本实用新型涉及水果加工领域，具体而言，涉及一种水果分选机及系统。
背景技术：
我国是水果生产大国，水果产业一直保持长期和持续的发展。水果产业已经成为我国南方主产区农村经济的一大支柱产业，为促进农民增收、扩大城乡居民就业和改善生态环境做出了积极贡献。但是，一个不得不面对的现实是，水果产量大、但水果价格低，卖果难问题经常出现，水果生产快速发展的势头受到抑制。当前，中国产水果参与国际贸易的比例一直很低。而导致上述问题产生的一个重要原因就是采后的深加工、商品化处理落后。水果普遍存在外观质量较差等问题，因此，水果的市场竞争力比较弱。
基于这样的现实状况，对水果进行深加工就显得非常有必要。根据水果产销趋势可以发现，水果产值的大部分是由产后处理和产后加工创造来的。一般地，水果的采摘后处理主要包括清洗、打蜡、分级、包装，分级是果品商品化处理的重要环节，它在技术方面发展最快并在最近几年发生了根本的变化。
分级主要是通过将水果分选来实现的。一般地，分选是指将水果在水、风等动力作用下，按粒度、形状或密度的差别进行分级，进而进行后处理如包装等。当前使用得更多的水果分选技术主要还是根据水果的大小来分选水果，对烂水果或者品质不好的水果无法进行筛选，且机械手成本高。
技术实现要素：
基于现有技术的不足，本实用新型提供了一种水果分选机及系统，以部分、甚至全部地解决现有技术中存在的一个或多个问题。
本实用新型是这样实现的：
在本实用新型的第一方面，提供了一种水果分选机。
水果分选机包括：
输送机构，输送机构被构造来接纳和运输待分选水果，输送机构具有水果入口端和水果出口端，输送机构具有由水果入口端至水果出口端的水果输运方向；
设置于输送机构的规范机构，规范机构被构造来使待分选水果在输送机构以线性且依次地逐个排列并被输运；
设置于输送机构的检测组件，检测组件被配置来对线性且依次地排列的水果进行逐个检测并产生针对每个水果的检测信息，在水果输运方向待分选水果依次经过规范机构、检测组件；
落果器，落果器邻近水果出口端设置，落果器至少具有第一工作姿态和第二工作姿态，落果器被构造来通过处于第一工作姿态或第二工作姿态而将由水果出口端排出的水果导向分别对应于不同第一工作姿态的第一收集区、第二工作姿态的第二收集区；
控制器，控制器被配置来接受检测组件反馈的检测信息，并根据检测信息控制落果器处于第一工作姿态或第二工作姿态。
在其他的一个或多个示例中，规范机构包括相互匹配且均沿水果输运方向延伸的第一挡板、第二挡板，第一挡板与第二挡板相向布置并限定引导槽，且引导槽在水果输运方向逐渐缩小。
在其他的一个或多个示例中，第一挡板和第二挡板之间设置有弹性连接件，弹性连接件被构造来使引导槽的宽度能够进行自适应地调节，弹性连接件能够在受到外力作用下伸长且在外力部分或全部地消失时恢复至原长的部分或全部。
在其他的一个或多个示例中，检测组件包括相互匹配的触发器和摄像器，触发器被配置来当检测到水果经过时使摄像器对经过的水果进行拍照并向控制器传输。
在其他的一个或多个示例中，触发器在横向布置以具有垂直于水果输运方向的检测方向，摄像器在竖向布置并朝向输送机构以具有垂直于由检测方向和水果输运方向所共同确定的平面的取景方向。
在其他的一个或多个示例中，检测组件还包括支架，支架包括横臂和竖臂，竖臂连接于输送机构并使横臂被支撑与输送机构间隔。
在其他的一个或多个示例中，触发器、摄像器以及控制器均通过无线模块进行通信连接。
在其他的一个或多个示例中，落果器包括落果板、摇臂，落果板铰接于水果出口端，摇臂具有第一端部和第二端部，第一端部铰接于落果板，第二端部铰接于输送机构，摇臂被构造来受控制器控制而执行动作以调节落果板具有不同的转动角度，不同的转动角度至少包括分别对应于第一工作姿态的第一角度、第二工作姿态的第一角度。
在其他的一个或多个示例中，输送机构连接有电机，电机的输出轴与第二端连接，电机被构造来使摇臂被驱动而在不同的转动角度之间进行调换。
在其他的一个或多个示例中，水果分选机包括储果槽，储果槽邻近水果出口端设置，储果槽具有被独立地设置且分被对应于第一收集区的第一收集室、第二工作姿态的第二收集室。
在本实用新型的第二方面，提供了一种水果分选系统。
水果分选系统包括供料器、如前述的水果分选机。供料器被构造来向水果分选机提供待分选的水果，供料器邻近水果入口端设置。
有益效果：
