[發明專利]果蔬分級裝箱機器人及方法

有效

• 申請號: 201610723638.7
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN106314859B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 陳乃建;王彥濤;韓祥東;王旭;李恒春;李長春
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: B65B25/04
• 分類號: B65B25/04;B65B5/10;B65B35/24;B65B43/52;B07B1/14
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業)37240
• 代理人: 李茜

1.一種果蔬分級裝箱機器人系統，包括：

上料機構（1），所述的上料機構（1）用于將果蔬輸送到分級機構（2）；

分級機構（2），所述的分級機構（2）包括C果蔬處理區、D果蔬處理區、E果蔬處理區組成，用于根據果蔬的直徑大小進行自動分級：低級果蔬、中級果蔬和特級果蔬；

果蔬輸送帶（3），所述的果蔬輸送帶（3）用于將中級果蔬輸送到果蔬載具（59）；

雙臂機械手（4），所述的雙臂機械手（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的箱體內；

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）的果蔬至雙臂機械手（4）工作區；

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）從雙臂機械手（4）工作區傳送回裝箱輸送帶（7）；

其特征在于：所述的分級機構（2）通過限距螺桿（28）將分級滾桿（21）分成C果蔬處理區、D果蔬處理區、E果蔬處理區；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；所述的雙臂機械手（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）運送的中級果蔬裝入果蔬箱（52）內；所述的果蔬輸送帶（3）一端安裝于分級機構（2）的D果蔬處理區下方，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。

2.根據權利要求（1）所述的果蔬分級裝箱機器人系統，其特征在于：所述的分級機構（2）包括低級蔬處理區（20）、分級滾桿（21）、高級果蔬處理區（22）、分級驅動電機一（23）、分級機機架（24）、分機鏈傳動組件（25）、軸承座（26）、支撐板（27）、限距螺桿（28）、分級驅動電機二（29）、鏈條（30）、傳動軸（31）、聯軸器（32）、電機支架（33）組成；所述的分級滾桿（21）通過鏈條（30）的側板開槽安裝于限距螺桿（28）的導向槽內；所述的限距螺桿（28）采用變螺距導向槽結構并通過聯軸器（32）連接到分級驅動電機二（29）；所述的限距螺桿（28）對稱安裝于分級滾桿（21）兩側。

3.根據權利要求（1）所述的果蔬分級裝箱機器人系統，其特征在于：所述的雙臂機械手（4）包括端拾器（36）、電機（38）、轉向器（39）、導軌（41）、水平絲杠（42）、移動座（43）、垂直絲杠（45）、光桿（46）、連接板（47）、同步帶輪組件（48）、電機（49）、吸盤（50）組成；所述的移動座（43）安裝在導軌（41）上并通過連接板（47）連接到水平絲杠（42）；所述的水平絲杠（42）對稱安裝于移動座（43）兩側并通過轉向器（39）連接到電機（38）；所述的移動座（43）具有兩個工位，每個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（49）、吸盤（50）組成的搬運機械手。

4.一種果蔬分級裝箱方法，包括如下步驟：

上料機構（1）通過上料滾桿（12）將球型果蔬提升至分級機構（2）上部，并由鋪平刷（13）將果蔬平鋪在轉接板（14）和分級滾桿（21）上；

分級滾桿（21）在分級鏈條傳動組件（25）驅動下，在限距螺桿（28）的不同位置形成不同C、D、E果蔬處理區；

外形尺寸較小的低級果蔬在C果蔬處理區進入低級果蔬處理區（20）；

外形尺寸較大的高級果蔬在E果蔬處理區進入高級果蔬處理區（22）；

中級果蔬在D果蔬處理區通過果蔬輸送帶（3）并經鋪平后進入裝箱輸送帶（7）上的果蔬載具（59）；

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

在雙臂機械手（4）工作區內，端拾器（36）在電機（49）和垂直絲杠（45）驅動下通過吸盤（50）將果蔬提起，并在電機（38）和水平絲桿（42）驅動下實現左右兩個工位的果蔬裝箱；雙臂機械手（4）由兩個機械手組成，一個機械手抓取果蔬的同時另一個機械手將果蔬裝箱，通過電機（38）和水平絲桿（42）控制兩個機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）驅動下下降并輸送到果蔬載具輸送帶（8）；

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

果蔬箱（52）裝滿后經箱體傳送帶（5）輸送出來。