一种用于苹果套网装箱机的上料装置

文档序号:31780557发布日期:2022-10-12 10:02阅读:123来源:国知局
一种用于苹果套网装箱机的上料装置

1.本发明涉及苹果装箱装置,确切地说是一种用于苹果套网装箱机的上料装置。


背景技术:

2.苹果营养价值很高,富含矿物质和维生素,含钙量丰富,有助于代谢掉体内多余盐分,它有利于溶解硫元素使皮肤润滑柔嫩。苹果有“智慧果”、“记忆果”的美称。
3.据国家苹果产业技术体系统计,2020年全国苹果种植面积为3132.78万亩,苹果种植面积和产量超过世界总量的50%,中国成为世界上最大的苹果生产和消费国。并且在电子商务大趋势下,中国生鲜电商特别是水果电商处于高速发展期,生鲜电商不断完善产业链条的各个环节,市场表现强劲,鲜苹果消费将成为我国苹果消费的主要形式。但是,苹果在运输过程中由于碰撞、挤压、摩擦等种种不可避免的因素,会对苹果造成损伤,影响苹果的经济效益和销售价值。
4.市场上苹果外的缓冲泡沫网套多以聚乙烯epe为原材料,具有强度高、韧性高、透气性强、美观性高等特点。研究表明,好的装箱方式以及在苹果装箱之前给其套上泡沫网套可以很好的减少苹果在运输过程中的损伤问题,但目前苹果套网装箱主要依靠人工,需要大量农村劳动力参与。然而近年来农村劳动力呈现出老龄化和高成本化的趋势,这导致了果园需要投入更多的成本,并且人工套网装箱效率低、在操作的过程中容易对苹果造成损伤。
5.根据抽样调查数据分析,2021年全国从事苹果生产的各类主体共614.27户,其中小规模苹果户598.06万户,苹果面积超过20亩的种植大户15.01万户,苹果家庭农场1.03万户,以蛇果企业为主的其他苹果主体0.27万户,表明中国苹果生产的主体是小规模苹果户。并且国内对于苹果套网装箱机器人的研究大多处在设计方案或样机段,对于少数市场上推出的苹果套网自动包装机来说,虽然能实现对苹果自动套网套包装,但其体积过大,只有套网功能并不能做到自动装箱,对小规模苹果户来讲经济输出成本太高,无法普及。因此苹果产区广大农民迫切要求用机器来代替手工套网装箱,迫切需要研究全自动苹果套网装箱机。
6.现今市场上苹果网套主要有两种包装形式,第一种为苹果立放包装方式即网套完全包裹住苹果的果肉使苹果的柄部和花蒂稍微漏出,第二种为苹果侧放包装方式即网套完全包裹住苹果的柄部和花蒂使苹果的果肉裸露出来。
7.现有的装箱装置,其上料过程中,苹果易发生堆挤,苹果与苹果之间易碰伤、擦伤或挤伤。


技术实现要素:

8.本发明要解决的技术问题是提供一种用于苹果套网装箱机的上料装置,该上料装置用于组装套网装箱机,为套网装箱机上料,上料过程实现有序上料,避免苹果与苹果之间碰伤、擦伤或挤伤的情况。
9.为解决上述技术问题,本发明采用如下技术手段:一种用于苹果套网装箱机的上料装置,包括缓冲均布机构、苹果推出机构、齿轮传动机构、外壳及第一传送机构,所述的缓冲均布机构设有螺旋缓冲叶片、均布叶片、苹果运输盘;苹果运输盘设置在均布叶片下方,均布叶片设置在苹果运输盘上方,齿轮传动机构驱动螺旋缓冲叶片、均布叶片、苹果运输盘旋转,苹果运输盘的外圆周面上设有等间隔设置的环形槽,环形槽容纳苹果;所述的苹果推出机构将苹果运输盘环形槽内的苹果推出到出料口;所述的齿轮传动机构设有电机及齿轮组,电机通过齿轮组驱动缓冲均布机构、苹果推出机构;所述的外壳的顶部设有进料口,外壳底部设有底板、出料口,外壳内部在出料口处的上方设有苹果防漏隔板,底板连接支撑缓冲均布机构、苹果推出机构,出料口处设置第一传送机构;所述的第一传送机构设有第一传送带;苹果经过螺旋缓冲叶片的缓冲作用落在苹果运输盘上,在均布叶片的均布作用下将苹果运输盘上面的苹果铺平到苹果运输盘的环形槽内,当苹果运输盘的某个环形槽旋转到出料口时,滚子正好运动到凸轮的凸起部分将苹果推出,苹果落到第一传送机构上,第一传送机构将苹果输送到下一工序。
10.本发明的工作过程如下:苹果经外壳上的进料口进入,经螺旋缓冲叶片转动向下导引到均布叶片位置处,均布叶片为扇页状设置,扇页与扇页之间的间隔大小可以容纳下苹果,均布叶片旋转,将苹果推送铺平到苹果运输盘的环形槽内,苹果运输盘转动过程中,当其环形槽运行到外壳的出料口处时,苹果推出机构将苹果运输盘环形槽内的苹果推出到出料口,经出料口转移到传送机构。
11.本发明通过设置缓冲均布机构、苹果推出机构、齿轮传动机构、外壳和第一传送机构,上述机构部件相互配合上料,使本发明的上料装置一是可以最大程度地防止苹果上料时堆挤碰擦伤,二是使苹果依次按照同一间隔进入下一工序。
