CN112319902B - 一种自动化高效水果套网装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化高效水果套网装置及其方法，包括控制模块以及与其电性连接的网套夹紧切割及套网模块、翻转式水果运送模块、水果及网套同步脱离托盘模块和托盘传送模块，网套夹紧切割及套网模块和翻转式水果运送模块均位于托盘传送模块的上部，其余模块所处的平面相当，本发明采用滚轮挤压的方式运送网套，途中网套容易倾斜、变形，影响工作的成功率，本发明为网套设计了固定装置，减少了工作过程中可能发生的意外情况，提高了成功率。

Description

一种自动化高效水果套网装置及其方法

技术领域

本发明涉及包装设备技术领域，具体是一种自动化高效水果套网装置及其方法。

背景技术

在苹果出冷库和运输过程中，对苹果进行套网套处理是保护苹果不受损伤的必要措施，人工套网套存在效率低、用工成本高、招工困难等难题。而目前的苹果自动化生产线中，苹果的分选、装箱、贴标签等环节均已有自动化设备，却在苹果套网套这一工序上存在自动化设备的空缺。

为填补这一空缺，完善苹果自动化生产线，本发明设计了一种能高效、全自动完成苹果套网套的装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化高效水果套网装置及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动化高效水果套网装置，包括控制模块以及与其电性连接的网套夹紧切割及套网模块、翻转式水果运送模块、水果及网套同步脱离托盘模块和托盘传送模块，网套夹紧切割及套网模块和翻转式水果运送模块均位于托盘传送模块的上部，其余模块所处的平面相当；

网套夹紧切割及套网模块：用于向托盘传送模块输送切割成段的网套；

托盘传送模块：用于承接网套夹紧切割及套网模块的网套，并且将网套撑开以包裹水果；

翻转式水果运送模块：用于将待包装的水果运输至托盘传送模块的水果进料位置；

水果及网套同步脱离托盘模块：将于将托盘传送模块上的网套和水果一起剥离出去。

作为本发明进一步的方案：所述网套夹紧切割及套网模块包括网套运送系统、网套夹紧切割系统及套网系统；

网套运送系统用于向网套夹紧切割系统输送网套条；

所述网套运送系统包括活动杆以及套设在其上用于缠绕网套的网套盘，所述活动杆一端通过销轴装置与框架连接固定，所述网套盘下方设有用于便于网套传输的长方体网套运送通道，所述长方体网套运送通道上端口处设有一个与框架连接固定的固定板，所述固定板上端设有与长方体网套运送通道连通的开口，靠近开口处设有两个用于夹住网套的滚轴，每个滚轴端部都通过固定轴与轴承座转动连接，两个固定轴之间设有相互啮合的齿轮系，其中一个固定轴的端部与电机的输出端连接；

网套夹紧切割系统用于将网套运送系统运送来的网套在指定的位置夹紧，并且完成将连续的网套切割为生产所需的段状网套；

所述网套夹紧切割系统包括设置在长方体网套运送通道下方的切割箱，所述切割箱内部设有固定式夹紧板和可活动夹紧板，所述可活动夹紧板连接用于带动其运动以完成对网套夹持固定的第一单杠单轴气缸，所述固定式夹紧板和可活动夹紧板的中间位置开设有便于电热切割笔移动的切割槽，所述切割箱内部设有便于电热切割笔移动的电热切割笔轨道，所述电热切割笔连接用于带动其移动进行切割操作的第一双杆双轴气缸；

所述套网系统的作用是将已经切割完成的网套套在托盘传送模块六支爪呈闭合状态的托盘上；

所述套网系统包括两个用于将网套夹紧的针板，所述针板上设有用于刺穿网套的钢针，所述针板安装在U形升降台顶部，所述U形升降台顶部还设有用于带动两个针板相互靠近或者远离的驱动件，所述U形升降台滑动设置在导轨箱体内部，所述U形升降台下端与设置在气缸支座上的第二单杠单轴气缸输出端连接。

作为本发明再进一步的方案：所述驱动件包括设置在U形升降台顶部的连接板，所述连接板上设有便于其中一个针板滑动的导轨，针板上设有与导轨相配合的滑块，另一个针板固定在连接板表面，连接板两端分别转动设有一个同步带轮，同步带轮之间通过同步带传动，其中一个同步带轮与网套电机的输出端连接，所述同步带轮与滑动设置在导轨中的针板连接固定。

