一种智能水果大小筛选装置及其控制方法

1.本发明涉及水果筛选技术领域，尤其涉及一种智能水果大小筛选装置及其控制方法。


背景技术：

2.目前，市面上有许多各式各样的水果筛选机，但是其原理大多是相同的。现有的水果筛选机，主要的功能就是将水果按照大小来分类，一般是需要结合人工操作的，而针对这种功能的水果筛选机的结构一般也是采用滚轮之间的间隔大小来筛选的，采用多个滚轮，依次按照间隔从小到大的顺序排列，在滚轮的上下方都设置输送带，开始水果放入输送带上，由输送带将水果输送至滚轮之间，如果水果小于两滚轮之间的间距，就掉入下方的输送带上，再有人工拿着放置到收集框中，而稍大于两滚轮之间的间距的水果，经由输送带再次往下个滚轮翻滚传送过去，依次重复这样的工作，最后将所有的水果按大小分类好。这种分类方式虽然能达到将水果按大小分类的效果，但是由于滚轮之间的间距固定，分类水果的大小不能改变，只能用于一种水果的分类；其次，如果水果大小比滚轮之间的间距略大时容易出现卡住水果的现象；另外，在分类过程中越到最后的水果所翻滚的滚轮数越多，水果表面的损伤就越严重，易坏。


技术实现要素：

3.本发明为了解决上述技术问题，提供了一种智能水果大小筛选装置及其控制方法，其能够根据需要调整筛选水果的大小，从而能够适用于多种水果筛选，同时在筛选过程中减少水果表面的磨损。
4.为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
5.本发明的一种智能水果大小筛选装置，包括筛果机构、用于将水果送入筛果机构的送果机构以及用于控制送果机构、筛果机构工作的控制器，所述筛果机构包括支架以及设置在支架上的筛选主体，所述筛选主体包括从前至后倾斜设置的圆筒、设置在圆筒内的螺旋筛选器、用于驱动螺旋筛选器转动的驱动电机，所述圆筒下侧壁沿轴向分布有多个筛选区，所述筛选区处并排设有多个弧形落果孔，所述筛选区处还设有与圆筒下侧壁贴合的调节弧板，所述调节弧板可沿圆筒轴向滑动，所述调节弧板包括多个并排设置的弧形板，弧形板与弧形落果孔一一对应，每个弧形板都位于对应的弧形落果孔下方且覆盖住对应的弧形落果孔，所述圆筒前端设有进料口，所述圆筒后端设有出料口。
6.在本方案中，送果机构将水果输送到筛果机构，水果从进料口进入圆筒，随着螺旋筛选器转动从进料口向出料口移动，当水果经过弧形落果孔时，比当前弧形落果孔小的水果会从该弧形落果孔掉落到下方的收集装置。所有弧形落果孔的尺寸一致，每个筛选区处的调节弧板可在该筛选区沿圆筒轴向前后滑动，调整弧形板覆盖弧形落果孔的区域，从而调整该筛选区的弧形落果孔的大小，从而能够调整筛选水果的大小，用户可根据不同水果的筛选需求实时调整调节弧板的位置，从而能够适用于多种水果筛选。在筛选过程中，水果
不是由滚轮输送，而是受重力作用随螺旋筛选器转动从进料口向出料口移动，减少水果表面的磨损。
7.作为优选，所述螺旋筛选器包括旋转杆以及套设在旋转杆上的螺旋叶片，所述进料口前侧设有支座，所述旋转杆前端与支座铰接，所述旋转杆后端与驱动电机的驱动轴连接，所述螺旋叶片上均匀镶嵌有多个可自由转动的转动球，所述转动球的前后球面分别伸出螺旋叶片的前后侧面。
8.转动球相对于螺旋叶片在原地可以向任意方向转动，从而保证螺旋叶片旋转过程中不会存在卡住水果的情况，同时保证水果输送顺畅和减少水果表面的磨损。
9.作为优选，所述螺旋叶片的前侧面还均匀设有多个振动机构，所述振动机构包括振动球和连接杆，所述振动球通过连接杆与螺旋叶片连接，所述振动球包括球形壳体，所述球形壳体内设有振动头和用于驱动振动头振动的振动电机。在螺旋叶片旋转过程中，振动球振动，避免水果卡住。
