CN113443209B - 翻网机构及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种翻网机构及方法。翻网机构包括撑网装置、钩网装置和拉网装置；所述撑网装置是网套的载体，网套套在撑网装置外侧；撑网装置的外表面上设有内凹部分；所述钩网装置包括若干绕所述撑网装置布置的拉杆单元；所述拉杆单元包括末端带有钩状体的杆件，还包括用于驱动杆件沿网套的径向方向移动的径向驱动装置；所述钩状体的位置与撑网装置上的内凹部分相对应；所述拉网装置用于驱动所述钩网装置和撑网装置沿网套的轴向方向相对移动。本发明可以实现网套翻网的自动化操作，可保证网套被正确套在目标物体上，可靠性高，包装效果好，还具有结构简单、控制方便等优点。

Description

翻网机构及方法
技术领域
本发明涉及一种翻网的机构装置，还涉及一种机械化翻网的方法。
背景技术
为了解决人工包装蔬菜、水果，操作效率低下，成本高的问题，人们开始逐渐研发自动套装网套的包装器械。
如公告号为CN211996284U的中国实用新型专利《一种果蔬套网机》，其公开了一种机械化套网装置，它是利用四个张合机械手撑开网套的上端，网套下端保持收缩，然后使果蔬落入到网套中，利用果蔬的重力将网套拉扯下来，使果蔬与包裹好的网套一同落入到传送带上。这种结构的缺陷在于：果蔬大小各不相同，落下的滚落状态、速度、方向也受很多其它因素的影响，并不可控，导致很多果蔬直接穿过网套，或只包裹了一部分，可靠性差，包装效果无法保证。
另一方面，翻套是一种可能的套装实现方式，即从一侧将网套翻到目标物体上。但是，现有技术中没有实现翻套操作的机械化装置，因此借助翻套方式实现网套包装仍然无法实现。
发明内容
本发明提出了一种翻网机构及方法，其目的是：实现翻网的机械化操作。
本发明技术方案如下：
一种翻网机构，包括撑网装置、钩网装置和拉网装置；
所述撑网装置是网套的载体，网套套在撑网装置外侧；撑网装置的外表面上设有内凹部分；
所述钩网装置包括若干绕所述撑网装置布置的拉杆单元；所述拉杆单元包括末端带有钩状体的杆件，还包括用于驱动杆件沿网套的径向方向移动的径向驱动装置；所述钩状体的位置与撑网装置上的内凹部分相对应；
所述拉网装置用于驱动所述钩网装置和撑网装置沿网套的轴向方向相对移动。
作为本翻网机构的进一步改进：所述撑网装置的内凹部分还设有用于与所述钩状体的末端相接触的斜面或锥面；
所述钩网装置中还包括弹性复位机构，所述径向驱动装置通过弹性复位机构与所述杆件相连接；当钩状体触碰到斜面或锥面时，杆件会在斜面或锥面的作用下使所述弹性复位机构发生形变、实现杆件的自动回退。
作为本翻网机构的进一步改进：所述拉杆单元还包括滑轨和滑板，所述滑板安装在滑轨上；
所述径向驱动装置为驱动气缸，所述驱动气缸的缸体相对于滑轨固定设置，伸出杆与所述滑板相连接，用于驱动滑板沿滑轨移动；所述杆件通过滑动配合方式安装在滑板上，该滑动配合的方向与所述滑轨方向平行；
所述弹性复位机构包括固定安装在滑板上的顶杆，还包括安装在杆件的内腔中的复位弹簧，所述复位弹簧一端与杆件相连接、另一端与所述顶杆相连接。
作为本翻网机构的进一步改进：所述钩状体的末端带有滚轮。
作为本翻网机构的进一步改进：所述拉网装置包括升降体，所述升降体上设有安装板，所述安装板中部开设有通孔，所述拉杆单元绕所述通孔圆周均布，且拉杆上设有钩状体的一端朝向所述通孔的圆心。
作为本翻网机构的进一步改进：所述撑网装置包括基体，所述基体上安装有驱动机构和升降块，所述驱动机构用于驱动升降块相对于基体上下移动；
所述基体上还设置有多个绕所述升降块圆周布置的撑杆，所述撑杆上端与所述基体铰接；所述撑杆之间的空隙即为撑网装置的内凹部分；
所述撑口机构还包括连杆；所述升降块通过所述连杆推动所述撑杆相对于基体转动，以实现撑杆的收放动作。