作为本发明再进一步的方案：所述切割箱一侧设有切割开口以及设置在切割开口处的开口板，切割箱内部还设有烟雾报警器。

作为本发明再进一步的方案：所述托盘传送模块包括传送带，传送带的输入端连接驱动电机，传送带上设有若干个等间距设置的托盘，托盘上设有用于支撑网套的张开装置以及触发张开装置张开的托盘轴承；

所述张开装置包括托盘上部和托盘下部，所述托盘下部与传送带表面固定连接，托盘下部上端面阵列分布有若干个滑槽轨道，每个滑槽轨道中都滑动配合一个轨道块，每个轨道块上端都设有一个用于将网套撑开的支爪，轨道块与滑槽轨道外端之间通过复位弹簧连接，在复位弹簧的作用下，多个支爪处于聚拢状态，所述托盘上部阵列分布有若干个与支爪相配合的弧形穿孔槽，所述托盘上部外侧设有一个便于托盘轴承安装的安装区域，当托盘轴承受到作用力时，其会带动托盘上部转动，这样在弧形穿孔槽的引导下，多个支爪会被迫张开，从而完成网套的撑开操作。

作为本发明再进一步的方案：所述翻转式水果运送模块包括水果传送带，所述水果传送带的输入端连接水果传送电机，所述水果传送带上设有若干个用于放置水果的水果运载槽，所述水果传送带的卸料端设有用于辅助水果下落的缓冲装置，所述缓冲装置的位置与托盘传送模块的进料端相对应，所述缓冲装置包括设置在翻转式水果运送模块框架上的固定安装板，所述固定安装板上下两端贯穿有便于水果下落的落料口，落料口处配合设有一个圆筒状的导向装置，导向装置内部设有一个呈锥形结构且具有弹性的缓冲网。

作为本发明再进一步的方案：所述水果及网套同步脱离托盘模块由两条设置在水果传送带上方的果套贴合板组成，两条果套贴合板的宽度略小于托盘上两支爪之间的距离，两条果套贴合板一端与托盘上端面位置相契合，其另一端沿着托盘传输方向逐步抬高，最后又呈缓坡下降。

作为本发明再进一步的方案：所述果套贴合板表面设有防滑层。

作为本发明再进一步的方案：还包括果用于对水果进行称重的品称重及果品检验模块、将不同重量的水果进行分离的水果分级模块、未分级水果回收模块和水果配重模块。

一种上述自动化高效水果套网装置的的套网方法，通过控制模块进行模块化控制，当空载的托盘传送模块到达指定位置后，夹紧切割及套网模块迅速将网套套在本发明托盘闭合的六支爪上，通过托盘上六爪机构将网套撑开，当已经撑开网套的托盘到达翻转式水果运送模块时，翻转式水果运送模块将迅速完成使水果自动进入已经撑开网套的托盘这一步骤，当上述步骤完成，此时水果已经进入托盘传送模块内部，网套附着在托盘外部。当载有水果和网套的托盘到达水果及网套同步脱离托盘模块时，在该模块完成水果和网套同步脱离托盘这一步骤，此时水果的外壁与网套的内壁完全贴合，达到了网套有效保护水果的目的。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的套网套的效率较高，本发明的标准型号可以在每小时完成3200-3300个苹果的套网套工作，高于目前已有方案，突破了已有方案中网套张口及运送部分的瓶颈，整个工作过程不再需要人工干预，自动化程度以及效率进一步提高。

网套装置及具有其的全自动苹果套网套装箱机，采用滚轮挤压的方式运送网套，途中网套容易倾斜、变形，影响工作的成功率，本发明为网套设计了固定装置，减少了工作过程中可能发生的意外情况，提高了成功率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的工作流程图。

