CN216880508U - 一种果蔬分选机动态均衡分级装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种果蔬分选机动态均衡分级装置，包括输送机、载果果杯、检测系统、分选组件、包装阻挡组件、PLC控制系统、上位机PC控制系统，所述输送机上设置有纵向输送分段，还包括识别定位组件、堆积检测传感器、果杯循环系统，所述检测系统上设置第一识别器，所述载果果杯上设置有供识别的果杯标签。通过以上结构的相互配合，能够对载果果杯的分选进行动态调控，不会造成纵向输送分段的载果果杯频繁堆积，平衡了分选设备分选效率与工作人员包装效率之间的矛盾。

Description

一种果蔬分选机动态均衡分级装置

技术领域

本实用新型属于农产品领域，涉及果蔬的分选技术领域，尤其涉及一种果蔬分选机动态均衡分级装置。

背景技术

随着现代果蔬分选行业的发展，越来越多的水果采用了分选机分选的方案，极大的提高了水果分选的速度与效率。分选机也在不断迭代的过程中越来越精细化、通用化、模快化，分选的指标越来越多，越来越细，分选的出口也随之越来越多，但与之匹配的自动下果包装系统由于技术开发难度大，应用场景要求高，通用性不强，成本高昂等特点，无法与分选设备越来越多的分选出口一一适配。

因此现在市面上大部分分选设备配套的都是人工包装的下果方式，分选设备的高效率与人工下果包装低速、低效的矛盾越发突出。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的分选设备的高效率与人工下果包装低速、低效之间存在矛盾等缺陷，提供了新的一种果蔬分选机动态均衡分级装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种果蔬分选机动态均衡分级装置，包括输送机、载果果杯、检测系统、分选组件、包装阻挡组件、PLC控制系统、上位机PC控制系统，所述输送机上设置有纵向输送分段，所述纵向输送分段的数量至少为2个，还包括识别定位组件、堆积检测传感器、果杯循环系统，所述检测系统上设置第一识别器，所述输送机设置在果杯循环系统的下游并与果杯循环系统相连通，所述载果果杯排布于输送机、果杯循环系统上，输送机和果杯循环系统为载果果杯提供驱动力，所述载果果杯上设置有供识别的果杯标签，所述检测系统和识别定位组件设置在所述输送机上，所述分选组件设置在输送机的侧边并与输送机的纵向输送分段对应放置，所述堆积检测传感器和包装阻挡组件分别设置在输送机的纵向输送分段侧边，且所述堆积检测传感器位于包装阻挡组件的上游，所述输送机、识别定位组件、分选组件、堆积检测传感器、包装阻挡组件、果杯循环系统分别与所述PLC控制系统连接，所述检测系统与PLC控制系统分别与上位机PC控制系统连接。

其中输送机用于输送载果果杯，检测系统用于对载果果杯上的待分选果蔬的品质进行检测，分选组件用于对载果果杯进行分选，包装阻挡组件用于对待包装果蔬进行阻挡，从而便于工作人员对待包装果蔬进行包装，PLC控制系统用于控制各个部件的运行，并获取各个部件的信息，上位机PC控制系统作为全局控制中枢，能够通过PLC控制系统对运行过程中的各个部件进行调配，纵向输送分段用于供分选后的果蔬进入并且便于工作人员对果蔬进行包装作业。第一识别器用于获取载果果杯的信息，识别定位组件能够获取载果果杯的位置，堆积检测传感器能够检测各个纵向输送分段的载果果杯堆积情况，从而与分选组件配合，便于上位机PC控制系统对载果果杯的分选位置进行调配，大大减少各个纵向输送分段的果杯堆积情况，果杯循环系统能够将载果果杯进行循环输送后再次输送回输送机上，从而提升载果果杯的使用效率。通过以上结构的相互配合，能够对载果果杯的分选进行动态调控，不会造成纵向输送分段的载果果杯频繁堆积，平衡了分选设备分选效率与工作人员包装效率之间的矛盾。

作为优选，上述所述的一种果蔬分选机动态均衡分级装置，所述识别定位组件包括第二识别器、识别器触发装置、定位装置，所述第二识别器位于所述输送机的前段，且所述第二识别器位于所述分选组件的上游以及所述检测系统的下游，所述识别器触发装置位于所述分选组件与第二识别器之间，所述输送机上设置有驱动电机，所述定位装置与所述驱动电机相连接并获取驱动电机的信息，所述第二识别器、识别器触发装置、定位装置分别与所述PLC控制系统连接。

