一种猕猴桃的简易重量分级传送装置和方法与流程

本专利涉及果实的分级技术领域，具体涉及一种猕猴桃的简易重量分级传送装置和方法。

背景技术：

猕猴桃是一种营养价值丰富的水果，具有多重功效和作用，被人们称为果中之王，其市场价格可观，在国际国内市场具有很大的消费潜力。2010年，世界猕猴桃栽培面积246万亩，主要分布与中国、意大利、新西兰、智利等国家和地区。中国作为主栽猕猴桃的原产地，总面积136万亩，占世界面积的55.6％。但是从产量和出口量来看，新西兰均占了世界首位。不仅如此国产猕猴桃在价格上也稍逊新西兰及其他出口国猕猴桃价格。造成这种结果的原因之一是果品检测手段的落后，将不同质量的农产品混杂在一起，致使农产品出口质量偏低，甚至作为低质产品出售。

我国现有的猕猴桃分级技术十分落后，还处于以手工分级为主的阶段。现有的分级装置的结构都十分复杂，研究方向也趋于智能化，例如基于机器视觉技术的猕猴桃分级系统是目前研究的热点之一。其中存在的一个问题是猕猴桃经常会两个或多个同时出现在检测区域，提高了对分级算法的要求，也导致分级成功率的降低；而且该设备只适用于大型的果品供应商，难以被一般的种植户所接受，不具有市场推广价值。专利201220413427.0中提出了一种猕猴桃分级装置，该装置采用单行滑板的机构，使用多个限位块将猕猴桃排成一列，再利用输送装置上定位轴之间的间隔将猕猴桃两两分开。该装置的缺陷在于一次只能输入一列猕猴桃，不能同时对多列果实进行同时分级，限制了效率的提高。专利201310463737.2中提出了一种猕猴桃分级传送装置与方法，该装置与方法在一定程度上提高了效率，但分级装置有待简化，而且检测局域成本较高，不适用于一般的种植户。

有鉴于此，发明一种结构简单、效率高、具有市场推广价值的重量分级传送装置，是业内人士亟需解决的问题。

技术实现要素：

针对猕猴桃的重量分级传送，本专利提出了一种猕猴桃的简易重量分级传送装置和方法。

本专利通过下列技术方案实现：一种猕猴桃的简易重量分级传送装置，由送料传送带1、猕猴桃2、分隔孔3、分隔传送带4、倾斜平面5、分级传送带6组成。其特征是送料传送带1一端设置有分隔孔3，分隔孔3下方放置分隔传送带4，且分隔传送带4的速度大于送料传送带1的速度，在分隔传送带4的另一侧放有一等高的倾斜平面5，在倾斜平面5下方放有一水平的分级传送带6。在倾斜平面5上沿斜面向下设有多块有一定间距的挡板51，在每个挡板51的一侧固定有一柔性弹性片52，柔性弹性片52伸出挡板51的长度稍小于挡板51之间的距离。根据功能关系可得式（1）：

（1）

可得vt为：

（2）

其中m为猕猴桃2重量、v0为猕猴桃2进入倾斜平面5的初速度、vt为猕猴桃2驶离倾斜平面5的末速度、g为重力加速度、h为倾斜平面5的高度、u为倾斜平面5的表面摩擦系数、s为倾斜平面5沿斜面的长度、θ为倾斜平面5与水平面的夹角、w为柔性弹性片52所做功的大小。所以重量越大的猕猴桃2，到达倾斜平面5底部时速度越大。分级传送带上6设有三块挡板61，其中两个挡板61将分级传送带6分为三个区域，第三块挡板61位于分级传送带6的一侧，防止猕猴桃2掉落。根据功能关系可得式(3)：

（3）

可得x为：

（4）

其中u’为猕猴桃2在分级传送带6上横向滑行的摩擦系数、x为猕猴桃2在分级传送带6上横向滑行的距离。所以猕猴桃2的重量越小，在分级传送带6上横向滑行的距离将会越短；反之横向滑行距离越长。所以到达倾斜平面5底部时速度越大的猕猴桃2，也即重量越大的猕猴桃2，沿分级传送带6横向滑行的距离也越大，继而重量的大小将会决定猕猴桃2所在的区域。

