CN105195440B - 一种水果输送分级装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种水果输送分级装置及系统，包括多个依次设置在链条上的果杯单元，果杯单元滚轮体的滚轴穿过滚轮片，并可上下活动地穿在果杯座两侧板上的长槽孔中；滚轮体的侧边设置托爪旋臂，且落于所述两侧板的顶部，并与其中一侧板可活动连接，且该可活动连接处还设有用于调节角度的转角约束辅助件，托爪旋臂上有爪齿，所述滚轮体相邻滚轮片之间供所述爪齿通过；所述滚轮体下方设置有果杯旋转支撑导轨，果杯旋转支撑导轨置于视觉检测功能段相应的位置，果杯座支撑导轨设置在果杯座的下面。本发明克服了现有的果杯装置存在的功能单一、结构复杂的缺陷和解决水果在自动化分级检测的各功能段易碰撞损伤的问题。

Description

一种水果输送分级装置及系统

技术领域

本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种水果输送分级装置及系统，特别是类球形水果品质分级托爪式传输装置及系统。

背景技术

水果是一类重要的农产品，是人类饮食结构的基本组成部分之一，是维持人类健康生活必需的菜篮子食品和营养性食品。我国是世界第一水果生产大国，从1993年至今，我国水果产量稳居世界第一，随着产量的增加，国内水果消费快速增长，消费者和水果加工厂家对水果的质量越来越关注，但由于检测与分选手段的落后，通常我国的水果大多数不经过处理就直接上市销售，缺乏市场竞争力。只有少量水果进行采后商品化处理，其主要通过人工方式进行，效率低，准确性差，并且人工成本有增高趋势，从而迫切需要自动化水果质量分级设备。

近年来，随着计算机视觉技术、图像处理技术、控制技术等先进技术的迅速发展，这些技术已经开始应用到水果品质分级装备的研发，并且一些商品化的水果分级线也已经投入使用，其中水果传输装置是水果机器视觉自动分选机的核心基础部件。国内外学者先后研制了滚子式、无底果杯式和水果自动定位式传输机构等(例如，应义斌等，能实现准球形水果自动成单列输送并均匀翻转的装置，中国发明专利，申请号：02136379.X；魏新华，使不同大小水果按照相同角速度翻转的滚子式水果输送机构，中国发明专利，申请号：200610070599.1；毛华先等，用于水果分级的输送翻转及卸果装置，中国发明专利，申请号：200910096966.9；魏新华等，水果分级卸料装置，中国发明专利，申请号：201110358063.0；朱壹，水果输送杯，中国发明专利，申请号：201010175018.7；籍保平等，双行蜂腰形滚子式水果输送装置，中国发明专利，申请号：200310117253.9；崔迪等，椭球形水果输送旋转装置，中国发明专利，申请号：201410653496.2)。

一种先进的传输装置应该能够同时满足在水果输送功能段的单果输送，在视觉检测功能段的水果翻转检测，在卸果功能段的自动卸果，即集输送、翻果和卸果为一体，从而提高检测效率，避免各功能段水果过渡所造成的水果损伤。综合分析前述现有的水果传输装置，对于果盘形结构，其仅仅能够实现水果单果输送，水果品质检测功能段到输送功能段的过渡极易造成水果的损伤，且输送时水果在果盘中易晃动，目前应用较少。与盘式果杯相比，目前滚子式装置最成熟，实际应用最广泛。分析其结构特点，一方面，部分现有滚子式水果分级传输机构无法集输送、翻转、卸果为一身，这类果杯通常结构较为简单，在输送过程中水果仅仅依靠一对滚轮支撑，如果水果输送中遇到急停，则滚轮上的数以百计的水果在惯性力的作用下非常容易滚落。另一方面，尽管有些传输装置能够实现水果的输送、翻转、卸果，但通常这类传输装置的结构较为复杂，涉及的零部件较多，配合精度要求严格，加工困难，制造成本较高，易导致整条水果分机线成本增加，推广难度大。同时，由于传输装置的安装受到链条固定节距的限制，目前几乎所有传输装置在安装时只能够进行单向安装以便在同一侧进行卸料，这类不足在水果多通道并排检测时由于每个通道必须有自己独立的卸果空间从而将大大提高水果分机线的制造成本。

