果蔬包装称重分类装置及其方法与流程

1.本发明涉及果蔬包装分类技术领域，尤其涉及一种果蔬包装称重分类装置及其方法。


背景技术：

2.现有技术中的果蔬包装机的工作原理中，通常是设置输送带，将待包装的果蔬等间距放置在输送带上，随着输送带的前进，经过包装膜包封后，需要通过加热模头对包装膜相对于输送带输送方向的包装膜口进行热熔封口，并切断。
3.授权公告号为cn105383727b的中国专利公开了一种全自动果蔬包装机，参照该专利方案中的封口机构，其中上烫头和下烫头均为直线形，且上烫头和下烫头垂直于输送带输送方向的水平方向分布，通过控制上烫头和下烫头相向移动而贴合，使位于上烫头和下烫头之间的包装膜口热熔封口，其方案中，切刀的结构同理，这种结构虽然相对高效，但是这种结构对于上烫头和下烫头的接触面的平整度要求极高，随着使用时间的增加，上烫头和下烫头的接触面会因为轻微变形而出现微小的缝隙，使得包装膜通过时，包装膜口无法完全包封，部分包装袋的袋口相对于上烫头和下烫头的位置会留下一小段开口，导致袋口无法完全密封，需要拆袋重新包装。
4.另一方面，由于现有的全自动果蔬包装机无法实现包装后的自动分类，因此通常是单一果蔬品种集中进行包装后收集，但是对于单一品种的果蔬数量不多，品种复杂多样的果蔬产品进行包装时，则需要预先对果蔬品种进行提前分类，且后续需要人工高频地切换收集装置，造成生产效率下降。如果能够省去包装前对果蔬进行预先分类的步骤，以及人工更换收集装置的步骤，则能够大幅提高效率。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是：提供一种果蔬包装称重分类装置及其方法，提高多品种的果蔬产品的包装和分类收集效率。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
7.一种果蔬包装称重分类装置，包括：
8.机架；
9.第一输送带，所述第一输送带连接于机架，所述第一输送带的输送方向为x向；
10.第二输送带，所述第二输送带连接于机架，所述第二输送带的始端位于第一输送带的末端处，所述第二输送带的输送方向为x向；
11.第三输送带，所述第三输送带连接于机架，所述第三输送带的始端位于第二输送带的末端处，所述第三输送带的输送方向为x向，所述第三输送带设有称重机构，所述称重机构用于称量第三输送带上经过的果蔬的重量；
12.折膜机构，所述折膜机构位于第二输送带的始端的两侧，所述折膜机构用于将包装膜的两侧分别向z向弯折引导；
13.中封机构，所述中封机构位于第二输送带的上方，所述中封机构位于折膜机构相对于第二输送带输送方向的前方，所述中封机构用于将包装膜两侧边热熔密封连接；
14.封口加热切断机构，所述封口加热切断机构位于第二输送带和第三输送带之间，所述封口加热切断机构包括第一封口加热切断组件和第二封口加热切断组件；所述第一封口切断组件包括第一封口加热切断件本体和竖直移动驱动件，所述竖直移动驱动件用于驱动第一封口加热切断件本体沿竖直方向移动；
15.所述第一封口加热切断件包括沿y向直线设置的第一切刀，所述第一切刀的x向两侧分别设有沿y向直线设置的第一封口加热块；
16.所述封口加热切断机构包括第二封口加热切断组件和y向移动驱动件；所述第二封口加热切断组件包括活动连接座和滚轮，所述滚轮可转动地连接于所述活动连接座，所述活动连接座连接于所述y向移动驱动件，所述y向移动驱动件用于驱动活动连接座沿y向移动，所述第二封口加热切断组件位于第一封口加热切断组件的上方；
17.所述滚轮的轴向为x向，所述滚轮的圆周面的中部设有圆环形的第二切刀，所述第二切刀的x向两侧分别设有圆环形的第二封口加热块，所述第二封口加热块分别与其中一个第一封口加热块位于同一竖直平面；
18.导料机构，所述导料机构设置于第三输送带的末端处；所述导料机构包括导料板，所述导料板的上表面阵列地铰接有多个滚珠；所述导料板的下部的正中央设有球铰，所述球铰的下部连接有支撑柱，所述支撑柱的下端固接于机架；所述导料板的下部阵列分布连接有四个调节气缸，其中2个调节气缸对称分布于支撑柱的y向及y向反向侧，另外2个调节气缸对称分布于支撑柱的x向及x向反向侧，所述调节气缸的上端枢接于导料板的下部，下端枢接于机架；
