的作用下，蔬菜根部一端逐渐被推向切根组件107一侧并与固定挡板108对齐，蔬菜在自身高度的作用下向上顶起压顶夹持机构2，进入压顶夹持机构2工作区域，在压顶夹持机构2的纵向辅助夹持和导向板105的横向夹持下完成蔬菜根部的精准切除，切根后的蔬菜由输送切根部件1导向脱离压顶夹持机构2工作区域，输送至称重分级部件3，蔬菜在平衡弹簧305的作用下快速恢复至平稳状态并进行称重，信号采集与处理模块303根据预设重量分级指标发出执行动作信号，横向推送气缸310、侧向推送气缸311根据分级标准执行水平推送或翻转推送，完成对切根后蔬菜的分拣，分拣后的不同等级蔬菜由蔬菜分级箱4收集。

所述输送切根部件1包括支撑架101和沿支撑架101水平方向依次设置的喂料斗102、输送托辊103、输送带104、导向板105、调节弹簧106、切根组件107、卸料斗113，所述喂料斗102设置在支撑架101前端，所述输送托辊103设置于输送带104的下方，并固装在支撑架101上方，且其一端设有皮带轮111并通过皮带110与电机109输出端相连，用于输送带104的支撑和传动，所述导向板105设置在支撑架101一侧，并通过调节弹簧106固设在固定挡板108上，所述固定挡板108对称设置在支撑架101一侧，所述切根组件107、卸料斗113设于支撑架101一侧，所述卸料斗113设于切根组件107下方。所述导向板105通过螺杆连接柱114与调节弹簧106滑动连接，可通过调节弹簧106被动调整导向板105与固定挡板108的水平间距，所述切根组件107通过L型支撑板112与支撑架101连接，切根组件107与输送带104的垂直间距可调。

所述压顶夹持机构2包括支撑调节立柱201、导向滑槽202、夹持托辊203、夹持皮带204、连接底板205，所述夹持皮带204为轻质量材质，上方设有等距分布的隔板，且通过夹持托辊203两端设在导向滑槽202内，所述导向滑槽202固定在支撑调节立柱201中部，所述支撑调节立柱201对称设置在夹持皮带204两侧，且其底端设有连接底板205，所述连接底板205用于固定连接所述输送切根部件1和所述压顶夹持机构2。所述支撑调节立柱201包括纵向依次设置的限位调节手柄2011、压缩弹簧2012、外螺纹筒2013、浮动滑杆2014，所述限位调节手柄2011底端设有外螺纹，与所述外螺纹筒2013通过螺纹连接，所述压缩弹簧2012设于外螺纹筒2013内部，且其上端与限位调节手柄2011固定相连，下端设有浮动滑杆2014，用于调节预紧夹持皮带204，所述浮动滑杆2014上端与所述夹持托辊203轴端铰接，所述压缩弹簧2012、浮动滑杆2014与外螺纹筒2013之间有可上下浮动的空间。

