CN114145477A - 一种新型的草莓清洗整理机及其工作方法 - Google Patents

一种新型的草莓清洗整理机及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型的草莓清洗整理机及其工作方法，包括三工位旋转工作台、草莓上料机构、草莓清洗机构、草莓卸料机构和草莓收集整理装置。草莓上料机构实现草莓在草莓夹座上的安放，草莓清洗机构实现对草莓的清洗功能，草莓卸料机构使草莓从夹座上脱离，掉落到下方的草莓收集整理装置，由收集整理装置实现草莓在草莓收集板上的整齐收集，三工位工作台以120度为一个旋转单位旋转，从而实现各运动的协调进行。本发明能够实现全自动草莓分离、清洗、整理和收集，使用方便，效率高，适用于草莓产业的自动化生产线布置，具有极大的市场价值。

Description

一种新型的草莓清洗整理机及其工作方法
技术领域
本发明涉及一种新型的草莓清洗整理机，特别适用于对大批量草莓的清洗、整理和收集的生产线布置。
背景技术
目前我国草莓种植面积和产量以居世界前列，市面上也出现了一些相关的草莓采摘设备，但对于采摘后草莓的清洗、分拣、整理和包装等工作大部分依然依靠人工完成。
采摘后草莓处理环节中，存在草莓数量大，表皮容易损坏，大小草莓分拣困难等问题，目前市场上并没有成熟的草莓分拣整理设备，相关的设计也都只能实现简单的分拣，并没有实现完全的自动化生产。
因此，一款能够实现对草莓分拣、清洗和整理的完全自动化生产装置是极有市场的。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种新型的草莓清洗整理机及其工作方法。
本发明首先提供了一种新型的草莓清洗整理机，其包括三工位旋转工作台、草莓上料机构、草莓清洗机构、草莓卸料机构和草莓收集整理装置；
所述三工位旋转工作台包括旋转轴、舵机、连接杆座、旋转台柱、周向滑槽、圆盘和三个草莓夹座；旋转台柱与圆盘固定连接，内嵌在旋转台柱中的舵机和旋转轴固连，连接杆座位于圆盘上方，旋转轴和连接杆座固连，连接杆座具有三根连接杆，连接杆的末端和草莓夹座连接，圆盘上开有周向滑槽，三个草莓夹座均设置在周向滑槽内；
草莓上料机构、草莓清洗机构和草莓卸料机构分别以120度的间隔均匀固定在圆盘上，且均位于周向滑槽外侧，草莓上料机构实现草莓在草莓夹座上的安放，草莓清洗机构实现对草莓的清洗功能，草莓卸料机构使草莓从草莓夹座上脱离，并掉落到下方的草莓收集整理装置，由收集整理装置实现草莓在草莓收集板上的整齐收集；草莓收集整理装置正对草莓卸料机构；
所述草莓夹座包括滑块、滑块滚轮、连杆、定导座、弹簧、侧板、滑轴、草莓夹壁、导向轴；滑块下部连接有滑块滚轮，滑块设置在导向轴上可沿导向轴滑动，导向轴与滑轴相互垂直，滑块的上部还对称铰接有两根连杆，两根连杆的另一端分别和草莓夹壁前后两端铰接，草莓夹壁前后两端固接有滑轴，滑轴和位于草莓夹座前后两端的定导座可滑动配合，定导座和两侧侧板固连。
作为本发明的优选方案，草莓夹壁的内壁形成上大下小的锥形，与草莓上大下小的形状贴合，下部圆周为35mm，上部圆周为50mm。
作为本发明的优选方案，所述的草莓上料机构包括草莓分离机构，所述的草莓分离机构包括上分离板和下分离板，上分离板上设置尺寸为50mm的大孔，下分离板设置尺寸为35mm的小孔，大孔和小孔上下位置对应；上分离板和下分离板之间的距离可供草莓夹座穿过。
作为本发明的优选方案，所述草莓清洗机构包括盐水储存器、循环净化器、喷洒器，盐水储存器固定安装在圆盘上，通过一根导管连接喷洒器，循环净化器一端连接草莓夹座的出水口，一端连接盐水储存器；喷洒器采用花洒结构喷水，且内置盐水循环系统。
作为本发明的优选方案，所述草莓卸料机构包括平面凸轮、落草莓孔，落草莓孔布置在平面凸轮前部，平面凸轮的凸起方向朝向周向滑槽侧，凸轮能与草莓夹座上的滚轮配合触发草莓夹座打开。