19.收集箱，所述导料机构的x向以及y向和y向反向侧分别设有收集箱；
20.控制模块，所述控制模块分别与所述第一输送带、第二输送带、第三输送带、称重机构、中封机构、竖直移动驱动件、y向移动驱动件电连接。
21.进一步，上述果蔬包装称重分类装置结构中，所述收集箱靠近导料机构的一侧设有弧形的导料斜面。
22.进一步，上述果蔬包装称重分类装置结构中，所述收集箱包括固定收集箱和活动收集箱，所述固定收集箱设置于导料机构的x向侧，所述活动收集箱设置于导料机构的y向及y向反向侧，多个所述活动收集箱沿x向阵列分部，所述活动收集箱的移动方向为x向。
23.进一步，上述果蔬包装称重分类装置结构中，还包括：
24.第一丝杆导轨模组，所述第一丝杆导轨模组的丝杆轴向为x向，所述第一丝杆导轨模组的驱动电机与所述控制模块电连接；
25.移动座，所述移动座连接于所述第一丝杆导轨模组，所述活动收集箱设置于所述移动座上部。
26.进一步，上述果蔬包装称重分类装置结构中，所述中封机构包括对称分布的两个加热输送带，两个所述加热输送带相对一侧的带面相互贴合。
27.进一步，上述果蔬包装称重分类装置结构中，所述竖直移动驱动件包括气缸或液压缸。
28.进一步，上述果蔬包装称重分类装置结构中，所述y向移动驱动件为第二丝杆导轨
模组。
29.进一步，上述果蔬包装称重分类装置结构中，所述第二丝杆导轨模组的长度长于第一封口加热块的长度。
30.本发明还涉及上述果蔬包装称重分类装置的包装称重分类方法，包括以下步骤：
31.步骤1：待包装的果蔬通过人工或机械手按照一定间距放置在第一输送带上，使果蔬依次通过第二输送带和第三输送带；
32.步骤2：当果蔬经过第二输送带始端时，在折膜装置的作用下将包装膜从输送带始端导向第二输送带，折膜装置使包装膜两侧向y向弯折引导，聚拢，导向至中封机构；
33.步骤3：通过中封机构将包装膜两侧相互热熔密封连接，从而使果蔬包裹在筒状的包装膜内；
34.步骤4：果蔬继续向x向输送，当位于相邻两个果蔬之间的包装膜移动至封口加热切断机构处时，控制y向驱动件带动连接座沿y向移动一小段距离，使滚轮位于第一封口加热切断组件一端处的上方；
35.控制竖直移动驱动件带动第一封口加热切断组件向上移动至高于第二输送带的上表面，使第一封口加热切断组件的一端接触滚轮表面，使第一封口加热块的一端和第二封口加热块的下端贴合，使第一切刀的一端和第二切刀的下端错位紧贴；
36.控制y向移动驱动件继续带动连接座沿y向移动，使滚轮在第一封口加热切断组件的上表面滚动至另一端，使包装膜切断，并在包装膜的切断处的两侧分别热熔封口；
37.控制竖直移动驱动件带动第一封口加热切断组件向下移动至低于第二输送带的上表面，控制y向移动驱动件带动连接座沿y向移动一小段距离，使滚轮移动至第一封口加热切断组件y向一侧的上方；
38.步骤5：控制第二输送带以及第三输送带继续带动果蔬向x向输送，当下一个位于相邻两个果蔬之间的包装膜移动至封口加热切断机构处时，重复上述步骤4；
39.步骤6：第三输送带的称重机构称量第三输送带上经过的果蔬的重量，获取果蔬的重量信息，并发送重量信息至控制模块，所述控制模块比对接收的重量信息和预设的重量信息，控制相应的调节气缸伸长或收缩，使导料板向其中一个收集箱方向倾斜，第三输送带将经过称重的果蔬送至导料板，经由导料板上的滚珠，滑入相应的收集箱收集。
40.本发明的有益效果在于：
41.采用y向移动驱动件带动连接座滚轮沿水平方向移动的方式，利用滚轮表面的第二封口加热块以及第二切刀分别与直线形的第一封口加热块以及第一切刀滚动配合的方式将输送中的包装膜高效进行两端封口以及中间切断，相比传统的上下封口加热切断组件都采用直线形的结构，利用上下封口加热切断组件相向贴合实现封口和切断的方式，本技术的封口加热切断机构能够保证包装膜各方位完全封口以及切断，由于采用滚动配合的方式，即使该机构长时间使用而使封口加热块表面出现轻微变形，也能保证变形处的贴合。