所述称重分级部件3包括压缩气罐301、固定底座302、信号采集与处理模块303、固定法兰304、平衡弹簧305、支撑圆柱306、中部支撑平台307、支撑杆308、分级平台309、横向推送气缸310、侧向推送气缸311、梳齿型横向推板312，所述压缩气罐301固定在支撑架101下方，所述固定底座302设在装置下方，且其内部设有信号采集与处理模块303，所述信号采集与处理模块303包括PLC称重模块303-1、压力传感器303-2、电磁阀303-3，所述压力传感器303-2固设于固定底座302底部的中部，并与PLC称重模块303-1信号采集端连接，所述PLC称重模块303-1输出端与电磁阀303-3一端相连，所述电磁阀303-3另一端与压缩气罐301相连，用于控制压缩气罐301启停，压缩气罐301通过软气管分别与横向推送气缸310、侧向推送气缸311相连，通过PLC称重模块采集蔬菜重量信号，根据预设重量分级指标输出控制信号以控制电磁阀及配套压缩气罐的开闭，使对应气缸执行直线往复动作，实现执行气缸对蔬菜分拣动作，所述支撑圆柱306底端通过固定法兰304对称安装在固定底座302上，且其上端与中部支撑平台307滑动连接，外部设有平衡弹簧305，所述平衡弹簧305底端设在固定法兰304上部，用于蔬菜称重前的缓冲平衡，所述中部支撑平台307一侧设有支撑杆308，另一侧设有侧向推送气缸311，所述支撑杆308上部与分级平台309底部铰接，下端固定在中部支撑平台307，所述侧向推送气缸311底部与中部支撑平台307铰接，顶部与分级平台309底部连接，用于分级平台309侧向翻转，所述分级平台309一端固定设有横向推送气缸310，所述横向推送气缸310活塞端与梳齿型横向推板312固连，所述梳齿型横向推板312设于分级平台309下方，与分级平台309共同作用实现蔬菜横向推送分拣。所述分级平台309包括滚珠3091、托轮架3092、平台支架3093，所述平台支架3093上固定等距安装有若干托轮架3092，所述托轮架3092上依次等距设有若干滚珠3091，能够自由滚动。

尽管本发明的具体实施方式已经得到详细的描述，本领域技术人员将会理解，根据已经公开的教导和启示，可以对那些细节进行各种修改和替换，这些改变均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围由所附权利要求及其任何等同物给出。

Claims (6)

1.一种蔬菜切根称重分级的装置，其特征在于，包括输送切根部件（1）、压顶夹持机构（2）、称重分级部件（3）和蔬菜分级箱（4）；压顶夹持机构（2）设置在输送切根部件（1）上方，称重分级部件（3）和蔬菜分级箱（4）沿输送切根部件（1）依次设置；

所述输送切根部件（1）用于将蔬菜导向输送以完成蔬菜根部切除，包括支撑架（101）和沿支撑架（101）水平方向依次设置的喂料斗（102）、输送托辊（103）、输送带（104）、导向板（105）、调节弹簧（106）、切根组件（107）、卸料斗（113），所述喂料斗（102）位于支撑架（101）前端，用于将蔬菜有序喂入，所述输送托辊（103）位于输送带（104）的下方，并固装在支撑架（101）上，且一端设有皮带轮（111）并通过皮带（110）与电机（109）输出端相连，用于输送带（104）的支撑和传动，所述导向板（105）设置在支撑架（101）一侧，并通过调节弹簧（106）固设在固定挡板（108）上，用于蔬菜的输送导向，所述固定挡板（108）对称设置在支撑架（101）一侧，用于防止蔬菜翻滚掉落，所述切根组件（107）、卸料斗（113）位于支撑架（101）一侧，所述卸料斗（113）位于切根组件（107）下方，用于排出已切掉的蔬菜根，防止堵塞；

所述压顶夹持机构（2）用于实现切根时对蔬菜的辅助夹持，包括支撑调节立柱（201）、导向滑槽（202）、夹持托辊（203）、夹持皮带（204）、连接底板（205），所述夹持皮带（204）为轻质量材质，上方设有等距分布的隔板，通过夹持托辊（203）两端设在导向滑槽（202）内，用于蔬菜的纵向夹持，所述导向滑槽（202）固定在支撑调节立柱（201）中部，所述支撑调节立柱（201）对称设置在夹持皮带（204）两侧，且底端设有连接底板（205），所述连接底板（205）用于固定连接所述输送切根部件（1）和所述压顶夹持机构（2）；