作为本翻网机构的进一步改进：所述撑杆的下端还固定安装有斜块，所述连杆一端与斜块转动连接、另一端与升降块转动连接；用于与所述钩状体的末端相接触的斜面设置在斜块上；
或者，所述连杆一端与撑杆下端转动连接、另一端与升降块转动连接；用于与所述钩状体的末端相接触的斜面设置在连杆上。
作为本翻网机构的进一步改进：所述基体包括上座、下座和连接柱，所述上座通过连接柱与所述下座固定连接，所述下座位于撑杆的下端处；
所述驱动机构包括电机和丝杠；所述电机安装在上座上，输出轴与所述丝杠相连接；所述丝杠与所述升降块螺纹配合；
每两个相邻的撑杆为一组，对应连接同一个连杆，该连杆位于两个撑杆之间。
作为本翻网机构的进一步改进：所述撑网装置为托架，托架包括由若干立杆支撑的碗口；所述立杆之间的空隙即为撑网装置的内凹部分；所述碗口的底面即为所述锥面。
本发明还提出了一种基于上述翻网机构的翻网方法，包括以下步骤：
步骤1、将网套套在撑网装置上，网套靠近斜面或锥面所在的一端超过所述撑网装置的端部并处于收口状态；将用于支撑翻网后的网套的目标物体放置在网套收口一端的外侧；
步骤2、所述钩网装置动作，使拉杆单元的钩状体插入网套并进入撑网装置的内凹部分中；
步骤3、拉网装置动作，使撑网装置与钩网装置之间发生相对移动，钩状体开始向网套收口的一端移动；
步骤4、拉杆单元的末端触碰到斜面或锥面后，杆件在斜面或锥面的作用下使所述弹性复位机构发生形变，实现杆件的自动回退；
步骤5、当拉杆单元越过网套收口的一端，杆件在弹性复位机构的作用下开始向网套的中心方向移动，网套的内表面开始被翻到外侧；
步骤6、拉网装置继续移动，直至网套被翻过且套在目标物体上，翻套完成。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：（1）本发明使用带有钩状体的拉杆单元勾住网套，然后通过轴向移动实现翻套动作，提供了网套包装的新方式，整个动作过程可控，可保证网套被正确套在目标物体上，可靠性高，包装效果好；（2）撑网装置的内凹部分带有斜面或锥面，可以对拉杆单元起到导向作用，驱动其自动回退，越过撑网装置的端部，避免碰撞，并将网套的内侧顺利翻到外侧；（3）对于带有撑杆的可收放式的撑网装置，本发明巧妙地将斜面设置在驱动机构部分的连杆/斜块上，同时实现了撑杆的动作和拉杆单元的导向；（4）对于静态的撑网装置——托架，巧妙地将碗口的正面盛放目标物体，底面作为导向的锥面，同时实现了目标物品的放置和拉杆单元的导向。
附图说明
图1为实施例一中，撑口机构的结构示意图；
图2为图1中A部分的放大示意图；
图3为实施例一中钩网装置的结构示意图；
图4为实施例一中拉杆单元的结构示意图；
图5为实施例一中拉杆单元的剖视示意图；
图6为实施例二中托架的结构示意图；
图7为实施例二中钩网装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的技术方案：
实施例一
本实施例中，撑网装置是一种动态可收放的撑口机构，它可以将网套口撑开，然后再配合钩网装置、拉网装置来实现翻网。
如图1和2，撑网装置包括基体，所述基体上安装有驱动机构和升降块8，所述驱动机构用于驱动升降块8相对于基体上下移动。
所述基体上还设置有多个绕所述升降块8圆周布置的撑杆4，所述撑杆4上端与所述基体铰接；所述撑网装置还包括连杆7，所述升降块8通过所述连杆7推动所述撑杆4相对于基体转动，以实现撑杆4的收放动作。
具体的，所述撑杆4的下端还固定安装有斜块11，所述连杆7一端与斜块11转动连接、另一端与升降块8转动连接。进一步的，为了节省空间，每两个相邻的撑杆4为一组（本实施例共八支撑杆4，分为四组），每组对应一个斜块11与一个连杆7，该斜块11和连杆7位于两个撑杆4之间。
作为连杆7的另一种连接方式：所述连杆7一端与撑杆4直接转动连接、另一端与升降块8转动连接。同时，还可以将连杆7部分设计得较宽，顶面作为斜面，后续拉杆进行导向。