图3为本发明中网套夹紧切割及套网模块的结构示意图。

图4为本发明中托盘传送模块的结构示意图。

图5为本发明中盘传送模块的结构俯视图。

图6为本发明中托盘传送模块上支爪闭合时的结构示意图。

图7为本发明中托盘传送模块上支爪张开时的结构示意图。

图8为本发明中翻转式水果运送模块的结构示意图。

图9为本发明中水果及网套同步脱离托盘模块的结构示意图。

图10为本发明中水果及网套同步脱离托盘模块的结构局部放大图。

图11为本发明中网套运送系统的结构示意图。

图12为本发明中扁平网套外壁两侧受力的结构示意图。

图13为本发明中活动杆的结构示意图。

图14为本发明中网套夹紧切割系统的结构示意图。

图15为本发明中网套夹紧切割系统的结构侧视图。

图16为本发明中网套夹紧切割系统切割箱的结构示意图。

图17为本发明中可活动夹紧板的结构示意图。

图18为本发明中套网系统位置的结构示意图。

图19为本发明中套网系统外部机构的结构示意图。

图20为本发明中套网系统核心机构的结构示意图。

图21为本发明中翻转式水果运送模块的结构示意图。

图22为本发明中缓冲装置的结构示意图。

图23为本发明中缓冲装置内部结构图。

图24为本发明中苹果位于水果缓冲处受缓冲网所施加力示意图。

图25为本发明中缓冲网口可松紧之物内壁受苹果挤压力的结构示意图。

图26为本发明中水果及网套同步脱离托盘模块的结构示意图。

图27为本发明中水果及网套同步脱离托盘装置的结构侧视图。

图28为本发明中的苹果受力示意图。

图中：1网套夹紧切割及套网模块、2翻转式水果运送模块、3控制模块、4水果及网套同步脱离托盘模块、5果品称重及果品检验模块、6水果分级模块、7未分级水果回收模块、8水果配重模块、9托盘传送模块、11网套运送系统、12网套夹紧切割系统、13套网系统；

21水果运载槽、22水果传送带、23缓冲装置、41果套贴合板；

91托盘、92驱动电机、93托盘轴承、94张开装置、95传送带；

111网套盘、112滚轴、113长方体网套运送通道、114活动杆、115齿轮系、116电机、117固定板、118销轴装置；

121电热切割笔、122烟雾报警器、123可活动夹紧板、124排风机、125第一单杠单轴气缸、126第一双杆双轴气缸、127开口板、128电热切割笔轨道、129固定式夹紧板；

131针板、132U形升降台、133第二单杠单轴气缸、134气缸支座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-28，本发明实施例中，一种自动化高效水果套网装置，由网套夹紧切割及套网模块1、翻转式水果运送模块2、控制模块3、水果及网套同步脱离托盘模块4、果品称重及果品检验模块5、水果分级模块6、未分级水果回收模块7、水果配重模块8、托盘传送模块9组成。其中，网套夹紧切割及套网模块1和翻转式水果运送模块2均位于托盘传送模块9的上部，其余模块近乎位于同一平面；

本发明的整体工作流程为，通过控制模块3进行模块化控制，当空载的托盘传送模块9到达指定位置后，网套夹紧切割及套网模块1迅速将网套套在本发明托盘闭合的六支爪上，通过托盘上六爪机构将网套撑开，当已经撑开网套的托盘到达翻转式水果运送模块2时，翻转式水果运送模块将迅速完成使水果自动进入已经撑开网套的托盘这一步骤，当上述步骤完成，此时水果已经进入托盘传送模块9内部，网套附着在托盘外部。当载有水果和网套的托盘到达水果及网套同步脱离托盘模块4时，在该模块完成水果和网套同步脱离托盘这一步骤，此时水果的外壁与网套的内壁完全贴合，达到了网套有效保护水果的目的，以上工作过程中均处于连续作业状态，至此本发明的自动化高效水果套网得到了实现，进而进入后续的模块进行水果称重与水果分级等工作；

网套夹紧切割及套网模块所示，该模块由网套运送系统11、网套夹紧切割系统12及套网系统13组成，网套运送系统的作用是将缠绕在网套盘上的网套运送至网套夹紧切割系统12。

网套夹紧切割系统12的作用是将网套运送系统11运送来的网套在指定的位置夹紧，并且完成将连续的网套切割为生产所需的段状网套，进而为套网系统13的套网步骤做准备。

套网系统13的作用是将已经切割完成的网套套在托盘传送模块9六支爪呈闭合状态的托盘91上。

当本发明托盘传送模块9到达指定位置时，此时该模块传送带上的托盘91处于闭合状态；

当闭合的托盘91到达套网系统13中的某一特定位置时，网套夹紧切割系统12中的夹紧装置夹紧仍未切割的网套。继而套网系统13中的针板131通过同步带轮机构的正向运转使得针板131扎在已经切割完成的网套上，与此同时，电热切割笔121将网套快速在指定位置切断。