所述称重分级部件（3）用于按重量完成对切根后蔬菜的分拣，包括压缩气罐（301）、固定底座（302）、信号采集与处理模块（303）、固定法兰（304）、平衡弹簧（305）、支撑圆柱（306）、中部支撑平台（307）、支撑杆（308）、分级平台（309）、横向推送气缸（310）、侧向推送气缸（311）、梳齿型横向推板（312），所述压缩气罐（301）固定在支撑架（101）下方，用于给横向推送气缸（310）、侧向推送气缸（311）提供稳定气源动力，所述固定底座（302）位于装置下方，且内部设有信号采集与处理模块（303），所述信号采集与处理模块（303）用于蔬菜重量信号的采集和执行气缸动作信号的控制，所述支撑圆柱（306）底端通过固定法兰（304）对称安装在固定底座（302）上，且上端与中部支撑平台（307）滑动连接，外部设有平衡弹簧（305），所述平衡弹簧（305）底端设在固定法兰（304）上部，用于蔬菜称重前的缓冲平衡，所述中部支撑平台（307）一侧设有支撑杆（308），另一侧设有侧向推送气缸（311），所述支撑杆（308）上部与分级平台（309）底部铰接，下端固定在中部支撑平台（307），所述侧向推送气缸（311）底部与中部支撑平台（307）铰接，顶部与分级平台（309）底部连接，用于分级平台（309）侧向翻转，实现蔬菜纵向分拣，所述分级平台（309）一端固定设有横向推送气缸（310），所述横向推送气缸（310）活塞端与梳齿型横向推板（312）固连，所述梳齿型横向推板（312）设于分级平台（309）下方，用于实现蔬菜横向推送分拣。

2.根据权利要求1所述的一种蔬菜切根称重分级的装置，其特征在于，所述的导向板（105）通过螺杆连接柱（114）与调节弹簧（106）滑动连接，通过调节弹簧（106）被动调整导向板（105）与固定挡板（108）的水平间距，以适应不同高度蔬菜的输送导向，实现不同大小蔬菜根部的横向自动对齐与夹持。

3.根据权利要求1所述的一种蔬菜切根称重分级的装置，其特征在于，所述的切根组件（107）通过L型支撑板（112）与支撑架（101）连接，用于调整切根组件（107）与输送带（104）的垂直间距，以适应不同直径大小的蔬菜切根需求。

4.根据权利要求1所述的一种蔬菜切根称重分级的装置，其特征在于，所述的支撑调节立柱（201）包括纵向依次设置的限位调节手柄（2011）、压缩弹簧（2012）、外螺纹筒（2013）、浮动滑杆（2014），所述限位调节手柄（2011）底端设有外螺纹，与所述外螺纹筒（2013）通过螺纹连接，所述压缩弹簧（2012）设于外螺纹筒（2013）内部，且其上端与限位调节手柄（2011）固定相连，下端设有浮动滑杆（2014），用于调节预紧夹持皮带（204），所述浮动滑杆（2014）上端与所述夹持托辊（203）轴端铰接，所述压缩弹簧（2012）、浮动滑杆（2014）与外螺纹筒（2013）之间形成可上下浮动的空间，用于调节所述夹持皮带（204）的工作高度，以实现对不同直径大小蔬菜的纵向夹持。

5.根据权利要求1所述的一种蔬菜切根称重分级的装置，其特征在于，所述的

信号采集与处理模块（303）包括PLC称重模块（303-1）、压力传感器（303-2）、电磁阀（303-3），所述压力传感器（303-2）固设于固定底座（302）底部的中部，并与PLC称重模块（303-1）信号采集端连接，用于采集蔬菜重量信号，所述PLC称重模块（303-1）输出端与电磁阀（303-3）一端相连，所述电磁阀（303-3）另一端与压缩气罐（301）相连，用于控制压缩气罐（301）启停，从而实现执行气缸的分拣动作。

6.根据权利要求1所述的一种蔬菜切根称重分级的装置，其特征在于，所述的分级平台（309）包括滚珠（3091）、托轮架（3092）、平台支架（3093），所述平台支架（3093）上固定等距安装有若干托轮架（3092），所述托轮架（3092）上依次等距设有若干滚珠（3091），用于实现蔬菜分级时快速自由滚动，提高分级效率。

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