通过以上结构，能够实时精准地获得每个载果果杯的果杯位置信息，从而便于后续精准地对各个载果果杯进行分选以及调配出口位置。

作为优选，上述所述的一种果蔬分选机动态均衡分级装置，分选组件包括分选驱动装置、分选头、位置检测传感器、基座，所述分选驱动装置设置在所述基座上，所述分选头与所述分选驱动装置相连接并与载果果杯相配合，所述位置检测传感器设置在所述分选驱动装置上，所述分选驱动装置、位置检测传感器分别与所述PLC控制系统连接。

通过以上结构，能够精准地对各个载果果杯进行分选并且能够及时反馈分选操作的状态信息。

作为优选，上述所述的一种果蔬分选机动态均衡分级装置，所述包装阻挡组件包括阻挡驱动装置、阻挡头、触发装置、检测装置、承载台，所述阻挡驱动装置、触发装置、检测装置分别设置于所述承载台上，且所述触发装置位于所述阻挡驱动装置的下游，所述检测装置位于所述触发装置的下游，所述阻挡头与所述阻挡驱动装置相连接，所述阻挡驱动装置、触发装置、检测装置分别与所述PLC控制系统连接。

通过以上设置，能够更好地对待包装果蔬进行阻挡，从而便于工作人员对待包装果蔬进行包装。

作为优选，上述所述的一种果蔬分选机动态均衡分级装置，所述纵向输送分段的末端与所述果杯循环系统相连通。

通过以上结构的设置，能够让空载的载果果杯也直接进入果杯循环系统，进一步提升载果果杯的循环效率，从而减少空载的载果果杯的处理成本与处理时间。

作为优选，上述所述的一种果蔬分选机动态均衡分级装置，所述堆积检测传感器位于所述纵向输送分段的前1/3至1/4位置处，所述堆积检测传感器为光电式传感器或电容式接近传感器。

通过以上结构的设置，在保证工作人员正常包装的前提下，能够形成较大的堆积区间，避免由于纵向输送分段的堆积缓冲区太短而使得动态调配效率降低，另外堆积检测传感器选用以上传感器，能够实现无接触式检测，避免载果果杯的撞击对堆积检测传感器造成影响。

作为优选，上述所述的一种果蔬分选机动态均衡分级装置，所述检测系统为重量检测装置、视觉检测装置、糖度检测装置的其中一种或任意组合。

能够根据不同客户的需求选用不同的装置以及组合方式，从而使得本发明的适用范围更加广泛，更加便于推广。

本实用新型解决了分选设备分选效率与人工包装人员包装效率不一致从而导致分选机出口频繁堆积的问题，并解决了现有分选设备造成的回流水果多、水果损伤、分选机效率得不到发挥的缺陷。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A部的局部放大图；

图3为图1中B部的局部放大图；

图4为图1中C部的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图1-4和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述，但它们不是对本实用新型的限制：

实施例1

如图1至图4所示，一种果蔬分选机动态均衡分级装置，包括输送机1、载果果杯2、检测系统3、分选组件5、包装阻挡组件7、PLC控制系统100、上位机PC控制系统200，所述输送机1上设置有纵向输送分段11，所述纵向输送分段11的数量至少为2个，还包括识别定位组件4、堆积检测传感器6、果杯循环系统8，所述检测系统3上设置第一识别器31，所述输送机1设置在果杯循环系统8的下游并与果杯循环系统8相连通，所述载果果杯2排布于输送机1、果杯循环系统8上，输送机1和果杯循环系统8为载果果杯2提供驱动力，所述载果果杯2上设置有供识别的果杯标签，所述检测系统3和识别定位组件4设置在所述输送机1上，所述分选组件5设置在输送机1的侧边并与输送机1的纵向输送分段11对应放置，所述堆积检测传感器6和包装阻挡组件7分别设置在输送机1的纵向输送分段11侧边，且所述堆积检测传感器6位于包装阻挡组件7的上游，所述输送机1、识别定位组件4、分选组件5、堆积检测传感器6、包装阻挡组件7、果杯循环系统8分别与所述PLC控制系统100连接，所述检测系统3与PLC控制系统100分别与上位机PC控制系统200连接。