42.果蔬在包装完成后，通过第三输送带的称重机构称重，可预先设定不同果蔬品种的重量范围，通过不同品种的果蔬的单包装的重量范围作为判断果蔬品种的判断标准，通过控制导料板向相应侧倾斜，使输送至第三输送带末端的果蔬在重量的作用下，从导料板上通过滚珠滑动落向相应侧的收集箱内，达到了果蔬自动分类收集的目的，上述导料机构的结构简单，占地面积小，成本低的优点。
附图说明
43.图1为本发明具体实施方式的一种果蔬包装称重分类装置的结构示意图；
44.图2为本发明具体实施方式的一种果蔬包装称重分类装置的结构示意图；
45.图3为图2的a部放大图；
46.图4为本发明具体实施方式的一种果蔬包装称重分类装置的y向视图；
47.图5为图4的b部放大图；
48.图6为本发明具体实施方式的一种果蔬包装称重分类装置的x向视图；
49.标号说明：
50.1、机架；
51.2、第一输送带；
52.3、第二输送带；
53.4、第三输送带；
54.5、折膜机构；
55.6、中封机构；
56.7、封口加热切断机构；71、第一封口加热切断组件；711、第一切刀；712、第一封口加热块；72、竖直移动驱动件；73、第二封口加热切断组件；731、连接座；732、滚轮；733、第二切刀；734、第二封口加热块；74、y向移动驱动件；741、第二丝杆导轨模组；
57.8、导料机构；81、导料板；82、滚珠；83、球铰；84、支撑柱；85、调节气缸；
58.91、活动收集箱；92、固定收集箱；93、导料斜面；
59.10、第一丝杆导轨模组。
具体实施方式
60.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
61.请参照图1至图6，本发明涉及一种果蔬包装称重分类装置，包括：
62.机架1；
63.第一输送带2，所述第一输送带2连接于机架1，所述第一输送带2的输送方向为x向；
64.第二输送带3，所述第二输送带3连接于机架1，所述第二输送带3的始端位于第一输送带2的末端处，所述第二输送带3的输送方向为x向；
65.第三输送带4，所述第三输送带4连接于机架1，所述第三输送带4的始端位于第二输送带3的末端处，所述第三输送带4的输送方向为x向，所述第三输送带4设有称重机构，所述称重机构用于称量第三输送带4上经过的果蔬的重量；
66.折膜机构5，所述折膜机构5位于第二输送带3的始端的两侧，所述折膜机构5用于将包装膜的两侧分别向z向弯折引导；
67.中封机构6，所述中封机构6位于第二输送带3的上方，所述中封机构6位于折膜机构5相对于第二输送带3输送方向的前方，所述中封机构6用于将包装膜两侧边热熔密封连接；
68.封口加热切断机构7，所述封口加热切断机构7位于第二输送带3和第三输送带4之
间，所述封口加热切断机构7包括第一封口加热切断组件71和第二封口加热切断组件73；所述第一封口切断组件包括第一封口加热切断件本体和竖直移动驱动件72，所述竖直移动驱动件72用于驱动第一封口加热切断件本体沿竖直方向移动；
69.所述第一封口加热切断件包括沿y向直线设置的第一切刀711，所述第一切刀711的x向两侧分别设有沿y向直线设置的第一封口加热块712；
70.所述封口加热切断机构7包括第二封口加热切断组件73和y向移动驱动件74；所述第二封口加热切断组件73包括活动连接座731和滚轮732，所述滚轮732可转动地连接于所述活动连接座731，所述活动连接座731连接于所述y向移动驱动件74，所述y向移动驱动件74用于驱动活动连接座731沿y向移动，所述第二封口加热切断组件73位于第一封口加热切断组件71的上方；
71.所述滚轮732的轴向为x向，所述滚轮732的圆周面的中部设有圆环形的第二切刀733，所述第二切刀733的x向两侧分别设有圆环形的第二封口加热块734，所述第二封口加热块734分别与其中一个第一封口加热块712位于同一竖直平面；