因此，针对以上不足，需要提供了一种新型水果传输分级装置及系统。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供了一种水果输送分级装置及系统，以克服现有的果杯装置存在的功能单一、结构复杂的缺陷和解决水果在自动化分级检测的各功能段易碰撞损伤的问题，实现类球形水果传输、翻转、卸果为一体的传输，同时本发明可以满足在多通道水果传输链条上正向或反向安装，实现输送分级系统相邻两通道可以朝不同侧进行卸果，从而降低水果分级系统的制造成本。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种水果输送分级装置，包括多个依次设置在传输链条上的果杯单元，所述果杯单元包括果杯座、托爪旋臂和滚轮体，所述滚轮体包括数个滚轮片和滚轴，所述滚轴穿过所述滚轮片，所述滚轮体的滚轴可上下活动地穿在果杯座第一侧板和第二侧板上的的长槽孔中；所述滚轮体的侧边设置所述托爪旋臂，所述托爪旋臂包括托爪、第一悬臂及第二悬臂，所述第一悬臂和所述第二悬臂通过所述托爪连接，所述第一悬臂落于所述第一侧板的顶部，所述第二悬臂落于所述第二侧板的顶部，与所述第二侧板可活动连接，且该可活动连接处还设有转角约束辅助件，用于调节第二悬臂的转动角度，所述托爪两侧有爪齿，所述滚轮体相邻滚轮片之间供所述爪齿通过；所述滚轮体下方设置有果杯旋转支撑导轨，所述果杯旋转支撑导轨置于视觉检测功能段相应的位置，果杯座支撑导轨设置在果杯座的下面，所述果杯座支撑导轨与设置在其上的所述传输链条配合实现果杯单元的运行。

其中，所述数个滚轮片直径不同，且数个滚轮片的直径沿所述滚轴中心至两侧由小到大排布。

其中，所述滚轴上设有滚轴齿槽，滚轴两端的滚轴销轴置于所述长槽孔中，滚轮片中心安装孔的形状与所述滚轴齿槽相配合。

其中，所述滚轮片由柔性防损伤材料制成，所述滚轴由增强尼龙或硬质塑料制成。

其中，所述托爪为半球状，且所述爪齿从中间到两侧逐渐变短，各爪齿顶部有向外的突起。

其中，所述第二悬臂末端设有钉状凸台，所述第二侧板外侧设有两个凸耳，所述钉状凸台置于凸耳的轴孔中，使托爪旋臂可绕钉状凸台轴线摆动用于卸果。

其中，所述第一侧板和所述第一悬臂相对的位置设有开口槽，所述第二侧板和所述第二悬臂相对的位置设有开口槽，所述第二侧板的开口槽中设置有磁体安装孔，用于安装第一磁块，所述第二悬臂的下部与所述磁体安装孔相应的位置设有第二磁块。

其中，所述转角约束辅助件置于所述凸耳上，所述转角约束辅助件包括安装块和螺钉，所述安装块的中部设有螺钉，所述螺钉位于两凸耳之间，且位于第二悬臂上方，以调节托爪旋臂摆动角度。

其中，所述安装块中部螺钉处，且与第二悬臂相对侧开有半圆槽。

其中，所述果杯座的下部设有翼型托板。

其中，所述第一悬臂端部连接有矩形板。

另一方面，本发明提供了一种水果输送分级系统，其包括控制器、视觉检测器、分选电磁阀、电磁铁驱动机构及上述的两对水果输送分级装置；所述每对水果输送分级装置并排布置，且每对水果输送分级装置中果杯单元的第一悬臂相靠近；视觉检测器、分选电磁阀分别与控制器相连；分选电磁阀与电磁铁驱动机构相连，电磁铁驱动机构与拨杆相配合，通过所述拨杆推动第一悬臂，使托爪旋臂转动；视觉检测器设置在经过视觉检测功能段的托爪旋臂的上方，分选电磁阀设置于卸果功能段。

其中，所述传输链条为环形传输链，果杯反向支撑托轨设置于所述环形传输链条的下部，以支撑翼型托板，使果杯单元倒置运行时，所述果杯座挂接在所述环形传输链条上。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供的水果输送分级装置，滚轮体的滚轴穿过滚轮片，该滚轴可上下活动地穿在果杯座第一侧板和第二侧板上的的长槽孔中；所述滚轮体的侧边设置托爪旋臂，该托爪旋臂落于所述第一侧板和所述第二侧板的顶部，与所述第二侧板可活动连接，且该可活动连接处还设有转角约束辅助件，用于调节托爪旋臂的转动角度，托爪旋臂上有爪齿，所述滚轮体相邻滚轮片之间供所述爪齿通过。