10.作为优选，每个筛选区下方都设有导果筒套，每个筛选区的弧形落果孔都位于对应导果筒套的导果孔上方，所述导果孔内设有拨动机构，所述拨动机构位于对应的筛选区的其中一个弧形落果孔正下方，所述拨动机构包括支撑板、转动盘、转动电机、摆动块和摆动杆，所述转动盘位于支撑板前侧，所述转动电机设置在支撑板后侧，所述转动电机的转动轴穿过支撑板并与转动盘同轴连接，所述摆动块与支撑板转动连接且位于转动盘正上方，所述摆动块上设有供摆动杆穿过的滑孔，所述滑孔从上至下贯穿摆动块，所述摆动杆的下端与转动盘的外缘转动连接，所述摆动杆的上端穿过滑孔并设有摆动头，所述摆动头可在摆动杆的推动下向上穿过对应弧形落果孔伸入圆筒内。
11.转动电机驱动转动盘转动，转动盘转动带动摆动杆沿滑孔伸缩，同时由于摆动块受摆动杆的力左右摆动，从而使得摆动头能够上下左右摆动对弧形落果孔上卡住的水果进行松动，防止水果卡住，在摆动过程中，摆动头一段时间向上穿过对应弧形落果孔伸入圆筒内，一段时间向下移动到对应弧形落果孔下方离开圆筒。每个筛选区处并排设有三个弧形落果孔，拨动机构可以位于对应的筛选区的任何一个弧形落果孔正下方，摆动头能够拨动其上方的弧形落果孔上的水果。
12.作为优选，所述摆动头的厚度小于弧形落果孔的宽度。
13.作为优选，所述圆筒下侧壁外侧与每个筛选区对应位置设有刻度线。可根据刻度线查看弧形落果孔当前的尺寸大小，便于滑动调节弧板调整弧形板覆盖弧形落果孔的区域。
14.作为优选，所述圆筒左右两侧对称设有沿圆筒轴向设置的导轨，所述调节弧板左右两端对称设有可沿导轨滑动的滑块。
15.作为优选，所述出料口处设有与出料口连通的收果箱，所述收果箱底面倾斜设置，所述收果箱底面最低位置设有出果孔。
16.作为优选，所述进料口左右两侧设有挡板，所述挡板内侧均匀分布有多个橡胶球。橡胶球对水果起缓冲作用。
17.作为优选，所述送果机构包括门型架、位于门型架内侧且可沿门型架上下移动的移动架、用于驱动移动架上下移动的驱动机构，所述门型架位于进料口前侧，所述移动架上设有输送带和用于放置水果的倾倒框，所述移动架两侧对称设有侧板，所述倾倒框两侧分
别与侧板转动连接，所述输送带位于倾倒框下方，所述移动架上还设有用于驱动倾倒框前后转动的倾倒驱动机构。
18.用户将水果倒入倾倒框内，移动架向上移动直到输送带位于进料口前侧，倾倒框转动将水果倾倒到输送带上，输送带将水果输送到进料口内。
19.作为优选，所述倾倒框左右两侧对称设有呈半圆周状的齿条，所述倾倒驱动机构包括两个驱动齿轮、传动机构和倾倒电机，所述倾倒电机通过传动机构带动驱动齿轮转动，所述两个驱动齿轮分别与两个齿条啮合。
20.作为优选，所述门型架的上下两端分别设有限位传感器。
21.作为优选，所述门型架顶部从前至后并排设有多个辊轴。
22.作为优选，所述移动架上设有升降开关，所述侧板上设有用于检测输送带上是否有水果的感应器。用户将水果倒入倾倒框后，按下升降开关，移动架向上移动直到门型架上端的限位传感器发出信号，移动架停止移动，此时输送带与门型架顶部的辊轴平齐，输送带将水果输送到进料口内。
23.本发明的一种智能水果大小筛选装置的控制方法，用于上述的一种智能水果大小筛选装置，包括以下步骤：
24.送果机构将水果从圆筒的进料口送入，圆筒内的螺旋筛选器转动将水果向圆筒的出料口输送，水果依次经过各个筛选区，当水果经过筛选区的弧形落果孔时，比当前弧形落果孔小的水果会从该弧形落果孔掉落到下方的导果筒套，经过导果筒套导向落入对应收集机构，最后没有落入导果筒套的水果从圆筒的出料口滚出落入对应收集机构；
25.在水果输送过程中，导果筒套内的拨动机构工作，拨动对应筛选区内的水果，控制器根据螺旋筛选器的螺旋叶片转动速度、螺旋叶片螺距计算出摆动头伸入圆筒内拨动水果的时间，保证螺旋叶片与摆动头不会相干涉。
