CN114887916A - 一种水果采摘减损分拣装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水果采摘减损分拣装置及方法，其中，所述装置包括箱体、检测装置、减损装置和输送装置；本发明的水果采摘减损分拣装置通过采用减损装置中的风机在箱体内产生向上的气流，从而对下落的水果产生缓冲；当水果掉落到减震板后，通过检测装置检测出水果的尺寸，以此来对水果进行分类；当检测出水果尺寸后，移动装置带动减损装置与箱体分离，并将减损装置以及其上的水果送到对应的收集箱中。最后，移动装置再次带动减损装置进入到箱体内，开始新一轮的水果承接和分级工作。本发明的水果采摘减损分拣装置不仅可以降低水果的损伤率，而且还可以自动地将水果进行分级，不仅可以减轻工人的工作强度，而且有利于提高效率、降低水果采摘成本。

Description

一种水果采摘减损分拣装置及方法

技术领域

本发明涉及一种水果采摘装置及方法，具体涉及一种水果采摘减损分拣装置及方法。

背景技术

我国是水果生产大国，品种繁多，且产量大。目前主要以人工采摘为主，当人工采摘后，需要将水果放入水果收集箱中，但由于采摘量大，任务繁重，人工采摘时多数将水果扔进收集箱中，造成了水果从高空下落，与箱体或箱体内的果实相互碰撞，造成了水果的损伤。传统的减损方式主要采用柔性材料，降低果实与箱体之间的碰撞损失，但由于不同种类的果实与不同下落高度的会产生不同的冲击力，因此，水果的损伤率仍然高居不下。同时，水果采摘后需要分级处理，传统方法是将水果收集后，统一进行人工筛选分级，存在一定的误差，且工作任务量较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种水果采摘减损分拣装置，所述水果采摘减损分拣装置不仅可以降低水果的损伤率，而且还可以自动地将水果进行分级，不仅可以减轻工人的工作强度，而且有利于提高效率、降低水果采摘成本。

本发明的第二个目的在于提供一种用于上述水果采摘减损分拣装置的水果采摘减损分拣方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种水果采摘减损分拣装置，包括箱体、设置在箱体内的用于检测水果尺寸的检测装置、用于对掉入箱体中的水果进行缓冲的减损装置以及用于将完成检测的水果送进对应的收集箱的输送装置，其中，

所述减损装置包括位于箱体下端的减震板以及设置在所述减震板下方的风机，其中，所述箱体的底部设置有用于避让所述减震板的避让槽；所述减震板上设置有多个与所述风机的出风口连通的气孔；

所述检测装置包括设置在箱体上的多个检测模块，当水果掉入到所述减震板上后，所述检测模块对位于所述减震板上的水果的尺寸进行检测；

所述输送装置包括底板、用于驱动所述底板做升降运动的升降驱动机构以及用于驱动所述底板运动到收集箱处的移动驱动机构，其中，所述减震板安装在所述底板上；所述升降驱动机构用于驱动所述减损装置自所述箱体的底部进入或离开箱体；

当所述减损装置需要对进入所述箱体内的水果进行缓冲时，所述风机通过所述减震板上的气孔吹风；在所述移动装置将水果搬运到收集箱的过程中，所述风机通过所述减震板上的气孔吸风。

优选的，所述检测模块为四组，四组检测模块位于所述箱体的四个侧面上；每组检测模块包括检测机构以及用于驱动所述检测机构进入到所述箱体内的直线驱动机构，其中，所述检测机构为压力传感器；所述直线驱动机构包括电动气压缸以及移动板，其中，所述电动气压缸的缸体通过支架安装在所述箱体的外壁上，该电动气压缸的伸缩杆穿过所述箱体侧壁上的通孔后与位于所述箱体内的移动板连接；所述压力传感器安装在所述移动板上。

优选的，所述直线驱动机构还包括直线导向机构，所述直线导向机构用于对所述移动板的直线运动进行导向。

优选的，所述减震板与所述底板之间还设置有缓冲机构，所述缓冲机构为四组，四组缓冲机构分别位于所述减震板的四个对角处；每组缓冲机构包括弹簧，所述弹簧的上下两端分别作用在所述减震板和所述底板上。

