本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)果蔬分級(jí)、裝箱生產(chǎn)線設(shè)備和方法，尤其是涉及基于球形果蔬自動(dòng)分級(jí)、機(jī)器人裝箱的農(nóng)業(yè)果蔬分揀生產(chǎn)線和方法。

背景技術(shù)：

農(nóng)業(yè)球形果蔬由于其大小不同分成不同的等級(jí)，包括低級(jí)果蔬、中級(jí)果蔬和高級(jí)果蔬，為了滿足市場(chǎng)需要，實(shí)現(xiàn)不同大小果蔬的分類及裝箱。目前，大多數(shù)果蔬由人工進(jìn)行分級(jí)與裝箱，生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，許多生產(chǎn)廠商開發(fā)了許多果蔬分揀、裝箱設(shè)備，如專利號(hào)：ZL201410158585.X“一種水果自動(dòng)分類機(jī)”、ZL201410158591.5“一種果蔬自動(dòng)分揀系統(tǒng)”、ZL201510417720.2“一種水果自動(dòng)裝箱機(jī)及水果裝箱方法”等，上述專利雖然比傳統(tǒng)的手工果蔬分揀與裝箱效率高，但通常將果蔬的上料、分級(jí)和裝箱等多個(gè)工序分開，難以實(shí)現(xiàn)果蔬生產(chǎn)的全自動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述球形果蔬加工過(guò)程中存在的自動(dòng)化程度不高問(wèn)題，提供一種基于球形果蔬全自動(dòng)上料、分級(jí)、分層裝箱的果蔬分級(jí)裝箱機(jī)器人系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種果蔬分級(jí)裝箱機(jī)器人系統(tǒng)，包括：

上料機(jī)構(gòu)1，所述的上料機(jī)構(gòu)1用于將果蔬輸送到分級(jí)機(jī)構(gòu)2；

分級(jí)機(jī)構(gòu)2，所述的分級(jí)機(jī)構(gòu)2包括C果蔬處理區(qū)、D果蔬處理區(qū)、E果蔬處理區(qū)組成，用于根據(jù)果蔬的直徑大小進(jìn)行自動(dòng)分級(jí)：低級(jí)果蔬、中級(jí)果蔬和特級(jí)果蔬；

果蔬輸送帶3，所述的果蔬輸送帶3用于將中級(jí)果蔬輸送到果蔬載具59；

雙臂機(jī)械手4，所述的雙臂機(jī)械手4用于將果蔬載具59上的果蔬抓取并依次放入到左右兩側(cè)的箱體內(nèi)；

箱體傳送帶5，所述的箱體傳送帶5用于輸送盛裝果蔬的箱體；

升降式傳送帶6，所述的升降式傳送帶6用于在裝箱輸送帶7和果蔬載具輸送帶8之間傳送果蔬載具59；

裝箱輸送帶7，所述的裝箱輸送帶7用于傳送鋪裝于果蔬載具59的果蔬至雙臂機(jī)械手4工作區(qū)；

果蔬載具輸送帶8，所述的果蔬載具輸送帶8用于將果蔬載具59從雙臂機(jī)械手4工作區(qū)傳送回裝箱輸送帶7；

其特征在于：所述的分級(jí)機(jī)構(gòu)2通過(guò)限距螺桿28將分級(jí)滾桿21分成C果蔬處理區(qū)、D果蔬處理區(qū)、E果蔬處理區(qū)；所述的箱體傳送帶5布置于裝箱輸送帶7和果蔬載具輸送帶8兩側(cè)；所述的雙臂機(jī)械手4安裝于箱體傳送帶5和升降式傳送帶6上方，并通過(guò)水平絲杠42、垂直絲杠45、光杠46及端拾器36將裝箱輸送帶7運(yùn)送的中級(jí)果蔬裝入果蔬箱52內(nèi)；所述的果蔬輸送帶3一端安裝于分級(jí)機(jī)構(gòu)2的D果蔬處理區(qū)下方，另一端下方安裝有相互平行的裝箱輸送帶7和果蔬載具輸送帶8；所述的升降式傳送帶6安裝于裝箱輸送帶7和果蔬載具輸送帶8兩端。