水果输送分级装置在传输链条的带动下经过视觉检测功能段，滚轮体被设置于该检测功能段的果杯旋转支撑导轨抬起，此时，相邻两个水果输送分级装置的滚轮体将托爪中的水果托起，随着滚轮体与果杯旋转支撑导轨的旋转摩擦带动水果匀速翻转，实现水果全表面检测，当水果输送分级装置随着传输链条离开检测功能段时，水果输送分级装置将同时离开果杯旋转支撑导轨，此时滚轮体上的水果又将平稳缓慢落入半球形托爪中，恢复输送状态，从而完成检测功能段与输送功能段的平稳过渡。将水果输送到卸果功能段时，电磁阀拨杆将拨动托爪旋臂，托爪旋臂将绕钉状凸台轴线旋转一定角度，完成水果卸果，这样，水果的无损检测、输送、卸果通过本发明的水果输送分级装置均可以实现，各功能段平稳过渡，不损伤水果，本发明结构合理简单，安装使用方便，易于维护。

同时，在实际工作时，通过布置两对并排设置的水果输送分级装置，并将每对水果输送分级装置中的两个果杯单元的第一悬臂相靠近安装，使该水果输送分级装置能够实现分级装备相邻两通道朝不同侧进行卸果，这将大大降低整体分级线的机械加工成本，分级线将更加紧凑，占用更少的空间，并且随之相应的视觉检测成本也会大大减少。

附图说明

图1是本发明实施例传输装置立体图；

图2是果杯座结构立体图；

图3是果杯座立体图；

图4是托爪旋臂的转角约束辅助件立体图；

图5是托爪旋臂立体图；

图6是托爪旋臂仰视图；

图7是滚轮体立体图；

图8是滚轮体类齿状滚轴立体图；

图9是滚轮体滚轮片立体图；

图10是本发明实施例的传输装置在水果输送过程中各部位的相对位置状态示意图，其中，A、B和C表示相邻的单个传输装置，C传输装置上装有水果，A和B为对照传输装置；

图11是本发明实施例的传输装置在进入视觉检测区域进行水果翻转检测过程中各部位的相对位置状态示意图，其中，A、B和C表示相邻的单个传输装置，C传输装置上装有水果，A和B为对照传输装置；

图12是本发明实施例的传输装置在卸果过程中各部位的相对位置状态示意图，A、B和C表示相邻的单个传输装置，C传输装置上装有水果，A和B为对照传输装置；

图13是本发明实施例的链传动结构示意图；

图14是传输装置在图13环形输送链中处于倒置状时的立体结构图；

图15是传输装置在实际应用中不同通道布局示例；

图16是图15中A、B、C三组通道中任何一组相邻三套传输装置放大视图；

图17是按照目前传统布局方式布置传输装置示例图。

图中，1、果杯座；2、滚轮体；3、托爪旋臂；4、长槽孔；5、开口槽；6、长方形凸耳；7、轴孔；8、安装槽；9、链条安装导向槽；10、弧形翼型托板；11、链条安装孔；12、转角约束辅助件；13、转角限位螺钉；14、紧固螺钉；15、果杯座磁铁安装孔；16、凸耳螺纹孔；17、转角约束辅助件固定螺纹孔；18、转角限位螺钉螺纹孔；19、半球状托爪；20、第一悬臂；21、第二悬臂；22、钉状凸台；23、爪齿；24、矩形板；25、托爪旋臂磁铁安装孔；26、类齿状滚轴；27、滚轮片；28、滚轴销轴；29、滚轴齿槽；30、滚轮片安装孔；31、水果；32、节距为31.75mm的输送链；33、铝合金导轨；34、电磁阀；35、电磁阀拨杆；36、链轮；37、张紧轮；38、果杯反向支撑托轨。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“至少两个”是指两个及两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“置于”、“相连”、“连接”、“开设”、“落于”、“安装”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种水果输送分级装置，包括多个依次设置在链条上的果杯单元，所述果杯单元包括果杯座1、托爪旋臂3和滚轮体2，所述滚轮体2包括数个滚轮片27和滚轴28，所述滚轴28穿过所述滚轮片27，所述滚轮体2的滚轴可上下活动地穿在果杯座第一侧板和第二侧板上的的长槽孔4中；所述滚轮体的侧边设置所述托爪旋臂3，所述托爪旋臂包括托爪19、第一悬臂20及第二悬臂21，所述第一悬臂20和所述第二悬臂21通过所述托爪19连接，所述第一悬臂20落于所述第一侧板的顶部，所述第二悬臂21落于所述第二侧板的顶部，与所述第二侧板可活动连接，且该可活动连接处还设有转角约束辅助件12，用于调节第二悬臂转动角度，所述托爪两侧有爪齿23，所述滚轮体2相邻滚轮片之间供所述爪齿通过；所述滚轮体下方设置有果杯旋转支撑导轨，果杯旋转支撑导轨置于视觉检测功能段相应的位置，果杯座支撑导轨设置在果杯座的下面。