72.导料机构8，所述导料机构8设置于第三输送带4的末端处；所述导料机构8包括导料板81，所述导料板81的上表面阵列地铰接有多个滚珠82；所述导料板81的下部的正中央设有球铰83，所述球铰83的下部连接有支撑柱84，所述支撑柱84的下端固接于机架1；所述导料板81的下部阵列分布连接有四个调节气缸85，其中2个调节气缸85对称分布于支撑柱84的y向及y向反向侧，另外2个调节气缸85对称分布于支撑柱84的x向及x向反向侧，所述调节气缸85的上端枢接于导料板81的下部，下端枢接于机架1；
73.收集箱，所述导料机构8的x向以及y向和y向反向侧分别设有收集箱；
74.控制模块，所述控制模块分别与所述第一输送带2、第二输送带3、第三输送带4、称重机构、中封机构6、竖直移动驱动件72、y向移动驱动件74电连接。
75.以上实施方式中，采用y向移动驱动件74带动连接座731滚轮732沿水平方向移动的方式，利用滚轮732表面的第二封口加热块734以及第二切刀733分别与直线形的第一封口加热块712以及第一切刀711滚动配合的方式将输送中的包装膜高效进行两端封口以及中间切断，相比传统的上下封口加热切断组件都采用直线形的结构，利用上下封口加热切断组件相向贴合实现封口和切断的方式，本技术的封口加热切断机构7能够保证包装膜各方位完全封口以及切断，由于采用滚动配合的方式，即使该机构长时间使用而使封口加热块表面出现轻微变形，也能保证变形处的贴合。果蔬在包装完成后，通过第三输送带4的称重机构称重，可预先设定不同果蔬品种的重量范围，通过不同品种的果蔬的单包装的重量范围作为判断果蔬品种的判断标准，通过控制导料板81向相应侧倾斜，使输送至第三输送带4末端的果蔬在重量的作用下，从导料板81上通过滚珠82滑动落向相应侧的收集箱内，达到了果蔬自动分类收集的目的，上述导料机构8的结构简单，占地面积小，成本低的优点。
76.以上实施方式中，需要说明的是，以上以预设重量范围作为判断果蔬品种的方式仅适用于单包装的各品种果蔬的重量范围差异较大的情况下单独将重量范围作为标准，例如一次包装两颗白萝卜，和一次包装两颗茼蒿，两者重量差异大，可直接通过重量的差异来判断果蔬品种，而当包装的果蔬品种的重量接近时，例如一次包装两颗茼蒿和一次包装两颗地瓜叶时，由于两者重量接近，则需要额外辅助，通过ccd相机或其他成像识别的方式进行辅助判断，即可以在第三输送带4的上方设置ccd相机，通过ccd相机获取经过的果蔬的图
像信息，通过预存的果蔬品种的照片，通过拍摄的果蔬图像信息和预存的照片图像信息进行像素点比对，来判断果蔬的种类，作为重量相近的包装果蔬的辅助判断，而以上视觉成像的判断方式的工作原理为现有技术，本发明仅是将该技术转用在果蔬包装及分类的领域，仅在少量重量难以区分的果蔬品种中开启作为辅助判断，大部分重量区别大的果蔬品种则不需要该视觉辅助判断，因此可以大幅提高分类收集的工作效率。
77.作为一种可选的实施方式，所述收集箱靠近导料机构8的一侧设有弧形的导料斜面93。
78.以上实施方式中，参照图2，当包装好的果蔬在落入收集箱时，会先落入弧形的导料斜面93，弧形的导料斜面93提供一定的缓冲，使果蔬顺着弧形的导料斜面93缓慢滚入收集箱的底部，且可以在惯性的作用下滚到背离导料斜面93的一侧，以此达到依次堆叠，整齐自动叠放的目的。
79.作为一种可选的实施方式，所述收集箱包括固定收集箱92和活动收集箱91，所述固定收集箱92设置于导料机构8的x向侧，所述活动收集箱91设置于导料机构8的y向及y向反向侧，多个所述活动收集箱91沿x向阵列分部，所述活动收集箱91的移动方向为x向。
80.优选的，还包括：
81.第一丝杆导轨模组10，所述第一丝杆导轨模组10的丝杆轴向为x向，所述第一丝杆导轨模组10的驱动电机与所述控制模块电连接；
82.移动座，所述移动座连接于所述第一丝杆导轨模组10，所述活动收集箱91设置于所述移动座上部。
83.以上实施方式中，参照图1以及图2，通过第一丝杆导轨模组10可以带动其上部连接的多个移动座沿x向移动，从而带动多个沿x向阵列分布的活动收集箱91沿x向移动，从而可以同时对多种品种的果蔬进行分类收集，参照图2，图中展示了1个固定收集箱92和6个活动收集箱91的方案，可以同时收集7种不同的果蔬品种，但不限于6个活动收集箱91，可根据需要增加第一丝杆导轨模组10的长度以及移动座的数量，可以同时满足大量品种的果蔬的分类收集需求。
