本發(fā)明涉及水果分選領(lǐng)域，特別是一種水果無損分選系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、水果分選是現(xiàn)代水果加工領(lǐng)域的一項關(guān)鍵技術(shù)，它通過稱重傳感器和視覺圖像處理技術(shù)實現(xiàn)對水果品質(zhì)的快速，準(zhǔn)確評估。在現(xiàn)有成熟技術(shù)中，水果分選中上果環(huán)節(jié)是通過提升機(jī)構(gòu)，將水果排成排。在上果過程中，水果可能受到磕碰或擠壓，導(dǎo)致外觀損傷。對于表皮脆弱易損傷水果，如桃、梨、蘋果等，傳統(tǒng)方式更容易引起損傷，增大水果加工成本。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種水果無損分選系統(tǒng)及方法，在實現(xiàn)對水果分選裝箱的前提下，減少水果損傷，減少水果加工成本。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、一種水果無損分選系統(tǒng)，包括稱重機(jī)構(gòu)、撥料機(jī)構(gòu)、裝箱機(jī)構(gòu)、上料機(jī)構(gòu)、回流機(jī)構(gòu)；

4、所述上料機(jī)構(gòu)包括與回流機(jī)構(gòu)輸出端連接的第八傳送帶，第八傳送帶向上提升傳送；第八傳送帶的輸出端與第九傳送帶連接，第九傳送帶兩側(cè)設(shè)置有多組第三滾筒架；

5、所述稱重機(jī)構(gòu)包括第一傳送帶，第一傳送帶的輸入端與第九傳送帶連接；第一傳送帶的輸出端與第二傳送帶、第三傳送帶按傳送順序依次布置，第一傳送帶、第二傳送帶、第三傳送帶的速度相同且大于第九傳送帶的速度；所述第二傳送帶下端通過稱重傳感器與稱重機(jī)架連接；

6、所述撥料機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在第三傳送帶一側(cè)的第四傳送帶，第四傳送帶的外側(cè)沿長度方向間隔設(shè)置有多組撥桿擺動機(jī)構(gòu)，第四傳送帶的內(nèi)側(cè)沿長度方向間隔設(shè)置有多組第一滾筒輸送線，每組第一滾筒輸送線輸入端與對應(yīng)的撥桿擺動機(jī)構(gòu)位置對應(yīng)，每組第一滾筒輸送線輸出端與第五傳送帶連接；

7、所述裝箱機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在第五傳送帶末端左右兩側(cè)的夾持組件，夾持組件對攜帶水果的果托進(jìn)行夾持；第五傳送帶輸出端外側(cè)設(shè)置有第六傳送帶，第六傳送帶上方安裝有第一滾筒架，第六傳送帶另一側(cè)間隔設(shè)置有第二滾筒架，第二滾筒架處安裝有稱量裝置；

8、所述回流機(jī)構(gòu)包括多組第二滾筒輸送線，每組第二滾筒輸送線傾斜布置并緊鄰對應(yīng)的第五傳送帶，每組第二滾筒輸送線高端與第六傳送帶連接、低端與第七傳送帶連接；第七傳送帶一端與第十一傳送帶、第十傳送帶依次連接，第十傳送帶與第四傳送帶的輸出端連接，第七傳送帶另一端與第八傳送帶的輸入端連接。

9、所述第八傳送帶、第九傳送帶、第一傳送帶、第二傳送帶、第三傳送帶、第四傳送帶、第六傳送帶、第十傳送帶、第十一傳送帶的寬度與果托的外徑相匹配。

10、每組第一滾筒輸送線一側(cè)對應(yīng)的撥桿擺動機(jī)構(gòu)為兩組，對應(yīng)的第一滾筒輸送線與第五傳送帶上方中間沿長度方向固定有隔板，隔板將第一滾筒輸送線、第五傳送帶均分成左右兩半，左右兩半的寬度均與果托的寬度保持匹配；對應(yīng)的第一滾筒輸送線左右固定有引料板，兩引料板朝向第四傳送帶一側(cè)呈八字型傾斜向外布置。

11、所述撥桿擺動機(jī)構(gòu)包括撥桿，撥桿一端通過銷軸可轉(zhuǎn)動安裝在第二安裝板上；撥桿一側(cè)通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動轉(zhuǎn)動；所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)為第一氣缸；或者驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括凸輪，凸輪通過第二電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)動，在撥桿遠(yuǎn)離鉸接點的一側(cè)連接有拉簧，撥桿通過拉簧拉動并始終保持與凸輪接觸。

12、所述夾持組件包括夾持殼體，夾持殼體內(nèi)固定有第二氣缸，第二氣缸一端與頂塊連接，頂塊與隔板正對并對果托夾持。

13、所述第七傳送帶包括正向傳送帶、反向傳送帶，正向傳送帶、反向傳送帶并排布置且輸送方向相反；所述正向傳送帶的輸入端與第十一傳送帶過渡連接，正向傳送帶的輸出端設(shè)有梯形結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向板；所述反向傳送帶的輸入端安裝有一個定位板，定位板朝向?qū)虬逡粋?cè)的邊緣與反向傳送帶邊緣對齊；定位板與導(dǎo)向板構(gòu)成通道，空置的果托呈單列經(jīng)過通道；反向傳送帶的輸出端設(shè)有導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿傾斜設(shè)置并將反向傳送帶上的空置的果托導(dǎo)向到正向傳送帶上。