完成上述步骤后，网套夹紧切割系统12中的夹紧装置收回，已经被切割成段的网套由被夹紧状态转变为松弛状态。夹紧装置收回的同时，已经扎上网套的针板131通过同步带轮机构的运动，将网套口拉开45-50mm其具体拉开长度，可根据需要而设定。

在托盘91已经到达适合套网的位置时，第二单杠单轴气缸133的推杆收缩，气缸推杆的收缩带动与其相连的U形升降台132的下降，进而使得拉开网套45-50mm的针板131下降，从而实现将网套套在闭合的托盘91上。

以上步骤完成后，网套已经套在了六支爪闭合的托盘91上，托盘继续沿传送带的运转方向运转，针板131在已拉开网套45-50mm的基础上继续拉网套，最终实现网套与针板131的分离。完成上述工作后，第二单杠单轴气缸133复位，等待扎向下一个网套，已经套上网套的托盘91将运转至翻转式水果运送模块2。

在已经套上网套的托盘91向翻转式水果运送模块2运送的过程中，通过如图4、图5所示的托盘爪张开装置94与托盘轴承93的相互作用，使得已经套上网套的托盘91的六支爪呈张开状态；

托盘91上六支爪的张开使得网套张开更大的口径，托盘91满足放果要求，从而翻转式水果运送模块2将水果放在已经张开的套有网套的托盘91的六支爪形成的内部圆孔内。

翻转式水果运送模块2位于托盘传送模块9上方，托盘传送模块9从翻转式水果运送模块2的框架中穿过。

待六支爪已张开的托盘91运动到翻转式水果运送模块2时，翻转式水果运送模块2内的水果运载槽21在水果传送带22弧形旋转部位通过重力实现水果与水果运载槽21的脱离，水果刚好进入缓冲装置23中，以避免惯性对水果造成的损伤，同时缓冲装置23外部设有导向槽以确保水果进入对应的等待水果进入的托盘91中，至此网套和水果并没有完全接触，而是网套的内壁与水果的外壁之间有一个托盘91上圆柱形爪的直径间隔；

上述工作完成后，此时托盘91不仅已实现了将网套张开，而且运载了水果，托盘将水果运送至本发明的下一模块即水果及网套同步脱离托盘模块4。

在托盘91距离网套同步脱离托盘模块4最高处还有一定距离时，该模块的两条果套贴合板41已经使得水果沿弧形上表面逐渐抬高，在水果抬高的同时，套在托盘91六支爪上的网套也随着水果的抬高而抬高，在托盘91旋转至传送带95末尾弧形部位一定角度位置时，此时水果位于两条果套贴合板41的最高处，水果与网套在此位置同时脱离托盘91，托盘91旋转至传送带95下表面，水果和网套在此位置完美贴合，至此水果套网完成，已经套网的水果因重力沿果套贴合板41表面滚至果品称重及果品检验模块5的传送带95上；

已套网的水果直接从果套贴合板41表面滚落至果品称重及果品检验模块5的传送带95上，进行后续的称重、果品检验、水果分级等后续工作；

网套夹紧切割及套网模块1由网套运送系统11、网套夹紧切割系统12、套网系统13三大系统组成，三大系统均固连在同一框架上，托盘传送模块9贯穿于套网系统13框架的中间位置。三大系统呈垂直排布，极大的减少了占地。

网套运送系统11的作用是将网套盘里缠绕的网套通过两个滚轴的摩擦使得网套向下部运送，使得网套运送至网套夹紧切割系统12。

网套夹紧切割系统12将运送至指定位置的网套快速夹紧，夹紧完毕后，电热切割笔121在指定位置快速切割，将网套由连续的带状切割为水果套网所需规格的段状。

套网系统的作用是将已经切割完成的网套通过本发明所设计的机构将网套套在托盘传送模块9六爪闭合的托盘91上；

网套运送系统11由网套盘111、销轴装置118、滚轴112、长方体网套运送通道113、固定板117、电机116、齿轮系115、活动杆114组成，固定板117和销轴装置118均固定在网套夹紧切割及套网模块1的框架上，活动杆114通过销轴连接在销轴装置118上；