作为本发明的优选方案，所述草莓收集整理装置包括草莓筐、传送带、传送带电机、横向丝杠模组、二轴移动盘、横向滑块导轨、纵向丝杠模组、纵向滑块导轨；草莓筐排列在传送带上，传送带电机驱动传送带运动，二轴移动盘安装在横向滑块导轨上，横向丝杠模组与二轴移动盘通过螺纹配合，可驱动二轴移动盘沿横向滑块导轨滑动，滑块导轨具有一底座，该底座设置在纵向滑块导轨上，且底座与纵向丝杠模组螺纹配合，纵向丝杠模组可驱动滑块导轨及其上的组件沿纵向滑块导轨移动。
作为本发明的优选方案，草莓筐上沿横向和纵向等间隔地开有草莓孔。
本发明还公开了一种上述的草莓清洗整理机的草莓清洗整理方法，其包括以下步骤：
1)舵机带动旋转轴转动，旋转轴驱动连接杆座旋转，连杆座带动草莓夹座沿着周向滑槽周向滑动，舵机以120度为一个旋转单位；
2)草莓夹座进入草莓上料机构，滑块处于自由状态，两侧草莓夹壁被弹簧弹力顶住而相互贴合，直径大于35mm的大草莓通过分离机构的上部大孔落下，停留在草莓夹座中，而最大直径小于35mm的小草莓则从草莓夹座内的空腔中掉落，并从分离机构的下部小孔处被分离；
3)之后，草莓夹座进入草莓清洗机构，盐水储存器将配好浓度的盐水泵入喷洒器，喷洒器喷出的水充分冲洗草莓夹座内腔里的草莓，草莓夹座下部流出的盐水又通过循环净化器进行杂质滤除和盐分调节，返回储存器中，从而实现清洗水流的节约利用；
4)之后，草莓夹座转动到卸料工位时，滚轮被平面凸轮往内侧顶起，滑块沿着导向轴向夹座的内侧滑动，连杆向两侧推出，抵消弹簧力，滑轴沿定导座向外滑动，草莓夹壁分开，当夹壁分开到大于草莓直径时，草莓夹座被打开，草莓从落草莓孔落入草莓收集整理装置中；
5)初始位置时，草莓筐的顶点位置的草莓孔刚好对着落草莓孔，当一个草莓落下后，横向丝杠模组运动，每次进给一个草莓筐的孔间隔，当一排草莓筐落满草莓后，纵向丝杠模组进给一个孔间隔，草莓落入草莓筐的第二行，然后横向丝杠模组反向以一个孔间隔为单元进给，重复上述过程，实现草莓准确落入草莓筐的孔中；
6)待一个草莓筐落满草莓后，传送带电机转动，通过传送带带动排列于其上的草莓筐落入到二轴移动盘上，利用空草莓筐直接将满草莓筐顶出，从而实现整理、收集草莓的自动化。
本发明能够实现全自动草莓分离、清洗、整理和收集，使用方便，效率高，适用于草莓产业的自动化生产线布置，具有极大的市场价值。
附图说明
图1为本发明草莓清洗和收集装置的示意图；
图2为本发明草莓清洗和收集装置三工位旋转台的示意图；
图3为本发明草莓清洗和收集装置草莓上料机构的示意图；
图4为本发明草莓清洗和收集装置草莓夹座的示意图；
图5为本发明草莓清洗和收集装置草莓清洗机构的示意图；
图6为本发明草莓清洗和收集装置草莓卸料机构图的示意图；
图7为本发明草莓清洗和收集装置草莓收集工位图的示意图；
图中，三工位旋转工作台1、草莓上料机构2、草莓清洗机构3、草莓卸料机构4、草莓收集整理装置5、旋转轴11、舵机12、连接杆座13、旋转台柱14、周向滑槽15、圆盘16、草莓分离机构21、草莓夹座22、滑块221、滑块滚轮222、连杆223、定导座224、弹簧225、侧板226、滑轴227、草莓夹壁228、导向轴229、盐水储存器31、循环净化器32、喷洒器33、平面凸轮41、落草莓孔42、草莓筐51、传送带52、传送带电机53、横向丝杠模组54、二轴移动盘55横向滑块导轨56、纵向丝杠模组57、纵向滑块导轨58。
具体实施方式
如图1所示，草莓清洗和收集装置包括三工位旋转工作台1、草莓上料机构2、草莓清洗机构3、草莓卸料机构4和草莓收集整理装置5。草莓上料机构2、草莓清洗机构3和草莓卸料机构4分别以120度的间隔均匀固定在三工位旋转工作台1上，草莓收集整理装置5正对草莓卸料机构4。工作时，草莓上料机构2实现草莓在草莓夹座上的安放，草莓清洗机构3实现对草莓的清洗功能，草莓卸料机构4使草莓从夹座上脱离，掉落到下方的草莓收集整理装置5，由收集整理装置5实现草莓在草莓收集板上的整齐收集，三工位工作台1以120度为一个旋转单位旋转，从而实现各运动的协调进行。
