一种水果有序自动装箱装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水果有序自动装箱装置及其方法，该装置包括垂直运输系统和有序自动移动系统；垂直运输系统位于有序自动移动系统的上方；垂直运输系统包括主传动轴、从传动轴、水果托盘、传动链条和机架，从传动轴和主传动轴分别固定在机架的上端和下端，主传动轴和从传动轴通过轴上的链轮与传动链条相连接，水果托盘通过螺纹连接在传动链条上；有序自动移动系统包括压力传感器、x/y轴移动机构，压力传感器固定在x/y轴移动机构的支撑柱的上方，压力传感器上面的支撑板用于放置水果纸箱。本发明专利技术可以有效解决水果装箱效率低、装箱过程中碰撞导致的水果质量低下等问题，提高了装箱效率和水果品质，实现水果装箱有序化、自动化。

【技术实现步骤摘要】
一种水果有序自动装箱装置及其方法
本专利技术涉及农业自动化领域，特别涉及一种水果有序自动装箱装置及其方法。
技术介绍
在水果采摘后处理过程中，水果装箱是必不可少的环节。目前，主要依靠人工对水果进行装箱。由于人工成本高，且水果装箱劳动强度大，导致人工装箱效率低下，增加了水果包装成本。同时，现有的水果装箱装置大多数为无序装箱，容易造成水果与水果之间的碰撞，降低水果的质量。因此，如何将水果装箱过程实现自动化和有序化有着重大意义，这对水果行业的发展有重要的经济价值与实用意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种水果有序自动装箱装置及其方法，可以有效解决水果装箱效率低、装箱过程中碰撞导致的水果质量低下等问题，提高了装箱效率和水果品质，实现水果装箱有序化、自动化。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种水果有序自动装箱装置，包括垂直运输系统和有序自动移动系统；垂直运输系统位于有序自动移动系统的上方；垂直运输系统包括主传动轴、从传动轴、水果托盘、传动链条和机架，从传动轴和主传动轴分别固定在机架的上端和下端，主传动轴和从传动轴通过轴上的链轮与传动链条相连接，水果托盘通过螺纹连接在传动链条上；有序自动移动系统包括压力传感器、x/y轴移动机构，压力传感器固定在x/y轴移动机构的支撑柱的上方，压力传感器上面的支撑板用于放置水果纸箱。所述机架包括竖向机架、横向机架和纵向机架，竖向机架垂直放置，横向机架和纵向机架水平相互垂直放置；从传动轴和主传动轴分别固定于竖向机架的上、下两端，缓冲机构固定在纵向机架上。所述垂直运输系统还包括缓冲机构，缓冲机构通过螺纹连接在纵向机架的下方，并对应水果下落的位置。缓冲机构为圆环形，直径根据水果的尺寸进行设计，略大于水果的尺寸，圆环里面安装有毛刷，毛刷的材料为尼龙。所述传动链条为双侧弯板链条，水果托盘通过螺钉螺母固定在传动链条上。所述水果托盘为1个或1个以上，可以根据不同水果进行更换不同形状的水果托盘。所述x/y轴移动机构包括履带、步进电机、支撑柱、L形板、滑块、导轨；x轴方向有两条平行的履带，两条履带与一个步进电机相配合，履带的下方放置有导轨，导轨上设置有滑块，y轴方向的L形板放置两个滑块上，同时L形板通过连接块与固定在履带上的固定座相连接；y轴方向有L形板，L形板的侧面设置有一条履带，安装在L形板上的另一个步进电机的传动轴及从动轮和该履带紧配合，该履带的上方安装有支撑柱；压力传感器固定在支撑柱上，压力传感器与两个步进电机连接，纸箱放置在压力传感器上方。x/y轴移动机构由两个步进电机来分别控制x/y轴移动机构在x轴或y轴方向的移动。压力传感器用于接收水果掉进箱子时产生的压力信号，并将信号传递给单片机，再由单片机控制步进电机做出相应的反应。