[發明專利]橢圓狀水果定向排列抓取裝置及方法

有效

• 申請號: 202111354653.6
• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN114056654B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 張聰;秦曉陽;佘燦勛;何俊輝
• 申請（專利權）人: 廣東水利電力職業技術學院（廣東省水利電力技工學校）
• 主分類號: B65B35/36
• 分類號: B65B35/36;B65B35/44;B65B25/04;B65G47/31
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

1.一種橢圓狀水果定向排列抓取裝置，其特征在于，沿水果的輸送方向，包括依次連接的V型平帶輸送機、V型開叉式平帶輸送機和雙圓帶輸送機，雙圓帶輸送機上方設有抓果機械手；V型平帶輸送機、V型開叉式平帶輸送機和雙圓帶輸送機三者呈直線式分布，且三者的輸送速度沿水果輸送方向逐漸增大；

所述V型平帶輸送機包括對稱設置的兩組第一平皮帶輸送組件，各第一平皮帶輸送組件分別包括第一平皮帶和第一剛性支架，第一平皮帶安裝于第一剛性支架上，第一平皮帶內側設有對應的動力傳動機構；兩個第一平皮帶之間相對傾斜設置，兩個第一平皮帶的皮帶面之間形成第一V型輸送槽，沿水果輸送方向，第一V型輸送槽的各處截面寬度一致；

所述V型開叉式平帶輸送機包括對稱設置的兩組第二平皮帶輸送組件，各第二平皮帶輸送組件分別包括第二平皮帶和第二剛性支架，第二平皮帶安裝于第二剛性支架上，第二平皮帶內側也設有對應的動力傳動機構；兩個第二平皮帶之間相對傾斜并呈開叉狀設置，兩個第二平皮帶的皮帶面之間形成第二V型輸送槽，沿水果輸送方向，第二V型輸送槽的截面寬度逐漸增大；

抓果機械手包括動力驅動機構、擺桿機構和至少兩個夾爪，每個夾爪的一端設有一個爪座，且各夾爪通過爪座對應連接一組擺桿機構，各組擺桿機構共同連接至動力驅動機構；各爪座中還設有扭簧，扭簧的一端壓緊于爪座內，扭簧的另一端壓緊于夾爪側壁，夾爪的一端通過鉸接軸與爪座鉸接，扭簧套設于鉸接軸上；動力驅動機構包括驅動電機、安裝基座、絲桿、滑塊和連桿，驅動電機設于安裝基座上，驅動電機的動力輸出端連接有絲桿，滑塊中部與絲桿螺紋連接，滑塊外側連接有至少兩個連桿，每個連桿對應與一組擺桿機構連接；擺桿機構包括相平行設置的主擺桿和輔助擺桿，主擺桿和輔助擺桿之間形成平行四邊形結構；主擺桿的下端和輔助擺桿的下端分別鉸接于爪座上，主擺桿的上端和輔助擺桿的上端分別鉸接于動力驅動機構的安裝基座上，主擺桿的中部與動力驅動機構中的連桿連接；

所述爪座的下部設有凹槽，夾爪的上部通過鉸接軸設于爪座的凹槽中；爪座的凹槽內還設有傳感器，扭簧位于爪座內的一端壓緊于傳感器上。

2.根據權利要求1所述一種橢圓狀水果定向排列抓取裝置，其特征在于，所述雙圓帶輸送機上方還設有光電傳感器或CCD攝像機，光電傳感器或CCD攝像機與抓果機械手沿水果輸送方向并列設置。

3.根據權利要求1所述一種橢圓狀水果定向排列抓取裝置，其特征在于，所述第二V型輸送槽的底部為夾角狀的開口通道，沿水果輸送方向，開口通道的寬度由零逐漸增大至大于水果的徑向截面寬度。

4.根據權利要求3所述一種橢圓狀水果定向排列抓取裝置，其特征在于，所述雙圓帶輸送機的一端伸入至第二V型輸送槽下方，至少伸入至第二V型輸送槽的開口通道寬度等于水果徑向截面寬度處。

5.根據權利要求1所述一種橢圓狀水果定向排列抓取裝置，其特征在于，所述雙圓帶輸送機包括機架、兩根圓形輸送帶、導軌和托軌，兩根圓形輸送帶平行設置并共同連接至對應的動力驅動機構，兩根圓形輸送帶之間具有作為水果輸送槽的間隙，各圓形輸送帶對應通過一個導軌安裝于托軌上，托軌安裝于機架上。

6.根據權利要求1~5任一項所述裝置實現一種橢圓狀水果定向排列抓取方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）橢圓狀的水果在堆疊混亂的狀態下進入V型平帶輸送機，沿V型平帶輸送機的輸送方向逐漸向前輸送，并逐漸走正居中形成整齊的沿水果長軸方向的單行列隊，輸送速度為Vp；

（2）水果逐個進入V型開叉式平帶輸送機，此時輸送速度被加速至Vc，VcVp，相鄰的水果之間距離被瞬間拉開；沿V型開叉式平帶輸送機的輸送方向，水果逐漸落入雙圓帶輸送機；

（3）水果落入雙圓帶輸送機后，輸送速度再次加速至Vy，VyVc，此時橢圓狀水果的長軸方向與雙圓帶輸送機的輸送方向保持一致，且各水果之間定間距輸送；

（4）當水果被送至設定位置時，啟動抓果機械手下行夾持水果，將水果轉移至承接托盤或包裝盒中。