專利名稱：一種蘋(píng)果自動(dòng)分揀機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種流水線分揀裝置，尤其是針對(duì)蘋(píng)果按大小分揀的蘋(píng)果自動(dòng)分 揀機(jī)。
二背景技術(shù)：
眾所周知蘋(píng)果的大小決定其口感有所不同，從而導(dǎo)致其價(jià)格也不盡相同，實(shí)際中 可以按照蘋(píng)果的尺寸大小將蘋(píng)果分為兩個(gè)等級(jí)，即大蘋(píng)果和小蘋(píng)果。為了獲得更大的經(jīng)濟(jì) 利益，以及為了滿足人們的不同需求，需要將蘋(píng)果分出不同的等級(jí)從而定出不同的價(jià)格。目 前流水線的分揀技術(shù)已經(jīng)成熟，市場(chǎng)上大多只有針對(duì)大型物品(例如大型貨物、包裹等)進(jìn) 行分揀的分揀機(jī)，而且價(jià)格昂貴。但對(duì)于蘋(píng)果進(jìn)行分級(jí)的機(jī)器暫時(shí)還沒(méi)有成型。以至于有 些地區(qū)只能不分級(jí)全部以低價(jià)格出售，使經(jīng)濟(jì)利益降低。
三
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種易拆易裝，維修方便，價(jià)格低廉的蘋(píng)果自動(dòng)分揀機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種蘋(píng)果自動(dòng)分揀 機(jī)是由底板、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、分揀機(jī)構(gòu)組成，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是由機(jī)架、電機(jī)、傳動(dòng)軸、主動(dòng)軸、從 動(dòng)軸、主動(dòng)皮帶輪、從動(dòng)皮帶輪、主動(dòng)錐齒輪、從動(dòng)錐齒輪、主動(dòng)直齒輪、從動(dòng)直齒輪組成，機(jī) 架安裝在底板的中心位置，電機(jī)安裝在機(jī)架的側(cè)板上，主動(dòng)錐齒輪直接與電機(jī)輸出軸連接 并與從動(dòng)錐齒輪嚙合，傳動(dòng)軸通過(guò)軸承安裝在機(jī)架的側(cè)板上，從動(dòng)錐齒輪和主動(dòng)直齒輪安 裝在傳動(dòng)軸的兩軸端，從動(dòng)直齒輪與主動(dòng)直齒輪嚙合，從動(dòng)直齒輪和主動(dòng)皮帶輪均安裝固 定在主動(dòng)軸上，主動(dòng)軸通過(guò)軸承安裝在機(jī)架的一端，從動(dòng)皮帶輪安裝在從動(dòng)軸上，從動(dòng)軸通 過(guò)軸承安裝在機(jī)架的另一端，主動(dòng)皮帶輪和從動(dòng)皮帶輪間安裝有傳送帶；所述的分揀機(jī)構(gòu) 是由機(jī)械手臂、底座、自動(dòng)檢測(cè)及識(shí)別系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成，機(jī)械手臂安裝在底座上，底座固 定在底板上，所述的機(jī)械手臂的自由度為4 ；自動(dòng)檢測(cè)及識(shí)別系統(tǒng)包括紅外發(fā)射傳感器、紅 外接收傳感器、紅外測(cè)距傳感器，紅外發(fā)射傳感器和紅外接收傳感器分別安裝在機(jī)架的兩 側(cè)，紅外測(cè)距傳感器安裝在紅外發(fā)射傳感器的旁邊，控制系統(tǒng)安裝在底板的右端。為了實(shí)現(xiàn)改變傳動(dòng)方向和傳遞大扭矩的傳動(dòng)效果，所述的主動(dòng)錐齒輪與從動(dòng)錐齒 輪的傳動(dòng)比為1 ；主動(dòng)直齒輪與從動(dòng)直齒輪的傳動(dòng)比為2. 125。為了實(shí)現(xiàn)蘋(píng)果分揀精準(zhǔn)的效 果，所述的紅外傳感器和紅外接收傳感器安裝高度相等。為了實(shí)現(xiàn)檢測(cè)蘋(píng)果大小的效果，紅 外測(cè)距傳感器安裝在紅外發(fā)射傳感器旁邊，便于及時(shí)檢測(cè)及分揀和縮短工作時(shí)間。由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供的蘋(píng)果自動(dòng)分揀機(jī)具有無(wú)需人為操作， 能夠?qū)崿F(xiàn)按尺寸大小自動(dòng)分揀蘋(píng)果，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，拆裝方便，易于維修，體型小巧、便于搬 運(yùn)及安裝，分揀精準(zhǔn)、工作穩(wěn)定可靠。除自動(dòng)檢測(cè)及識(shí)別系統(tǒng)和控制系統(tǒng)外，其余均為機(jī)械 傳動(dòng)設(shè)計(jì)，裝置耗電極低，適于果農(nóng)使用。四