如图2所示，三工位旋转工作台1包括旋转轴11、舵机12、连接杆座13、旋转台柱14、周向滑槽15、圆盘16和三个草莓夹座22。内嵌在旋转台柱14中的舵机12和旋转轴11固连，旋转轴11和三根连接杆座13固连，连接杆座13的末端和草莓夹座连接，旋转台柱14与圆盘16固定连接，圆盘16上开有所述周向滑槽15，连接杆座13位于圆盘16的上方，连接杆座13具有三个呈120度均匀分布的连接杆，三个连接杆的端部分别连接一个草莓夹座22，草莓夹座22设置在周向滑槽内。工作时，舵机12带动轴11转动，轴11驱动连接杆座13旋转，连杆座13带动草莓夹座沿着周向滑槽15周向滑动，舵机以120度为旋转单位，旋转三个单位后完成一次清洗整理。
如图3所示，草莓上料机构2包括草莓分离机构21，草莓分离机构21如图4右侧所示，草莓分离机构21包括上分离板和下分离板，上分离板上设置尺寸为50mm的大孔，下分离板设置尺寸为35mm的小孔，大孔和小孔上下位置对应；上分离板和下分离板之间的距离可供草莓夹座22穿过。直径大于35mm的大草莓通过分离机构21的上部大孔落下，停留在草莓夹座中，而最大直径小于35mm的小草莓则从草莓夹座锥形腔中掉落，从分离机构21的下部小孔处落下，实现分离。
如图4所示，所述草莓夹座22包括滑块221、滑块滚轮222、连杆223、定导座224、弹簧225、侧板226、滑轴227、草莓夹壁228、导向轴229；滑块221下部连接有滑块滚轮222，滑块221设置在导向轴229上可沿导向轴滑动，导向轴229与滑轴227相互垂直，滑块221的上部还对称铰接有两根连杆223，两根连杆223的另一端分别和草莓夹壁228前后两端铰接，草莓夹壁228固接有滑轴227，滑轴227和定导座224可滑动配合，定导座224和两侧侧板226固连，滑轴与导向轴229相互垂直，两者均可沿各自轴线方向运动。
工作时，滑块221若处于自由状态，两侧草莓夹壁228被弹簧225弹力顶住而相互贴合，内壁形成上大下小的锥形，与草莓上大下小的形状贴合，下部圆周为35mm，上部圆周为50mm，直径大于35mm的大草莓通过分离机构21的上部大孔落下，停留在该锥形腔中，而最大直径小于35mm的小草莓则从锥形腔中掉落，从分离机构21的下部小孔处落下，实现分离。最大直径小于35mm的小草莓可以直接落至小草莓清洗整理机中，从而实现小草莓的清洗和手机，小草莓清洗整理机除尺寸不一外，其他结构可以与本实施例所述的草莓清洗整理机一致，故不赘述。当需要对大草莓进行卸料操作时，滑块221沿着导向轴229向夹座22的内侧滑动，连杆223向两侧推出，抵消弹簧力，滑轴227沿定导座224向外滑动，草莓夹壁228分开，当夹壁228分开到大于草莓直径时，草莓从夹座22中掉落。
如图5所示，草莓清洗机构3包括盐水储存器31、循环净化器32、喷洒器33，盐水储存器31固定安装在圆盘16上，通过一根导管连接喷洒器33，循环净化器32一端连接草莓夹座22底部的出水口，一端连接盐水储存器31。工作时，盐水储存器31将配好浓度的盐水泵入喷洒器33，喷洒器33喷出的水类似于花洒，充分冲洗草莓夹座22内腔里的草莓，草莓夹座22下部流出的盐水又通过循环净化器32进行杂质滤除和盐分调节，又返回储存器31中，从而实现清洗水流的节约利用。
如图6所示，草莓卸料机构4包括平面凸轮41和落草莓孔42，平面凸轮41固定安装在圆盘16上，落草莓孔42是一个槽型孔，布置在平面凸轮41前部。凸轮41的凸起方向朝向周向滑槽15侧，凸轮能与草莓夹座22上的滚轮222配合触发草莓夹座22打开，本实施例的凸轮轨迹是一个低-高-低的正弦曲线，当草莓夹座22转动到卸料工位4时，滚轮222被平面凸轮41往内侧顶起，滑块221向内侧滑动，草莓夹座22被打开，草莓从落草莓孔42落入草莓收集整理装置5中。
