一种球形水果自动分级包装装置的制作方法

本实用新型涉及水果分级技术领域，特别是指一种自动分级包装、提高工作效率的球形水果自动分级包装装置。

背景技术：

目前我国是水果第一生产大国，产量占世界总产量的60%，同时也是世界第一大水果消费大国。水果产业已经成为我国一些地区经济的支柱产业，为促进果农经济增收、扩大城乡居民就业和改善生态环境作出了积极贡献。但国内水果价格低、卖果难问题经常出现，使得水果生产快速发展的势头受到抑制。特别是参与国际市场竞争的比例更低，只占世界总量的1.29%，且价格比国外水果低40%—70%。通过调查发现：水果售价中的很大一部分都来源于产后商品化处理。以苹果为例：世界四大水果之一，我国是苹果生产大国，苹果总量居世界第一位，而且品种丰富，但目前我国水果产后商品化处理的水平很低，在国际市场上竞争力很弱。我国苹果的生产在整个农产品的生产中占有很大的比例，是重要的外贸出口产品。但由于生产后处理不够，使得外销苹果的品质难以保证，在国际市场上缺乏竞争力。

随着自动控制技术发展，发达国家如德国、美国等对水果包装自动化方面进行了很深的研究，并研制了诸多与本国生产需求配套的各种自动化设备。随着我国农业生产体系的完善，自动分级包装系统的发展具有广阔的市场前景，而且具有巨大的社会效益。机器系统的产后处理效率高、标准规格、处理精度稳定。水果的产后自动化机器在我国为数不多，且大多针对某一方面，比如：自动分级、封箱系统等。

技术实现要素：

本实用新型针对自动化程度低、效率低的问题，提出一种自动分级包装、提高工作效率的球形水果自动分级包装装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种球形水果自动分级包装装置，包括上料装置、分级筛选装置、包装装置，所述的上料装置包括上料支架和上料通道，所述上料通道倾斜设置在上料支架顶部，所述的上料通道上设有红外传感器，红外传感器和PLC控制器的输入端电性连接，所述的分级筛选装置包括筛选支架、两个分级滚筒和伺服电机I，所述筛选支架和上料支架固定连接，所述筛选支架设有固定支架，所述两个分级滚筒与固定支架活动连接，所述伺服电机I通过链条分别和两个分级滚筒的转轴连接，转轴另一端设置在轴承内，所述的上料支架上设有PLC控制器，所述的伺服电机I和PLC控制器的输出端电连接；

包装装置包括包装支架，所述包装支架顶部倾斜设有下料通道，所述的下料通道在分级滚筒的下方，所述包装支架上依次固定设有下料通道、机械爪、切割装置、转动装置和发泡网箱，所述机械爪活动设置在轴承座I上，轴承座I固定在下料通道末端的包装支架上，所述机械爪下方设有包装箱，所述下料通道下方固定设置与包装箱相对应的电磁推杆，所述电磁推杆和PLC控制器的输出端电性连接。

所述下料通道上设有与机械爪相对应的滑道。

所述筛选支架上设有平台，所述两个分级滚筒和平台上下呈阶梯状设置在筛选支架上。

所述的切割装置包括电热熔丝和两个推杆电机，所述两个推杆电机分别竖直固定在包装支架上两侧，推杆电机推杆的一端和电热熔丝绝缘固定连接，所述的推杆电机和PLC控制器的输出端电连接，所述电热熔丝两端和电源的正负极电连接，所述PLC控制器的输出和继电器输入端电连接，继电器的输出端和电源电连接。所述的推杆电机和PLC控制器的输出端电连接，所述电热熔丝和电源的正负极电连接，所述PLC控制器的输出和继电器输入端电连接，继电器的输出端和电源电连接。

所述的转动装置包括伺服电机III和两个滚轴、支柱，所述两个滚轴上下设置在支柱上，所述的伺服电机III和其中一个滚轴固定连接，所述的伺服电机III和PLC控制器的输出端电连接。