一种水果有序自动装箱方法，是采用上述的水果有序自动装箱装置，有序自动移动系统上放有纸箱，电机带动垂直运输系统运动，水果经垂直运输系统的水果托盘运输，当承载水果的水果托盘运动到最底端时，在重力的作用下水果离开水果托盘掉入纸箱中，纸箱下的压力传感器接受到水果掉入的信号，通过有序自动移动系统中压力传感器和步进电机的配合，使每个水果有序、自动地装入纸箱的格子中。所述水果有序自动装箱方法，是垂直运输系统通过主传动轴带动传动链条传动，将水果托盘上的水果由上端运输到底端，然后水果受重力作用经过缓冲机构掉落在压力传感器上的纸箱的空格子中；同时在压力传感器的作用下，信号传递到步进电机中，步进电机接收到脉冲，促使x/y轴移动机构自动沿x轴正方向作一个单位的移动，从而带动纸箱移动至下一个用隔板分开的空格子处，以便于盛放下一个水果；当x轴方向装满一排后，另一个步进电机则促使x/y轴移动机构自动沿y轴作一个单位的定向移动，水果落入后，然后再进行x轴负方向的移动，当装满第二排时，重复上述操作，如此反复，直到将格子装满，装满一层后，箱体回到起始点继续进行重复的操作，最后装满两层水果。本专利技术的工作原理是：将垂直运输系统放置于水果分级流水线的末端，有序移动系统放置于垂直运输系统的下方；水果从分级流水线的末端掉入垂直运输系统的水果托盘中，垂直运输系统带动水果由上往下运输，在底端时，水果受重力作用经过缓冲机构自然往下掉至纸箱空格子中，这时，装在x/y轴移动机构上的压力传感器感受到压力，步进电机接受到来自于压力传感器的信号，从而促使x/y轴移动机构沿x轴正方向作一个单位的定向定位移动，从而带动纸箱移动至下一个纸箱中用隔板分开的空格子处，以便于盛放下一个水果，重复以上动作，直至x轴方向装满一排，然后另一个步进电机则使x/y轴移动机构在y轴方向上作一个单位的定向定位移动，然后x/y轴移动机构作与之前的x轴方向相反的定向移动，如此反复，直至装满第一层水果，装满一层后，箱体回到起始点继续进行重复的操作，最后装满两层水果。本专利技术与现有技术相比具有如下优点和效果：(1)本专利技术结构简单，垂直运输系统与有序自动移动系统之间不需要额外的连接件，成本低，效率高。(2)本专利技术的x/y轴移动机构通过压力传感器输出信号给步进电机，步进电机接受脉冲信号，做出x轴或y轴的单向定向定位的平面移动，从而实现水果的有序排列，降低水果与水果之间的碰撞率，有效减少碰撞导致的水果损伤，保证了水果的质量。(3)本专利技术的适应水果范围广，通过调整水果托盘和缓冲机构的形状，可以适用于大部分水果的自动装箱。(4)本专利技术设计的缓冲机构，可以减少水果下落与箱体接触时所受到的冲力，防止损伤水果。附图说明图1为x/y轴移动机构的立体结构图。图2为x/y轴移动机构的立体结构图。图3为x/y轴移动机构和压力传感器的立体结构图。图4为垂直运输系统的立体结构图。图5为垂直运输系统的立体结构后视图。图6为压力传感器的立体结构图。图7为缓冲机构的立体结构图。图8为本专利技术装置的整体立体结构示意图。其中，1-1：导轨滑块；1-2：固定座；2-1：步进电机；2-2：步进电机传动轴；2-3：固定座；2-4：连接块；2-5：滑块；2-6：导轨；2-7：履带；2-8：传动轴；2-9：从动轮1；2-10：从动轮2；2-11：支撑柱；2-12：L形板；3-1：压力传感器；4-1：竖向机架；4-2：链轮；4-3：轴承；4-4：横向机架；4-5：纵向机架；4-6：支撑脚；4-7：主传动轴；4-8：水果托盘；4-9：大传动链条；4-10：从传动轴；5-1：电机；5-2：电机传动轴；5-3：小齿轮1；5-4：小传动链条；5-5：小齿轮2；5-6：支撑机架；7-1：缓冲支撑架；7-2毛刷。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1如图8所示的一种水果有序自动装箱系统，包括图1和图2所示的x/y轴移动机构、图3和图6所示的压力传感器、以及图4和图5所示的垂直运输系统、图7所示的缓冲机构。x/y轴移动机构是放置于垂直运输系统与地面之间，并根据需求调整到对应的位置。