26.本发明的有益效果是：能够根据需要调整筛选水果的大小，从而能够适用于多种水果筛选，同时在筛选过程中减少水果表面的磨损。
附图说明
27.图1是实施例的结构示意图；
28.图2是送果机构的结构示意图；
29.图3是送果机构的爆炸图；
30.图4是圆筒的结构示意图；
31.图5是圆筒的出料口处的示意图；
32.图6是调节弧板的结构示意图；
33.图7是螺旋筛选器的结构示意图；
34.图8是螺旋筛选器的剖面图；
35.图9是振动机构的结构示意图；
36.图10是转动球的结构示意图；
37.图11是接触供电块的结构示意图；
38.图12是拨动机构的结构示意图；
39.图13是拨动机构的截面图；
40.图14是拨动机构的运动轨迹示意图。
41.图中：1、筛果机构，2、送果机构，3、控制器，101、支架，102、圆筒，103、螺旋筛选器，104、驱动电机，105、筛选区，106、弧形落果孔，107、调节弧板，108、弧形板，109、进料口，110、出料口，111、导果套筒，112、导果孔，113、拨动机构，114、刻度线，115、导轨，116、滑块，117、收果箱，118、出果孔，119、挡板，120、橡胶球，121、取电块；
42.1031、旋转杆，1032、螺旋叶片，1033、支座，1034、转动球，1035、振动机构，1036、振动球，1037、连接杆，1038、环形电极，1039、卡弧板，10361、球形壳体，10362、振动头，10363、振动电机；
43.1131、支撑板，1132、转动盘，1133、转动电机，1134、摆动块，1135、摆动杆，1136、摆动头；
44.1211、基块，1212、弧形电极片，1213、接线柱；
45.201、门型架，202、移动架，203、驱动机构，204、输送带，205、倾倒框，206、侧板，207、齿条，208、驱动齿轮，209、传动机构，210、倾倒电机，211、限位传感器，212、辊轴，213、升降开关，214、感应器。
具体实施方式
46.下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
47.实施例：本实施例的一种智能水果大小筛选装置，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，包括筛果机构1、用于将水果送入筛果机构1的送果机构2以及用于控制送果机构2、筛果机构1工作的控制器3，筛果机构1包括支架101以及设置在支架101上的筛选主体，筛选主体包括从前至后倾斜设置的圆筒102、设置在圆筒102内的螺旋筛选器103、用于驱动螺旋筛选器103转动的驱动电机104，圆筒102下侧壁沿轴向分布有三个筛选区105，筛选区105处并排设有三个弧形落果孔106，筛选区105处还设有与圆筒102下侧壁贴合的调节弧板107，调节弧板107位于圆筒102外侧，调节弧板107可沿圆筒102轴向滑动，调节弧板107包括三个并排设置的弧形板108，弧形板108与弧形落果孔106一一对应，每个弧形板108都位于对应的弧形落果孔106下方且覆盖住对应的弧形落果孔106，圆筒102前端设有进料口109，圆筒102后端设有出料口110，出料口110处设有与出料口110连通的收果箱117，收果箱117底面倾斜设置，收果箱117底面最低位置设有出果孔118。
48.如图7、图8、图9、图10所示，螺旋筛选器103包括旋转杆1031以及套设在旋转杆1031上的螺旋叶片1032，进料口109前侧设有支座1033，旋转杆1031前端与支座1033铰接，旋转杆1031后端与驱动电机104的驱动轴连接，螺旋叶片1032上均匀镶嵌有多个可自由转动的转动球1034，转动球1034的前后球面分别伸出螺旋叶片1032的前后侧面。