12.进一步的优选技术方案如下:所述的第一传送机构的顶端设有苹果滑台,第一传送机构输送的苹果通过苹果滑台导向并滑落到下一工序。
13.通过设置苹果滑台,进一步防止苹果在输送过程中发生碰撞,碰伤或擦伤苹果。
14.所述的苹果推出机构设有苹果推出器、连接杆、滚子及凸轮,苹果推出机构在每个环形槽内均设有苹果推出器,苹果运输盘为壳体结构,每个环形槽的侧壁开有一个连接杆滑孔,连接杆的一端自连接杆滑动孔内穿出并连接设置苹果推出器,连接杆的另一端穿过苹果运输盘的壳体上的连接孔后连接设置滚子,滚子由凸轮驱动。
15.通过设置连接杆、滚子及凸轮,利用凸轮驱动滚子从而在工作中可以依次推动苹果推出器,将相应的苹果推出。保证出果的均匀、稳定,不会在出料口处堆挤,进一步避免输送过程中的擦伤、碰伤。
16.所述的缓冲均布机构还设有第一传动轴、万向节、万向节固定件、第二传动轴、第三传动轴,第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴均由齿轮组驱动;螺旋缓冲叶片形状为螺旋形,安装于第一传动轴,均布叶片安装于第二传动轴,苹果运输盘开有多个环形槽安装于第三传动轴;第一传动轴安装于万向节上,并以地面为基准平面向上倾斜设置,万向节用来连接第一传动轴和第二传动轴;万向节固定件安装于外壳上,用来固定万向节;第二传动轴通过万向节带动第一传动轴转动;第一传动轴带动螺旋缓冲盘旋转,第二传动轴带动均布叶片旋转,将苹果铺平到苹果运输盘的环形槽内上,螺旋缓冲叶片、均布叶片均由柔性材料
制作。
17.通过上述设置,可以使苹果沿螺旋缓冲叶片转动导向输送,进一步避免苹果直接向下坠落造成碰伤、擦伤。均布叶片转动过程中,可以将苹果铺平到苹果运输盘的环形槽内,进一步保证有序输送,防止苹果堆挤擦伤。
18.所述的齿轮组设有从动轮一、从动轮二、从动轮三、从动轮四及主动轮;第二传动轴的底部套在第三传动轴内,从动轮一固定在第二传动轴上,用来带动第二传动轴旋转;从动轮二固定在第三传动轴上,用来带动第三传动轴旋转;电机固定在外壳上,用与带动主动轮转动,主动轮带动从轮四;从动轮四用来带动从动轮三、从动轮一;从动轮三用来带动从动轮二转动;从动轮一和从动轮二上下分布,从动轮二和从动轮一与从动轮三、从动轮四呈三角形分布。
19.通过设置上述齿轮组,可以有效进行传动。
20.所述的设有苹果滑台、圆台形凸起及第一传送机构支撑架,第一传送机构第一传送机构支撑架上设有第一传送带,第一传送带上设有成组间隔设置的圆台形凸起。
21.通过上述设置,可以利用成组间隔设置的圆台形凸起对输送的苹果进行定位、间隔,一是可以防止苹果在输送过程中向下滑落,二是防止苹果堆挤在一起。
22.所述的外壳在出料口处设有出料导板,出料导板的顶端与出料口连接,出料导板的底端延伸到第一传送带侧上方,出料导板与第一传送带之间的间隔小于圆台形凸起在传送面上的高度,出料导板底端处的底面上设有弧形开口,圆台形凸起运行过程中自弧形开口内通过,出料导板输送的苹果经弧形开口转移到第一传送带上时由圆台形凸起限位防止下苹果向下滚动或滑落。
23.通过设置出料导板,利用其对苹果进行导向,防止其从高处向下掉落,导致碰伤或擦伤。出料导板底端处的底面上设有弧形开口,进一步与圆台形凸起配合,将苹果通过弧形开口输送到第一传送带,由圆台形凸起限位进行输送。
附图说明
24.图1是本发明的全自动苹果套网装箱机的结构图。
25.图2是图1所示全自动苹果套网装箱机中上料装置的示意性结构图。
26.图3是图2所示上料装置中缓冲均布机构的示意性结构图。
27.图4是图2所示上料装置中苹果推出机构的示意性结构图。
28.图5是图2所示上料装置中齿轮传动机构的示意性结构图。
29.图6是图7苹果姿态调整装置中旋转苹果姿态调整盘的示意性结构图。
30.图7是图1所示全自动苹果套网装箱机中苹果姿态调整装置的示意性结构图。
31.图8是图7苹果姿态调整装置中一级姿态调整机构的俯视图。
32.图9是图7苹果姿态调整装置中一级姿态调整机构的轴侧图。
33.图10是图7苹果姿态调整装置中二级姿态调整机构的示意性结构图。
34.图11是图1所示全自动苹果套网装箱机中套网装置的主视图。
35.图12是图1所示全自动苹果套网装箱机中套网装置的左视图。
36.图13是图1所示全自动苹果套网装箱机中套网装置的轴侧图。
37.图14是图1所示全自动苹果套网装箱机中装箱装置的轴测图。
38.图15是图1所示全自动苹果套网装箱机中装箱装置的主视图。