优选的，所述升降驱动机构为两组，两组升降驱动机构分别位于所述减震板的两侧；所述升降驱动机构采用升降气缸或者采用电动推杆；所述升降气缸或者所述电动推杆与所述减震板通过转动结构连接，所述转动结构促使所述减震板沿着垂直于所述移动装置的运动方向摆动。

优选的，所述移动驱动机构包括行走轮以及用于驱动所述行走轮运动的行走电机。

优选的，所述减震板采用柔性材料制成，该减震板上设置有四个气孔，四个气孔分别通过管路结构与所述风机的出风口连通。

优选的，所述减损装置还包括电磁阀，所述电磁阀用于控制管路结构中的风力大小。

优选的，所述箱体上还设置有电子显示器。

一种水果采摘减损分拣方法，包括以下步骤：

(1)、风机工作，通过减震板上的气孔吹出向上的气流，以减缓进入箱体内的水果的下落速度；

(2)、当水果掉入减震板上后，检测装置工作，检测位于减震板上的水果的尺寸；

(3)、完成检测后，移动装置带动减损装置与箱体分离，并将减损装置以及位于所述减损装置中的水果送到收集工位中，在此过程中，所述风机采取吸风模式，以此将水果吸附在所述减震板上；

(4)、当所述移动装置运动到所述收集工位后，所述风机停止工作，从而松开位于所述减震板上的水果；所述移动装置将水果送进对应的收集箱中；

(5)、所述移动装置再次带动减损装置进入到箱体内，开始新一轮的水果承接和分级工作。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

(1)、本发明的水果采摘减损分拣装置将气流与机械相互结合，采用气流对水果产生向上的吹力，以此来减缓水果下落的冲击力，使水果稳定的落入箱体内的减震板上，从而降低水果的损伤率。

(2)、本发明的水果采摘减损分拣装置采用检测装置对位于减震板上的水果的尺寸进行测量分级，根据测量出的水果尺寸，从而精准地将水果送至对应的收集箱中，这样不仅降低了采摘工人的工作强度，而且分拣精度以及分拣效率更高。

(3)、本发明的水果采摘减损分拣装置有利于实现水果采摘后的自动分拣，配合机械手自动采摘，从而实现水果采摘的自动化和无人化。

附图说明

图1为本发明的水果采摘减损分拣装置的立体结构示意图(包含收集箱)。

图2和图3为本发明的水果采摘减损分拣装置的两个不同视角的立体结构示意图。

图4和图5为移动装置和减损装置的两个不同视角的立体结构示意图。

图6为本发明的水果采摘减损分拣装置的工作流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

参见图1-图6，本发明的水果采摘减损分拣装置包括箱体3、设置在箱体3内的用于检测水果尺寸的检测装置、用于对掉入箱体3中的水果进行缓冲的减损装置以及用于将完成检测的水果送进对应的收集箱1的输送装置。

参见图1-图6，所述减损装置包括位于箱体3下端的减震板11以及设置在所述减震板11下方的风机15，其中，所述箱体3的底部设置有用于避让所述减震板11的避让槽(由于本实施例中的箱体3为上下贯通结构，因此其下端的开口构成所述避让槽)；所述减震板11上设置有四个气孔12；所述风机15通过管路结构与四个气孔12连通，且在所述管路结构处还设置有电磁阀，用于控制管路中的风力大小，以适应不同种类或不同类型的水果。当所述减损装置需要对进入所述箱体3内的水果进行缓冲时，所述风机15采用吹风模式，即通过所述减震板11上的气孔12吹风，使得所述箱体3内位于所述减震板11上方的区域形成“减损气室”，当水果进入所述减损气室时，该水果的下落速度就会减小，使得所述水果与所述减震板11的冲击力也随之减小，以此来避免所述水果受到损伤；为了进一步提高减损效果，所述减震板11也可以采用柔性材料制成。

