一种新型全自动苹果网套包装机的制作方法

本发明公开了一种新型全自动苹果网套包装机，具体地说，涉及一种通过自动控制实现苹果网套自套袋的包装装置。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，交通的发达，苹果已经在全国各地运输、销售。为了减少苹果在运输过程中损伤几率，并且在出售时美观一些，商家普遍要求在苹果外面加套发泡聚乙烯网套。目前，国内外苹果套袋基本都是人工完成，但是随着劳动力的不断减少，劳动力价格的不断提高，且人工效率低，包装质量参差不齐，使苹果加工成本增高，利润降低。

中国专利(CN 105015827 A)公开了一种小型苹果网套自动包装机，存在网套不易下滑，且在实践中由于网套质量差，存在容易拉断的风险。中国专利（CN 103204260 A）公开了一种全自动苹果套装机及其使用方法，存在钩爪容易损伤苹果表皮、套在苹果外面的网套不对称等缺点。

针对上述缺陷，鉴于现阶段对球苹果网套包装的需求现状，需要提供一种能够适应网套质量、且包装对称美观的方法与装置，解决目前苹果网套包装中存在的成本高、质量差、效率低等诸多问题，进而实现苹果套袋的自动化。

技术实现要素：

本发明的目的主要是针对上述问题的不足，本发明公开了一种新型自主全自动苹果网套包装机。

上述目的通过如下技术方案实现：

该装置包装机包括苹果上料模块（Ⅰ）、苹果检测控制模块（Ⅱ）、网套提升模块（Ⅲ）、网套夹持模块（Ⅳ）、网套松弛模块（Ⅴ）、网套切断模块（Ⅵ）、网套分离模块（Ⅶ）、成品苹果驱离模块（Ⅷ）、成品苹果储存模块（Ⅸ）、网套供给模块（Ⅹ）共十个模块，分为三大部分。

第一部分是苹果上料检测部分，其包括苹果上料模块（Ⅰ）、苹果检测控制模块（Ⅱ）两大模块。苹果上料模块（Ⅰ）、与苹果检测控制模块（Ⅱ）通过两侧挡板与限位滑槽连接，实现上果的运行与停止。所述苹果上料模块（Ⅰ）包括上料模块机架（1）、从动托辊（2）、梯形导向储物槽（3）、苹果（4）、加厚挡板传送带（5）、V型挡板卡果槽（6）、主动托辊（9）；上料模块机架（1）底部通过第一轴承安装有从动托辊（2），从动托辊（2）上部，通过上料模块机架（1）安装有梯形导向储物槽（3），梯形导向储物槽（3）呈现V型口的形式，使苹果全部往中间汇聚；在梯形导向储物槽（3）上部连接有挡板，挡板前端下部，在上料模块机架（1）上部通过第二轴承安装有主动托辊（9），主动托辊（9）连接着涡轮蜗杆减速电机；加厚挡板传送带（5）通过主动托辊（9）和从动托辊（2）进行连接，有两边挡板进行限位；在加厚挡板传送带（5）中间安装有V型挡板卡果槽（6）；苹果（4）在底部梯形导向储物槽（3）里进行积累，沿着V型挡板卡果槽（6）单个提升，从而形成苹果少量储存和提升通道；所述的苹果检测控制模块（Ⅱ）包括光电触发开关（7）、V型导向限位下滑槽（8）；V型导向限位下滑槽（8）安装在梯形导向储物槽（3）上部的两侧挡板上，联通为一体；光电触发开关（7）对称的安装在V型导向限位下滑槽（8）上面。