该水果输送分级装置在传输链条的带动下经过视觉检测功能段时，滚轮体被设置于该检测功能段的果杯旋转支撑导轨抬起，此时，相邻两个水果输送分级装置的滚轮体将托爪中的水果托起，随着滚轮体与果杯旋转支撑导轨的旋转摩擦带动水果匀速翻转，实现水果全表面检测，当水果输送分级装置随着传输链条离开检测功能段时，水果输送分级装置将同时离开果杯旋转支撑导轨，此时滚轮体上的水果又将平稳缓慢落入半球形托爪中，恢复输送状态，从而完成检测功能段与输送功能段的平稳过渡。当将水果输送到卸果功能段时，电磁阀拨杆将拨动托爪旋臂，托爪旋臂将绕钉状凸台轴线旋转一定角度，完成水果卸果，这样，水果的无损检测、输送、卸果通过本发明的水果输送分级装置均可以实现，各功能段平稳过渡，不损伤水果，本发明结构合理简单，安装使用方便，安装后整体水果输送分级装置链结构紧凑，易于维护。

如图2、图3、图4、图5、图13和图14所示，果杯座分为上下两部分，两部分通过加强筋相连接。其中，所述果杯座上部分包括第一侧板和第二侧板。其中，所述第一侧板和所述第一悬臂20相对的位置设有开口槽5，所述第二侧板和所述第二悬臂21相对的位置设有开口槽5，所述第二侧板的开口槽中设置有磁体安装孔，用于安装第一磁块，所述第二悬臂的下部与所述磁体安装孔相应的位置设有第二磁块，且该开口槽外侧两边各有一个长方形凸耳6，两长方形凸耳6上部各有一个凸耳螺纹孔16，两长方形凸耳6底部设有与托爪旋臂3钉状凸台22相配合的轴孔7，轴孔7一侧开有钉状凸台22的安装槽8，该安装槽8与轴孔7连通。

其中，如图所示，所述果杯座下部安装传输链条的两侧壁上各有两个链条安装孔11，两孔间距为31.75mm，与节距为31.75mm的链条相配合，每个链条安装孔内侧下面各设置有一个链条安装导向槽9，用于水果输送分级装置在链条链节处安装时的导向，链条安装孔外侧下部设置有弧形翼型托板10，当果杯单元随环形输送链运行至倒置状态时，弧形翼型托板10与果杯反向支撑托轨38相挂接。

进一步，所述果杯座长方形凸耳6处配合安装有一托爪旋臂转角约束辅助件12，该转角约束辅助件12包括安装块和螺钉，安装块的一侧中部开有半圆槽并且左、中、右各有一个螺纹孔，其中左右两侧的螺纹孔为转角约束辅助件固定螺纹孔17，中间的螺纹孔为转角限位螺钉螺纹孔18，转角约束辅助件固定螺纹孔17与长方形凸耳螺孔16配合用于将托爪旋臂转角约束辅助件12与果杯座部分通过紧固螺钉14固定连接，中间转角限位螺钉螺纹孔18安装转角限位螺钉13用于约束托爪旋臂3旋转角度，通过拧动转角限位螺钉13，调整转角限位螺钉13伸出安装块的长度来调整托爪旋臂3的转动角度。