工人抬起与销轴装置118通过销轴连接的活动杆，将网套盘放在活动杆两个圆形挡块中间位置，活动杆上的两个挡块可以有效防止在网套盘转动时发生位置的偏移。

工人把连续的带状网套头塞进两滚轴112之间的夹缝中，电机116启动后通过齿轮系115的动力传递，将动力传递至滚轴112从而使得滚轴112转动带动网套向下运动。

网套通过长方体网套运送通道113向下运送至网套夹紧切割系统12，为避免连续的带状网套在运送过程中发生位置的偏移，本发明设计了长方体网套运送通道113，该长方体装置内部为空心状态，经实验研究发现水果套网所使用的泡沫网套与外表粗糙的材料摩擦时所产生的摩擦力较小，反之，则较大。因而本发明外表所使用的材料粗糙度较高，进而防止网套与该装置内壁产生更大的摩擦力阻碍网套的运送；

网套夹紧切割系统整体位于箱体结构内部，箱体上表面与网套运送系统11的长方体网套运送通道113直接相连，下表面设计了矩形的通道供网套通过。

网套夹紧切割系统12由电热切割笔121、烟雾报警器122、可活动夹紧板123、排风机124、第一单杆单轴气缸125、第一双杆双轴气缸126、开口板127、电热切割笔轨道128、固定式夹紧板129组成。可活动夹紧板123直接与第一单杠单轴气缸125的杆件相连，可进行直线运动，固定式夹紧板129与箱体相连，工作过程中无任何运动，固定式夹紧板129的外部平面与长方体网套运送通道113的内部某一平面位于同一平面，开口板127通过合页与箱体相连；

网套运送系统11的长方体网套运送通道113直接与网套夹紧切割系统的箱体相连，确保网套网套能够实现无缝运送至网套夹紧切割系统箱体下表面某一特定位置。

网套运送系统11将网套运送至特定位置后，第一单杆单轴气缸125杆件伸出带动可活动夹紧板123向固定式夹紧板129移动，待可活动夹紧板123和固定式夹紧板129夹紧网套时气缸停止伸出，此时网套夹紧工作已经完成。

网套夹紧工作完成后，第一双杆双轴气缸126的伸缩杆伸出从而带动电热切割笔121沿两侧的电热切割笔轨道128移动，电热切割笔121的运动范围位于固定式夹紧板129和可活动夹紧板123中间部位开的槽内；

本发明考虑到电热切割笔121在切割网套的过程中会产生烟气或者电热切割笔上会残存网套材料，因而设计了开口板127，当电热切割笔上有网套材料残存时可以打开开口板127进行清理，默认状态开口板127处于闭合状态，网套夹紧切割系统12处于密闭状态，内部产生的烟气通过排风机124连接管道经过过滤装置排放至室外，当网套夹紧切割系统12内部烟气浓度高于安全值时，烟雾报警器122报警，设备整体急停，根据实际情况采取相对应的安全措施；

套网系统13位于三大系统的最下部，托盘传送模块9贯穿于套网系统13的U形升降台132的中部；

套网系统13由针板131、U形升降台132、第二单杠单轴气缸133、气缸支座、导轨箱体、滑块、电机、导轨、同步带、同步带轮、连接板、针板下部滑块、同步带压板组成。其中，导轨箱体内部连接有三轴导轨，三轴导轨的轴穿入滑块的三个孔，导轨箱体固定连接在外部框架上，连接板两侧连接在上部的滑块上，连接板下部与U形升降台相连。针板131连接在针板下部滑块上，针板下部滑块连接在同步带压板上，以确保网套电机转动时针板131做相向运动；

待网套到达指定位置后，网套电机正转带动同步带轮转动从而使得同步带运动，同步带带动两滑块做相互靠近的相向运动，从而针板131做相互靠近的相向运动，当针板扎上网套时网套电机停止转动，与此同时，网套夹紧切割系统12夹紧与切割工作同步完成。

针板131扎上网套后，网套电机反转至两针板将网套口拉开45-50mm时停止，在针板131拉开网套的同时，第二单杆单轴气缸133的杆收回从而使U形升降台132向下运动，此时待套网的托盘已经到达套网位置，套网系统准确的将网套套在托盘闭合的六支爪上，此时套上网套的托盘继续向前运动，网套电机再次迅速反转直至将网套完全拉开为止，在网套电机反转工作完成后，第二单杠单轴气缸133的杆伸出进行复位，网套电机正转进行复位，针板131和U形升降台132二者同时复位完成，进而进行下一个网套的套网工作；