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)局部示意圖；圖3是機(jī)械手臂安裝示意圖；圖4是自動(dòng)檢測(cè)及識(shí)別系統(tǒng)安裝示意圖；圖5是本實(shí)用新型主電路框圖；圖6是機(jī)械手臂控制電路圖；圖7是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電路圖；圖8是穩(wěn)壓與低壓復(fù)位系統(tǒng)電路圖；圖9是本實(shí)用新型工作流程圖。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述如圖1所示，本實(shí)用新型是由底板3、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、分揀機(jī)構(gòu)組成，如圖2所示，傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)是由機(jī)架8、電機(jī)17、主動(dòng)錐齒輪16、傳動(dòng)軸15、從動(dòng)錐齒輪14、主動(dòng)直齒輪13、從動(dòng)直 齒輪12、主動(dòng)軸9、主動(dòng)皮帶輪10、傳送帶11、從動(dòng)皮帶輪20、從動(dòng)軸21組成，機(jī)架8安裝 在底板3的中心位置，電機(jī)17安裝在機(jī)架8的側(cè)板上，主動(dòng)錐齒輪16直接與電機(jī)17的輸 出軸連接并與從動(dòng)錐齒輪14嚙合，改變傳動(dòng)方向，傳動(dòng)軸15通過(guò)軸承安裝在機(jī)架8的側(cè)板 上，主動(dòng)直齒輪13與從動(dòng)錐齒輪14安裝在傳動(dòng)軸15的兩個(gè)軸端，從動(dòng)直齒輪12與主動(dòng)直 齒輪13嚙合，以達(dá)到減速和傳遞大轉(zhuǎn)矩的目的，從動(dòng)直齒輪12和主動(dòng)皮帶輪10均安裝固 定在主動(dòng)軸9上，主動(dòng)軸9通過(guò)軸承安裝在機(jī)架8的一端，從動(dòng)皮帶輪20安裝在從動(dòng)軸21 上，從動(dòng)軸21通過(guò)軸承安裝在機(jī)架8的另一端，主動(dòng)皮帶輪10和從動(dòng)皮帶輪20間安裝有 傳送帶11 ；主動(dòng)皮帶輪10靠靜摩擦力帶動(dòng)傳送帶11，用以傳送混雜的蘋(píng)果。如圖3所示，分揀機(jī)構(gòu)是由機(jī)械手臂1、底座2、自動(dòng)檢測(cè)及識(shí)別系統(tǒng)、控制系統(tǒng)18 組成，機(jī)械手臂1安裝在底座2上，底座2安裝在傳送帶11的從動(dòng)皮帶輪20端的底板3， 使其正對(duì)傳送帶11，便于蘋(píng)果夾取，機(jī)械手臂1由控制系統(tǒng)18控制，達(dá)到預(yù)期的分揀動(dòng)作。 所述的機(jī)械手臂1的自由度為4，使機(jī)械手臂1活動(dòng)自如，能夠達(dá)到預(yù)期的分揀動(dòng)作。如圖4所示，自動(dòng)檢測(cè)及識(shí)別系統(tǒng)包括紅外發(fā)射傳感器7、紅外接收傳感器19、紅 外測(cè)距傳感器6，紅外發(fā)射傳感器7和紅外接收傳感器19分別安裝在機(jī)架8的兩側(cè)，紅外測(cè) 距傳感器6安裝在紅外發(fā)射傳感器7的旁邊，控制系統(tǒng)18安裝在底板3的右端。為保證檢 測(cè)精準(zhǔn)，要求紅外發(fā)射傳感器7與紅外接收傳感器19等高共線安裝，為縮短工作時(shí)間，紅外 測(cè)距傳感器6安裝在紅外發(fā)射傳感器7的旁邊，同樣保證高度以方便與蘋(píng)果中心對(duì)正，便于 精確測(cè)區(qū)蘋(píng)果尺寸?？刂葡到y(tǒng)18包括主電路板、機(jī)械手臂控制電路板、傳感器控制電路板、穩(wěn)壓與低 壓復(fù)位系統(tǒng)電路、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制電路板、LCD顯示屏組成，其中主電路板的元件有單片 機(jī)、外部存儲(chǔ)器、放大器、比較器和A/D轉(zhuǎn)換器。 