一种堆叠果实盒自动落盒装置

本发明涉及农业机械，具体涉及一种堆叠果实盒自动落盒装置。

背景技术：

1、目前，机器人采摘果实后，大多为放置在大型果实收集框中，经过运输后，还需要人工进行装盒，在此过程中对于表面较为柔软的果实容易产生内部瘀伤，影响果实品质，果盒大多为堆叠存放，人工取放也不是很方便，总体效率较低。

2、传统工业所采用的包装盒自动掉落装置大多体积较大，能耗较高在农业场景并不是较为适用。

3、比如，授权公告号为cn214930928u的实用新型公开了一种适用于草莓采摘机的装盒装置和采摘机，包括供盒机构、装盒控制器、传送机构和升降机构，所述供盒机构、装盒控制器和升降机构沿传送机构的输送方向依次设置，所述供盒机构设置在传送机构的输入端，用于储存包装盒，并将包装盒供送至传送机构上，所述传送机构用于推出供盒机构最底部的包装盒并将其沿传送带运动方向推送；所述装盒控制器用于接收采摘手采摘后的草莓，并将草莓导送到运行至其出莓口下方的包装盒内；所述升降机构设置在传送机构的出口端的外侧下方，用于包装盒装载完成后的临时存放和转移。

4、机器换人实现自动化、智能化的高效低损果实收集运输是标准化设施立体种植果蔬产业发展的必然趋势。因此，需要开发一种能够实现自动落盒收集装置直接在机器人采摘作业后替代人工装盒工作，来解决上述问题。

5、公开号为cn1l5769734a的发明申请公开了一种便于更换存储框的采摘机器人，包括机器人车板、采摘机械爪、放置传送带、多功能称重台结构、更换存储框结构、存储框主体和搬运槽。本发明通过更换存储框结构的设计，使得装置便于在机器人车板处进行多个存储框主体之间的更换和放置，大大提高了持续采摘收集的便捷性，且通过采摘机械爪和多功能称重台结构的配合设计，使得装置便于将果体进行采摘和堆放，并便于通过一定量的轻微滑动，使得存储框主体中的果体之间的间隙减少，便于在存储框主体存放更多果体，并便于达到指定重量后提示更换存储框结构进行换框应用。该现有技术中需要采用一个三轴的机械臂进行抓取换箱，整体结构成本较高。并且，更换存储框结构从堆叠的存储框上方每次搬运一个，存在的问题是可能会因为存储框之间堆叠效应的存在，存储框之间有一定的分离阻力，可能会相互黏连而一次搬运起2个或更多个。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种堆叠果实盒自动落盒装置，在结构设计合理、占用空间小的基础上，能够快速分离堆叠的果实盒，并且每次只落盒一个，果盒之间不会相互黏连。

2、一种堆叠果实盒自动落盒装置，所述果实盒包括盒体，所述盒体的顶面开口设置，盒体的内腔上大下小使得果实盒之间可以堆叠，所述盒体顶面的开口处外周突出一圈形成用于搬运的凸沿，所述堆叠果实盒自动落盒装置包括：

3、支架，支架合围区域的中间具有用于放置堆叠后的果实盒的放置区，

4、分离驱动模块，包括竖向设于所述支架上可转动的变导程丝杠以及驱动所述变导程丝杠转动的驱动电机，所述变导程丝杠成对设置，且每一对变导程丝杠中的两个相对设于所述放置区的两侧，所述变导程丝杠的导程从上到下逐渐增大，所述变导程丝杠的螺纹伸入到堆叠果实盒中相邻果实盒的所述凸沿之间，随着变导程丝杠的转动，果实盒被驱动向下移动且相邻果实盒之间的间距逐渐增大直到最底下的一个果实盒掉落。

5、优选的，所述变导程丝杠包括两对，两对中的各一个位于同一侧。

6、更优选的，位于同一侧的两个变导程丝杠由同一个驱动电机驱动转动，所述驱动电机通过同步带轮和同步带驱动所述变导程丝杠。

7、优选的，所述支架上还设有下落碰撞检测模块，所述下落碰撞检测模块包括转动支撑臂和碰撞传感器，所述转动支撑臂的一端伸入到堆叠果实盒最底部一个果实盒凸沿下方、用于在最底部的一个果实盒从所述变导程丝杠的底部掉落后对该果实盒进行支撑，所述转动支撑臂的另一端伸入到所述碰撞传感器的碰撞检测弹片下方，所述转动支撑臂的中部与所述支架转动连接；

8、所述支架上还设有分离风发生模块，包括吹风口，所述吹风口对应于所述变导程丝杠的底部，用于对堆叠果实盒最底部的一个果实盒与上一个果实盒之间吹风以将最底部的果实盒从所述转动支撑臂上吹落，吹落过程中所述转动支撑臂转动并触发所述碰撞传感器的碰撞检测弹片，完成一次计数。