所述机械爪包括支撑架、上转杆和下转杆，所述的支撑架一端固定在下转杆上、另一端和上转杆活动连接，所述上转杆和下转杆上设有至少一组抓手，所述抓手包括三个爪指，所述三个爪指一端交于一点，其中一个抓指另一端和上转杆固定连接，另两个爪指另一端和下转杆固定连接，所述下转杆上的两个爪指呈V字形，所述支撑架上设有光电开关，所述的光电开关和PLC控制器的输入端电连接。

所述机械爪的下转杆和伺服电机II的转轴固定连接，所述下转杆活动设置在轴承座I上，所述的伺服电机II和PLC控制器的输出端电性连接

所述的PLC控制器为台达PLC控制器。

本实用新型以台达PLC为控制器，通过分级滚筒的筛选，然后利用机械抓手自动套袋，然后包装进箱，实现自动分级包装，提高工作效率，提升产后商品化处理的水平、更能提高果农的收入。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1本实用新型的立体图。

图2本实用新型分级装置立体图。

图3本实用新型包装装置立体图。

图4本实用新型控制连接图。

图中，1、上料支架；2、上料通道；3、筛选支架；4、分级滚筒；5、固定支架；6、下料通道；7、包装支架；8、机械爪；9、切割装置；10、转动装置；11、发泡网箱；12、包装箱；13、电磁推杆；14、平台；15、电热熔丝；16、滚轴；17、红外传感器；18、伺服电机I；19、PLC控制器；20、伺服电机II；21、伺服电机III；22、支撑架；23、上转杆；24、下转杆；25、抓手；26、光电开关；27、轴承座；28、推杆电机。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。

如图1-3所示的球形水果自动分级包装装置包括上料装置、分级筛选装置、包装装置，所述的上料装置包括上料支架1和上料通道2，所述上料通道2倾斜设置在上料支架1顶部，所述的分级筛选装置包括筛选支架3、两个分级滚筒4和伺服电机I18，所述的分级滚筒4上设有筛选孔，所述筛选支架3和上料支架1固定连接，所述筛选支架3中部设有固定支架5，所述两个分级滚筒4与固定支架5活动连接，所述固定支架5上设有轴承座II28，所述的轴承座II28和分级滚筒4上的轴承活动连接，所述伺服电机I上设有两个主动轮或主动上有两个齿槽，所述两个分级滚筒的转轴上分别设有一个从动轮，所述主动轮和从动轮和链条连接，所述的上料支架1上设有PLC控制器19，所述的伺服电机I18和PLC控制器的输出端电连接。

包装装置包括包装支架7，所述包装支架7顶部倾斜设有下料通道6，所述的下料通道6在分级滚筒4的下方且靠近下料通道6的位置，所述包装支架7上依次固定设有下料通道6、机械爪8、切割装置9、转动装置10、发泡网箱11，所述机械爪8活动设置在轴承座I27，轴承座I27固定在下料通道6末端的包装支架7上，所述机械爪8下方设有包装箱12，所述下料通道6下方固定设置与包装箱12相对应的电磁推杆13，所述电磁推杆13和PLC控制器19输出端电性连接，PLC控制器19内设有计时器，当达到设定时间时，电磁推杆13推动一次、电磁推杆推动三次后，计时器重置重新计数。

所述下料通道6上设有与机械爪8相对应的滑道，保证了苹果不跑偏，防止了苹果和机械爪卡住的情况。

所述筛选支架3上设有平台14，所述两个分级滚筒4和平台14上下呈阶梯状设置在筛选支架3上，两个分级滚筒4上设有筛选孔，合格的苹果通过筛选孔包装装箱，不合格的进一步筛选，最后不合格的落入平台14，两个分级滚筒4和平台14上下呈阶梯状使苹果更好的筛选。平台14与筛选支架3上的挡板用于承接筛选后的苹果。