第二部分是苹果套袋部分，其包括网套提升模块（Ⅲ）、网套夹持模块（Ⅳ）、网套松弛模块（Ⅴ）、网套切断模块（Ⅵ）、网套分离模块（Ⅶ）、网套供给模块（Ⅹ）六大模块。网套供给模块（Ⅹ）通过网套与网套提升模块（Ⅲ）相连接，网套提升模块（Ⅲ）通过动作与网套夹持模块（Ⅳ）、网套松弛模块（Ⅴ）网套切断模块（Ⅵ）、网套分离模块（Ⅶ）、相连接，按照顺序协调动作。所述的网套提升模块（Ⅲ）包括提升气缸（10）、网套（14）、椎体套筒（11）、圆柱套筒（12）、锥形体（13）；提升气缸（10）固定在机架（34）底部，椎体套筒（11）通过耳型链接器与提升气缸（10）链接在一起，并通过套在圆柱套筒（12）里进行限位；圆柱套筒（12）固定在支撑平板（35）的圆槽里，支撑平板（35）焊接在机架（34）上部；网套（14）从椎体套筒（11）底部深入椎体套筒（11）上部，锥形体（13）套在网套（14）里面并套在椎体套筒（11）里面，使网套套在锥形体（13）外表面、椎体套筒（11）内部，并高于椎体套筒（11）；锥形体（13）包括空心锥形主体（13-1）、T型高度调节杆（13-2）、配重连接螺杆（13-3）、软性撑口装置（13-4）；T型高度调节杆（13-2）通过配重连接螺杆（13-3）与空心锥形主体（13-1）相连接固定，软性撑口装置（13-4）固定于T型高度调节杆（13-2）上表面；：所述的网套松弛模块（Ⅴ）包括松弛气缸组（19）、环形松弛圆弧（20）；松弛气缸组（19）固定在空心支撑板（15）下部，均布在圆上，松弛气缸组（19）前端安装着环形松弛圆弧（20）；环形松弛圆弧（20）内部安装有软性硅胶（20-1）；网套分离模块（Ⅶ）包括气缸（21）.气缸（21）底部通过方形闭环板连接在支撑平板（35）上，上部通过螺孔连接在空心支撑板（15）上；所述的网套分离模块（Ⅶ）包括支撑气缸组底座（38）、电磁感应开关（32）、支撑气缸组（39）；支撑气缸组底座（38）固定在支撑平板（35）上面，上部由螺丝连接着支撑气缸组（39），气缸轴上部连接着空心支撑板（15）；所述的网套切断模块（Ⅶ）包括熔断气缸（22）、环形苹果托盘（23）、木质连接板（24）、热熔丝（25）、凹型板（37）；凹型板（37）的固定在支撑平板（35）上表面，熔断气缸（22）通过L型连接板固定在凹型板（37）中间；熔断气缸（22）前端链接有环形苹果托盘（23）；木质连接板（24）通过螺丝安装在环形苹果托盘（23）前端固定，热熔丝（25）固定在木质连接板（24）中间；所述的网套供给模块（Ⅹ）包括网套滚筒支架（30）、网套滚筒（31）、网套（14）；网套滚筒支架（30）焊接在机架（34）侧面，网套滚筒（31）用过连接轴固定在网套滚筒支架（30）上部，网套（14）缠绕在网套滚筒（31）中间，接头连接在锥形体（13）与椎体套筒（11）之间。

第三部分是成品收集部分，其包括成品苹果驱离模块（Ⅷ）、成品苹果储存模块（Ⅸ）。苹果驱离模块（Ⅷ）将成品套袋苹果送入苹果储存模块（Ⅸ），完成套袋。所述的成品苹果驱离模块（Ⅷ）包括圆形软性推果板（26）、推果气缸（27）、凹型槽（36）；凹型槽（36）固定在支撑平板（35）上表面，推果气缸（27）通过L型连接板固定在凹型板（37）中间，圆形软性推果板（26）安装在推果气缸（27）前端；所述的成品苹果储存模块（Ⅸ）包括软性连接滑槽（29）、成品储存槽（28）；软性连接滑槽（29）上部固定在支撑平板（35）上，与凹型板（37）连接；成品储存槽（28）与软性连接滑槽（29）末端连接、固定。

本发明技术发明点：

发明点一：环形苹果托盘23。其包括软性2/5圆弧托盘23-1、轴承底部滑轮23-2。其一，这种环形结构在套袋过程中会让前端熔断丝25切断的网套14在底部收缩，致使苹果下落后，在一定程度上挤压住网套14，与网套分离模块配合留下使网套位置保持不变；其二，环形结构会让掉落的苹果始终处于环形底部，进行卡位，两侧同时存在限位作用，便于苹果驱离模块驱离苹果；其三，软性结构减少苹果下落之后的损伤，增大摩擦，使其产生最小的偏移。