如图5、图6和图12所示，所述托爪旋臂3由中部半球状托爪19、第一悬臂20和第二悬臂21构成，半球状托爪19设计满足半径为R的球面方程x²+y²+z²＝R²，半球状托爪19两侧带爪齿23，爪齿23从中间到两侧逐渐变短，各爪齿顶部有向外的突起，第一悬臂20和第二悬臂21与爪齿垂直分布，第二悬臂21的悬臂梁下部有一托爪旋臂磁铁安装孔25用于安装磁块，其与果杯座磁铁安装孔15中的磁块配合使用共同完成输送单元卸果后托爪旋臂3的快速回位，第二悬臂21端部的左右侧有对称钉状凸台22，钉状凸台22中部开有一字槽，借助该一字槽可以顺利的将钉状凸台22通过安装槽8压入凸耳6的轴孔7中，完成托爪旋臂3和果杯座的铰接安装，托爪旋臂3此时可绕钉状凸台22轴线摆动，进一步，第一悬臂20底部有矩形板24，用于配合电磁阀拨杆35卸果使用。

如图1、图7、图8和图9所示，所述滚轮体2包括滚轴26和若干一定厚度的滚轮片27，滚轮片等间距安装于齿状滚轴上，其中滚轴26两端有滚轴销轴28，整个滚轮体2通过滚轴26两侧滚轴销轴28可以在果杯座两侧板长槽孔4中上下滑动，滚轮片27中心开有与滚轴26上滚轴齿槽29相配合的齿状孔30，滚轴26和滚轮片27配合安装，滚轮体两相邻滚轮片之间可供所述托爪的爪齿通过。在此，滚轴26和滚轮片27的分开设计，是为了满足滚轮体3实际使用时滚轴26和滚轮片27为不同的材质，滚轮片27由柔性防损伤材料制成更有利于水果的防伤，滚轴26为增强尼龙或其它硬质塑料制成。

进一步，通过图10-图14对本发明水果输送分级装置在实际工作中的作用进行描述，实际工作中，链传动系统包括节距为31.75mm的传输链条、链条支撑铝合金导轨、链轮、链轮轴、链传动控制系统、果杯反向支撑托轨、果杯旋转支撑导轨、分级电磁阀和电磁阀驱动器，分选电磁阀与电磁阀驱动器相连，链条传动系统与链传动控制系统相连，果杯旋转支撑导轨位于水果视觉品质检测检测功能段，分级电磁阀设置于链传动系统卸果功能段。所述传输链条为环形传输链，果杯反向支撑托轨设置于环形传输链的下部。

如图10、图11、图12、图13和图14所示，工作时，水果输送分级装置顺序安装于传输链条32上，传输链条置于铝合金导轨33上，在电机动力作用下传输链条带动水果输送分级装置一起运动，如图10所示，水果31在水果输送分级装置C中处于正常的输送状态，托爪旋臂3处于水平状态，水果位于托爪旋臂3半球状托爪19中，半球状托爪19的爪齿23与滚轮体2无接触，此时水果完全由半球状托爪19稳稳托住并随传输链条向前输送，滚轮体2的滚轴28位于长槽孔4的最下面，滚轮体不承受水果的任何压力，如图10中的对照输送单元A和B。

如图11所示，当水果进入视觉检测功能段时，滚轮体2被安装在视觉检测功能段处的果杯旋转支撑导轨缓慢抬起，抬到最高点时，滚轮体2的滚轴28位于长槽孔4的最上面，此时托爪旋臂3仍处于水平状态，但位于半球状托爪19中的水果在相邻前后滚轮的支撑作用下被缓慢托起(图11中B和C水果输送分级装置的滚轮体)，水果不在承受半球状托爪19的支撑力，半球状托爪19的爪齿23嵌入滚轮体2相邻滚轮片中并且与滚轮体无摩擦接触(图11中A和B对照滚轮体)，滚轮体2在与果杯旋转支撑导轨摩擦力的作用下带着水果匀速翻转并随链条向前输送，实现在检测功能段水果品质的全表面检测。

水果通过检测功能段时，水果继续被向前输送，同时滚轮体2将依次从果杯旋转支撑导轨上过渡到正常传输状态，此时滚轮体2将缓慢的从长槽孔4的最上面下降到其最下面，相邻两个滚轮体所支撑的水果将被平稳的放入相应水果输送分级装置的半球状托爪19中，恢复到如图10中的传输状态。