9、更优选的，所述分离风发生模块包括设于所述支架上的风机，所述风机具有风扇，所述风机的底部设有所述吹风口。

10、进一步优选的，所述风机包括相对设置的两个，且所述风机设于所述放置区没有布置所述变导程丝杠的两侧。

11、更优选的，所述放置区没有布置所述变导程丝杠的两侧设有用于防止果实盒从侧边掉落的挡板，所述吹风口位于所述挡板的下方，所述挡板的顶部向外弯曲形成导向面。

12、更优选的，所述下落碰撞检测模块设于所述支架上与所述分离风发生模块同一侧，且所述转动支撑臂位于所述吹风口下方。

13、优选的，所述支架上对应于最底部的果实盒下方还设有对射式光电传感器，通过对比遮挡的时间判断果实盒下落的姿态，防止有卡盒的情况出现，如果检测到果实盒掉落时对对射式光电传感器的遮挡时间比预设的要长，说明果实盒掉落时倾斜角度过大，可能存在卡盒的情况出现，需要发出警报，提示使用者进行查看。

14、优选的，所述堆叠果实盒自动落盒装置包括用于输送果实盒的输送带，所述输送带具有落盒工位和果实收集工位，所述支架设于落盒工位处，吹落后的果实盒掉落在输送带的落盒工位上，

15、所述输送带在果实收集工位下方还设有用于检测每个果实盒收集的果实重量的称重传感器。

16、本发明堆叠果实盒自动落盒装置通过将堆叠后的果实盒放置在支架中间的合围区域，然后通过两侧的分离驱动模块中的变导程丝杠转动过程中驱动果实盒之间间距逐渐增大，每次最底部的那个果实盒在出了变导程丝杠的限位后掉落，而倒数第二个果实盒还在变导程丝杠的限位位置范围内，不会掉落，从而确保了每次只有一个果实盒自动落盒下来。

17、由于堆叠后的果实盒放置在支架中间的合围区域，而其他分离驱动模块、分离风发生模块结构并不是很复杂，又都是围绕中间堆叠的果实盒外周来设置，总体结构设计合理、占用空间小。

18、并且，采用本发明结构相比于现有技术中使用机械臂换盒能耗、时耗要低很多。

技术特征：

1.一种堆叠果实盒自动落盒装置，所述果实盒包括盒体，所述盒体的顶面开口设置，盒体的内腔上大下小使得果实盒之间可以堆叠，所述盒体顶面的开口处外周突出一圈形成用于搬运的凸沿，其特征在于，所述堆叠果实盒自动落盒装置包括：

2.根据权利要求1所述堆叠果实盒自动落盒装置，其特征在于，所述变导程丝杠包括两对，两对中的各一个位于同一侧。

3.根据权利要求2所述堆叠果实盒自动落盒装置，其特征在于，位于同一侧的两个变导程丝杠由同一个驱动电机驱动转动，所述驱动电机通过同步带轮和同步带驱动所述变导程丝杠。

4.根据权利要求1所述堆叠果实盒自动落盒装置，其特征在于，所述支架上还设有下落碰撞检测模块，所述下落碰撞检测模块包括转动支撑臂和碰撞传感器，所述转动支撑臂的一端伸入到堆叠果实盒最底部一个果实盒凸沿下方、用于在最底部的一个果实盒从所述变导程丝杠的底部掉落后对该果实盒进行支撑，所述转动支撑臂的另一端伸入到所述碰撞传感器的碰撞检测弹片下方，所述转动支撑臂的中部与所述支架转动连接；

5.根据权利要求4所述堆叠果实盒自动落盒装置，其特征在于，所述分离风发生模块包括设于所述支架上的风机，所述风机具有风扇，所述风机的底部设有所述吹风口。

6.根据权利要求5所述堆叠果实盒自动落盒装置，其特征在于，所述风机包括相对设置的两个，且所述风机设于所述放置区没有布置所述变导程丝杠的两侧。

7.根据权利要求4所述堆叠果实盒自动落盒装置，其特征在于，所述放置区没有布置所述变导程丝杠的两侧设有用于防止果实盒从侧边掉落的挡板，所述吹风口位于所述挡板的下方，所述挡板的顶部向外弯曲形成导向面。

8.根据权利要求4所述堆叠果实盒自动落盒装置，其特征在于，所述下落碰撞检测模块设于所述支架上与所述分离风发生模块同一侧，且所述转动支撑臂位于所述吹风口下方。

9.根据权利要求1所述堆叠果实盒自动落盒装置，其特征在于，所述支架上对应于最底部的果实盒下方还设有对射式光电传感器，通过对比遮挡的时间判断果实盒下落的姿态。

10.根据权利要求1所述堆叠果实盒自动落盒装置，其特征在于，所述堆叠果实盒自动落盒装置包括用于输送果实盒的输送带，所述输送带具有落盒工位和果实收集工位，所述支架设于落盒工位处，吹落后的果实盒掉落在输送带的落盒工位上，

技术总结
本发明公开了一种堆叠果实盒自动落盒装置，通过将堆叠后的果实盒放置在支架中间的合围区域，然后通过两侧的分离驱动模块中的变导程丝杠转动过程中驱动果实盒之间间距逐渐增大，每次最底部的那个果实盒在出了变导程丝杠的限位后掉落，而倒数第二个果实盒还在变导程丝杠的限位位置范围内，不会掉落，从而确保了每次只有一个果实盒自动落盒下来。由于堆叠后的果实盒放置在支架中间的合围区域，而其他分离驱动模块、分离风发生模块结构并不是很复杂，又都是围绕中间堆叠的果实盒外周来设置，总体结构设计合理、占用空间小。并且，采用本发明结构相比于现有技术中使用机械臂换盒能耗、时耗要低很多。

技术研发人员：彭晨,费铮豪,应义斌,任国强
受保护的技术使用者：浙江大学杭州国际科创中心
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21