CN201644408U - 一种苹果自动分拣机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种流水线分拣装置，尤其是针对苹果按大小分拣的苹果自动分拣机，旨在提供一种易拆易装，维修方便，价格低廉苹果自动分拣机。其技术方案的要点是，一种苹果自动分拣机是由底板、传动机构、分拣机构组成，所述的传动机构是由机架、电机、传动轴、主动轴、从动轴、主动皮带轮、从动皮带轮、主动锥齿轮、从动锥齿轮、主动直齿轮、从动直齿轮组成；所述的分拣机构是由自由度为4的机械手臂、底座、自动检测及识别系统、控制系统组成；自动检测及识别系统包括红外发射传感器、红外接收传感器、红外测距传感器，控制系统安装在底板的右端。本实用新型适于果农按尺寸大小自动分拣苹果。

Description

一种苹果自动分拣机

一、所属技术领域

本实用新型涉及一种流水线分拣装置，尤其是针对苹果按大小分拣的苹果自动分拣机。

二、背景技术

众所周知苹果的大小决定其口感有所不同，从而导致其价格也不尽相同，实际中可以按照苹果的尺寸大小将苹果分为两个等级，即大苹果和小苹果。为了获得更大的经济利益，以及为了满足人们的不同需求，需要将苹果分出不同的等级从而定出不同的价格。目前流水线的分拣技术已经成熟，市场上大多只有针对大型物品(例如大型货物、包裹等)进行分拣的分拣机，而且价格昂贵。但对于苹果进行分级的机器暂时还没有成型。以至于有些地区只能不分级全部以低价格出售，使经济利益降低。

三、实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种易拆易装，维修方便，价格低廉的苹果自动分拣机。

为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种苹果自动分拣机是由底板、传动机构、分拣机构组成，所述的传动机构是由机架、电机、传动轴、主动轴、从动轴、主动皮带轮、从动皮带轮、主动锥齿轮、从动锥齿轮、主动直齿轮、从动直齿轮组成，机架安装在底板的中心位置，电机安装在机架的侧板上，主动锥齿轮直接与电机输出轴连接并与从动锥齿轮啮合，传动轴通过轴承安装在机架的侧板上，从动锥齿轮和主动直齿轮安装在传动轴的两轴端，从动直齿轮与主动直齿轮啮合，从动直齿轮和主动皮带轮均安装固定在主动轴上，主动轴通过轴承安装在机架的一端，从动皮带轮安装在从动轴上，从动轴通过轴承安装在机架的另一端，主动皮带轮和从动皮带轮间安装有传送带；所述的分拣机构是由机械手臂、底座、自动检测及识别系统、控制系统组成，机械手臂安装在底座上，底座固定在底板上，所述的机械手臂的自由度为4；自动检测及识别系统包括红外发射传感器、红外接收传感器、红外测距传感器，红外发射传感器和红外接收传感器分别安装在机架的两侧，红外测距传感器安装在红外发射传感器的旁边，控制系统安装在底板的右端。

为了实现改变传动方向和传递大扭矩的传动效果，所述的主动锥齿轮与从动锥齿轮的传动比为1；主动直齿轮与从动直齿轮的传动比为2.125。为了实现苹果分拣精准的效果，所述的红外传感器和红外接收传感器安装高度相等。为了实现检测苹果大小的效果，红外测距传感器安装在红外发射传感器旁边，便于及时检测及分拣和缩短工作时间。

由于采用上述技术方案，本实用新型提供的苹果自动分拣机具有无需人为操作，能够实现按尺寸大小自动分拣苹果，结构简单紧凑，拆装方便，易于维修，体型小巧、便于搬运及安装，分拣精准、工作稳定可靠。除自动检测及识别系统和控制系统外，其余均为机械传动设计，装置耗电极低，适于果农使用。

四、附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是传动机构局部示意图；

图3是机械手臂安装示意图；

图4是自动检测及识别系统安装示意图；

图5是本实用新型主电路框图；

图6是机械手臂控制电路图；

图7是传动机构控制电路图；

图8是稳压与低压复位系统电路图；

图9是本实用新型工作流程图。

五、具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1所示，本实用新型是由底板3、传动机构、分拣机构组成，如图2所示，传动机构是由机架8、电机17、主动锥齿轮16、传动轴15、从动锥齿轮14、主动直齿轮13、从动直齿轮12、主动轴9、主动皮带轮10、传送带11、从动皮带轮20、从动轴21组成，机架8安装在底板3的中心位置，电机17安装在机架8的侧板上，主动锥齿轮16直接与电机17的输出轴连接并与从动锥齿轮14啮合，改变传动方向，传动轴15通过轴承安装在机架8的侧板上，主动直齿轮13与从动锥齿轮14安装在传动轴15的两个轴端，从动直齿轮12与主动直齿轮13啮合，以达到减速和传递大转矩的目的，从动直齿轮12和主动皮带轮10均安装固定在主动轴9上，主动轴9通过轴承安装在机架8的一端，从动皮带轮20安装在从动轴21上，从动轴21通过轴承安装在机架8的另一端，主动皮带轮10和从动皮带轮20间安装有传送带11；主动皮带轮10靠静摩擦力带动传送带11，用以传送混杂的苹果。