本实用新型实施例提供的水果分选机能够根据水果的不同情况来进行分选，并能能够根据需要配置容纳，从而针对不同的水果来更有针对性地收集，从而实现更好的水果分选效果。水果分选机整体结构简单、紧凑，且使用方便。规范机构对水果输送进行限制，使水果自动排成一队，无需人依次摆放水果。控制系统控制电机转动不同的角度通过铰支架带动分选挡板运动将烂水果、优质水果和一般水果分别落入产品槽的不同空位，控制简单节约金钱。通过摄像头分选代替人肉眼筛选，减少人的工作量。通过光电传感器和摄像头的配合可以做到水果分选的不重不漏。通过轮廓比较、色度分析、轮廓面积确认水果种类和水果品质。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例提供的水果分选机的第一视角的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的水果分选机的第二视角的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的水果分选机的第三视角的结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的水果分选机的第四视角的结构示意图。
图标：100-水果分选机；102-输送机构；103-规范机构；104-检测组件；105-落果器；106-储果槽；107-架体；501-落果板；502-摇臂；201-电动机；301-第一挡板；302-第二挡板；303-引导槽；402-竖臂；401-横臂；601-第一收集室；602-第二收集室。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实用新型中，在不矛盾或冲突的情况下，本实用新型的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本实用新型中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本实用新型公开的内容自制。在本实用新型中，为了突出本实用新型的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。
参阅图1至图4，本实施例提供了一种水果分选机100，用于对水果进行分选。根据不要的需要可以实现对不同种类的水果，或不同品质的水果进行筛选。
采用本实用新型实施例体用的水果分选机100能够在更低的使用成本的基础上实现水果分选。应当说明，本实用新型提供的水果分选机100可以提供相对自动化的水果分选效果，以更少的人工参与完成水果筛选作业。
水果分选机100包括输送机构102、规范机构103、检测组件104、落果器105以及控制器。
输送机构102作为水果分选机100的主体结构，提供了其他构件的固定和安装的部位。输送机构可以接受被导入的水果，并且对水果进行输送。整体上而言，输送机构102具有水果入口端和水果出口端，且输送机构102具有由水果入口端至水果出口端的水果输运方向。外界导入的待分选水果从水果入口端输入，再通过水果出口端被输出。在水果的输送过程中，水果的运动方向形成了所述的水果输送方向。在离开输送机构102之前，水果在输送机构102上沿水果输运方向运动。
输送机构102一般能够以传送带的形式来实现。相应地，传送带通过滚轴等方式来实现转动，从而带动水果运动。更好地，为了避免水果在输运过程中掉落等情况，输送机构102可以设置边板，以约束水果使其不会轻易掉落。或者，在一些示例中，传送带还具有被特别地设计的形状，例如形成中间凹陷，两端凸出的结构形式。通过这样的设计，水果被大部分地集中于传动带的中部。
可替代地，在一些示例中，输送机构102被设计来形成水果入口端高、水果出口端低的空间布置方式，使得水果在重量作用下能够具有自发地前倾的趋势或倾向，使其更易被输送。
更具体的可选示例中，水果分选机100还具有架体107。传动带及其相应的驱动设备(如电动机201、滚轴等)均被连接于架体107。架体107能够提供稳定的支撑作用力，使输送机构102被一定的方式被支撑而处于特定的作业高度，以便其他部件的设置和安装。
为了针对独立水果进行筛选，使水果能够逐个地依次排列将是好的选择和处理方式。基于此，规范机构103被提出和使用。规范机构103设置于输送机构102，且规范机构103被构造来使待分选水果在输送机构102以线性且依次地排列并被输运。
在一些示例中，规范机构103可以是楔形槽。楔形槽可以倒扣于传送带，水果在输送机构102的传送过程中被楔形槽的侧壁限制从而被整理而逐渐地逐个依次地排列为线型。