本专利的优点：重量分级传送装置结构简单，通过分隔孔能高效、无误差的实现猕猴桃2的逐个分离；整个装置成本低廉，市场推广价值高。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本专利进一步详细的说明。

图1是重量分级传送装置的结构示意图；

图2是倾斜平面5的结构示意图；

图3是分级传送带6的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2和3所示，本专利的一种猕猴桃的简易重量分级传送装置包括：送料传送带1、猕猴桃2、分隔孔3、分隔传送带4、倾斜平面5、分级传送带6。倾斜平面5上装有挡板51，挡板51的一侧固定有柔性弹性片52。分级传送带6上设有三块挡板61。三块挡板61距倾斜平面5底部的距离分别为x1、x2和x1+x2，三个区域的宽度分别为x1、x2-x1和x1。

具体工作过程：

重量分级传送装置可以快捷实现猕猴桃的分级传送，使用该装置时：将猕猴桃2放于送料传送带1上，送料传送带1将猕猴桃2运往分隔孔3一侧，错乱分布的猕猴桃2将有序的通过分隔孔3落到分隔传送带4上，实现猕猴桃2的逐个分离。分隔传送带4的速度大于送料传送带1的速度，使紧密的猕猴桃2有一定间隔的排开。当猕猴桃2送至分隔传送带4尽头时，将以同样的初速度沿倾斜平面5滑下，下落过程中将会受到固定在挡板51上的柔性弹性片52的阻挡，猕猴桃2需使柔性弹性片52弯曲变形后穿过，柔性弹性片52的作用效果主要与变形程度和变形时间有关，可以认为柔性弹性片52对所有猕猴桃2所做的功相同。根据功能关系可得式（1）:

（1）

可得vt为：

（2）

其中m为猕猴桃2重量、v0为猕猴桃2进入倾斜平面5的初速度、vt为猕猴桃2驶离倾斜平面5的末速度、g为重力加速度、h为倾斜平面5的高度、u为倾斜平面5的表面摩擦系数、s为倾斜平面5沿斜面的长度,θ为倾斜平面5与水平面的夹角、w为柔性弹性片52所做功的大小。所以猕猴桃2驶离倾斜平面5的速度vt只与重量大小有关，且重量越大，猕猴桃2驶离倾斜平面5的速度vt越大。之后猕猴桃2到达分级传送带6。根据功能关系可得式（3）：

（3）

可得x为：

（4）

其中u’为猕猴桃2在分级传送带6上横向滑行的摩擦系数、x为猕猴桃2在分级传送带6上横向滑行的距离。所以猕猴桃2的重量越小，在分级传送带6上横向滑行的距离将会越短；反之横向滑行距离越长。根据不同规格的猕猴桃2计算得出的横向滑行距离x将分级传送带6分为三个区域，三个区域分别对应猕猴桃2的大、中、小三种规格，规格的划分是遵循ny/t1794-2009，小猕猴桃2的重量m≤m1=80g、大猕猴桃2的重量m≥m2=100g、其余为中规格猕猴桃2。最后猕猴桃2将会进入与之重量对应的区域。

现给出具体参数进一步说明该装置的重量分级传送原理：设猕猴桃2重量m为90g、分隔传送带4速度猕猴桃2进入倾斜平面5的初速度v0为0.1m/s、重力加速度g取10m/s²、倾斜平面5的竖直高度h为1m、倾斜平面5的表面摩擦系数u为0.2、倾斜平面5沿斜面的长度s为1.25m、倾斜平面5与水平面的倾角余弦值cosθ为0.6、猕猴桃2在分级传送带6上横向滑行的摩擦系数u’为0.25、柔性弹性片52所做功的大小w为0.62j，x为猕猴桃2在分级传送带6上横向滑行的距离。

当m=m1=80g时，x1=0.3m；

当m=m2=100g时，x2=0.9m；

所以分级传送带6的总宽度为1.2m，三个区域的宽度分别为0.3m、0.6m、0.3m。

当猕猴桃2重量m为90g时，x=0.65m；

因为x1≤x＜x2，所以当猕猴桃2重量m=90g时，属于中规格的猕猴桃2将进入第二个区域。