如图3所示，分拣机构是由机械手臂1、底座2、自动检测及识别系统、控制系统18组成，机械手臂1安装在底座2上，底座2安装在传送带11的从动皮带轮20端的底板3，使其正对传送带11，便于苹果夹取，机械手臂1由控制系统18控制，达到预期的分拣动作。所述的机械手臂1的自由度为4，使机械手臂1活动自如，能够达到预期的分拣动作。

如图4所示，自动检测及识别系统包括红外发射传感器7、红外接收传感器19、红外测距传感器6，红外发射传感器7和红外接收传感器19分别安装在机架8的两侧，红外测距传感器6安装在红外发射传感器7的旁边，控制系统18安装在底板3的右端。为保证检测精准，要求红外发射传感器7与红外接收传感器19等高共线安装，为缩短工作时间，红外测距传感器6安装在红外发射传感器7的旁边，同样保证高度以方便与苹果中心对正，便于精确测区苹果尺寸。

控制系统18包括主电路板、机械手臂控制电路板、传感器控制电路板、稳压与低压复位系统电路、传动机构驱动控制电路板、LCD显示屏组成，其中主电路板的元件有单片机、外部存储器、放大器、比较器和A/D转换器。

为了实现分拣苹果的同时确定各级别苹果数量的效果，在电路板上装一个LCD显示屏，用以显示各级别苹果个数。为实现机器的智能化，采用单片机控制M68HC11A1的CPU有两个8位累加器，两个16位变址寄存器、一个8位条件寄存器，一个16位堆栈指针和程序计数器，M6800/M6801指令系统，共300多条指令，16位加、减、乘、除指令；为实现稳压复位的功能采用Maxim603稳压芯片，提供500MA，5V电压，该芯片自身的功耗很低。低电压复位保护电路采用DS1233，当电压低于4.5V，将产生复位信号；为实现机器可独立于PC机工作即具有存储及保护程序的功能，这里扩展了32K的静态不挥发RAM。其优点是既有静态RAM的速度和方便(70ns)，又有EEPROM或FlashRom的掉电不丢失性，从而能将程序和数据合用一个芯片。AS62256写入的数据可保存十年以上，同时具有可靠的上电、掉电、强静电等数据保护功能。

如图1所示，盛装容器有两个，分别为盛装大苹果的容器5、盛装小苹果的容器4，其中容器5固定在传送带左侧，容器4固定在传送带末端。检测到大苹果时，机械手臂将苹果夹持放入到容器5中，当检测到小苹果时，机械手臂不做任何动作，苹果直接进入到传送带末端的容器4中。

整个机器的工作过程：首先打开开关启动装置，当苹果还没到达红外检测区时，红外接收传感器能够接收到红外发射传感器发射的红外信号，此时系统判断没有苹果通过，这时机械手臂不执行任何动作，而电机带动锥齿轮，锥齿轮带动直齿轮，直齿轮带动直齿轮，直齿轮与皮带轮同轴，从而带动传送带继续运转；当待检测苹果通过红外发射传感器和红外接收传感器之间的检测区域时，红外信号被苹果挡住，此时红外接收传感器接收不到红外信号，则向控制系统告知有待检测苹果通过，这时执行以下程序：电机停转→红外测距传感器把此时测得的到苹果的距离，以电压变化的形式反映到控制系统中→控制系统判断是大苹果还是小苹果，因为大苹果的直径大，因而红外测距传感器检测的距离也就小→如果是大苹果机械手臂将苹果夹取放到容器中，如果是小苹果则机械手臂不执行任何动作，小苹果直接随传送带运动，在传送带末端处进入到容器中→系统将各级苹果的个数显示在LCD显示器上。

Claims (3)

1.一种苹果自动分拣机，是由底板、传动机构、分拣机构组成，其特征在于：所述的传动机构是由机架、电机、传动轴、主动轴、从动轴、主动皮带轮、从动皮带轮、主动锥齿轮、从动锥齿轮、主动直齿轮、从动直齿轮组成，机架安装在底板的中心位置，电机安装在机架的侧板上，主动锥齿轮直接与电机输出轴连接并与从动锥齿轮啮合，传动轴通过轴承安装在机架的侧板上，从动锥齿轮和主动直齿轮安装在传动轴的两轴端，从动直齿轮与主动直齿轮啮合，从动直齿轮和主动皮带轮均安装固定在主动轴上，主动轴通过轴承安装在机架的一端，从动皮带轮安装在从动轴上，从动轴通过轴承安装在机架的另一端，主动皮带轮和从动皮带轮间安装有传送带；所述的分拣机构是由机械手臂、底座、自动检测及识别系统、控制系统组成，机械手臂安装在底座上，底座固定在底板上，所述的机械手臂的自由度为4；自动检测及识别系统包括红外发射传感器、红外接收传感器、红外测距传感器，红外发射传感器和红外接收传感器分别安装在机架的两侧，红外测距传感器安装在红外发射传感器的旁边，控制系统安装在底板的右端。

2.根据权利要求1所述的苹果自动分拣机，其特征在于：所述的主动锥齿轮与从动锥齿轮的传动比为1；主动直齿轮与从动直齿轮的传动比为2.125。

3.根据权利要求1所述的苹果自动分拣机，其特征在于：所述的红外传感器和红外接收传感器安装高度相等。 

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