或者，规范机构103可以是具有缺口的平面板。多个平面板间隔地布置在输送机构102，且平面板竖直地设置，从而使得输送机构102的运输方向只具有前述的缺口作为水果的通道，通过多次的平面板作用使水果被允许以逐个地通过缺口。
在本实施例中，规范机构103包括相互匹配且均沿水果输运方向延伸的第一挡板301、第二挡板302。第一挡板301与第二挡板302相向布置并限定引导槽303，且引导槽303在水果输运方向逐渐缩小。更好的选择例中，第一挡板301和第二挡板302之间设置有弹性连接件。弹性连接件被构造来使引导槽303的宽度能够进行自适应地调节。弹性连接件能够在受到外力作用下伸长且在外力部分或全部地消失时恢复至原长的部分或全部。弹性连接件可以是弹簧，或者橡皮筋等制作而成，或者，弹性连接件是具有弹性的树脂材料制作而成。
待分选的水果经过规范机构103和输送机构102配合输送后，形成了一列逐个排列的水果输送列。随后，水果输送列可以被通过检测组件104逐个地检测。通过实际的需要可以选用不同的部件来使水果被根据不同的标准而区分识别出来。
检测组件104设置于输送机构102，并且在水果输运方向，待分选水果依次经过规范机构103、检测组件104。换言之，规范机构103邻近水果入口端，检测组件104邻近水果出口端。检测组件104被配置来对线性且依次地排列的水果进行逐个检测并产生针对每个水果的检测信息。
检测组件104可以被设置来连续地进行检测作业。在另一些示例中，检测组件104还可以被设置来间断地进行检测作业。所述的连续地检测和间断地检测是主要根据检测组件104在检测作用中是否存在开启和关机或待机的工作状态变化。当在检测作业过程中，检测组件104始终处于开启状态，则且被选用为连续作业。当在检测作业过程中，检测组件104在开启和关机或待机状态之间切换，则且被选用为间断作业。另外，选择各种的方式来进行检测作业，可以根据位于输送机构102的水果之间的间距来进行抉择。当水果输送列之间的间隔较大时，检测组件104始终处于开启状态可能会能耗提高、能效比下降，因此，使其间断地工作将是有益的改进。但是，在另一方面，频繁地开启、关闭检测组件104也可能引起检测组件104的寿命的受到不利的影响。
本实施例中，检测组件104是以能够简单作业的方式来选择的。基于此，检测组件包括相互匹配的触发器和检测装置。触发器用来在水果达到检测位时向检测装置发出信号，以便检测装置进行工作。水果未达到检测位时，触发器未工作，从而检测装置处于关闭或待机状态。
本实施例中，触发器是光电传感器，其可将光信号转换为电信号。例如，其具有光通路。当水果未达到检测位时，其光通路正常；当水果达到检测位时，光通路被阻断，进而产生相应的能够被用来使检测装置处于工作状态的信号。
检测装置可以是照相机或摄像器。触发器被配置来当检测到水果经过时使摄像器对经过的水果进行拍照并向控制器传输。
一种示例中，触发器在横向布置以具有垂直于水果输运方向的检测方向，摄像器在竖向布置并朝向输送机构102以具有垂直于由检测方向和水果输运方向所共同确定的平面的取景方向。作为一种固定触发器和检测装置的构件，检测组件还设置了支架。支架包括横臂401和竖臂402，竖臂402连接于输送机构102并使横臂401被支撑与输送机构102间隔。
被设置在水果分选工艺流程中的末端，本实施例中，落果器105邻近水果出口端设置。
落果器105至少具有第一工作姿态和第二工作姿态，落果器105被构造来通过处于第一工作姿态或第二工作姿态而将由水果出口端排出的水果导向分别对应于不同第一工作姿态的第一收集区、第二工作姿态的第二收集区。
落果器105主要对水果进行引导作用，使得根据不要的分选标准的水果能被引导至不同的区域，以便采用容器进行收集。由于水果被规范来能够逐个地经过检测组件104，从而每个水果都能够被检测组件104进行检测以识别。而被识别的水果在通过输送机构102的水果出口端被排出后，通过落果器105的以一定姿态来引导，从而能够进入至不同的区域，达到区分的作用。
落果器105可以是具有不同孔径的孔板。此时，这样的水果分选机100能够引导至不同的孔而实现筛选，筛选依据为水果的直径。落果器105可以是具有不同孔径的孔板。此时，这样的水果分选机100能够引导水果至不同的孔而实现筛选，筛选依据为水果的直径。这样的示例中，落果器105的不同工作姿态可以是通过移动使孔板的不同孔径的孔处于邻近水果出口端时的姿态。