发明点二：网套夹持模块与网套松弛模块、网套分离模块的全新的配合模式结构。卡槽17-1连杆结构带动着同心圆弧钩爪18与环形松弛圆弧20配合，使网套紧固于钩爪底部；活性连接点16-1、16-2是其具有可调节作用，根据不同的需求进行不同的调整。新思维的外收缩环形松弛模块，使网套松弛而不收缩，松弛而不紧固。

发明点三：环形钩爪18其包括加厚环形钩爪18-1、环形过渡圆弧18-2、薄型环形钩爪18-3、连接点16-1、16-2、卡槽限位连接板16-3。卡槽限位连接板16-3通过连接点16-1、16-2行程连杆结构，并在卡槽里限位运动；薄型环形钩爪18-3与环形松弛圆弧20为同心圆弧，紧密配合，并由环形过渡圆弧18-2过渡到加厚环形钩爪18-1，加厚环形钩爪18-1与环形松弛圆弧20在钩爪气缸组19作用下过渡配合，加强网套夹持力。

发明点四：本发明的核心点在于采用新型网套提升，复位方式，结构简单、实用；其一，椎体套筒11通过特殊的内部结构实现网套的收入与收缩，网套收入部分11-1通过宽裕的空间使网套简单的进入椎体套筒，紧接着锥形收缩限位11-2部分，让网套几乎在零摩擦力树林进入椎体配合部分11-3；锥形体13与椎体配合部分11-3在同锥度下，保持有2/3个网套距离，套在网套14中间，将网套挤压在椎体配合部分上表面，在后续提升过程中，网套14被挤压，会随着提升气缸10的提升而提升。当网套提升到最高点，被钩爪18压缩在松弛圆弧20上后，提升气缸10开始下降，此时锥形体13由于网套14摩擦和延时下降原理，脱离椎体套筒11，失去了挤压，网套处于松弛状态，由于上部挤压，所以不会随着提升气缸10的下降而下降。锥形体13在短暂静止后，开始沿着网套内部在重力作用下下降，并最终回落到与锥形体配合部分，再次将网套挤压。本结构动作，充分利用了重力作用原理与瞬间失重原理，用极其简单的办法，高效的试验了网套的提升与固定，摆脱了传统由上到下的束缚，开创了一种新结构。椎体套筒11和锥形体13可以根据不同型号的网套、不同型号的苹果进行不同的调整，及其便利的实现不同规格的不同操作。

发明点五：锥形体13.其包括空心锥形主体（13-1）、T型高度调节杆（13-2）、配重连接螺杆（13-3）、软性撑口装置（13-4）。首先，锥形体13采用多部分结构组合，可以根据不同需要实现椎体高度、重量的不同调整；其可以通过减少T型高度调节杆13-2底部高度，用来调节其顶部高度；通过减少或者增加配重连接螺杆的13-3的配重块，用来改变其椎体重量；其次上部软性撑口装置为块状硅胶皮均布在上表面，其作用是为了减少网套在熔断后的收缩，使环形钩爪可以顺利进网套内部，硅胶皮实现撑口作用，却又不会被钩爪夹住。

发明点六：自复位网套紧固提升结构，其包括空心锥形主体（13-1）、空心锥形体定位内弧（13-1.1）、椎体套筒（11）、椎体套筒定位外弧（11-4）.通过三个均布的空心锥形体定位内弧（13-1.1）与椎体套筒定位外弧（11-4）的圆弧配合实现空心锥形主体（13-1）在上升时更加紧密有效的挟持住网套，减少网套下落；其次在空心椎体下落的过程中由于网套的斜纹结构，椎体会产生偏转，影响下一次网套上部加持，圆弧配合使空心锥形体每次下落都复位到初始位置，抵消偏移。

本发明的效果是：本发明专利技术实现机器自动套袋过程，不需要人工参与，可以完全代替人工套袋；解决了劳动力短缺的问题，需要少量的劳动力，完成大量的套袋工作；解决了人工套袋参差不齐的问题，机械套袋，根据实际需要，调整套袋大小，规格统一，效果稳定；本发明具有极高的效率，远远大于人工套袋的效率，一台机器可以顶2-3人；节约了生产、加工成本，降低消耗，提高苹果的附加值。