托盘传送模块9由托盘91、驱动电机92、托盘轴承93、托盘爪张开装置94、传送带95组成，其中托盘91固连在传送带95上，托盘爪张开装置由弹簧和壳体组成；

托盘传送模块9的传送带通过驱动电机92的驱动从而带动固连在传送带上的托盘91运动，但托盘91运动至托盘爪张开装置94时，托盘上安装的托盘轴承93与张开装置94相互作用，托盘爪张开装置的弹簧在托盘轴承93的作用力下压紧，其反作用力使得托盘下部旋转从而使得托盘爪张开。张开爪的托盘随着传送带运动至传送带下部时与传送带下部的托盘爪张开装置94通过相同的作用原理而闭合；

翻转式水果运送模块所示，托盘传送模块9贯穿于翻转式水果运送模块2的框架中。翻转式水果运送模块2由水果运载槽21、水果传送带22、缓冲装置23、电机组成，水果运载槽21固连在水果传送带22上，随着水果传送带的运动而运动；

通过现有的自动化设备将水果放置在本发明的水果运载槽21内，水果传送电机转动带动水果传送带22运动，水果传送带22进而带动水果运载槽21移动，当水果运载槽21运动至传送带末尾弧度部分时，由于重力的作用，水果会脱离水果运载槽21，通过缓冲装置23和水果运载槽21位置的设计，使得水果刚好进入本发明所设计的水果惯性缓冲装置23内。

缓冲装置23连接在翻转式水果运送模块2的框架上。如图22缓冲装置图所示，本发明缓冲装置采用类似于篮球篮板框下部的缓冲网的原理制作而成，缓冲网是由柔性较大的材料制作而成，缓冲网的下部口直径略小于水果的直径，呈近似倒三角形，外部设有刚性的导向装置；

水果缓冲处圆形装置内部设计了类似于松紧带的可松紧之物，使得水果缓冲处水果出口直径具有可伸缩性。

当水果从未缓冲水果入口进入缓冲装置时，水果由于重力的作用具有一定的速度，缓冲装置的缓冲网由柔性材料制作而成，不会对苹果造成损伤，利用柔性材料对水果外壁的摩擦力可使水果速度初步减小，水果进入水果缓冲处时，以外表皮较薄的苹果为例进行受力分析。由于惯性力将水果缓冲处的可松紧之物撑大，进而可松紧之物给水果之反力使得可松紧之物对苹果外壁的摩擦力增大，从而实现水果速度减小至安全速度以内；

综上所述，本缓冲装置利用缓冲网倒三角行的设计实现了缓冲网对水果的初步减速，利用缓冲网底部设计的可松紧之物和缓冲网内壁对水果外壁的摩擦力进行二次减速，从而达到了水果缓冲的目的。

经缓冲装置23缓冲后的水果缓慢的进入爪已张开等待水果进入的托盘91中，并且托盘91上部表面也是由缓冲材料制作而成，从而水果的果损率接近0；

水果及网套同步脱离托盘模块4由两条果套贴合板41组成，两条果套贴合板41的宽度略小于托盘91上两支爪之间的距离，从而使得果套贴合板41不会与托盘爪产生摩擦。

在托盘91距离网套同步脱离托盘模块4最高处一定距离时，该模块的两条果套贴合板41已经使得水果沿弧形上表面逐渐抬高，在水果抬高的同时，套在已经张开的托盘91六支爪上的网套也随着水果的抬高而抬高，在已经张开的托盘91旋转至托盘传送模块9的传送带95末尾弧一定角度的位置时，此时水果位于两条果套贴合板41的最高处，水果与网套在此位置同时脱离已经张开的托盘91，水果和网套在此位置完美贴合，至此，水果套网完成，已经套网的水果因重力沿果套贴合板41表面滚至下一模块执行后续工作；

水果及网套同步脱离托盘装置受力分析；

在苹果沿果套贴合板抬升的过程中，以外表皮较薄的苹果进行受力分析为例，并且在苹果受力最大的位置进行受力分析，如图28苹果受力图，苹果受到上部托盘爪的力F，重力G，果套贴合板对苹果的法向反力Fn，果套贴合板对苹果的摩擦力f, ∅=∅1。