或者，落果器105可以具有不同的承重力的托盘。在未达到阈值重量时，托盘能够稳定保持姿态，而当达到阈值时其可下降或上升，从将对应的水果引导至确定位置。此时，这样的水果分选机100能够引导水果至不同的托盘实现筛选，筛选依据为水果的重量。这样的示例中，落果器105的不同工作姿态可以是通过移动使不同承重阈值的托盘处于邻近水果出口端时的姿态。
本实施例中，落果器105包括落果板501、摇臂502。落果板501铰接于水果出口端。摇臂502具有第一端部和第二端部。第一端部铰接于落果板501，第二端部铰接于输送机构102。摇臂502被构造来受控制器控制而执行动作以调节落果板501具有不同的转动角度。不同的转动角度至少包括分别对应于第一工作姿态的第一角度、第二工作姿态的第一角度。另外，分选挡板(落果板501)可用其他结构(如机械手)代替。
摇臂502通过转动而驱动落果板501转动，从而具有不同的朝向，因此，水果也能够被引导至对应所述朝向设置的容器。本实施例中，摇臂502是连杆机构，由两个铰接的杆构成。摇臂502的转动在本实施例中由电机驱动。输送机构102(更具体而言为架体107)连接前述电机。电机的输出轴与摇臂502的第二端连接，电机被构造来使摇臂502被驱动而在不同的转动角度之间进行调换。
摇臂502的第二端的转动可以转化为对落果板501的顶升和拖拽作用，从而使落果板501能够绕其铰接轴进行转动，从而具有多个可选地被调节的朝向或者倾斜角度。
在进行分选作业时，检测组件104的检测信息以及落果器105的动作，被通过控制器来实现联系。所述的联系是控制器能够接受检测组件104反馈的检测信息，并且根据检测信息来判断或者确定如果对落果器105进行控制(在本实施例中是控制落果板501的转动幅度或角度)。因此，控制器是被配置来接受检测组件104反馈的检测信息，并根据检测信息控制落果器105处于第一工作姿态或第二工作姿态。控制器可以是微控单元(MCU)、可编辑逻辑控制器(PLC)、可编程自动化控制器(PAC)、工业控制计算机(IPC)等。控制器还可以通过无线或者有线网络连接服务器，通过软件来对检测组件反馈的图像或者视频、颜色等信息来识别水果。
基于设计、组装的便利性考虑，检测组件104中的触发器、摄像器、控制器均通过无线模块进行通信连接。
如前所述，经过落果器105被分离开的水果，可以由不同的容器来储存。本实施例中，水果分选机100包括储果槽106。储果槽106邻近水果出口端设置。储果槽106具有被独立地设置且分被对应于第一收集区的第一收集室601、第二工作姿态的第二收集室602。产品(储果槽106)的槽空位(收集室)数量可增多或减少，形状也可能改进。
水果分选机的工作方式可以通过如下阐述被说明。把水果倒入水果入口处，传送带带着水果向前走，水果挡板入口宽、出口窄，使水果出来的时候排成一队。当水果经过支架处时，触发光电传感器，光电传感器检测到此时有水果经过。光电传感器将信号发送给工业相机，此时工业相机接收到信号并拍摄图片，将图片传给计算机，计算机通过轮廓比较、色度分析、轮廓面积确认水果种类和水果品质。并将相关信息传给控制系统，控制系统控制右侧电机转动不同的角度通过铰支架带动分选挡板运动将烂水果、优质水果和一般水果分别落入产品槽的不同空位。
水果分选机具有以下优点：
水果挡板入口窄、出口细的设计能够使水果自动排成一队，无需人依次摆放水果。
控制系统控制右侧电机转动不同的角度通过铰支架带动分选挡板运动将烂水果、优质水果和一般水果分别落入产品槽的不同空位，控制简单节约金钱。
通过摄像头分选代替人肉眼筛选，减少人的工作量。
通过光电传感器和摄像头的配合可以做到水果分选的不重不漏。
通过轮廓比较、色度分析、轮廓面积确认水果种类和水果品质。
基于以上的水果分选机100，本实施例还提供了一种水果分选系统。水果分选系统包括供料器、如前述的水果分选机100。供料器被构造来向水果分选机100提供待分选的水果，且供料器邻近水果入口端设置。供料器例如可以是一个锥形的漏斗。或者，供料器是一个盛果盘，其中设置有播板。播板可转动地设置在盛果盘中。
进一步地，水果分选系统还可以包括用于对水果进行预先清洗的清洗设备。此号，还可以设置对水果进行干燥的干燥设备。清洗设备和干燥设备依次布置，且清洗设备的出口端与干燥设备的进口端匹配。干燥设备还与供料器匹配，即干燥设备的出口端与供料器的进口端匹配。
如此，采摘的水果能够被预先清洗(如水洗)，然后经过干燥，再由供料器提供给水果分选机。经过水果分选机筛选好的水果，可以进入下一深加工处理流程。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。