附图说明

图1是本发明新型全自动苹果网套包装机的总体图。

图2是第一部分是苹果上料检测部分立体图。

图3是苹果套袋部分和成品收集部分主视图。

图4是苹果套袋部分和成品收集部分剖视图。

图5是苹果套袋部分和成品收集部分轴测图。

图6是环形苹果托盘侧视图。

图7是网套夹持模块与网套松弛模块、网套分离模块的全新的配合模式结构。

图8是环形钩爪立体图。

图9是新型网套提升、复位结构示意图。

图10是锥形体示意图。

图11自复位网套紧固提升结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图描述本装置和方法的具体实施方式。

实施例1。

参考图1所示，为本发明新型全自动苹果网套包装机的总体图，该装置包装机包括苹果上料模块（Ⅰ）、苹果检测控制模块（Ⅱ）、网套提升模块（Ⅲ）、网套夹持模块（Ⅳ）、网套松弛模块（Ⅴ）、网套切断模块（Ⅵ）、网套分离模块（Ⅶ）、成品苹果驱离模块（Ⅷ）、成品苹果储存模块（Ⅸ）、网套供给模块（Ⅹ）共十个模块。

参考图2所示，在苹果上料模块（Ⅰ）中，机架1成三角形状立于地面上，斜坡角度为60度。控制中心是由单片机进行执行，位于机架内部，打开开关，开始动作。减速比为1:200的三相1.5KW涡轮蜗杆减速电机控制主动轴9的转动，为上料机提供动力。主动轴9与从动轴2相互协作，共同带动加厚挡板传送带5向上运动。少量的苹果4在梯形导向储物槽3储存，等待着提升。随着加厚挡板传送带5的提升，梯形导向储物槽3里面储存的苹果经过导向汇聚作用，卡在V型挡板卡果槽6中间，随着家后挡板传送带5的提升而提升。当苹果越过主动轴后，进入苹果检测控制模块（Ⅱ），当苹果到达V型导向限位下滑槽8中后，沿着V型导向限位下滑槽8呈45度下滑，在到达光电触发开关7后，挡住光电开关，触发光电开关，单片机接收信号，向下一步网套提升模块（Ⅲ）发出执行信号。

参考图3、图4所示，当苹果检测控制模块（Ⅱ）发出信号被网套提升模块（Ⅲ）上的电磁感应开关32接收，发出指令，开始执行下一步动作。电磁感应开关32发出指令后提升气缸10，开始动作。提升气缸10推着椎体13沿着椎体套筒开始直线提升，网套14夹在提升气缸10和椎体13之间，伴随着一起提升（网套初始状态高于软性撑口装置13-4）。当提升气缸10提升到最高点之后，电磁感应开关感应，停止提升，并向钩爪气缸组16发出信号。（此时网套上部深入环形松弛圆弧20内部，将环形钩爪18包住。）

参考图4、图5所示，当网套提升模块（Ⅲ）发出的信号被网套夹持模块（Ⅳ）上钩爪气缸组16的电磁感应开关32接收后，网套夹持模块（Ⅳ）开始工作。钩爪气缸组16接收信号，开始收缩。带动着环形钩爪18开始动作，环形钩爪18上端固定在环形钩爪套17上，沿着环形钩爪套17的开槽口往回收缩夹持，停止在环形松弛圆弧20内表面。附在环形钩爪18外表面的网套随着环形钩爪收缩而撑开，最后夹持在环形钩爪18外表面与环形松弛圆弧20内表面，固定。此时，钩爪气缸组16上的电磁感应开关感受气缸行程到位，发出下一步执行信号。提升气缸10电磁感应信号32接收信号，开始执行收缩下降动作。提升气缸10带动着椎体套筒11沿着圆柱套筒12快速下降收缩，锥形体13在瞬间脱离椎体套筒11，延时后开始在重力作用下开始下降。由于网套14上端夹持、固定在环形钩爪18外表面与环形松弛圆弧20内表面之间，锥形体13沿着网套14内部不断下降，最后落在椎体套筒锥形槽里，再次将网套压住。提升气缸10复位后，电磁感应开关32向网套切断模块（Ⅵ）发出动作执行指令。