所述的上料機(jī)構(gòu)1包括上料斗10、上料機(jī)架11、上料滾桿12、鋪平刷13、轉(zhuǎn)接板14組成。

所述的分級(jí)機(jī)構(gòu)2包括低級(jí)果蔬處理區(qū)20、分級(jí)滾桿21、高級(jí)果蔬處理區(qū)22、分級(jí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)一23、分級(jí)機(jī)機(jī)架24、分機(jī)鏈傳動(dòng)組件25、軸承座26、支撐板27、限距螺桿28、分級(jí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)二29、鏈條30、傳動(dòng)軸31、聯(lián)軸器32、電機(jī)支架33組成；所述的分級(jí)滾桿21通過(guò)鏈條30的側(cè)板開槽安裝于限距螺桿28的導(dǎo)向槽內(nèi)；所述的限距螺桿28采用變螺距導(dǎo)向槽結(jié)構(gòu)并通過(guò)聯(lián)軸器32連接到分級(jí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)二29；所述的限距螺桿28對(duì)稱安裝于分級(jí)滾桿21兩側(cè)。

所述的雙臂機(jī)械手4包括端拾器36、電機(jī)38、轉(zhuǎn)向器39、導(dǎo)軌41、水平絲杠42、移動(dòng)座43、垂直絲杠45、光桿46、連接板47、同步帶輪組件48、電機(jī)49、吸盤50組成；所述的移動(dòng)座43安裝在導(dǎo)軌41上并通過(guò)連接板47連接到水平絲杠42；所述的水平絲杠42對(duì)稱安裝于移動(dòng)座43兩側(cè)并通過(guò)轉(zhuǎn)向器39連接到電機(jī)38；所述的移動(dòng)座43具有兩個(gè)工位，每個(gè)工位上安裝有包含端拾器36、垂直絲杠45、光桿46、同步帶輪組件48、電機(jī)49、吸盤50組成的搬運(yùn)機(jī)械手。

所述的升降式傳送帶6包括升降臺(tái)支架60、氣缸61、支撐座62、撐桿63、上平臺(tái)64、載具輸送帶65組成。

所述的上料機(jī)構(gòu)1包括上料斗10、上料機(jī)架11、上料滾桿12、鋪平刷13、轉(zhuǎn)接板14組成。

所述的果蔬分級(jí)裝箱方法，包括如下步驟：

上料機(jī)構(gòu)1通過(guò)上料滾桿12將球型果蔬提升至分級(jí)機(jī)構(gòu)2上部，并由鋪平刷13將果蔬平鋪在轉(zhuǎn)接板14和分級(jí)滾桿21上；

分級(jí)滾桿21在分級(jí)鏈條傳動(dòng)組件25和限距螺桿28驅(qū)動(dòng)下，在限距螺桿28的不同位置形成不同C、D、E果蔬處理區(qū)；

外形尺寸較小的低級(jí)果蔬在C果蔬處理區(qū)進(jìn)入低級(jí)果蔬處理區(qū)20；

外形尺寸較大的高級(jí)果蔬在E果蔬處理區(qū)進(jìn)入高級(jí)果蔬處理區(qū)22；

中級(jí)果蔬在D果蔬處理區(qū)通過(guò)果蔬輸送帶3并經(jīng)鋪平后進(jìn)入裝箱輸送帶7上的果蔬載具59；

果蔬及果蔬載具59經(jīng)裝箱輸送帶7輸送到雙臂機(jī)械手4下方的升降式輸送帶6；

在雙臂機(jī)械手4工作區(qū)內(nèi)，端拾器36在電機(jī)49和垂直絲杠45驅(qū)動(dòng)下通過(guò)吸盤50將果蔬提起，并在電機(jī)38和水平絲桿42驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)左右兩個(gè)工位的果蔬裝箱；雙臂機(jī)械手4由兩個(gè)機(jī)械手組成，一個(gè)機(jī)械手抓取果蔬的同時(shí)另一個(gè)機(jī)械手將果蔬裝箱，通過(guò)電機(jī)38和水平絲桿42控制兩個(gè)機(jī)械手的工作位置及抓取和裝箱工序；