本实施例中，所述基体包括上座3、下座6和连接柱5，所述上座3通过连接柱5与所述下座6固定连接，所述下座6为圆盘状，位于撑杆4的下端处。
所述驱动机构则包括电机9和丝杠10。所述电机9安装在上座3上，输出轴与所述丝杠10相连接；所述丝杠10与所述升降块8螺纹配合。丝杠10的下端与下座6转动连接。
所述驱动机构还可以采用其它结构形式，例如基体只包括上座3，所述驱动机构则是安装在上座3上的电动推杆，或者是使用气缸或油缸带动升降块8上下移动。
进一步的，为了方便本机构插入网套，还包括用于驱动基体上下移动的升降驱动装置。所述升降驱动装置为升降气缸14，安装在架体12上，所述升降气缸14的伸出杆连接有连接座1。连接座1与架体12之间通过导向柱13实现滑动导向。所述连接座1下端通过缓冲弹簧2与所述上座3相连接。同理，上座3与连接座1之间通过导向杆实现滑动导向。
需要撑开网套口时，升降气缸14动作，将撑杆4部分插入网套，然后电机9带动丝杠10旋转，升降块8在连杆7的约束下无法转动，只能向下移动，通过连杆7推动撑杆4的下端向外侧张开，实现撑套动作。
图3为与本机构相配合的拉网装置与钩网装置部分。
拉网装置包括升降体15，它由气缸或者电机驱动沿竖向的导轨动作。
拉杆单元16作为钩网装置，安装在升降体15上，环绕升降体15上通孔设置。
如图4和5，每个拉杆单元16均包括末端带有钩状体16-7的杆件16-6。所述拉杆单元16还包括径向驱动装置、滑轨16-2、滑板16-3和弹性复位机构。
所述滑板16-3安装在滑轨16-2上。
所述杆件16-6通过滑动配合方式安装在滑板16-3上，该滑动配合的方向与所述滑轨16-2方向平行。本实施例中，杆件16-6与滑板16-3之间的滑动配合是通过导向块16-5实现的，所述导向块16-5固定安装在滑板16-3上，所述杆件16-6上开设有滑槽，该滑槽与所述导向块16-5上的导向凸起相配合。也可以通过其它结构来实现，例如在滑板16-3上设置一组导轨，杆件16-6通过滑块安装在导轨上；或者在滑板16-3上设置一个导向孔，将杆件16-6安装在该导向孔中。滑动配合的实现方式属于常规技术，不做赘述。
所述弹性复位机构用于推动所述杆件16-6相对于滑板16-3向钩状体16-7所在一端的方向移动。本实施例中，所述弹性复位机构包括固定安装在滑板16-3尾端的顶杆16-4，还包括安装在杆件16-6的内腔中的复位弹簧16-9，所述复位弹簧16-9一端与杆件16-6相连接、另一端与所述顶杆16-4相连接。还可以通过其它结构来实现弹性复位，比如使用套筒代替顶杆16-4，杆件16-6的尾端和复位弹簧16-9都安装在该套筒中；也可以使用拉簧结构直接拉动杆件16-6。
所述径向驱动装置用于驱动滑板16-3沿滑轨16-2移动。本实施例中，径向驱动装置为驱动气缸16-1，所述驱动气缸16-1的缸体相对于滑轨16-2固定设置，所述驱动气缸16-1的伸出杆与所述滑板16-3相连接。还可以使用电动机与丝杆导轨结构、或者电动机与齿轮齿条机构等，来实现滑板16-3的直线移动驱动。
所述拉杆单元16为四组，绕所述通孔圆周均布，且杆件16-6上设有钩状体16-7的一端朝向所述通孔的圆心，且钩状体16-7是向上弯曲的（钩向下）。
所述钩状体16-7的末端可以是硬质的，直接与斜面滑动接触。优选的，在钩状体16-7的末端安装滚轮16-8，将滑动摩擦转换为滚动摩擦，降低摩擦力，减小损耗，延长使用寿命。
本实施例的翻网过程如下：如前所述，首先撑网装置插入网套后，撑杆4同步撑开，完成撑网动作。此时，网套的下端超出下座6一部分，处于收口状态，这部分会被压到其它部件上，比如图6所示的托架17上的碗口中。同时，撑网装置是位于图3所示的安装板15-1的通孔中的，各驱动气缸16-1处于收缩状态。然后开始向下翻动网套：驱动气缸16-1动作，各拉杆单元16的钩状体16-7插入网套并穿过撑杆4之间的间隙，然后升降体15开始下降，拉杆单元16勾住网套开始下翻，当钩状体16-7末端的滚轮16-8碰到斜块11的上表面时，在斜块11的作用下，杆件16-6开始回退，直至钩状体16-7越过下座6，杆件16-6在复位弹簧16-9的作用下开始再次向中心靠拢，同时网套的内表面开始被翻到外侧，最终完成了网套的下翻动作，此时网套被套在托架17上，网套当前的上端同样处于收口状态。最后驱动气缸16-1收缩，撑网装置则回到收缩状态，等待下次动作。