14、所述第二傳送帶上端兩側(cè)設(shè)有第一光電開關(guān)；撥桿擺動機(jī)構(gòu)處安裝有第二光電開關(guān)；第五傳送帶的輸入端處設(shè)有第三光電開關(guān)；夾持組件處安裝有第四光電開關(guān)；所述稱重機(jī)構(gòu)外側(cè)設(shè)有防護(hù)殼體。

15、所述果托包括外支撐座，外支撐座內(nèi)從上往下設(shè)有多個中心帶孔的緩沖板，緩沖板朝向中心向下傾斜5°-7°。

16、一種水果無損分選方法，包括以下步驟：

17、步驟1）、首先，預(yù)先將裝滿水果的果筐放置在第三滾筒架上，將空置的包裝箱擺放在第一滾筒架上；隨后啟動上料機(jī)構(gòu)處的第九傳送帶，果托從第九傳送帶輸入端一側(cè)的第八傳送帶不斷向第九傳送帶呈單列傳送；

18、步驟2）、人工將水果逐一放置在對應(yīng)的果托上，攜帶有水果的果托向前傳送到稱重機(jī)構(gòu)處；

19、步驟3）、由于稱重機(jī)構(gòu)處的第一傳送帶，第二傳送帶，第三傳送帶的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第九傳送帶的速度，因此攜帶水果的果托一個一個經(jīng)過稱重機(jī)構(gòu)，在經(jīng)過第二傳送帶時，完成稱重并向前快速傳送；

20、步驟4）、當(dāng)攜帶水果的果托經(jīng)過第四傳送帶時，對應(yīng)位置的第二光電開關(guān)檢測就位，隨后驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動撥桿推出，將對應(yīng)攜帶水果的果托推送到第一滾筒輸送線上；再由第五傳送帶向前傳遞；當(dāng)?shù)谖鍌魉蛶У妮斎攵斯袛?shù)量太多，果托前后緊鄰時，第三光電開關(guān)檢測到，此時第四傳送帶、撥桿擺動機(jī)構(gòu)及第五傳送帶停動，待第五傳送帶輸出端的包裝區(qū)完成包裝無擁堵時，重新啟動；

21、步驟5）、當(dāng)攜帶水果的果托到達(dá)第五傳送帶的輸出端后，第二氣缸伸出，頂塊與隔板共同作用對攜帶水果的果托夾緊，此時，將水果放入到包裝箱，包裝箱放置在稱量裝置上，當(dāng)達(dá)到一定數(shù)量、重量后，進(jìn)行封箱處理；當(dāng)果托中的水果取下后，第二氣缸縮回，空置的果托進(jìn)入到第六傳送帶上，再經(jīng)過第二滾筒輸送線移動到第七傳送帶上，最終回流到上料機(jī)構(gòu)的第八傳送帶處；

22、步驟6）、步驟4）中，當(dāng)攜帶水果的果托經(jīng)過第四傳送帶未經(jīng)分選時，這些果托會經(jīng)過第十傳送帶、第十一傳送帶進(jìn)入到第七傳送帶，最終回流到上料機(jī)構(gòu)的第八傳送帶處。

23、本發(fā)明提供一種水果無損分選系統(tǒng)及方法，具有以下技術(shù)效果：

24、1）、通過將傳統(tǒng)的果杯隨鏈條傳送進(jìn)行分選稱重的方式改為有一個個獨(dú)立自由活動的果托攜帶水果經(jīng)傳送帶向前傳送進(jìn)行稱重分選，前期人工將水果逐一放置在果托內(nèi)，這樣水果在上料過程中避免相互碰撞或與設(shè)備碰撞，后期水果稱重后直接隨果托分選移動到裝箱處，無需從果杯中傾倒出來，減少分選后的撞擊；在整個分選過程中，減少了水果在無防護(hù)的情況下因撞擊產(chǎn)生的損傷。且果托本身外側(cè)為硬質(zhì)塑料、內(nèi)側(cè)為多層環(huán)形橡膠，可對水果進(jìn)行有效的定位和緩沖保護(hù)，在果托移動過程中進(jìn)一步減少果托與果托之間碰撞而對水果造成的影響，這樣從根本上杜絕水果在檢測過程中磕碰損傷的可能性。本技術(shù)中的果托的緩沖板采用帶開槽的橡膠材質(zhì)，可針對大小、形狀接近的水果如蘋果、梨、桃等常規(guī)水果共用果托，這樣保證通用性，節(jié)省成本。