39.图16是图1所示全自动苹果套网装箱机中装箱装置的俯视图。
40.图17是本发明的的均布叶片的立体图。
41.附图标记说明:1000-上料装置、1100-缓冲均布机构;1101-螺旋缓冲叶片、1102-第一传动轴、1103-万向节;1104-万向节固定件、1105-第二传动轴、1106-均布叶片、1107-苹果运输盘、1108-苹果防漏隔板、1109-第三传动轴;1200-苹果推出机构、1201-苹果推出器、1202-连接杆、1203-滚子、1204-凸轮;1300-齿轮传动机构;1301-从动轮一、1302-从动轮二、1303-从动轮三、1304-从动轮四、1305-主动轮、1306-电机;1500-第一传送机构、1501-苹果滑台、1502-圆台形凸起、1503-第一传送机构支撑架;2000-苹果姿态调整装置、2100-一级苹果姿态调整机构、2101-第一铝型材支架、2102-轴承座、2103-第一传动轴、2104-第二传动轴、2105-链板、2106-支撑件,2107-苹果姿态调整槽、2108-第一齿轮链条传动组、2109-第二齿轮链条传动组;2200-二级苹果姿态调整机构、2201-第二铝型材支架、2202-苹果吸取机构,和2203-推动气缸、2204-风琴式吸盘、2205-真空发生器、2206-舵机、2207-舵机安装支架、2208-真空发生器安装支架、2209-一号气缸、2210-二号气缸、2211-直线导轨和2212-滑块;2300-坏果剔除机构、2301-视觉处理模块、2302-坏果收集箱;2400-旋转苹果姿态调整盘、2401-齿轮轴、2402-旋转盘、2403-可压缩弹簧、2404-姿态调整伸缩杆;3000-套网装置、3100-第三铝型材支架、3200-网套输送机构、3201-轴承座、3202-网套存放盘、3203-网套存放盘安装轴、3204-导向辊筒、3205-导向辊筒安装板、3300-网套熔断机构、3301-滚珠丝杆滑台传动组、3302-长行程推动气缸、3303-载果台旋转舵机、3304-载果台舵机支架、3305-载果台、3306-电热丝、3400-套网机构;3401-第一对网套撑开手指支架、3402-第二对网套撑开手指支架3403-第一对直线导轨、3404-第一对滑台、3405-第一对气缸,3406-第二对直线导轨、3407-第二对滑台、3408-第二对气缸,3409-第一对丝杆滑台、3410-第一对步进电机、3411-第一对滚珠丝杆传动组安装支架;3412-第二对丝杆滑台、3413-第二对步进电机、3414-第二对滚珠丝杆传动组安装支架;3415-第一对撑开手指气缸、3416-第二对撑开手指气缸,3417-第三对撑开手指气缸、3418-第四对撑开手指气缸,4000-装箱装置、4100-第三传送机构、4200-装箱机构、4300-装箱机构、4300-包装箱放置机构;4101-第三传送机构支撑架、4102-圆台形凸起、4300-包装箱放置机构、4301-底板、4302-包装箱、4303-限位螺钉、4304-可压缩弹簧、4305-连接杆、4306-连接杆安装支架、4307-包装箱固定件。
具体实施方式
42.下面结合实施例,进一步说明本发明。
43.参见图1-图5可知,本发明的一种用于苹果套网装箱机的上料装置,由缓冲均布机构1100、苹果推出机构1200、齿轮传动机构1300、外壳1400及第一传送机构1500组成。缓冲均布机构1100设有螺旋缓冲叶片1101、均布叶片1106、苹果运输盘1107;苹果运输盘1107设置在均布叶片1106下方,均布叶片1106设置在苹果运输盘1107上方,齿轮传动机构1300驱
动螺旋缓冲叶片1101、均布叶片1106、苹果运输盘1107旋转,苹果运输盘1107的外圆周面上设有等间隔设置的环形槽,环形槽容纳苹果;苹果推出机构1200将苹果运输盘1107环形槽内的苹果推出到出料口;齿轮传动机构1300设有电机1306及齿轮组,电机1306通过齿轮组驱动缓冲均布机构1100、苹果推出机构1200;外壳1400的顶部设有进料口,外壳1400底部设有底板、出料口,外壳1400内部在出料口处的上方设有苹果防漏隔板1108,底板连接支撑缓冲均布机构1100、苹果推出机构1200,出料口处设置第一传送机构1500;第一传送机构1500设有第一传送带;苹果经过螺旋缓冲叶片1101的缓冲作用落在苹果运输盘1107上,在均布叶片1106的均布作用下将苹果运输盘1107上面的苹果铺平到苹果运输盘1107的环形槽内,当苹果运输盘1107的某个环形槽旋转到出料口时,滚子1203正好运动到凸轮1204的凸起部分将苹果推出,苹果落到第一传送机构1500上,第一传送机构1500将苹果输送到下一工序。