当链条带动水果输送分级装置中的水果到达合适的分选出口时，单片机接收视觉检测功能段计算机处理结果信号，并调用分选控制子程序，程序执行完毕后，向相应的分选开关发送控制信号，使电磁阀34带动拨杆35动作，拨动相应水果输送分级装置矩形板24，相应水果输送分级装置的托爪旋臂3将绕钉状凸台22轴线摆动，使水果输送分级装置中的水果落入相应的分选口，实现分选，分选完毕后，电磁阀34恢复断电状态，同时托爪旋臂3在自身重力以及果杯座磁铁安装孔15中磁铁和托爪旋臂磁铁安装孔25中磁铁磁吸力的作用下迅速复位，从而不影响相邻水果输送分级装置中水果的分级卸果，动作过程如图12所示。

此外，如图13和图14所示，在环形传输链的下部链条上设置有果杯反向支撑托轨38，果杯单元运行至倒置状态时，弧形翼型托板12与果杯反向支撑托轨38相挂接，从而减轻链条自身的承载重量并起导向作用，达到平滑运行。此时完成一次水果的输送、旋转、卸果循环，等待下一次循环，整个过程平稳、无损且该水果输送分级装置动作灵敏、操作方便，无任何环境污染。

更进一步，为了更好地说明本发明水果输送分级装置在同类机构中的优越性，以分级装备并行6通道为例，图15和图17分别给出了本发明水果输送分级装置在实际应用中的安装方式和水果输送分级装置按照目前常见分级线的安装方式，图16为图15中A、B、C三组通道中任何一组相邻三套水果输送分级装置放大视图，图15和图16中向右的箭头表示本装置的正向安装，向左的箭头表示本装置反向安装，向上和向下的箭头表示卸果方向。由于本发明水果输送分级装置特殊的结构设计，相邻水果输送分级装置的滚轮体2和托爪旋臂3在整条输送链上为依次紧密配合安装，整体结构非常紧凑，最重要的是水果输送分级装置之间的配合安装无论是正向安装还是反向安装均能够形成一条完整的输送单元链，同时能够保证输送单元链不同通道之间相同横向位置水果输送分级装置的水果保持在同一中心线上，如图15和图16中的虚线，这一点是多通道水果检测必须满足的条件。由于这个优越性，使得本发明水果输送分级装置在多通道分级线上位置布局如图15所示，假定按照常规卸果空位为300mm，本发明果杯宽度为105mm，则采用本发明水果输送分级装置按正反安装方式布置水果输送分级装置，6通道分级线理想总宽度为1.83m，而如果按照图17的传统布局方式布置水果输送分级装置，图17中向右的箭头表示卸果装置正向安装，向上的箭头表示卸果方向，即传统方式只能够朝一侧进行卸果，则6通道分级线理想总宽度为2.73m，很明显可以看出，本发明水果输送分级装置可以大大降低整体分级线的机械加工成本，占用更少的空间，并且相对应的视觉检测成本也会大大减少，通道数越多这种优势会更加明显，这一优越性更有助于最终产品的推广、应用。

综上所述，水果输送分级装置在传输链条的带动下经过视觉检测功能段时，滚轮体被设置于该检测功能段的果杯旋转支撑导轨抬起，此时，相邻两个水果输送分级装置的滚轮体将托爪中的水果托起，随着滚轮体与果杯旋转支撑导轨的旋转摩擦带动水果匀速翻转，实现水果全表面检测，当水果输送分级装置随着传输链条离开检测功能段时，水果输送分级装置将同时离开果杯旋转支撑导轨，此时滚轮体上的水果又将平稳缓慢落入半球形托爪中，恢复输送状态，从而完成检测功能段与输送功能段的平稳过渡，输送到卸果功能段，电磁阀拨杆将拨动托爪旋臂，托爪旋臂将绕钉状凸台轴线旋转一定角度，完成水果卸果，这样，水果的无损检测、输送、卸果通过本发明的水果输送分级装置均可以实现，各功能段平稳过渡，不损伤水果，本发明结构合理简单，安装使用方便，易于维护。同时，在实际工作时，通过布置两对并排设置的水果输送分级装置，并将每对水果输送分级装置中的两个果杯单元的第一悬臂相靠近安装，使该水果输送分级装置能够实现分级装备相邻两通道朝不同侧进行卸果，这将大大降低整体分级线的机械加工成本，分级线将更加紧凑，占用更少的空间，并且随之相应的视觉检测成本也会大大减少。