一种果蔬分选机动态均衡分级装置的分级方法，包括以下步骤：

A、载果果杯2由果杯循环系统8循环进入输送机1，工作人员将待分选果蔬放入载果果杯2上；

B、当载有待分选果蔬的载果果杯2通过检测系统3时，检测系统3获得待分选果蔬检测数据，且所述第一识别器31通过载果果杯2上的果杯标签获取果杯标签数据，并将所述待分选果蔬检测数据、果杯标签数据经通信连接发送给上位机PC控制系统200，上位机PC控制系统200将待分选果蔬检测数据与内置的预置果蔬等级数据进行比较后得到待分选果蔬等级数据；

C、上位机PC控制系统200通过PLC控制系统100获取各个纵向输送分段11的已包装果杯数量，然后结合待分选果蔬等级数据获取该载果果杯2的分选出口数据并记录；

D、上位机PC控制系统200将该载果果杯2的果杯标签数据和分选出口数据经通信发送给PLC控制系统100，然后上位机PC控制系统200更新待分选果杯数量；

E、当载有待分选果蔬的载果果杯2通过识别定位组件4时，PLC控制系统100获取在识别定位组件4位置载果果杯2的果杯标签数据与果杯位置信息；

F、PLC控制系统100根据获取的果杯标签数据、分选出口数据、果杯位置信息得到所述载果果杯2的分选位置；

G、PLC控制系统100控制分选组件5在载果果杯2到达预定的分选位置时伸出，改变载果果杯2的移动方向，使载果果杯2进入对应分选位置的纵向输送分段11，并更新已分选果杯数量，此时载果果杯2上的果蔬为待包装果蔬；

H、分选出的载果果杯2经纵向输送分段11到达包装阻挡组件7所在位置时，PLC控制系统100控制包装阻挡组件7阻挡载有待包装果蔬的载果果杯2通过，等待包装人员拿走待包装果蔬进行包装；

I、包装人员拿走待包装果蔬后，PLC控制系统100控制包装阻挡组件7放开阻挡，并更新已包装果杯数量，并通过已分选果杯数量减去已包装果杯数量从而得到待包装果杯数量；

J、PLC控制系统100通过堆积检测传感器6获得每个纵向输送分段11的堆积状态，并将每个纵向输送分段11的堆积状态、待包装果杯数量和已包装果杯数量经通信发送给上位机PC控制系统200，从而完成对果蔬的分选。

作为优选，所述识别定位组件4包括第二识别器41、识别器触发装置42、定位装置43，所述第二识别器41位于所述输送机1的前段，且所述第二识别器41位于所述分选组件5的上游以及所述检测系统3的下游，所述识别器触发装置42位于所述分选组件5与第二识别器41之间，所述输送机1上设置有驱动电机12，所述定位装置43与所述驱动电机12相连接并获取驱动电机12的信息，所述第二识别器41、识别器触发装置42、定位装置43分别与所述PLC控制系统100连接；

所述步骤E中，当载有待分选果蔬的载果果杯2通过识别器触发装置42时，所述第二识别器41通过扫描载果果杯2上的果杯标签从而获取到果杯标签数据，所述PLC控制系统100通过计算定位装置43发送的信息得到果杯位置信息。

作为优选，分选组件5包括分选驱动装置51、分选头52、位置检测传感器53、基座54，所述分选驱动装置51设置在所述基座54上，所述分选头52与所述分选驱动装置51相连接并与载果果杯2相配合，所述位置检测传感器53设置在所述分选驱动装置51上，所述分选驱动装置51、位置检测传感器53分别与所述PLC控制系统100连接；

所述步骤G中，在载果果杯2到达预定的分选位置时，PLC控制系统100控制分选驱动装置51伸出并带动所述分选头52伸出，所述分选头52与所述载果果杯2接触后改变载果果杯2的移动方向，使载果果杯2进入对应分选位置的纵向输送分段11，当分选驱动装置51伸出到位置检测传感器53检测位置时，所述PLC控制系统100控制分选驱动装置51缩回并更新已分选果杯数量。