所述的切割装置9包括两个立柱、电热熔丝15和两个推杆电机28，所述两个立柱分别固定在包装支架7上，立柱上设有滑槽，立柱两侧设有两个推杆电机28，推杆电机28推杆的一端和电热熔丝15绝缘固定连接，所述的推杆电机28和PLC控制器19的输出端电连接，所述电热熔丝15和电源的正负极电连接，所述PLC控制器19的输出和继电器输入端电连接，继电器的输出端和电源电连接，PLC控制器19控制两个推杆电机28，两个推杆电机28带动电热熔丝上下移动，来切割发泡网，两个推杆电机28型号相同，两个推杆电机接受同一个控制信号，同时启停的目的。PLC控制器19给继电器一个控制信号，继电器控制电源的断电和不断电，来控制电热熔丝15的发热和不发热。

所述的转动装置10包括伺服电机III21和两个滚轴16，所述两个滚轴16上下设置，所述的伺服电机III21和其中一个滚轴16固定连接，所述的伺服电机III21和PLC控制器19输出端电连接，PLC控制器19控制伺服电机III21，伺服电机III21带动一个滚轴16，当发泡网经过时，另一个滚轴16随之转动，带动发泡网向前移动。

所述机械爪8包括支撑架22、上转杆23和下转杆24，所述的支撑杆22一端固定在下转杆24上、另一端和上转杆活动连接，所述上转杆23和下转杆24上设有至少一组抓手25，所述抓手25包括三个爪指，所述三个爪指一端交于一点，其中一个抓指另一端和上转杆23固定连接，另两个爪指另一端和下转杆24固定连接，所述下转杆24的两个爪指呈V字形，所述支撑架22上设有光电开关26，所述的光电开关26和PLC控制器19输入端电连接，当光电开关26把检测信号发给PLC控制，PLC控制器19控制伺服电机II20旋转带动机械爪8。

所述机械爪8的下转杆24和伺服电机II20的转轴固定连接，所述下转杆24活动设置在轴承座I27上，所述的伺服电机II20和PLC控制器19的输出端电性连接，PLC控制19控制伺服电机II20带动抓手绕下转杆24下旋90度，抓手自动打开，苹果在撑开的孔内进入发泡网，一起从发泡网上落下。然后伺服电机II20反转90度，再次获取发泡网套袋，继续进行包装。

所述的上料通道2上设有红外传感器17，红外传感器17和PLC控制器19输入端电性连接，当红外传感器检测信号发给PLC控制器，PLC控制器控制伺服电机I18的启停，从而启动分级滚动4转动实现筛选。

所述的PLC控制器19为台达PLC为控制器。

本实用新型的工作流程：水果需要经过上料装置、分级筛选装置到包装装置包装。水果经过上料通道2，上料通道2上的红外传感器17检测到苹果，PLC控制器19控制伺服电机I18带动分级滚筒4转动，分级滚筒4大小不同的孔把水果按照原定标准进行大小分选，分选后分别送入下料通道6进行下一步处理。

水果经过下料通道6，水果进入机械抓，光电开关26对抓手进行检测，当有苹果进入抓手内时，伺服电机II20带动下转杆24下旋90度，抓手自动打开，苹果在撑开的孔内进入发泡网，一起从发泡网上落下。然后伺服电机II20反转90度，再次获取发泡网套袋，继续进行包装，完成包装，包装好的水果落入包装箱12准备装箱。

发泡网箱11内放有未经切割的发泡网，长条卷成卷，卷的外端卡在送发泡网的滚轴中间，PLC控制器19控制伺服电机III21转动，伺服电机III21带动滚轴16转动，滚轴16带动发泡网向包装抓手运动，滚轴16与包装抓手之间有一个切割装置9，在发泡网套在抓手上足够长度时，滚轴16停止转动，切割装置9内的电热熔丝15由上而下移动切断发泡网，然后复位。包装抓手绕转轴下旋90度包装苹果，反转90度复位，当抓手复位时，送发泡网的滚轴16转动，重复上述动作。

包装架下方即是包装箱12，包装好的水果直接落入包装箱12，电磁推杆13推动包装箱12移动，保证水果装箱的整齐度，PLC控制器19内设有计时器，当达到设定时间时，电磁推杆13推动一次、电磁推杆推动三次后，提醒处理完成。放入新的包装箱12，包装装置开始工作，重新检测计数。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。