实施例二
本实施例事实上是实施例一的延续，但是二者的翻网原理是类似的。
在实施例一完成后，其它装置（或通过人工操作）会将被包装的物体（比如果蔬）放在图6中托架17的碗口中，压住网套的上端。后续需要将套在如图6所示的托架17上的网套再上翻回来，也就完成了对物体的包装。
如图7，相对于实施例一，拉杆单元16的区别主要在于钩状体16-7是向下弯曲的（钩向上）。
如图6，托架17作为本实施例的撑网装置，它包括由若干立杆17-1组成的架体12和架体12顶部的碗口，碗口用于盛放被包装物体，碗口底部是一个锥面17-2。
所述托架17还可以采用其它结构形式，例如碗口的底部只有一个较细的立柱支撑，立柱的周围都是所述内凹部分，用于容纳钩状体16-7。
在翻网前，托架17是位于图7所示的安装板15-1的通孔中的，各驱动气缸16-1处于收缩状态。
然后开始向上翻动网套：驱动气缸16-1动作，各拉杆单元16的钩状体16-7插入网套并穿过立杆17-1之间的间隙，然后升降体15开始上升，拉杆单元16勾住网套开始上翻，当钩状体16-7末端的滚轮16-8碰到锥面17-2时，杆件16-6开始回退，直至钩状体16-7越过托架17的上端，杆件16-6在复位弹簧16-9的作用下开始再次向中心靠拢，同时也完成了网套的上翻动作。此时，网套包裹在被包装物体的外侧。最后驱动气缸16-1收缩归位。
由此可见，实施例一的第一次翻网，是将网套套在托架上，等果蔬被放到碗口中之后，再进行实施例二的第二次翻网，将网套翻回到果蔬上，最终完成了果蔬（或其它物体）的自动化套装。
实施例三
本实施例与实施例一的不同之处在于，驱动气缸直接驱动杆件动作，中间不增加弹性复位机构。同时，撑网装置上也不必设置斜面或锥面。
当升降体运动时，控制程序通过移动距离判断钩状体快到达撑网装置端部时，开始控制驱动气缸收缩，将网翻过来。这种结构虽然简单，也可以实现翻网动作，但是气缸动作的速度较快，时机也很难把握，容易导致钩状体在撤出时脱网，导致翻网失败，调试难度较高。
实施例四
本实施例与实施例二的不同之处在于，驱动气缸直接驱动杆件动作，中间不增加弹性复位机构。同时，托架上也不必设置斜面或锥面。
与实施例三同理，当升降体运动时，控制程序通过移动距离判断钩状体快到达碗口时，开始控制驱动气缸收缩，将网翻过来。本实施例同样存在容易脱网的问题。

Claims (8)

1.一种翻网机构，其特征在于：包括撑网装置、钩网装置和拉网装置；
所述撑网装置是网套的载体，网套套在撑网装置外侧；撑网装置的外表面上设有内凹部分；
所述钩网装置包括若干绕所述撑网装置布置的拉杆单元（16）；所述拉杆单元（16）包括末端带有钩状体（16-7）的杆件（16-6），还包括用于驱动杆件（16-6）沿网套的径向方向移动的径向驱动装置；所述钩状体（16-7）的位置与撑网装置上的内凹部分相对应；
所述拉网装置用于驱动所述钩网装置和撑网装置沿网套的轴向方向相对移动；
所述撑网装置的内凹部分还设有用于与所述钩状体（16-7）的末端相接触的斜面或锥面；
所述钩网装置中还包括弹性复位机构，所述径向驱动装置通过弹性复位机构与所述杆件（16-6）相连接；当钩状体（16-7）触碰到斜面或锥面时，杆件（16-6）会在斜面或锥面的作用下使所述弹性复位机构发生形变、实现杆件（16-6）的自动回退；
所述拉杆单元（16）还包括滑轨（16-2）和滑板（16-3），所述滑板（16-3）安装在滑轨（16-2）上；