作为优选，当分选驱动装置51伸出到位置检测传感器53检测位置时，所述PLC控制系统100控制分选驱动装置51停留10ms～200ms，然后所述PLC控制系统100控制分选驱动装置51缩回并更新已分选果杯数量。

作为优选，所述包装阻挡组件7包括阻挡驱动装置71、阻挡头72、触发装置73、检测装置74、承载台75，所述阻挡驱动装置71、触发装置73、检测装置74分别设置于所述承载台75上，且所述触发装置73位于所述阻挡驱动装置71的下游，所述检测装置74位于所述触发装置73的下游，所述阻挡头72与所述阻挡驱动装置71相连接，所述阻挡驱动装置71、触发装置73、检测装置74分别与所述PLC控制系统100连接；

所述步骤H中，分选出的载果果杯2经纵向输送分段11到达触发装置73所在位置时，若触发装置73检测到载果果杯2上存在待包装果蔬，则PLC控制系统100控制阻挡驱动装置71伸出并阻挡载有待包装果蔬的载果果杯2通过；

所述步骤I中，包装人员拿走待包装果蔬后，触发装置73检测到载果果杯2上已不存在待包装果蔬，则PLC控制系统100控制阻挡驱动装置71缩回，然后检测装置74记录通过检测装置74所在位置后的载果果杯2数量并发送给PLC控制系统100，所述PLC控制系统100更新待包装果杯数量和已包装果杯数量。

作为优选，所述纵向输送分段11的末端与所述果杯循环系统8相连通；

所述步骤I中，当PLC控制系统100控制包装阻挡组件7放开阻挡后，空载的载果果杯2经纵向输送分段11进入果杯循环系统8等待循环后再次进入输送机1。

作为优选，所述堆积检测传感器6位于所述纵向输送分段11的前1/3至1/4位置处，所述堆积检测传感器6为光电式传感器或电容式接近传感器。

作为优选，所述检测系统3为重量检测装置、视觉检测装置、糖度检测装置的其中一种或任意组合。

作为优选，所述分选出口数据的获取过程为：

S1、上位机PC控制系统200获取内置的所有纵向输送分段11的数量信息，根据预置果蔬等级数据并结合所有的纵向输送分段11的数量信息得到可分配出口列表E，所述可分配出口列表E中包括各个纵向输送分段11的待分选果杯数量，所述可分配出口列表E的具体结构如下：

其中EXIT为单个出口存储列表，n为纵向输送分段11的总数；

S2、从可分配出口列表E中获取各个纵向输送分段11的待分选果杯数量并减去已包装果杯数量得到果杯存量值，具体公式为COUNT_i＝Cin_i-Cout_i，其中COUNT为果杯存量值，Cin为所述待分选果杯数量，Cout为已包装果杯数量，i为各个纵向输送分段11的索引值，从而得到输送分段果杯存量列表C，所述输送分段果杯存量列表C的具体结构如下：

S21、此时若上位机PC控制系统200收到PLC控制系统100发送的每个纵向输送分段11的堆积状态，则上位机PC控制系统200将堆积状态的值为真的纵向输送分段11的果杯存量值替换为分选出口果杯存储总量上限值，从而更新输送分段果杯存量列表C，具体公式如下：

COUNT＝Cmax，COUNT＜Cmax，其中Cmax为所述分选出口果杯存储总量上限值；

S3、根据待分选果蔬等级数据获取对应的输送分段果杯存量列表C中的最小值C_min，所述最小值C_min的计算公式为：C_min＝MIN(COUNT1，COUNT2，…COUNTn)；