如图7所示，草莓收集整理装置5包括草莓筐51、传送带52、传送带电机53、横向丝杠模组54、二轴移动盘55、横向滑块导轨56、纵向丝杠模组57、纵向滑块导轨58。草莓筐51排列在传送带52上，传送带电机53驱动传送带52运动，二轴移动盘55安装在横向滑块导轨56上，横向丝杠模组54与二轴移动盘55通过螺纹配合，可驱动二轴移动盘55沿横向滑块导轨56滑动，滑块导轨56具有一底座，该底座设置在纵向滑块导轨58上，且底座与纵向丝杠模组57螺纹配合，纵向丝杠模组57可驱动滑块导轨56及其上的组件沿纵向滑块导轨58移动。草莓筐51上等间隔地开有一个个草莓孔，和草莓的形状相似，工作时，传送带电机53转动，通过传送带52带动排列于其上的草莓筐51落入到二轴移动盘55上，初始位置时，二轴移动盘55上的草莓筐51的顶点放置点位刚好对着落草莓孔42，当一个草莓落下后，横向丝杠模组54运动，每次进给一个草莓筐51的孔间隔，当一排草莓筐51落满草莓后，纵向丝杠模组57进给一个孔间隔，草莓落入草莓筐51的第二行，然后横向丝杠模组54反向以一个孔间隔为单元进给，重复上述过程，实现草莓准确落入草莓筐51的孔中，待一个草莓筐51落满草莓后，传送带运动，利用空草莓筐直接将满草莓筐顶出，从而实现整理、收集草莓的自动化。

Claims (8)

1.一种新型的草莓清洗整理机，其特征在于包括三工位旋转工作台(1)、草莓上料机构(2)、草莓清洗机构(3)、草莓卸料机构(4)和草莓收集整理装置(5)；
所述三工位旋转工作台(1)包括旋转轴(11)、舵机(12)、连接杆座(13)、旋转台柱(14)、周向滑槽(15)、圆盘(16)和三个草莓夹座(22)；旋转台柱(14)与圆盘(16)固定连接，内嵌在旋转台柱(14)中的舵机(12)和旋转轴(11)固连，连接杆座(13)位于圆盘(16)上方，旋转轴(11)和连接杆座(13)固连，连接杆座(13)具有三根连接杆，连接杆的末端和草莓夹座连接，圆盘(16)上开有周向滑槽(15)，三个草莓夹座均设置在周向滑槽(15)内；
草莓上料机构(2)、草莓清洗机构(3)和草莓卸料机构(4)分别以120度的间隔均匀固定在圆盘(16)上，且均位于周向滑槽(15)外侧，草莓上料机构实现草莓在草莓夹座上的安放，草莓清洗机构实现对草莓的清洗功能，草莓卸料机构使草莓从草莓夹座上脱离，并掉落到下方的草莓收集整理装置，由收集整理装置实现草莓在草莓收集板上的整齐收集；草莓收集整理装置(5)正对草莓卸料机构(4)；
所述草莓夹座(22)包括滑块(221)、滑块滚轮(222)、连杆(223)、定导座(224)、弹簧(225)、侧板(226)、滑轴(227)、草莓夹壁(228)、导向轴(229)；滑块(221)下部连接有滑块滚轮(222)，滑块(221)设置在导向轴(229)上可沿导向轴滑动，导向轴(229)与滑轴(227)相互垂直，滑块(221)的上部还对称铰接有两根连杆(223)，两根连杆(223)的另一端分别和草莓夹壁(228)前后两端铰接，草莓夹壁(228)前后两端固接有滑轴(227)，滑轴(227)和位于草莓夹座(22)前后两端的定导座(224)可滑动配合，定导座(224)和两侧侧板(226)固连。
2.根据权利要求1所述的一种新型的草莓清洗整理机，其特征在于草莓夹壁(228)的内壁形成上大下小的锥形，与草莓上大下小的形状贴合，下部圆周为35mm，上部圆周为50mm。
3.根据权利要求2所述的一种新型的草莓清洗整理机，所述的草莓上料机构(2)包括草莓分离机构(21)，所述的草莓分离机构(21)包括上分离板和下分离板，上分离板上设置尺寸为50mm的大孔，下分离板设置尺寸为35mm的小孔，大孔和小孔上下位置对应；上分离板和下分离板之间的距离可供草莓夹座(22)穿过。