所述径向驱动装置为驱动气缸（16-1），所述驱动气缸（16-1）的缸体相对于滑轨（16-2）固定设置，伸出杆与所述滑板（16-3）相连接，用于驱动滑板（16-3）沿滑轨（16-2）移动；所述杆件（16-6）通过滑动配合方式安装在滑板（16-3）上，该滑动配合的方向与所述滑轨（16-2）方向平行；
所述弹性复位机构包括固定安装在滑板（16-3）上的顶杆（16-4），还包括安装在杆件（16-6）的内腔中的复位弹簧（16-9），所述复位弹簧（16-9）一端与杆件（16-6）相连接、另一端与所述顶杆（16-4）相连接。
2.如权利要求1所述的翻网机构，其特征在于：所述钩状体（16-7）的末端带有滚轮（16-8）。
3.如权利要求1所述的翻网机构，其特征在于：所述拉网装置包括升降体（15），所述升降体（15）上设有安装板（15-1），所述安装板（15-1）中部开设有通孔，所述拉杆单元（16）绕所述通孔圆周均布，且拉杆上设有钩状体（16-7）的一端朝向所述通孔的圆心。
4.如权利要求1所述的翻网机构，其特征在于：所述撑网装置包括基体，所述基体上安装有驱动机构和升降块（8），所述驱动机构用于驱动升降块（8）相对于基体上下移动；
所述基体上还设置有多个绕所述升降块（8）圆周布置的撑杆（4），所述撑杆（4）上端与所述基体铰接；所述撑杆（4）之间的空隙即为撑网装置的内凹部分；
所述撑网装置还包括连杆（7）；所述升降块（8）通过所述连杆（7）推动所述撑杆（4）相对于基体转动，以实现撑杆（4）的收放动作。
5.如权利要求4所述的翻网机构，其特征在于：所述撑杆（4）的下端还固定安装有斜块（11），所述连杆（7）一端与斜块（11）转动连接、另一端与升降块（8）转动连接；用于与所述钩状体（16-7）的末端相接触的斜面设置在斜块（11）上；
或者，所述连杆（7）一端与撑杆（4）下端转动连接、另一端与升降块（8）转动连接；用于与所述钩状体（16-7）的末端相接触的斜面设置在连杆（7）上。
6.如权利要求4所述的翻网机构，其特征在于：所述基体包括上座（3）、下座（6）和连接柱（5），所述上座（3）通过连接柱（5）与所述下座（6）固定连接，所述下座（6）位于撑杆（4）的下端处；
所述驱动机构包括电机（9）和丝杠（10）；所述电机（9）安装在上座（3）上，输出轴与所述丝杠（10）相连接；所述丝杠（10）与所述升降块（8）螺纹配合；
每两个相邻的撑杆（4）为一组，对应连接同一个连杆（7），该连杆（7）位于两个撑杆（4）之间。
7.如权利要求1所述的翻网机构，其特征在于：所述撑网装置为托架（17），托架（17）包括由若干立杆（17-1）支撑的碗口；所述立杆（17-1）之间的空隙即为撑网装置的内凹部分；所述碗口的底面即为锥面。
8.一种基于如权利要求1所述的翻网机构的翻网方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1、将网套套在撑网装置上，网套靠近斜面或锥面所在的一端超过所述撑网装置的端部并处于收口状态；将用于支撑翻网后的网套的目标物体放置在网套收口一端的外侧；
步骤2、所述钩网装置动作，使拉杆单元（16）的钩状体（16-7）插入网套并进入撑网装置的内凹部分中；
步骤3、拉网装置动作，使撑网装置与钩网装置之间发生相对移动，钩状体（16-7）开始向网套收口的一端移动；
步骤4、拉杆单元（16）的末端触碰到斜面或锥面后，杆件（16-6）在斜面或锥面的作用下使所述弹性复位机构发生形变，实现杆件（16-6）的自动回退；
步骤5、当拉杆单元（16）越过网套收口的一端，杆件（16-6）在弹性复位机构的作用下开始向网套的中心方向移动，网套的内表面开始被翻到外侧；
步骤6、拉网装置继续移动，直至网套被翻过且套在目标物体上，翻套完成。
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