本发明特别适合小型水果如蜜桔、红枣、金桔、小番茄等多质量指标综合自动化分级检测，当然也适用于其他较大的水果的检测分选。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种水果输送分级装置，包括多个依次设置在传输链条上的果杯单元，其特征在于：所述果杯单元包括果杯座、托爪旋臂和滚轮体，所述滚轮体包括数个滚轮片和滚轴，所述滚轴穿过所述滚轮片，所述滚轮体的滚轴可上下活动地穿在果杯座第一侧板和第二侧板上的的长槽孔中；

所述滚轮体的侧边设置所述托爪旋臂，所述托爪旋臂包括托爪、第一悬臂及第二悬臂，所述第一悬臂和所述第二悬臂通过所述托爪连接，所述第一悬臂落于所述第一侧板的顶部，所述第二悬臂落于所述第二侧板的顶部，与所述第二侧板可活动连接，且该可活动连接处还设有转角约束辅助件，所述转角约束辅助件包括安装块与转角限位螺钉，所述第二侧板外侧设有凸耳，所述安装块固定在所述凸耳上，所述安装块的一侧中部开有与所述转角限位螺钉配合的螺纹孔，通过调整所述转角限位螺钉伸出所述安装块的长度，实现调节第二悬臂的转动角度，所述托爪两侧有爪齿，所述滚轮体相邻滚轮片之间供所述爪齿通过；

所述滚轮体下方设置有果杯旋转支撑导轨，所述果杯旋转支撑导轨置于视觉检测功能段相应的位置，果杯座支撑导轨设置在果杯座的下面，所述果杯座支撑导轨与设置在其上的所述传输链条配合实现果杯单元的运行。

2.根据权利要求1所述的水果输送分级装置，其特征在于：所述数个滚轮片直径不同，且数个滚轮片的直径沿所述滚轴中心至两侧由小到大排布。

3.根据权利要求1所述的水果输送分级装置，其特征在于：所述滚轴上设有滚轴齿槽，滚轴两端的滚轴销轴置于所述长槽孔中，滚轮片中心安装孔的形状与所述滚轴齿槽相配合。

4.根据权利要求1-3任一所述的水果输送分级装置，其特征在于：所述托爪为半球状，且所述爪齿从中间到两侧逐渐变短，各爪齿顶部有向外的突起。

5.根据权利要求1-3任一所述的水果输送分级装置，其特征在于：所述第二悬臂末端设有钉状凸台，所述第二侧板外侧设有两个凸耳，所述钉状凸台置于凸耳的轴孔中，使托爪旋臂可绕钉状凸台轴线摆动用于卸果。

6.根据权利要求5所述的水果输送分级装置，其特征在于：所述第一侧板和所述第一悬臂相对的位置设有开口槽，所述第二侧板和所述第二悬臂相对的位置设有开口槽，所述第二侧板的开口槽中设置有磁体安装孔，用于安装第一磁块，所述第二悬臂的下部与所述磁体安装孔相应的位置设有第二磁块。

7.根据权利要求5所述的水果输送分级装置，其特征在于：所述转角约束辅助件置于所述凸耳上，所述转角约束辅助件包括安装块和螺钉，所述安装块的中部设有螺钉，所述螺钉位于两凸耳之间，且位于第二悬臂上方，以调节托爪旋臂摆动角度。

8.根据权利要求7所述的水果输送分级装置，其特征在于：所述安装块中部螺钉处，且与第二悬臂相对侧开有半圆槽。

9.根据权利要求1-3任一所述的水果输送分级装置，其特征在于：所述果杯座的下部设有翼型托板。

10.根据权利要求1-3任一所述的水果输送分级装置，其特征在于：所述第一悬臂端部连接有矩形板。

11.一种水果输送分级系统，其特征在于：包括控制器、视觉检测器、分选电磁阀、电磁铁驱动机构及两对权利要求1-10任一项所述的水果输送分级装置；所述每对水果输送分级装置并排布置，且每对水果输送分级装置中果杯单元的第一悬臂相靠近；视觉检测器、分选电磁阀分别与控制器相连；分选电磁阀与电磁铁驱动机构相连，电磁铁驱动机构与拨杆相配合，通过所述拨杆推动第一悬臂，使托爪旋臂转动；视觉检测器设置在经过视觉检测功能段的托爪旋臂的上方，分选电磁阀设置于卸果功能段。

12.根据权利要求11所述的水果输送分级系统，其特征在于：所述传输链条为环形传输链，果杯反向支撑托轨设置于所述环形传输链条的下部，以支撑翼型托板，使果杯单元倒置运行时，所述果杯座挂接在所述环形传输链条上。