4.根据权利要求3所述的一种新型的草莓清洗整理机，其特征在于所述草莓清洗机构(3)包括盐水储存器(31)、循环净化器(32)、喷洒器(33)，盐水储存器(31)固定安装在圆盘(16)上，通过一根导管连接喷洒器(33)，循环净化器(32)一端连接草莓夹座(22)的出水口，一端连接盐水储存器(31)；喷洒器(33)采用花洒结构喷水，且内置盐水循环系统。
5.根据权利要求4所述的一种新型的草莓清洗整理机，其特征在于所述草莓卸料机构(4)包括平面凸轮(41)、落草莓孔(42)，落草莓孔(42)布置在平面凸轮(41)前部，平面凸轮的凸起方向朝向周向滑槽侧，凸轮能与草莓夹座上的滚轮(222)配合触发草莓夹座打开。
6.根据权利要求5所述的一种新型的草莓清洗整理机，其特征在于所述草莓收集整理装置(5)包括草莓筐(51)、传送带(52)、传送带电机(53)、横向丝杠模组(54)、二轴移动盘(55)、横向滑块导轨(56)、纵向丝杠模组(57)、纵向滑块导轨(58)；草莓筐排列在传送带上，传送带电机驱动传送带运动，二轴移动盘安装在横向滑块导轨上，横向丝杠模组与二轴移动盘通过螺纹配合，可驱动二轴移动盘沿横向滑块导轨滑动，滑块导轨具有一底座，该底座设置在纵向滑块导轨上，且底座与纵向丝杠模组螺纹配合，纵向丝杠模组可驱动滑块导轨及其上的组件沿纵向滑块导轨移动。
7.根据权利要求1所述的一种新型的草莓清洗整理机，其特征在于草莓筐(51)上沿横向和纵向等间隔地开有草莓孔。
8.一种如权利要求6所述的草莓清洗整理机的草莓清洗整理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)舵机(12)带动旋转轴(11)转动，旋转轴(11)驱动连接杆座(13)旋转，连杆座(13)带动草莓夹座沿着周向滑槽(15)周向滑动，舵机以120度为一个旋转单位；
2)草莓夹座(22)进入草莓上料机构(2)，滑块(221)处于自由状态，两侧草莓夹壁(228)被弹簧(225)弹力顶住而相互贴合，直径大于35mm的大草莓通过分离机构(21)的上部大孔落下，停留在草莓夹座(22)中，而最大直径小于35mm的小草莓则从草莓夹座(22)内的空腔中掉落，并从分离机构(21)的下部小孔处被分离；
3)之后，草莓夹座(22)进入草莓清洗机构(3)，盐水储存器(31)将配好浓度的盐水泵入喷洒器(33)，喷洒器(33)喷出的水充分冲洗草莓夹座(22)内腔里的草莓，草莓夹座(22)下部流出的盐水又通过循环净化器(32)进行杂质滤除和盐分调节，返回储存器(31)中，从而实现清洗水流的节约利用；
4)之后，草莓夹座(22)转动到卸料工位(4)时，滚轮(222)被平面凸轮(41)往内侧顶起，滑块(221)沿着导向轴(229)向夹座(22)的内侧滑动，连杆(223)向两侧推出，抵消弹簧力，滑轴(227)沿定导座(224)向外滑动，草莓夹壁(228)分开，当夹壁(228)分开到大于草莓直径时，草莓夹座(22)被打开，草莓从落草莓孔(42)落入草莓收集整理装置(5)中；
5)初始位置时，草莓筐(51)的顶点位置的草莓孔刚好对着落草莓孔，当一个草莓落下后，横向丝杠模组(54)运动，每次进给一个草莓筐(51)的孔间隔，当一排草莓筐(51)落满草莓后，纵向丝杠模组(57)进给一个孔间隔，草莓落入草莓筐(51)的第二行，然后横向丝杠模组(54)反向以一个孔间隔为单元进给，重复上述过程，实现草莓准确落入草莓筐(51)的孔中；
6)待一个草莓筐(51)落满草莓后，传送带电机(53)转动，通过传送带(52)带动排列于其上的草莓筐(51)落入到二轴移动盘(55)上，利用空草莓筐直接将满草莓筐顶出，从而实现整理、收集草莓的自动化。
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