49.螺旋叶片1032的前侧面还均匀设有多个振动机构1035，振动机构1035包括振动球1036和连接杆1037，振动球1036通过连接杆1037与螺旋叶片1032连接，振动球1036包括球形壳体10361，球形壳体10361内设有振动头10362和用于驱动振动头10362振动的振动电机10363。
50.如图1、图12、图13所示，每个筛选区105下方都设有导果筒套111，每个筛选区105的弧形落果孔106都位于对应导果筒套111的导果孔112上方，导果孔112内设有拨动机构113，拨动机构113位于对应的筛选区105的中间的弧形落果孔106正下方，拨动机构113包括
支撑板1131、转动盘1132、转动电机1133、摆动块1134和摆动杆1135，转动盘1132位于支撑板1131前侧，转动电机1133设置在支撑板1131后侧，转动电机1133的转动轴穿过支撑板1131并与转动盘1132同轴连接，转动电机1133用于驱动转动盘1132转动，摆动块1134与支撑板1131转动连接且位于转动盘1132正上方，摆动块1134上设有供摆动杆1135穿过的滑孔，滑孔从上至下贯穿摆动块1134，摆动杆1135的下端与转动盘1132的外缘转动连接，摆动杆1135的上端穿过滑孔并设有摆动头1136，摆动头1136可在摆动杆1135的推动下向上穿过对应弧形落果孔106伸入圆筒102内，摆动头1136的厚度小于弧形落果孔106的宽度。
51.在本方案中，送果机构将水果输送到筛果机构，水果从进料口进入圆筒，水果随着螺旋筛选器转动从进料口向出料口移动，水果依次经过各个筛选区，当水果经过弧形落果孔时，比当前弧形落果孔小的水果会从该弧形落果孔掉落到下方的导果筒套，经过导果筒套导向落入对应收集机构，最后没有落入导果筒套的水果从圆筒的出料口滚出落入收果箱，再通过收果箱的出果孔落入对应收集机构。所有弧形落果孔的尺寸一致，每个筛选区处的调节弧板可在该筛选区沿圆筒轴向前后滑动，调整弧形板覆盖弧形落果孔的区域，从而调整该筛选区的弧形落果孔的大小，从而能够调整筛选水果的大小，用户可根据不同水果的筛选需求实时调整调节弧板的位置，从而能够适用于多种水果筛选。一般将越后方的筛选区内的弧形落果孔调整的越大，即越后方的筛选区内的弧形落果孔被弧形板覆盖的区域越小。在筛选过程中，水果不是由滚轮输送，而是受重力作用随螺旋筛选器转动从进料口向出料口移动，减少水果表面的磨损。
52.在螺旋叶片旋转过程中，转动球相对于螺旋叶片在原地可以向任意方向转动，从而保证螺旋叶片旋转过程中不会存在卡住水果的情况，同时保证水果输送顺畅和减少水果表面的磨损，振动球振动，避免水果卡住。
53.在水果输送过程中，导果筒套内的拨动机构工作，拨动对应筛选区的中间的弧形落果孔上方的水果，控制器根据螺旋筛选器的螺旋叶片转动速度、螺旋叶片螺距计算出中间的弧形落果孔正上方的螺旋叶片部分转动到各个位置的时间，根据该时间控制摆动头伸入圆筒内拨动水果的时间，保证螺旋叶片与摆动头不会相干涉。
54.拨动机构工作时，转动电机驱动转动盘转动，转动盘转动带动摆动杆沿滑孔伸缩，同时由于摆动块受摆动杆的力左右摆动，从而使得摆动头能够上下左右摆动对中间的弧形落果孔上卡住的水果进行松动，进一步防止水果卡住，在摆动过程中，摆动头一段时间向上穿过对应弧形落果孔伸入圆筒内，一段时间向下移动到对应弧形落果孔下方离开圆筒，如图14所示，摆动头可移动到b、c、d、e四个位置，b位置为摆动头能移动到的最低点，b位置位于圆筒外，d位置为摆动头能移动到的最高点，d位置位于圆筒内。