x/y轴移动机构包括导轨滑块1-1、固定座1-2、步进电机2-1、步进电机传动轴2-2、固定座2-3、连接块2-4、滑块2-5、导轨2-6、履带2-7、传动轴2-8、从动轮1(2-9)、从动轮2(2-10)、支撑柱2-11、L形板2-12。X轴方向有两条平行的导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水果有序自动装箱装置，其特征在于：包括垂直运输系统和有序自动移动系统；垂直运输系统位于有序自动移动系统的上方；垂直运输系统包括主传动轴、从传动轴、水果托盘、传动链条和机架，从传动轴和主传动轴分别固定在机架的上端和下端，主传动轴和从传动轴通过轴上的链轮与传动链条相连接，水果托盘通过螺纹连接在传动链条上；有序自动移动系统包括压力传感器、x/y轴移动机构，压力传感器固定在x/y轴移动机构的支撑柱的上方，压力传感器上面的支撑板用于放置水果纸箱。

【技术特征摘要】
1.一种水果有序自动装箱装置，其特征在于：包括垂直运输系统和有序自动移动系统；垂直运输系统位于有序自动移动系统的上方；垂直运输系统包括主传动轴、从传动轴、水果托盘、传动链条和机架，从传动轴和主传动轴分别固定在机架的上端和下端，主传动轴和从传动轴通过轴上的链轮与传动链条相连接，水果托盘通过螺纹连接在传动链条上；有序自动移动系统包括压力传感器、x/y轴移动机构，压力传感器固定在x/y轴移动机构的支撑柱的上方，压力传感器上面的支撑板用于放置水果纸箱。2.根据权利要求1所述的水果有序自动装箱装置，其特征在于：所述机架包括竖向机架、横向机架和纵向机架，竖向机架垂直放置，横向机架和纵向机架水平相互垂直放置；从传动轴和主传动轴分别固定于竖向机架的上、下两端。3.根据权利要求2所述的水果有序自动装箱装置，其特征在于：所述垂直运输系统包括缓冲机构，缓冲机构通过螺纹连接在纵向机架的下方，并对应水果下落的位置。4.根据权利要求2所述的水果有序自动装箱装置，其特征在于：所述垂直运输系统包括竖向机架、链轮、轴承、横向机架、纵向机架、支撑脚、主传动轴、水果托盘、大传动链条、从传动轴、电机、电机传动轴、小齿轮1、小传动链条、小齿轮2、支撑机架；竖向机架、横向机架与纵向机架构成垂直运输系统的主体结构；支撑脚安装在前后两根横向机架的两端，与地面接触起支撑整个系统的作用；支撑机架安装在横向机架的上端；电机安装在支撑机架的上端；主传动轴与上方的从传动轴通过轴承安装在两个竖向机架的中间，链轮套在从传动轴上，链轮下方的另一个链轮套在主传动轴上，大传动链条与链轮安装在一起；小齿轮2安装在下方的主传动轴的左端，小齿轮1安装在电机传动轴上，小齿轮1通过小传动链条与小齿轮2连接；1个或1个以上的水果托盘安装在大传动链条上，每个水果托盘间隔相同的距离。5.根据权利要求1所述的水果有序自动装箱装置，其特征在于：所述x/y轴移动机构包括履带、步进电机、支撑柱、L形板、滑块、导轨；x轴方向有两条平行的履带，两条履带与一个步进电机相配合，履带的下方放置有导轨，导轨上设置有滑块，y轴方向的L形板放置两个滑块上，同时L形板通过连接块与固定在履带上的固定座相连接；y轴方向有L形板，L形板的侧面设置有一条履带，安装在L形板上的另一个步进电机的传动轴及从动轮和该履带紧配合，该履带的上方安装有支撑柱；压力传感器固定在支撑柱上，压力传感器与两个步进电机连接，纸箱放置在压力传感器上方。6.根据权利要求5所述的水果有序自动装箱装置，其特征在于：x/y轴移动机构包括导轨滑块、固定座、步进电机、步进电机传动轴、固定座、连接块、滑块、导轨、履带、传动轴、从动轮1、从动轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊俊涛，陈云琪，陈章强，吕泓宇，郑凡，招启辉，许舒涵，林伟龙，郑镇辉，李中行，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44