参见图1-图6，所述检测装置包括设置在箱体3上的多个检测模块，当水果掉入到所述减震板11上后，所述检测模块对位于所述减震板11上的水果的尺寸进行检测；在本实施例中，所述检测模块为四组，四组检测模块位于所述箱体3的四个侧面上；每组检测模块包括检测机构以及用于驱动所述检测机构进入到所述箱体3内的直线驱动机构，其中，所述检测机构为压力传感器10；所述直线驱动机构包括电动气压缸5以及移动板9，其中，所述电动气压缸5的缸体通过支架4安装在所述箱体3的外壁上，该电动气压缸5的伸缩杆穿过所述箱体3侧壁上的通孔后与位于所述箱体3内的移动板9连接；所述压力传感器10安装在所述移动板9上。工作时，四组检测模块中的电动气压缸5带动移动板9以及移动板9上的压力传感器10运动至该压力传感器10与所述水果表面接触，然后根据每个检测模块中的移动板9的移动行程以及箱体3的规格(例如长度和宽度)来得到水果的尺寸。而在检测过程中，四组检测模块中的移动板9应同步运动，当设置在其上的压力传感器10接触到水果表面后，该组检测模块中的电动气压缸5应当停止工作或者驱动移动板9复位。

另外，所述直线驱动机构还可设置直线导向机构来对所述移动板9的直线运动进行导向；所述直线导向机构可以采用现有的导向机构，例如导套(导向孔)和导杆结合的方式，将导套(导向孔)设置在所述箱体3上，而将导杆设置在所述移动板9上，当所述移动板9运动时，所述导杆和导套(导向孔)即可对该移动板9进行限位，以保证移动板9做直线运动。

参见图1-图6，所述输送装置包括底板8、用于驱动所述底板8做升降运动的升降驱动机构14以及用于驱动所述底板8运动到收集箱1处的移动驱动机构，其中，所述减震板11安装在所述底板8上；所述升降驱动机构14用于驱动所述减损装置自所述箱体3的底部进入或离开箱体3；在所述移动装置将水果搬运到收集箱1的过程中，所述风机15通过所述减震板11上的气孔12吸风，从而将水果吸附在所述减震板11上。

本实施例中，所述升降驱动机构14为两组，两组升降驱动机构14分别位于所述减震板11的两侧；所述升降驱动机构14采用升降气缸或者采用电动推杆；所述升降气缸或者所述电动推杆与所述减震板11通过转动结构(例如铰接)连接，所述转动结构促使所述减震板11沿着垂直于所述移动装置的运动方向摆动。由于本实施例中的移动装置还包括移动导轨2，所述行走轮6安装在所述移动导轨2上；而不同类型的收集箱1则位于移动导轨2的两侧，通过利用引导板将水果引导至对应的收集箱1。当移动装置将水果送至对应的收集箱1处时，移动装置中远离收集箱1一侧的升降驱动机构14升起，从而带动减震板11朝着该收集箱1的方向倾斜，此时，风机15停止工作，从而使得减震板11上的水果沿着引导板滚落到对应的收集箱1内。当需要将减损装置送进或搬离箱体1时，则两侧的升降驱动机构14需要同步升降；当需要将减震板11中的水果送进对应的收集箱1时，则可以通过单侧的升降驱动机构14升降，使得减震板11摆动，从而将水果送进对应的收集箱1内。

参见图1-图6，所述减震板11与所述底板8之间还设置有缓冲机构13，所述缓冲机构13为四组，四组缓冲机构13分别位于所述减震板11的四个对角处；每组缓冲机构13包括弹簧，所述弹簧的上下两端分别作用在所述减震板11和所述底板8上。通过设置所述缓冲机构13，有利于吸收水果的冲击，从而进一步降低水果的损失率。

参见图1-图6，所述升降驱动机构14采用升降气缸或者采用电动推杆；所述移动驱动机构包括行走轮6以及用于驱动所述行走轮6运动的行走电机7。

参见图1-图6，所述箱体3上还设置有电子显示器，用于显示水果数量或显示水果尺寸。

参见图1-图6，本发明的水果采摘减损分拣方法，包括以下步骤：

(1)、风机15工作，通过减震板11上的气孔12吹出向上的气流，以减缓进入箱体3内的水果的下落速度；

(2)、当水果掉入减震板11上后，检测装置工作，检测位于减震板11上的水果的尺寸；

(3)、完成检测后，移动装置带动减损装置与箱体3分离，并将减损装置以及位于所述减损装置中的水果送到收集工位中，在此过程中，所述风机15吸风，以此将水果吸附在所述减震板11上；

(4)、当所述移动装置运动到所述收集工位后，移动装置中远离收集箱1一侧的升降驱动机构14升起，从而带动减震板11朝着该收集箱1的方向倾斜，此时，风机15停止工作，从而使得减震板11上的水果沿着引导板滚落到对应的收集箱1内；