55.如图8、图9、图10、图11所示，转动球1034通过卡弧板1039安装在螺旋叶片1032上，转动球通过卡弧板限制其掉落，同时转动球与卡弧板球面滑动配合。
56.螺旋叶片、旋转杆、连接杆都为中空结构，连接杆内部空腔、螺旋叶片内部空腔、旋转杆内部空腔相互连通，振动电机连接的导线经过连接杆内部空腔、螺旋叶片内部空腔、旋转杆内部空腔后与旋转杆后部的两个环形电极1038连接。两个环形电极1038外侧套设有取电块121，取电块121包括基块1211，基块1211上设有u形缺口，u形缺口内设有两个具有弹性的弧形电极1212，两个弧形电极1212分别与基块1211围成两个卡孔，两个环形电极1038分别位于两个卡孔内且与对应卡孔卡接，基块1211外侧设有两个接线柱1213，两个接线柱
1213分别与两个弧形电极1212电连接。
57.外部电源的正负极分别与两个接线柱连接，给取电块供电，取电块通过环形电极给振动电机供电。由于弧形电极有弹性，保证环形电极始终与对应的弧形电极接触。
58.圆筒102下侧壁外侧与每个筛选区对应位置设有刻度线114。可根据刻度线查看弧形落果孔当前的尺寸大小，便于滑动调节弧板调整弧形板覆盖弧形落果孔的区域。
59.圆筒102左右两侧对称设有沿圆筒102轴向设置的导轨115，调节弧板107左右两端对称设有可沿导轨115滑动的滑块116。进料口109左右两侧设有挡板119，挡板119内侧均匀分布有多个橡胶球120。橡胶球对水果起缓冲作用。
60.如图1、图2、图3所示，送果机构2包括门型架201、位于门型架201内侧且可沿门型架201上下移动的移动架202、用于驱动移动架202上下移动的驱动机构203，门型架201位于进料口前侧，移动架202上设有输送带204和用于放置水果的倾倒框205，移动架202两侧对称设有侧板206，倾倒框205两侧分别与侧板206转动连接，输送带204位于倾倒框205下方，移动架202上还设有用于驱动倾倒框205前后转动的倾倒驱动机构。
61.倾倒框205左右两侧对称设有呈半圆周状的齿条207，倾倒驱动机构包括两个驱动齿轮208、传动机构209和倾倒电机210，倾倒电机210通过传动机构209带动驱动齿轮208转动，两个驱动齿轮208分别与两个齿条207啮合。
62.门型架201的上下两端分别设有限位传感器211，门型架201顶部从前至后并排设有多个辊轴212，移动架202上设有升降开关213，侧板206上设有用于检测输送带204上是否有水果的感应器214。
63.用户将水果倒入倾倒框后，按下升降开关，送果机构开始工作，移动架向上移动直到门型架上端的限位传感器发出信号，移动架停止移动，此时输送带与门型架顶部的辊轴平齐，门型架顶部的辊轴位于进料口前侧，倾倒框转动将水果倾倒到输送带上，输送带将水果输送到进料口内。
64.本实施例的一种智能水果大小筛选装置的控制方法，用于上述的一种智能水果大小筛选装置，包括以下步骤：
65.送果机构将水果从圆筒的进料口送入，圆筒内的螺旋筛选器转动将水果向圆筒的出料口输送，水果依次经过各个筛选区，当水果经过筛选区的弧形落果孔时，比当前弧形落果孔小的水果会从该弧形落果孔掉落到下方的导果筒套，经过导果筒套导向落入对应收集机构，最后没有落入导果筒套的水果从圆筒的出料口滚出落入收果箱，再通过收果箱的出果孔落入对应的收集机构；
66.在水果输送过程中，导果筒套内的拨动机构工作，拨动对应筛选区内的水果，控制器根据螺旋筛选器的螺旋叶片转动速度、螺旋叶片螺距计算出每个弧形落果孔正上方的螺旋叶片部分转动到各个位置的时间，根据该时间控制摆动头伸入圆筒内拨动水果的时间，保证螺旋叶片与摆动头不会相干涉。