当苹果处于将要向下翻滚的临界状态时，Fn 与重心的短距离为h,F与重心的距离为h2,重心为点O，在没有外力F的作用下列平衡方程得:

ΣFx：F=f+Gsin∅1

ΣFy：Fn=Gcos∅1

ΣMo:

Fn*h*sin∅2=f*h

解得tan ∅1=l/h=tan∅2

即当∅1=∅2时苹果处于临界状态。

经过计算，在本发明果套贴合板角度调节合适的情况下，外力F只需为一个适当的大小即可，力F的大小根据品种而设定。

本发明的有益效果是：本发明的整体工作流程设计合理高效，功能全面，整体设计占地面积小，从而很大程度地提高了工厂的场地利用率，降低了企业的生产成本，更有利于企业的未来发展；

通过对针板的合理化设计达到了针板高效的使网套张开的目的，本发明针板固连在滑台，滑台通过固连装置固连在同步带上，同时以网套传送系统、网套夹紧切割系统为辅助实现了高效套网，使得整个流程更加高效，功能更加完备；

本发明的水果与网套同步分离装置制作简便，可以在无任何动力源干涉的情况下实现水果与网套的同步分离，并且对水果无任何损伤，水果和网套通过本发明所设计的水果与网套同步分离装置后，网套与水果实现了完美的接触，无需后续工作，提高了水果套网的准确度和工作效率。

Claims (5)

1.一种自动化高效水果套网装置，其特征在于，包括控制模块（3）以及与其电性连接的网套夹紧切割及套网模块（1）、翻转式水果运送模块（2）、水果及网套同步脱离托盘模块（4）和托盘传送模块（9），网套夹紧切割及套网模块（1）和翻转式水果运送模块（2）均位于托盘传送模块（9）的上部，其余模块所处的平面相当；

网套夹紧切割及套网模块（1）：用于向托盘传送模块（9）输送切割成段的网套；

托盘传送模块（9）：用于承接网套夹紧切割及套网模块（1）的网套，并且将网套撑开以包裹水果；

翻转式水果运送模块（2）：用于将待包装的水果运输至托盘传送模块（9）的水果进料位置；

水果及网套同步脱离托盘模块（4）：将于将托盘传送模块（9）上的网套和水果一起剥离出去；

所述网套夹紧切割及套网模块（1）包括网套运送系统（11）、网套夹紧切割系统（12）及套网系统（13）；

网套运送系统（11）用于向网套夹紧切割系统（12）输送网套条；

所述网套运送系统（11）包括活动杆（114）以及套设在其上用于缠绕网套的网套盘（111），所述活动杆（114）一端通过销轴装置（118）与框架连接固定，所述网套盘（111）下方设有用于便于网套传输的长方体网套运送通道（113），所述长方体网套运送通道（113）上端口处设有一个与框架连接固定的固定板（117），所述固定板（117）上端设有与长方体网套运送通道（113）连通的开口，靠近开口处设有两个用于夹住网套的滚轴（112），每个滚轴（112）端部都通过固定轴与轴承座转动连接，两个固定轴之间设有相互啮合的齿轮系（115），其中一个固定轴的端部与电机（116）的输出端连接；

网套夹紧切割系统（12）用于将网套运送系统（11）运送来的网套在指定的位置夹紧，并且完成将连续的网套切割为生产所需的段状网套；

所述网套夹紧切割系统（12）包括设置在长方体网套运送通道（113）下方的切割箱，所述切割箱内部设有固定式夹紧板（129）和可活动夹紧板（123），所述可活动夹紧板（123）连接用于带动其运动以完成对网套夹持固定的第一单杠单轴气缸（125），所述固定式夹紧板（129）和可活动夹紧板（123）的中间位置开设有便于电热切割笔（121）移动的切割槽，所述切割箱内部设有便于电热切割笔（121）移动的电热切割笔轨道（128），所述电热切割笔（121）连接用于带动其移动进行切割操作的第一双杆双轴气缸（126）；