S4、将具有最小值C_min的纵向输送分段11作为最终分选出口数据并发送给PLC控制系统100；

S5、更新该纵向输送分段11的待分选果杯数量，计算公式如下：

其中k为具有最小值C_min的纵向输送分段11的索引值。

作为优选，所述步骤G中，若PLC控制系统100检测到已分选果杯数量未更新，则判定分选组件5在载果果杯2到达预定的分选位置时伸出失败，则PLC控制系统100发送分选失败标志、果杯标签数据给上位机PC控制系统200，然后上位机PC控制系统200根据果杯标签数据向所述PLC控制系统100获取载果果杯2当前位置并结合待分选果蔬等级数据重新获取该载果果杯2的分选出口数据，然后将分选出口数据发送给PLC控制系统100。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利的范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种果蔬分选机动态均衡分级装置，包括输送机(1)、载果果杯(2)、检测系统(3)、分选组件(5)、包装阻挡组件(7)、PLC控制系统(100)、上位机PC控制系统(200)，所述输送机(1)上设置有纵向输送分段(11)，所述纵向输送分段(11)的数量至少为2个，其特征在于：还包括识别定位组件(4)、堆积检测传感器(6)、果杯循环系统(8)，所述检测系统(3)上设置第一识别器(31)，所述输送机(1)设置在果杯循环系统(8)的下游并与果杯循环系统(8)相连通，所述载果果杯(2)排布于输送机(1)、果杯循环系统(8)上，输送机(1)和果杯循环系统(8)为载果果杯(2)提供驱动力，所述载果果杯(2)上设置有供识别的果杯标签，所述检测系统(3)和识别定位组件(4)设置在所述输送机(1)上，所述分选组件(5)设置在输送机(1)的侧边并与输送机(1)的纵向输送分段(11)对应放置，所述堆积检测传感器(6)和包装阻挡组件(7)分别设置在输送机(1)的纵向输送分段(11)侧边，且所述堆积检测传感器(6)位于包装阻挡组件(7)的上游，所述输送机(1)、识别定位组件(4)、分选组件(5)、堆积检测传感器(6)、包装阻挡组件(7)、果杯循环系统(8)分别与所述PLC控制系统(100)连接，所述检测系统(3)与PLC控制系统(100)分别与上位机PC控制系统(200)连接。

2.根据权利要求1所述的一种果蔬分选机动态均衡分级装置，其特征在于：所述识别定位组件(4)包括第二识别器(41)、识别器触发装置(42)、定位装置(43)，所述第二识别器(41)位于所述输送机(1)的前段，且所述第二识别器(41)位于所述分选组件(5)的上游以及所述检测系统(3)的下游，所述识别器触发装置(42)位于所述分选组件(5)与第二识别器(41)之间，所述输送机(1)上设置有驱动电机(12)，所述定位装置(43)与所述驱动电机(12)相连接并获取驱动电机(12)的信息，所述第二识别器(41)、识别器触发装置(42)、定位装置(43)分别与所述PLC控制系统(100)连接。

3.根据权利要求1所述的一种果蔬分选机动态均衡分级装置，其特征在于：分选组件(5)包括分选驱动装置(51)、分选头(52)、位置检测传感器(53)、基座(54)，所述分选驱动装置(51)设置在所述基座(54)上，所述分选头(52)与所述分选驱动装置(51)相连接并与载果果杯(2)相配合，所述位置检测传感器(53)设置在所述分选驱动装置(51)上，所述分选驱动装置(51)、位置检测传感器(53)分别与所述PLC控制系统(100)连接。

4.根据权利要求1所述的一种果蔬分选机动态均衡分级装置，其特征在于：所述包装阻挡组件(7)包括阻挡驱动装置(71)、阻挡头(72)、触发装置(73)、检测装置(74)、承载台(75)，所述阻挡驱动装置(71)、触发装置(73)、检测装置(74)分别设置于所述承载台(75)上，且所述触发装置(73)位于所述阻挡驱动装置(71)的下游，所述检测装置(74)位于所述触发装置(73)的下游，所述阻挡头(72)与所述阻挡驱动装置(71)相连接，所述阻挡驱动装置(71)、触发装置(73)、检测装置(74)分别与所述PLC控制系统(100)连接。

5.根据权利要求1所述的一种果蔬分选机动态均衡分级装置，其特征在于：所述纵向输送分段(11)的末端与所述果杯循环系统(8)相连通。

6.根据权利要求1所述的一种果蔬分选机动态均衡分级装置，其特征在于：所述堆积检测传感器(6)位于所述纵向输送分段(11)的前1/3至1/4位置处，所述堆积检测传感器(6)为光电式传感器或电容式接近传感器。

7.根据权利要求1所述的一种果蔬分选机动态均衡分级装置，其特征在于：所述检测系统(3)为重量检测装置、视觉检测装置、糖度检测装置的其中一种或任意组合。

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