44.第一传送机构1500的顶端设有苹果滑台1501,第一传送机构1500输送的苹果通过苹果滑台1501导向并滑落到下一工序。
45.通过设置苹果滑台1501,进一步防止苹果在输送过程中发生碰撞,碰伤或擦伤苹果。
46.苹果推出机构1200设有苹果推出器1201、连接杆1202、滚子1203及凸轮1204,苹果推出机构1200在每个环形槽内均设有苹果推出器1201,苹果运输盘1107为壳体结构,每个环形槽的侧壁开有一个连接杆滑孔,连接杆1202的一端自连接杆滑动孔内穿出并连接设置苹果推出器1201,连接杆1202的另一端穿过苹果运输盘1107的壳体上的连接孔后连接设置滚子1203,滚子1203由凸轮1204驱动。
47.通过设置连接杆1202、滚子1203及凸轮1204,利用凸轮1204驱动滚子1203从而在工作中可以依次推动苹果推出器1201,将相应的苹果推出。保证出果的均匀、稳定,不会在出料口处堆挤,进一步避免输送过程中的擦伤、碰伤。
48.缓冲均布机构1100还设有第一传动轴1102、万向节1103、万向节固定件1104、第二传动轴1105、第三传动轴1109,第一传动轴1102、第二传动轴1105、第三传动轴1109均由齿轮组驱动;螺旋缓冲叶片1101形状为螺旋形,安装于第一传动轴1102,均布叶片1106安装于第二传动轴1105,苹果运输盘1107开有多个环形槽安装于第三传动轴1109;第一传动轴1102安装于万向节1103上,并以地面为基准平面向上倾斜设置,万向节1103用来连接第一传动轴1102和第二传动轴1105;万向节固定件1104安装于外壳1400上,用来固定万向节1103;第二传动轴1105通过万向节1103带动第一传动轴转动1102;第一传动轴1102带动螺旋缓冲盘1101旋转,第二传动轴1105带动均布叶片1106旋转,将苹果铺平到苹果运输盘1107的环形槽内上,螺旋缓冲叶片1101、均布叶片1106均由柔性材料制作。
49.通过上述设置,可以使苹果沿螺旋缓冲叶片1101转动导向输送,进一步避免苹果直接向下坠落造成碰伤、擦伤。均布叶片1106转动过程中,可以将苹果铺平到苹果运输盘1107的环形槽内,进一步保证有序输送,防止苹果堆挤擦伤。
50.齿轮组设有从动轮一1301、从动轮二1302、从动轮三1303、从动轮四1304及主动轮1305;第二传动轴1105的底部套在第三传动轴1109内,从动轮一1301固定在第二传动轴1105上,用来带动第二传动轴1105旋转;从动轮二1302固定在第三传动轴1109上,用来带动第三传动轴1109旋转;电机1306固定在外壳1400上,用与带动主动轮1305转动,主动轮1305带动从轮四1304;从动轮四1304用来带动从动轮三1303、从动轮一1301;从动轮三1303用来
带动从动轮二1302转动;从动轮一1301和从动轮二1302上下分布,从动轮二1302和从动轮一1301与从动轮三1303、从动轮四1304呈三角形分布。主动轮1305用来带动从动轮转动;电机1306固定在外壳1400上,用与带动主动轮1305转动;通过设置上述齿轮组,可以有效进行传动。
51.设有苹果滑台1501、圆台形凸起1502及第一传送机构支撑架1503,第一传送机构1500第一传送机构支撑架1503上设有第一传送带,第一传送带上设有成组间隔设置的圆台形凸起1502。
52.通过上述设置,可以利用成组间隔设置的圆台形凸起1502对输送的苹果进行定位、间隔,一是可以防止苹果在输送过程中向下滑落,二是防止苹果堆挤在一起。
53.外壳1400在出料口处设有出料导板,出料导板的顶端与出料口连接,出料导板的底端延伸到第一传送带侧上方,出料导板与第一传送带之间的间隔小于圆台形凸起1502在传送面上的高度,出料导板底端处的底面上设有弧形开口,圆台形凸起1502运行过程中自弧形开口内通过,出料导板输送的苹果经弧形开口转移到第一传送带上时由圆台形凸起1502限位防止下苹果向下滚动或滑落。
54.通过设置出料导板,利用其对苹果进行导向,防止其从高处向下掉落,导致碰伤或擦伤。出料导板底端处的底面上设有弧形开口,进一步与圆台形凸起1502配合,将苹果通过弧形开口输送到第一传送带,由圆台形凸起1502限位进行输送。