取走果蔬后的果蔬載具59在升降式輸送帶6驅(qū)動(dòng)下下降并輸送到果蔬載具輸送帶8；

果蔬載具59通過(guò)果蔬載具輸送帶8進(jìn)入果蔬輸送帶3下方的升降式輸送帶6，并經(jīng)升降式輸送帶6提升和輸送到裝箱輸送帶7；

果蔬箱52裝滿后經(jīng)箱體傳送帶5輸送出來(lái)。

有益效果：本發(fā)明將球形果蔬上料、分級(jí)、分層裝箱等多個(gè)工序有機(jī)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)果蔬生產(chǎn)的全自動(dòng)，有效提高了果蔬分揀裝箱操作的生產(chǎn)效率，降低了人工生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度；同時(shí)，將雙臂機(jī)械手引入到果蔬生產(chǎn)加工領(lǐng)域，采用真空吸盤抓取果蔬，有效防止了果蔬的相互撞傷。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的果疏處理區(qū)分區(qū)示意圖；

圖3為本發(fā)明的分級(jí)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的分級(jí)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)局部放大圖；

圖5為本發(fā)明的雙臂機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的雙臂機(jī)械手結(jié)構(gòu)局部放大圖

圖7為本發(fā)明的升降式傳送帶結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明的果蔬載具及其輸送帶結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1上料機(jī)構(gòu)、2分級(jí)機(jī)構(gòu)、3果蔬輸送帶、4雙臂機(jī)械手、5箱體傳送帶、6升降式傳送帶、7裝箱輸送帶、8果蔬載具輸送帶、10上料斗、11上料機(jī)架、12上料滾桿、13鋪平刷、14轉(zhuǎn)接板、20低級(jí)果蔬處理區(qū)、21分級(jí)滾桿、22高級(jí)果蔬處理區(qū)、23分級(jí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)一、24分級(jí)機(jī)機(jī)架、25分級(jí)鏈傳動(dòng)組件、26軸承座、27支撐板、28限距螺桿、29分級(jí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)二、30鏈條、31傳動(dòng)軸、32聯(lián)軸器、33電機(jī)支架、35機(jī)械手支架、36端拾器、37支撐板、38電機(jī)、39轉(zhuǎn)向器、40絲杠支座、41導(dǎo)軌、42水平絲杠、43移動(dòng)座、44導(dǎo)向套、45垂直絲杠、46光杠、47連接板、48同步帶輪組件、49電機(jī)、50吸盤、51立柱、52果蔬箱、53輸送帶、54接近開關(guān)、59果蔬載具、60升降臺(tái)支架、61氣缸、62支撐座、63撐桿、64上平臺(tái)、65載具輸送帶。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做具體描述。

本發(fā)明是一種球形果蔬分級(jí)裝箱機(jī)器人系統(tǒng)。

圖1所示為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意主視圖。

本發(fā)明包括上料機(jī)構(gòu)1、分級(jí)機(jī)構(gòu)2、果蔬輸送帶3、雙臂機(jī)械手4、箱體傳送帶5、升降式傳送帶6、裝箱輸送帶7、果蔬載具輸送帶8組成；所述的上料機(jī)構(gòu)1安裝于分級(jí)機(jī)構(gòu)2右側(cè)，所述的果蔬輸送帶3安裝于分級(jí)機(jī)構(gòu)2中間下方，所述的裝箱輸送帶7安裝于果蔬輸送帶3前端下方，所述的升降式傳送帶6對(duì)稱安裝于裝箱輸送帶7兩端，所述的裝箱輸送帶7前端安裝的升降式輸送帶6左右兩側(cè)布置有箱體傳送帶5，所述的雙臂機(jī)械手4安裝于裝箱輸送帶7前端，升降式輸送帶6及箱體輸送帶5上方，可以將升降式輸送帶6傳送的水果抓取到兩側(cè)的箱體傳送帶5上的箱體內(nèi)。