所述套网系统（13）的作用是将已经切割完成的网套套在托盘传送模块（9）六支爪呈闭合状态的托盘（91）上；

所述套网系统（13）包括两个用于将网套夹紧的针板（131），所述针板（131）上设有用于刺穿网套的钢针，所述针板（131）安装在U形升降台（132）顶部，所述U形升降台（132）顶部还设有用于带动两个针板（131）相互靠近或者远离的驱动件，所述U形升降台（132）滑动设置在导轨箱体（135）内部，所述U形升降台（132）下端与设置在气缸支座（134）上的第二单杠单轴气缸（133）输出端连接；

所述驱动件包括设置在U形升降台（132）顶部的连接板，所述连接板上设有便于其中一个针板（131）滑动的导轨，针板（131）上设有与导轨相配合的滑块，另一个针板（131）固定在连接板表面，连接板两端分别转动设有一个同步带轮，同步带轮之间通过同步带传动，其中一个同步带轮与网套电机的输出端连接，所述同步带与滑动设置在导轨中的针板（131）连接固定；

所述翻转式水果运送模块（2）包括水果传送带（22），所述水果传送带（22）的输入端连接水果传送电机，所述水果传送带（22）上设有若干个用于放置水果的水果运载槽（21），所述水果传送带（22）的卸料端设有用于辅助水果下落的缓冲装置（23），所述缓冲装置（23）的位置与托盘传送模块（9）的进料端相对应，所述缓冲装置（23）包括设置在翻转式水果运送模块（2）框架上的固定安装板，所述固定安装板上下两端贯穿有便于水果下落的落料口，落料口处配合设有一个圆筒状的导向装置，导向装置内部设有一个呈锥形结构且具有弹性的缓冲网；

所述水果及网套同步脱离托盘模块（4）由两条设置在水果传送带（22）上方的果套贴合板（41）组成，两条果套贴合板（41）的宽度略小于托盘（91）上两支爪之间的距离，两条果套贴合板（41）一端与托盘（91）上端面位置相契合，其另一端沿着托盘（91）传输方向逐步抬高，最后又呈缓坡下降。

2.根据权利要求1所述的自动化高效水果套网装置，其特征在于，所述切割箱一侧设有切割开口以及设置在切割开口处的开口板（127），切割箱内部还设有烟雾报警器（122）。

3.根据权利要求1所述的自动化高效水果套网装置，其特征在于，所述托盘传送模块（9）包括托盘传送带（95），托盘传送带（95）的输入端连接驱动电机（92），传送带（95）上设有若干个等间距设置的托盘（91），托盘（91）上设有用于支撑网套的张开装置（94）以及触发张开装置（94）张开的托盘轴承（93）；

所述张开装置（94）包括托盘上部和托盘下部，所述托盘下部与托盘传送带表面固定连接，托盘下部上端面阵列分布有若干个滑槽轨道，每个滑槽轨道中都滑动配合一个轨道块，每个轨道块上端都设有一个用于将网套撑开的支爪，轨道块与滑槽轨道外端之间通过复位弹簧连接，在复位弹簧的作用下，多个支爪处于聚拢状态，所述托盘上部阵列分布有若干个与支爪相配合的弧形穿孔槽，所述托盘上部外侧设有一个便于托盘轴承（93）安装的安装区域，当托盘轴承（93）受到作用力时，其会带动托盘上部转动，这样在弧形穿孔槽的引导下，多个支爪会被迫张开，从而完成网套的撑开操作。

4.根据权利要求3所述的自动化高效水果套网装置，其特征在于，所述果套贴合板（41）表面设有防滑层。

5.一种权利要求1所述的自动化高效水果套网装置的的套网方法，其特征在于，通过控制模块（3）进行模块化控制，当空载的托盘传送模块（9）到达指定位置后，网套夹紧切割及套网模块（1）迅速将网套套在托盘闭合的六支爪上，通过托盘上六爪机构将网套撑开，当已经撑开网套的托盘到达翻转式水果运送模块（2）时，翻转式水果运送模块（2）将迅速完成使水果自动进入已经撑开网套的托盘这一步骤，当上述步骤完成，此时水果已经进入托盘传送模块（9）内部，网套附着在托盘外部，当载有水果和网套的托盘到达水果及网套同步脱离托盘模块（4）时，在该模块完成水果和网套同步脱离托盘这一步骤，此时水果的外壁与网套的内壁完全贴合，达到了网套有效保护水果的目的。

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