55.本实施例工作过程如下:苹果经外壳上的进料口进入,经螺旋缓冲叶片1101转动向下导引到均布叶片1106位置处,均布叶片为扇页状设置,扇页与扇页之间的间隔大小可以容纳下苹果,均布叶片1106旋转,将苹果推送铺平到苹果运输盘1107的环形槽内,苹果运输盘1107;转动过程中,当其环形槽运行到外壳的出料口处时,苹果推出机构1200将苹果运输盘1107环形槽内的苹果推出到出料口,经出料口转移到传送机构1500。
56.本发明通过设置缓冲均布机构1100、苹果推出机构1200、齿轮传动机构1300、外壳1400和第一传送机构1500,上述机构部件相互配合上料,使本发明的上料装置一是可以最大程度地防止苹果上料时堆挤碰擦伤,二是使苹果依次按照同一间隔进入下一工序。
57.参见图1可知,本发明实例提供组装成的一种全自动苹果套网装箱机,由上料装置1000、苹果姿态调整装置2000、套网装置3000、和装箱装置4000组成。
58.苹果姿态调整装置2000包括一级姿态调整机构2100、二级姿态调整机构2200、坏果剔除机构2300及旋转苹果姿态调整盘2400;苹果姿态调整装置2000用来使来自上料装置1000的苹果实现两种不同形式的姿态调整并将姿态调整完成后的苹果运输到套网装置3000的正上方;一级姿态调整机构2100包括第一铝型材支架2101、第二传送机构、旋转苹果姿态调整机构;第一铝型材支架由若干条长度不一的铝型材组成,用于固定和支撑;第二传送机构包括轴承座2102、第一传动轴2103、第二传动轴2104、链板2105、支撑件2106,苹果姿态调整槽2107、第一齿轮链条传动组2108、第二齿轮链条传动组2109;轴承座2102具有多个,安装在第一铝型材支架2101上面;第一齿轮链条传动组2108安装于第一传动轴2103和第二传动轴2104上面,用于带动苹果姿态调整槽2107运动;第一传动轴2103和第二传动轴2104安装于轴承座2102上,用于带动第一齿轮链条传动组2108转动;第二齿轮链条传动组2109用于带动第一传动轴2103和第二传动轴2104转动;支撑件2106为多个,安装于第一铝型材支
架2101,用于支撑和固定第一传动轴2103和第二传动轴2104;链板2105具有多个,安装于齿轮链条传动组上,用于固定苹果姿态调整槽2107;苹果姿态调整槽2107具有多个,安装于链板2105上,每个苹果姿态调整槽2107还包括安装于苹果姿态调整槽2107底部的可压缩弹簧2110和安装在可压缩弹簧上面的姿态调整球2111;参见图6-图10可知,旋转苹果姿态调整机构2000包括第四齿轮链条传动组、旋转苹果姿态调整盘2400和旋转苹果姿态调整盘安装板2112;第三齿轮链条传动组包括链条2113、齿轮2114、电机2115,用于带动旋转苹果姿态调整盘2400旋转;旋转苹果姿态调整盘安装板2110固定安装在第一铝型材2101上面,用于固定旋转苹果姿态调整盘2400;旋转苹果姿态调整盘2400具有4个,安装于旋转苹果姿态调整盘安装板2110上,用于对苹果进行姿态调整;每个旋转苹果姿态调整盘2400包括齿轮轴2401、旋转盘2402、多个可压缩弹簧2403和多个姿态调整伸缩杆2404;齿轮轴2401安装于旋转苹果姿态调整盘安装板2110上,用于带动旋转苹果姿态调整盘2400做旋转运动;旋转盘2402安装于齿轮轴2401上,旋转盘2402等间隔设置安装槽,安装槽为长条形,使姿态调整伸缩杆可以在槽内做小范围的摆动,用于安装可压缩弹簧2403、姿态调整伸缩杆2404;姿态调整伸缩杆2404安装于可压缩弹簧2403上,可压缩弹簧2403连接设置在旋转苹果姿态调整盘2400上;当来自上料装置1000的苹果落在苹果姿态调整槽2107上时,苹果姿态调整槽2107两侧的旋转苹果姿态调整盘2400旋转方向相同,姿态调整伸缩杆2404向相反方向拨动苹果,使其在苹果姿态调整槽2107内旋转,当苹果的柄部接触到姿态调整球2111时苹果的姿态将不会发生改变,第一种苹果姿态调整形式调整完毕。