84.作为一种可选的实施方式，所述中封机构6包括对称分布的两个加热输送带，两个所述加热输送带相对一侧的带面相互贴合。输送过程中，利用两个加热输送带将聚拢引导的包装膜两侧边热熔密封并向x向输送，使包装膜形成筒状，使蔬菜包裹在筒状的包装膜内。
85.作为一种可选的实施方式，所述竖直移动驱动件72包括气缸或液压缸。
86.以上实施方式中，为了提高竖直移动驱动件72的稳定性，可以额外增设竖直方向的导轨或限位轴，或者增加液压缸或气缸的数量，具体结构图中未示出，这些方式都为常规手段，因此具体结构原理不再过多赘述。
87.作为一种可选的实施方式，所述y向移动驱动件74为第二丝杆导轨模组741。使得连接座731以及滚轮732的y向移动更加稳定。
88.作为一种可选的实施方式，所述第二丝杆导轨模组741的长度长于第一封口加热块712的长度。
89.以上实施方式中，使滚轮732在不需要进行封口切断使用时，可以停留在第三输送带4的y向一侧，表面与输送带上的蔬菜发生干涉。
90.本发明具体实施方式还涉及上述果蔬包装称重分类装置的包装称重分类方法，包括以下步骤：
91.步骤1：待包装的果蔬通过人工或机械手按照一定间距放置在第一输送带2上，使果蔬依次通过第二输送带3和第三输送带4；
92.步骤2：当果蔬经过第二输送带3始端时，在折膜装置的作用下将包装膜从输送带始端导向第二输送带3，折膜装置使包装膜两侧向y向弯折引导，聚拢，导向至中封机构6；
93.步骤3：通过中封机构6将包装膜两侧相互热熔密封连接，从而使果蔬包裹在筒状的包装膜内；
94.步骤4：果蔬继续向x向输送，当位于相邻两个果蔬之间的包装膜移动至封口加热切断机构7处时，控制y向驱动件带动连接座731沿y向移动一小段距离，使滚轮732位于第一封口加热切断组件71一端处的上方；
95.控制竖直移动驱动件72带动第一封口加热切断组件71向上移动至高于第二输送带3的上表面，使第一封口加热切断组件71的一端接触滚轮732表面，使第一封口加热块712的一端和第二封口加热块734的下端贴合，使第一切刀711的一端和第二切刀733的下端错位紧贴；
96.控制y向移动驱动件74继续带动连接座731沿y向移动，使滚轮732在第一封口加热切断组件71的上表面滚动至另一端，使包装膜切断，并在包装膜的切断处的两侧分别热熔封口；
97.控制竖直移动驱动件72带动第一封口加热切断组件71向下移动至低于第二输送带3的上表面，控制y向移动驱动件74带动连接座731沿y向移动一小段距离，使滚轮732移动至第一封口加热切断组件71y向一侧的上方；
98.步骤5：控制第二输送带3以及第三输送带4继续带动果蔬向x向输送，当下一个位于相邻两个果蔬之间的包装膜移动至封口加热切断机构7处时，重复上述步骤4；
99.步骤6：第三输送带4的称重机构称量第三输送带4上经过的果蔬的重量，获取果蔬的重量信息，并发送重量信息至控制模块，所述控制模块比对接收的重量信息和预设的重量信息，控制相应的调节气缸85伸长或收缩，使导料板81向其中一个收集箱方向倾斜，第三输送带4将经过称重的果蔬送至导料板81，经由导料板81上的滚珠82，滑入相应的收集箱收集。
100.作为一种优选的实施方式，以上步骤6具体为：预存每种果蔬品种单个包装的重量范围，该范围可以通过该品种最轻的单包装果蔬的重量和最重的单包装果蔬的重量设置一个阈值，若该阈值与其他果蔬的重量范围阈值没有重叠，则单以该果蔬的重量作为判断依据，若该阈值与其他果蔬的重量范围阈值有重叠，则拍摄该品种的图像作为第二比对判断依据，储存在信息库中，当品种的果蔬包装后通过第三输送带4时，通过称重，与信息库中的重量范围进行比对，通过第三输送带4上方的ccd相机拍摄该果蔬的图像，与信息库中预存的图像信息进行比对，从而综合判断该果蔬的品种，从而控制导料机构8以及活动收集箱91的移动，使该品种的果蔬准确自动落入对应的收集箱内收集。
101.以上方式可提高果蔬品种分类收集的准确性。
102.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括
在本发明的专利保护范围内。