為了實(shí)現(xiàn)分揀蘋(píng)果的同時(shí)確定各級(jí)別蘋(píng)果數(shù)量的效果，在電路板上裝一個(gè)LCD顯 示屏，用以顯示各級(jí)別蘋(píng)果個(gè)數(shù)。為實(shí)現(xiàn)機(jī)器的智能化，采用單片機(jī)控制M68HC11A1的CPU 有兩個(gè)8位累加器，兩個(gè)16位變址寄存器、一個(gè)8位條件寄存器，一個(gè)16位堆棧指針和程序計(jì)數(shù)器，M6800/M6801指令系統(tǒng)，共300多條指令，16位加、減、乘、除指令；為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓復(fù) 位的功能采用Maxim603穩(wěn)壓芯片，提供500MA，5V電壓，該芯片自身的功耗很低。低電壓復(fù) 位保護(hù)電路采用DS1233，當(dāng)電壓低于4. 5V，將產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)；為實(shí)現(xiàn)機(jī)器可獨(dú)立于PC機(jī)工 作即具有存儲(chǔ)及保護(hù)程序的功能，這里擴(kuò)展了 32K的靜態(tài)不揮發(fā)RAM。其優(yōu)點(diǎn)是既有靜態(tài) RAM的速度和方便(70ns)，又有EEPROM或FlashRom的掉電不丟失性，從而能將程序和數(shù)據(jù) 合用一個(gè)芯片。AS62256寫(xiě)入的數(shù)據(jù)可保存十年以上，同時(shí)具有可靠的上電、掉電、強(qiáng)靜電等 數(shù)據(jù)保護(hù)功能。如圖1所示，盛裝容器有兩個(gè)，分別為盛裝大蘋(píng)果的容器5、盛裝小蘋(píng)果的容器4， 其中容器5固定在傳送帶左側(cè)，容器4固定在傳送帶末端。檢測(cè)到大蘋(píng)果時(shí)，機(jī)械手臂將蘋(píng) 果夾持放入到容器5中，當(dāng)檢測(cè)到小蘋(píng)果時(shí)，機(jī)械手臂不做任何動(dòng)作，蘋(píng)果直接進(jìn)入到傳送 帶末端的容器4中。整個(gè)機(jī)器的工作過(guò)程首先打開(kāi)開(kāi)關(guān)啟動(dòng)裝置，當(dāng)蘋(píng)果還沒(méi)到達(dá)紅外檢測(cè)區(qū)時(shí)，紅 外接收傳感器能夠接收到紅外發(fā)射傳感器發(fā)射的紅外信號(hào)，此時(shí)系統(tǒng)判斷沒(méi)有蘋(píng)果通過(guò)， 這時(shí)機(jī)械手臂不執(zhí)行任何動(dòng)作，而電機(jī)帶動(dòng)錐齒輪，錐齒輪帶動(dòng)直齒輪，直齒輪帶動(dòng)直齒 輪，直齒輪與皮帶輪同軸，從而帶動(dòng)傳送帶繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)待檢測(cè)蘋(píng)果通過(guò)紅外發(fā)射傳感器和 紅外接收傳感器之間的檢測(cè)區(qū)域時(shí)，紅外信號(hào)被蘋(píng)果擋住，此時(shí)紅外接收傳感器接收不到 紅外信號(hào)，則向控制系統(tǒng)告知有待檢測(cè)蘋(píng)果通過(guò)，這時(shí)執(zhí)行以下程序電機(jī)停轉(zhuǎn)一紅外測(cè)距 傳感器把此時(shí)測(cè)得的到蘋(píng)果的距離，以電壓變化的形式反映到控制系統(tǒng)中一控制系統(tǒng)判斷 是大蘋(píng)果還是小蘋(píng)果，因?yàn)榇筇O(píng)果的直徑大，因而紅外測(cè)距傳感器檢測(cè)的距離也就小一如 果是大蘋(píng)果機(jī)械手臂將蘋(píng)果夾取放到容器中，如果是小蘋(píng)果則機(jī)械手臂不執(zhí)行任何動(dòng)作， 小蘋(píng)果直接隨傳送帶運(yùn)動(dòng)，在傳送帶末端處進(jìn)入到容器中一系統(tǒng)將各級(jí)蘋(píng)果的個(gè)數(shù)顯示在 IXD顯示器上。