59.二级姿态调整机构2200包括第二铝型材支架2201、苹果吸取机构2202,和推动气缸2203;苹果吸取机构2202包括风琴式吸盘2204、真空发生器2205、舵机2206、舵机安装支架2207、真空发生器安装支架2208、一号气缸2209、二号气缸2210、直线导轨2211和滑块2212;第二铝型材支架2201由若干条长度不一的铝型材组成,用于固定和支撑;直线导轨2211固定安装于第二铝型材支架2201上;滑块2212安装于直线导轨2211上;二号气缸2210固定安装于第二铝型材支架2201上,用于推动滑块2212在直线导轨2211上做直线运动;舵机安装支架2207固定安装于一号气缸2209上;舵机2206固定安装在舵机安装支架2207上,用于带动真空发生器2205旋转;真空发生器安装支架2208安装于舵机2206上;真空发生器2205固定安装于真空发生器支架2208上;风琴式吸盘2204固定安装于真空发生器2205上,用于吸起苹果;一号气缸2209固定安装于滑块2212上,用于推动风琴式吸盘2204做垂直与地面的直线运动;推动气缸2203配置成两个,固定安装于第二铝型材支架2201上,用于推动苹果吸取机构2202在平行于地面的水平面上做水平直线运动;当风琴式吸盘2204吸起苹果后,舵机2206旋转90
°
,苹果也跟着旋转90
°
,第二种苹果姿态调整形式调整完毕。
60.坏果剔除机构2300包括openmv4视觉处理模块2301、坏果收集箱2302,其在二级姿态调整机构2200的苹果吸取机构2202的配合下完成工作;openmv4视觉处理模块2301固定安装于第二铝型材支架2201,用于识别损坏的苹果;坏果收集箱2302固定安装于所属一级姿态调整机构的第一铝型材支架2101上,用于存放损坏的苹果;所属于二级姿态调整机构2200的苹果吸取机构2202用于将损坏的苹果移到坏果收集箱2302内;当openmv4视觉处理模块2301检测到此苹果为坏果时,苹果吸取机构2202会将坏果运放到坏果收集箱2302内。
61.套网装置3000包括第三铝型材支架3100、网套输送机构3200、网套熔断机构3300、
套网机构3400;套网装置3000用来使来自苹果姿态调整装置2000已经完成姿态调整的苹果进行两种不同形式的套网操作。
62.网套输送机构3200包括轴承座3201、网套存放盘3202、网套存放盘安装轴3203、导向辊筒3204、导向辊筒安装板3205;轴承座3201为两个,固定安装在第三铝型材支架3100上;网套存放盘安装轴3203安装于轴承座3201上;网套存放盘3202安装在网套存放盘安装轴3203上,用与存放网套;导向辊筒安装板3205固定安装于第三铝型材支架3100上,导向辊筒3204具有多个,安装在导向琨筒安装板3205上,用于给网套进行导向;参见图11-图13可知,网套熔断机构3300包括熔断驱动组件、载果台3305和电热丝3306;熔断驱动组件设有滚珠丝杆滑台传动组3301、长行程推动气缸3302、载果台旋转舵机3303、载果台舵机支架3304;滚珠丝杆滑台传动组3301固定安装于第三铝型材支架3100上,用于带动长行程推动气缸3302做垂直与平面的直线运动;长行程推动气缸3302固定安装于滚珠丝杆传动组3301上,用于推动载果台3305在平行于地面的平面上做直线运动;载果台舵机支架3304固定安装于长行程推动气缸3302上;载果台旋转舵机3303固定安装于载果台旋转舵机支架3304上,用于使载果台3305绕长行程气缸旋转180
°
;载果台3305安装在载果台旋转舵机3303上,用来接收已经完成套网操作的苹果;电热丝3306固定安装于载果台3305上,用与将网套熔断;套网机构3400包括第一对网套撑开手指、第一对网套撑开手指支架3401、第二对网套撑开手指支架3402、第二对网套撑开手指和网套撑开手指移动机构;网套撑开手指移动机构包括第一对滚珠丝杆滑台传动组、第二对滚珠丝杆滑台传动组、第一对直线导轨滑台传动组;第二对直线导轨滑台传动组;第一对直线导轨滑台传动组包括第一对直线导轨3403、第一对滑台3404、第一对气缸3405,固定安装于第三铝型材支架3100上;用于带动第一对滚珠丝杆传动组在于地面平行的平面上做直线运动;第二对直线导轨滑台传动组包括第二对直线导轨3406、第二对滑台3407、第二对气缸3408,固定安装于第三铝型材支架3100上,用于带动第二对滚珠丝杆传动组在于地面平行的平面上做直线运动;第一对滚珠丝杆滑台传动组包括第一对丝杆滑台3409、第一对步进电机3410、第一对滚珠丝杆传动组安装支架3411;第二对滚珠丝杆滑台传动组包括第二对丝杆滑台3412、第二对步进电机3413、第二对滚珠丝杆传动组安装支架3414;第一对网套撑开手指包括第一对撑开手指气缸3415、第二对撑开手指气缸3416,固定安装于第一对网套撑开手指支架3401上;第二对网套撑开手指包括第三对撑开手指气缸3417、第四对撑开手指气缸3418,固定安装于第二对网套撑开手指支架3402上;第一对网套撑开手指支架3401固定安装于第一对丝杆滑台3409上;第二对网套撑开手指支架3402固定安装于第二对丝杆滑台3412上;参见图14-16可知,装箱装置4000包括第三传送机构4100、第四铝型材支架4200、包装箱放置机构4300、包装箱放置机构4400;装箱装置4000用来对来自套网装置3000已经完成套网的苹果实现精准装箱。