25、2）、本技術(shù)在撥料機(jī)構(gòu)之前的部分可單獨(dú)設(shè)置稱重機(jī)構(gòu)，也可單獨(dú)設(shè)置品質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)；也可二者均設(shè)置，這樣檢測內(nèi)容可根據(jù)客戶對產(chǎn)品品質(zhì)需求自由組合，完成檢測后的分選；同時本技術(shù)中設(shè)置了六級稱重分選通道，實際過程中，分選通道可根據(jù)生產(chǎn)需要量大小柔性配置，這樣從整體上可提高靈活性。

26、3）、本技術(shù)中的方法取消了傳統(tǒng)的提升上果方式，采用一果一托的上果方式，從根源上避免了水果與水果之間的接觸。在上果區(qū)域，人工將水果放入果托中，果托托住水果經(jīng)過輸送依次流入內(nèi)部品質(zhì)檢測模塊，稱重模塊，分級通道。當(dāng)果托流經(jīng)對應(yīng)的分級口時，系統(tǒng)根據(jù)檢測結(jié)果控制對應(yīng)的撥桿擺動機(jī)構(gòu)將果托推至對應(yīng)的分級通道。分級通道出口末端設(shè)有夾持組件，當(dāng)果托上有水果時，夾持組件將果托卡住。在裝箱區(qū)域，待人工將果托上的水果拿走后，夾持組件松開果托，果托經(jīng)回流輸送帶重新流入上果區(qū)域。整個過程可循環(huán)進(jìn)行，操作上簡單方便。

27、4）、另外，本技術(shù)中針對帶水果的果托，為了實現(xiàn)逐一稱重，通過在稱重機(jī)構(gòu)處設(shè)置三組傳送帶，三組傳送帶的速度保持一致且大于上料傳送帶的傳送帶速度，這樣實現(xiàn)果托一個一個經(jīng)過稱重機(jī)構(gòu)，從而完成逐一稱重，保證稱重數(shù)據(jù)可靠，為后續(xù)分選提供數(shù)據(jù)支撐。

28、5）、本技術(shù)通過在稱重機(jī)構(gòu)處設(shè)置兩組稱重傳感器，保證穩(wěn)定性好且結(jié)果更準(zhǔn)確；通過在第二傳送帶處設(shè)置第一光電開關(guān)，可觸發(fā)稱重，稱重傳感器得以將稱重信息傳遞到控制系統(tǒng)，為后續(xù)按重量分選、分區(qū)裝料提供條件。通過設(shè)置防護(hù)殼體，可防塵、防風(fēng)，避免風(fēng)對稱重傳感器精度的影響。

29、6）、本技術(shù)通過在撥料機(jī)構(gòu)處設(shè)置撥桿擺動機(jī)構(gòu)，可將帶水果的果托推動到對應(yīng)的第一滾筒輸送線，并利用第一滾筒輸送線向前傳送進(jìn)入第五傳送帶，再由第五傳送帶傳送到裝箱區(qū)域，將果托上的水果裝箱。由此可實現(xiàn)水果分撥到不同區(qū)域裝箱。

30、7）、當(dāng)每一處的撥桿擺動機(jī)構(gòu)為一組時，第五傳送帶的寬度略大于果托的外徑；當(dāng)每一處的撥桿擺動機(jī)構(gòu)為兩組時，第五傳送帶的寬度略大于兩個果托的外徑，即一個撥桿擺動機(jī)構(gòu)對應(yīng)一個果托單列傳送區(qū)域，這個果托單列傳送區(qū)域?qū)挾容^窄。而撥桿靠轉(zhuǎn)動擊打果托并非呈直線運(yùn)動。因此通過在第五傳送帶和第四傳送帶之間設(shè)置第一滾筒輸送線，第一滾筒輸送線寬度較寬，可起到中間過渡傳送的作用，再通過引料板、隔板的作用，將果托慢慢導(dǎo)向第五傳送帶，保證果托順利撥動到指定的第五傳送帶處。

31、8）、本技術(shù)通過在回流機(jī)構(gòu)處設(shè)置兩個方向布置的正向傳送帶、反向傳送帶，正向傳送帶一方面可接收第十一傳送帶處最后未分選的帶水果的果托（未分選的原因是水果太大或太小導(dǎo)致重量不在分選范圍內(nèi)），另一方面，當(dāng)通道輸入端處的果托過多時，還可進(jìn)入反向傳送帶，再由反向傳送帶帶到正向傳送帶上，由此避免通道處堵塞；最后反向傳送帶的一側(cè)還可通過第二滾筒輸送線接收從裝箱區(qū)流過的空置的果托，從而最終實現(xiàn)空置果托、未分選的剩余果托返回到上料區(qū)進(jìn)行重新上果或進(jìn)一步處理，由此可實現(xiàn)果托的循環(huán)輸送。

32、9）、通過在回流機(jī)構(gòu)的第七傳送帶處設(shè)置導(dǎo)向板、定位板及導(dǎo)向桿，并對導(dǎo)向板、定位板及導(dǎo)向桿的位置進(jìn)行合理布置，使得通道的寬度與果托外徑匹配，這樣實現(xiàn)果托呈單列排布方式回流到上料機(jī)構(gòu)處，方便上果區(qū)域有序上料。