参考图4、图5所示，当网套切断模块（Ⅵ）上电磁感应模块32接收信号后，开始执行动作。当熔断气缸22接收信号，开始快速执行伸出动作，气缸轴前端连着环形苹果托盘23，并带着木质连接板24与热熔丝25在凹型板37上快速前进（热熔丝为φ0.3电阻热熔丝，电压为12V）。当前端热熔丝25接触到网套14后，快速熔断。直至整个熔断，熔断气缸22到达最大行程。此时，环形苹果托盘23中心正处于环形钩爪18中心处，网套14下部紧挨着环形苹果托盘上部，网套14上部依旧固定在环形钩爪18外表面与环形松弛圆弧20内表面之间。网套熔断气缸22上电磁感应开关32感应熔断气缸22到达最大行程，向苹果上料模块（Ⅰ）发出动作信号。

参考图2、图4、图5所示，蜗轮蜗杆减速电机接收到信号，开始动作。涡轮蜗杆减速电机控制主动轴9的转动，共同带动加厚挡板传送带5向上运动，随着加厚挡板传送带5的提升，梯形导向储物槽3里面储存的苹果经过导向汇聚作用，卡在V型挡板卡果槽6中间，随着加厚挡板传送带5的提升而提升。当苹果越过主动轴后，进入苹果检测控制模块（Ⅱ），当苹果到达V型导向限位下滑槽8中后，沿着V型导向限位下滑槽8呈45度下滑，在到达光电触发开关7后，挡住光电开关，触发光电开关，并向电机发出停止指令。当电机完全停止运作之后，开始向网套松弛模块（Ⅴ）发出下一步指令。此时苹果通过环形钩爪套17柱体中间，在通过位于环形钩爪18外表面与环形松弛圆弧20内表面之间的网套中间掉落在环形苹果托盘上，网套14套在苹果下部，苹果上部位于环形钩爪套中间下部。

参考图4、图5所示，网套松弛模块（Ⅴ）上电磁感应开关32接收信号开始执行动作。松弛气缸组19开始动作，松弛气缸组19前端的环形松弛圆弧20跟随着气缸的收缩而后撤，直至收缩至初始行程。此时，夹持、固定在环形钩爪18外表面与环形松弛圆弧20内表面之间的网套14随着环形松弛圆弧20的后撤，开始变为松弛状态。松弛气缸组19复位后，电磁感应开关32发出下一步执行信号给网套分离模块（Ⅶ）。网套分离模块（Ⅶ）的支撑气缸组39上的电磁感应开关32接收到信号，开始执行下一步动作。气缸支撑组39开始提升动作，轴上部连接着的空心支撑板15在气缸组支撑组39的支撑下往上提升，环形钩爪18亦随着气缸组支撑组39提升而升起。但是环形钩爪18外松弛的网套14，由于下部套在苹果上，上部也已经松弛，所以网套脱离环形钩爪18，完全套在苹果上面，实现套袋。当气缸支撑组39提升到最大行程后，下部电磁感应开关32感应，并向成品苹果驱离模块（Ⅷ）发出下一步动作指令。

参考图4、图5所示，苹果驱离模块（Ⅷ）上的电磁感应开关32接收信号，开始动作。推果气缸27接收信号，带动着前端圆形软性推果板26快速前进，通过环形苹果托盘23，作用在成品套袋苹果外面的网套14上，将成品套袋苹果沿着环形苹果托盘23推出，使套袋成品苹果脱离环形苹果托盘23后，推果气缸27迅速撤回，电磁开关感应气缸轴撤回，向网套切断模块（Ⅶ）的熔断气缸22发出信号，熔断气缸22接收信号，迅速执行收回指令。此时，成品套袋苹果经过软性连接滑槽29进入成品储存槽28，暂时储存在成品储存槽28里面。

至此，一个成品套袋苹果完成。

本发明不仅能够对苹果网套进行套袋，还可以应用于马铃薯、桃子、甜瓜，等球型或类球型果蔬的套袋中，也可以应用其他易损伤球型物体的网套套袋中，对其他物体的套袋，只要不违背本发明的基本思想，同样适用于本发明的保护范围，本发明的保护范围由权利要求限定。