權(quán)利要求一種蘋(píng)果自動(dòng)分揀機(jī)，是由底板、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、分揀機(jī)構(gòu)組成，其特征在于所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是由機(jī)架、電機(jī)、傳動(dòng)軸、主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、主動(dòng)皮帶輪、從動(dòng)皮帶輪、主動(dòng)錐齒輪、從動(dòng)錐齒輪、主動(dòng)直齒輪、從動(dòng)直齒輪組成，機(jī)架安裝在底板的中心位置，電機(jī)安裝在機(jī)架的側(cè)板上，主動(dòng)錐齒輪直接與電機(jī)輸出軸連接并與從動(dòng)錐齒輪嚙合，傳動(dòng)軸通過(guò)軸承安裝在機(jī)架的側(cè)板上，從動(dòng)錐齒輪和主動(dòng)直齒輪安裝在傳動(dòng)軸的兩軸端，從動(dòng)直齒輪與主動(dòng)直齒輪嚙合，從動(dòng)直齒輪和主動(dòng)皮帶輪均安裝固定在主動(dòng)軸上，主動(dòng)軸通過(guò)軸承安裝在機(jī)架的一端，從動(dòng)皮帶輪安裝在從動(dòng)軸上，從動(dòng)軸通過(guò)軸承安裝在機(jī)架的另一端，主動(dòng)皮帶輪和從動(dòng)皮帶輪間安裝有傳送帶；所述的分揀機(jī)構(gòu)是由機(jī)械手臂、底座、自動(dòng)檢測(cè)及識(shí)別系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成，機(jī)械手臂安裝在底座上，底座固定在底板上，所述的機(jī)械手臂的自由度為4；自動(dòng)檢測(cè)及識(shí)別系統(tǒng)包括紅外發(fā)射傳感器、紅外接收傳感器、紅外測(cè)距傳感器，紅外發(fā)射傳感器和紅外接收傳感器分別安裝在機(jī)架的兩側(cè)，紅外測(cè)距傳感器安裝在紅外發(fā)射傳感器的旁邊，控制系統(tǒng)安裝在底板的右端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蘋(píng)果自動(dòng)分揀機(jī)，其特征在于所述的主動(dòng)錐齒輪與從動(dòng)錐 齒輪的傳動(dòng)比為1 ；主動(dòng)直齒輪與從動(dòng)直齒輪的傳動(dòng)比為2. 125。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蘋(píng)果自動(dòng)分揀機(jī)，其特征在于所述的紅外傳感器和紅外接 收傳感器安裝高度相等。專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種流水線分揀裝置，尤其是針對(duì)蘋(píng)果按大小分揀的蘋(píng)果自動(dòng)分揀機(jī)，旨在提供一種易拆易裝，維修方便，價(jià)格低廉蘋(píng)果自動(dòng)分揀機(jī)。其技術(shù)方案的要點(diǎn)是，一種蘋(píng)果自動(dòng)分揀機(jī)是由底板、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、分揀機(jī)構(gòu)組成，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是由機(jī)架、電機(jī)、傳動(dòng)軸、主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、主動(dòng)皮帶輪、從動(dòng)皮帶輪、主動(dòng)錐齒輪、從動(dòng)錐齒輪、主動(dòng)直齒輪、從動(dòng)直齒輪組成；所述的分揀機(jī)構(gòu)是由自由度為4的機(jī)械手臂、底座、自動(dòng)檢測(cè)及識(shí)別系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成；自動(dòng)檢測(cè)及識(shí)別系統(tǒng)包括紅外發(fā)射傳感器、紅外接收傳感器、紅外測(cè)距傳感器，控制系統(tǒng)安裝在底板的右端。本實(shí)用新型適于果農(nóng)按尺寸大小自動(dòng)分揀蘋(píng)果。
文檔編號(hào)B07C5/10GK201644408SQ201020010158
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月11日
發(fā)明者張?zhí)煳? 陳興文 申請(qǐng)人:張?zhí)煳?陳興文