63.第三传送机构4100包括第三传送机构支撑架4101,间隔成排设置的圆台形凸起4102,每个圆台形凸起4102固定安装在第一传送带上,圆台形凸起4102排与排之间用于放置来自套网装置3000已经套好网套的苹果;第三传送机构支撑架4101由若干个长度不一的铝型材组成,放置在水平地面上,用于支撑第三传送机构4100。
64.装箱机构4200包括第四铝型材支架4201、装箱柔性机械手4202、装箱柔性机械手
移动机构;装箱柔性机械手移动机构包括第一滚珠丝杆滑块模组4203和第二滚珠丝杆滑块模组4204;装箱柔性机械手移动机构由十字相连接的两个滚珠丝杆滑块模组所组成,固定在第四铝型材支架4201上,用于带动装箱柔性机械手4202在与地面相互平行的面内运动;装箱柔性机械手4202安装在第二滚珠丝杆滑块模组4204上,用于抓取第三传送机构4100上已经套好网套的苹果;包装箱放置机构4300包括底板4301、包装箱4302、包装箱固定装置;底板4301放在水平地面上,用于放置包装箱4302;底板4301开有四个长方形的槽;包装箱固定装置具有四个,按照正前、正后、正左、正右的方位安装于底板4301上,用于固定包装箱4302的四个侧面,防止装箱过程中变形和移位;每个包装箱固定装置包括限位螺钉4303、可压缩弹簧4304、连接杆4305、连接杆安装支架4306、包装箱固定件4307;限位螺钉4303安装于底板4301的长方形环槽内,用来限制包装箱固定件4307的移动距离;连接杆安装支架安4306装在底板4301上,用于固定连接杆4305;包装箱固定件4307安装在底板4301的环槽内,用来固定包装箱4302。
65.本发明的全自动苹果套网装箱机的工作过程如下:步骤一:由操作人员通过机器的控制面板,选择立放套网方式还是侧放套网方式,选择完成后机器开始进行初始化,各装置开始进入初始状态。之后将需要进行套网装箱的苹果倒入上料装置1000的进料口处,齿轮传动机构1300的电机1306开始运转,带动主动轮1305和各从动轮开始运转,从动轮一1301带动第三传动轴1109旋转,从动轮二1302带动第二传动轴1105和第一传动轴1102旋转,第一传动轴1102带动螺旋缓冲叶片1101旋转,第二传动轴1105带动均布叶片1106旋转,第三传动轴1109带动苹果运输盘1107旋转,苹果推出机构1200的苹果推出器1201、连接杆1202和滚子1203跟着苹果运输盘1107一起旋转。苹果经过螺旋缓冲叶片1101的缓冲作用落在苹果运输盘1107上,在均布叶片1106的均布作用下将苹果运输盘1107上面的苹果铺平到苹果运输盘1107的环形槽内,当苹果运输盘1107的某个环形槽旋转到出料口时,滚子1203正好运动到凸轮1204的凸起部分将苹果推出,苹果落到第一传送机构1500上,在第一传送机构1500的带动下通过苹果滑台1501滑落到苹果姿态调整装置2000的苹果运输槽内。并且当大量苹果从上料装置1000进料口处进入时,螺旋缓冲叶片1101对苹果起到缓冲作用,第二传动轴1105配置成与地面成α的倾斜角,可以更好的发挥螺旋缓冲叶片1101的缓冲作用,使大量的苹果按照螺旋形排列有序的从螺旋缓冲叶片1101上通过,减少了苹果在进料口处因大量无序的苹果之间相互碰撞而造成的苹果损伤问题,均布叶片1106可以将苹果快速铺平到苹果运输盘1107的环形槽内,将苹果运输盘1107按照90
°
的间隔分割成四个环形槽并在苹果运输盘1107表面贴上一层柔性材料,以保证出料口的苹果按照相同间隔落在第一传送机构1500上,避免了苹果在传送机构上因相邻苹果相互碰撞的和下落的苹果与机器表面发生碰撞而造成的苹果损伤问题。苹果推出机构1200可以将苹果运输盘1107环形槽内的苹果推出,使苹果更加顺利的从出料口处平稳滑出。
66.步骤二:来自上料装置1000的未套网套的第一个苹果落在苹果姿态调整装置2000的苹果运输槽内之后,第二齿轮链条传动组2109开始运转,第二齿轮链条传动组2109带动第一传动轴2103旋转,第一传动轴2103带动第一齿轮链条传动组2108运动,第一齿轮链条传动组