(5)、所述移动装置再次带动减损装置进入到箱体3内，开始新一轮的水果承接和分级工作。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水果采摘减损分拣装置，其特征在于，包括箱体、设置在箱体内的用于检测水果尺寸的检测装置、用于对掉入箱体中的水果进行缓冲的减损装置以及用于将完成检测的水果送进对应的收集箱的输送装置，其中，

所述减损装置包括位于箱体下端的减震板以及设置在所述减震板下方的风机，其中，所述箱体的底部设置有用于避让所述减震板的避让槽；所述减震板上设置有多个与所述风机的出风口连通的气孔；

所述检测装置包括设置在箱体上的多个检测模块，当水果掉入到所述减震板上后，所述检测模块对位于所述减震板上的水果的尺寸进行检测；

所述输送装置包括底板、用于驱动所述底板做升降运动的升降驱动机构以及用于驱动所述底板运动到收集箱处的移动驱动机构，其中，所述减震板安装在所述底板上；所述升降驱动机构用于驱动所述减损装置自所述箱体的底部进入或离开箱体；当所述减损装置需要对进入所述箱体内的水果进行缓冲时，所述风机通过所述减震板上的气孔吹风；在所述移动装置将水果搬运到收集箱的过程中，所述风机通过所述减震板上的气孔吸风；

所述减震板与所述底板之间还设置有缓冲机构，所述缓冲机构为四组，四组缓冲机构分别位于所述减震板的四个对角处；每组缓冲机构包括弹簧，所述弹簧的上下两端分别作用在所述减震板和所述底板上。

2.根据权利要求1所述的水果采摘减损分拣装置，其特征在于，所述检测模块为四组，四组检测模块位于所述箱体的四个侧面上；每组检测模块包括检测机构以及用于驱动所述检测机构进入到所述箱体内的直线驱动机构，其中，所述检测机构为压力传感器；所述直线驱动机构包括电动气压缸以及移动板，其中，所述电动气压缸的缸体通过支架安装在所述箱体的外壁上，该电动气压缸的伸缩杆穿过所述箱体侧壁上的通孔后与位于该箱体内的移动板连接；所述压力传感器安装在所述移动板上。

3.根据权利要求2所述的水果采摘减损分拣装置，其特征在于，所述直线驱动机构还包括直线导向机构，所述直线导向机构用于对所述移动板的直线运动进行导向。

4.根据权利要求1所述的水果采摘减损分拣装置，其特征在于，所述升降驱动机构为两组，两组升降驱动机构分别位于所述减震板的两侧；所述升降驱动机构采用升降气缸或者采用电动推杆；所述升降气缸或者所述电动推杆与所述减震板通过转动结构连接，所述转动结构促使所述减震板沿着垂直于所述移动装置的运动方向摆动。

5.根据权利要求1所述的水果采摘减损分拣装置，其特征在于，所述移动驱动机构包括行走轮以及用于驱动所述行走轮运动的行走电机。

6.根据权利要求1所述的水果采摘减损分拣装置，其特征在于，所述减震板采用柔性材料制成，该减震板上设置有四个气孔，四个气孔分别通过管路结构与所述风机的出风口连通。

7.根据权利要求1所述的水果采摘减损分拣装置，其特征在于，所述减损装置还包括电磁阀，所述电磁阀用于控制管路结构中的风力大小。

8.根据权利要求1所述的水果采摘减损分拣装置，其特征在于，所述箱体上还设置有电子显示器。

9.一种用于权利要求1-8任一项所述的水果采摘减损分拣装置的水果采摘减损分拣方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、风机工作，通过减震板上的气孔吹出向上的气流，以减缓进入箱体内的水果的下落速度；

(2)、当水果掉入减震板上后，检测装置工作，检测位于减震板上的水果的尺寸；

(3)、完成检测后，移动装置带动减损装置与箱体分离，并将减损装置以及位于所述减损装置中的水果送到收集工位中，在此过程中，所述风机采取吸风模式，以此将水果吸附在所述减震板上；

(4)、当所述移动装置运动到所述收集工位后，所述风机停止工作，从而松开位于所述减震板上的水果；所述移动装置将水果送进对应的收集箱中；

(5)、所述移动装置再次带动减损装置进入到箱体内，开始新一轮的水果承接和分级工作。

Images