圖2為本發(fā)明的果蔬處理區(qū)分區(qū)示意圖。

所述的分級(jí)機(jī)構(gòu)2通過(guò)分級(jí)滾桿21的不同間距形成不同果蔬處理區(qū)，包括C果蔬處理區(qū)、D果蔬處理區(qū)、E果蔬處理區(qū)組成，用于根據(jù)果蔬的直徑大小進(jìn)行自動(dòng)分級(jí)：低級(jí)果蔬、中級(jí)果蔬和特級(jí)果蔬。

圖3和圖4分別為本發(fā)明的分級(jí)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖及分級(jí)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)局部放大圖。

所述的分級(jí)機(jī)構(gòu)2包括分級(jí)滾桿21、分級(jí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)一23、分級(jí)機(jī)機(jī)架24、分機(jī)鏈傳動(dòng)組件25、軸承座26、支撐板27、限距螺桿28、分級(jí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)二29、鏈條30、傳動(dòng)軸31組成；所述的分級(jí)滾桿21通過(guò)鏈條30的側(cè)板開槽安裝于限距螺桿28的導(dǎo)向槽內(nèi)；所述的限距螺桿28采用變螺距導(dǎo)向槽結(jié)構(gòu)并通過(guò)聯(lián)軸器32連接到分級(jí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)二29；所述的限距螺桿28對(duì)稱安裝于分級(jí)滾桿21兩側(cè)。

圖5和圖6所示為本發(fā)明的雙臂機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖。

所述的雙臂機(jī)械手4包括端拾器36、電機(jī)38、轉(zhuǎn)向器39、導(dǎo)軌41、水平絲杠42、移動(dòng)座43、垂直絲杠45、光桿46、連接板47、同步帶輪組件48、電機(jī)49、吸盤50組成；所述的移動(dòng)座43安裝在導(dǎo)軌41上并通過(guò)連接板47連接到水平絲杠42；所述的水平絲杠42對(duì)稱安裝于移動(dòng)座43兩側(cè)并通過(guò)轉(zhuǎn)向器39連接到電機(jī)38；所述的移動(dòng)座43具有兩個(gè)工位，每個(gè)工位上安裝有包含端拾器36、垂直絲杠45、光桿46、同步帶輪組件48、電機(jī)49、吸盤50組成的搬運(yùn)機(jī)械手。

圖7所示為本發(fā)明的升降式傳送帶結(jié)構(gòu)示意圖。

所述的升降式傳送帶6包括升降臺(tái)支架60、氣缸61、支撐座62、撐桿63、上平臺(tái)64、載具輸送帶65組成。

圖8所示為本發(fā)明的果蔬載具及其輸送帶結(jié)構(gòu)示意圖。

所述的裝箱輸送帶7和果蔬載具輸送帶8平行安裝于果蔬輸送帶3前端下方，所述的升降式傳送帶6將果蔬載具輸送帶8傳送來(lái)的果蔬載具59提升到裝箱輸送帶7，或?qū)⒀b箱輸送帶7上的果蔬載具59待雙臂機(jī)械手4抓取果蔬后傳送給果蔬載具輸送帶8，形成果蔬載具59的循環(huán)使用。

本發(fā)明的實(shí)施例為基于中級(jí)果蔬機(jī)器人裝箱的果蔬分級(jí)裝箱機(jī)器人系統(tǒng)，本發(fā)明可以根據(jù)需要設(shè)置基于低級(jí)果蔬機(jī)器人裝箱、高級(jí)果蔬機(jī)器人裝箱的果蔬分級(jí)裝箱機(jī)器人系統(tǒng)。

本發(fā)明上述實(shí)施方案，只是舉例說(shuō)明，不是僅有的，所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包圍。