2108带动苹果运输槽内的苹果向前运动一个链板2105的距离,这时上料装置1000开始停止上料,同时第三齿轮链条传动组开始运转,带动旋转苹果姿态调整盘2400运转,促使苹果在苹果姿态调整槽2107内旋转,由于苹果的果肉部分是凸起的弧形无法与姿态调整球2111相配合,而苹果的柄部和花蒂为凹陷的半圆形可以与苹果姿态调整球2111相配合,所以当苹果的柄部接触到姿态调整球2111后苹果的姿态将不会发生改变,第一种苹果姿态形式调整完毕。在苹果旋转的过程中openmv4视觉处理模块2301对苹果进行分析判断是否为坏果。进行完以上操作之后,上料装置1000开始上料第二个苹果落到苹果运输槽内,如此循环以上步骤直到第一个苹果运动到苹果姿态调整装置2000的最前方,如果此苹果为好果苹果吸取机构2202会将苹果吸起,在推动气缸2203的作用下将已经姿态调整完成后的苹果运送到套网装置3000的正上方,否则苹果吸取机构2202会将其运送到坏果收集箱2302内。如果操作人员在步骤一选择了侧放形式的套网方式,当苹果吸取机构2202吸起苹果之后,舵机2206旋转90
°
,苹果也跟着旋转90
°
,二号气缸2210的气缸杆退回,完成二级姿态调整。
67.步骤三:将不剪切的网套缠在网套存放盘3202上,并将网套的一端穿过对称分布的导向辊筒3204,使网套的一端高于最上部辊筒中心点20cm。第一对气缸3405伸出带动第一对滑块在第一对直线导轨3403上做相向的直线运动,第一对滑块2212带动第一对滚珠丝杆滑台传动组3301在于地面平行的平面上做相向的直线运动,第一对撑开手指气缸3415和第二对撑开手指气缸3416同时闭合夹紧网套,第一对气缸3405回到退回状态,将网套初步松弛开,这时第一对撑开手指气缸3415和第二对撑开手指气缸3416同时打开。然后,第二对气缸3408伸出带动第二对滑块2212在第二对直线导轨3406上做相向的直线运动,第二对滑块2212带动第二对滚珠丝杆滑台传动组3301在于地面平行的平面上做相向的直线运动,第三对撑开手指气缸3417和第四对撑开手指气缸3418同时闭合通过摩擦和挤压作用夹紧网套,这时第一对气缸3405伸出,第一对撑开手指气缸3415和第二对撑开手指气缸3416同时闭合再次夹紧网套。然后,第一对步进电机3410和第二对步进电机3413同时运转使网套向上提升14cm,长行程推动气缸3302伸出,电热丝3306将网套熔断,第一对气缸3405和第二对气缸3408同时退回将网套撑开。网套撑开之后,苹果吸取机构2202将苹果放下,苹果在空中垂直下落,苹果在下落的过程中会触碰红外对管传感器,这时第一对撑开手指、第二对撑开手指、第三对撑开手指、第四对撑开手指同时松开,苹果在空中完成空中套网,已经套好网套的苹果落在载果台3305上,舵机2206开始绕长行程气缸旋转180
°
,进而带动载果台3305绕长行程气缸旋转180
°
,已经套好网套的苹果从载果台3305上掉落到第三传送机构上。如果操作人员在步骤一中选择侧放套网的方式,只需要断开与第二对撑开手指气缸3416和第四对撑开手指气缸3418的联系,同时再控制第一对步进电机3410和第二对步进电机3413同时运转使网套向上提升10cm,其他操作步骤如上即可。
68.步骤四:将包装箱4302放到包装箱4302固定机构上,装箱柔性机械手4202抓起第三传送机构上已经套好网套的苹果并在第一对滚珠丝杆滑块2212模组的带动下沿着x轴的方向运动到包装箱4302第一行空格的正上放,第二对滚珠丝杆滑块模组带动装箱柔性机械手4202沿着y轴的方向移动到包装箱4302第一列空格的正上方,这是装箱柔性机械手4202便到达了第一个指定位置,装箱柔性机械手4202将苹果松开,苹果落到第一个空格内,如此循环直到
包装箱4302的9个空格都装上苹果。包装箱4302固定机构会将包装箱4302固定起来,防止在装箱的过程中出现包装箱4302的小规模移动提高了装箱精度,装箱柔性机械手4202移动机构会带动装箱柔性机械手4202在设定好的路径下进行移动,对每个空格实现精准装箱。
69.以上仅为本发明较佳可行的实施例而已,并非因此局限本发明的权利范围,凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化,均包含于本发明的权利范围之内。
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