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CN106645156B - 一种用于香梨检测的旋转输送夹持装置 - Google Patents

一种用于香梨检测的旋转输送夹持装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于香梨检测的旋转输送夹持装置，该装置包括底座、支撑单元、香梨旋转输送单元、动力单元和控制单元，所述香梨旋转输送单元安装在所述支撑单元上，所述支撑单元、动力单元和控制单元均固定在所述底座上，所述控制单元与所述动力单元连接，所述动力单元与所述香梨旋转输送单元连接且带动其旋转。所述支撑单元的靠近香梨输出端的外侧设有香梨萼端检测夹持单元。本发明的香梨检测旋转输送夹持装置可对待检测香梨进行全方位无死角旋转，能够实现香梨品质安全的快速、精确并且无损的光学检测。本发明可适用于球形及类似球形、椭球形及类似椭球形或梨形等水果的全方位品质安全光学快速无损检测。

Description

一种用于香梨检测的旋转输送夹持装置
技术领域
本发明涉及香梨检测设备技术领域，更具体地，涉及一种用于香梨检测的旋转输送夹持装置。
背景技术
库尔勒香梨属白梨系统，原产地为新疆南疆，以库尔勒地区种植面积最大、品质最好而著名。果形为纺锤形或卵圆形，纵径平均6.5厘米，横径平均5.7厘米。成熟时果面底色黄绿，阳面有红晕，在一般条件下储存后可变黄。库尔勒香梨果肉酥脆，汁多浓甜，香味浓郁。香梨是我国新疆的特色果品，具有清脆可口、润肺止咳的特点。但是香梨在生长、储存和运输过程中会出现一些病害，香梨品质安全无损检测是必不可少的环节。
目前，已有的水果检测过程中夹持旋转装置主要是针对桔子、苹果等接近于球形的水果，而对于一头大一头小形状的香梨，由于其形状的特殊性，在利用现有的夹持旋转装置夹持香梨时具有局限性，夹持效果不够理想，使其检测方位受到限制。“黑头病”是库尔勒香梨贮藏期间的一种新型病症，这种病症主要发生在香梨的萼端附近。香梨在检测过程中每个位置都需要被检测到，也就是说需要香梨进行全方位无死角旋转。针对以上情况，提供一种可以实现对香梨全方位无死角旋转的旋转输送夹持装置显得尤为重要。
发明内容
本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的用于香梨检测的旋转输送夹持装置，该装置能够快速实现香梨360°全侧面品质安全光学检测。
根据本发明的一种技术方案，提供一种用于香梨检测的旋转输送夹持装置，该装置包括底座、支撑单元、香梨旋转输送单元、动力单元和控制单元，所述香梨旋转输送单元安装在所述支撑单元上，所述支撑单元、动力单元和控制单元均固定在所述底座上，所述控制单元与所述动力单元连接，所述动力单元与所述香梨旋转输送单元连接，且带动所述香梨旋转输送单元旋转。
作为上述技术方案的进一步改进方案，所述支撑单元包括两个竖直安装在所述底座上的支撑板，所述香梨旋转输送单元设置在两个所述支撑板之间。
每个所述支撑板的两侧均通过L形连接件固定在所述底座上，每个所述支撑板的中部均设有两个用于安装所述香梨旋转输送单元的通孔，两个通孔中心的水平距离略大于螺旋形滚动轴的外径。
作为上述技术方案的进一步改进方案，所述支撑单元的靠近香梨输出端的支撑板上设有内凹的导向槽，所述导向槽与所述香梨旋转输送单元的中心位置对应设置。通过所述支撑板上的导向槽，所述香梨旋转输送单元将香梨由所述导向槽传输出。
作为上述技术方案的进一步改进方案，所述支撑单元的靠近香梨输出端的外侧设有香梨萼端检测夹持单元；所述香梨萼端检测夹持单元包括设有开口的圆环，所述开口设置在圆环的远离所述支撑单元的一侧，所述开口的弦长小于香梨最大横截面直径。所述香梨萼端检测夹持单元主要用于香梨果柄和香梨果柄与最大横截面之间的香梨部分旋转到香梨萼端检测夹持单元的下侧，方便香梨萼端品质安全的检测。在所述香梨萼端检测夹持单元的圆环上设有开口，便于香梨果柄旋转到圆环的下方，可适用于横截面非圆形或整体形状不太规则的香梨。
作为上述技术方案的进一步改进方案，所述香梨旋转输送单元包括两个螺旋形滚动轴，所述螺旋形滚动轴的两端分别通过轴承固定在两个所述支撑板上，待检测的香梨放置于两个所述螺旋形滚动轴之间。
作为上述技术方案的进一步改进方案，所述螺旋形滚动轴与所述动力单元连接，所述动力单元带动两个所述螺旋形滚动轴同向且同速转动，两个所述螺旋形滚动轴转动时带动香梨反向转动，且沿所述螺旋形滚动轴向前移动。
两个所述螺旋形滚动轴的一端均设有齿轮，且不相互啮合，两个齿轮分别与所述动力单元的变速机构的输出齿轮相互啮合，所述动力单元带动所述螺旋形滚动轴做同速同向旋转运动。
作为上述技术方案的进一步改进方案，所述螺旋形滚动轴上设有螺旋形的凹面的导槽，所述导槽的凹面轮廓与香梨沿长轴的外轮廓相匹配。为了保证香梨与两个所述螺旋形滚动轴多面接触，在安装两个所述螺旋形滚动轴时，需保证一个所述螺旋形滚动轴的凹槽部分与另一个所述螺旋形滚动轴的凸出部分对应。每个所述螺旋形滚动轴的凹槽部分与凸出部分通过圆弧连接，防止香梨在滚动过程中受尖端磨损。
作为上述技术方案的进一步改进方案，所述螺旋形滚动轴靠近所述香梨萼端检测夹持单元的一端设有与所述支撑板连接的锥面轴，所述锥面轴与所述支撑板连接的一端的截面尺寸小于其另一端的截面尺寸。
所述锥面轴的一端横截面为所述螺旋形滚动轴的断面，另一端横截面为圆形，该圆形的半径与所述螺旋形滚动轴的导槽底部的圆弧半径一致。
作为上述技术方案的进一步改进方案，所述动力单元包括电机和变速机构，所述电机固定在所述底座上，所述变速机构为齿轮变速机构，所述电机的输出轴与所述变速机构的输入齿轮配合连接。所述变速机构输出齿轮与所述香梨旋转输送单元的螺旋形滚动轴连接，输入齿轮同时与两个输出齿轮啮合，用于带动所述香梨旋转输送单元同向转动。
作为上述技术方案的进一步改进方案，所述控制单元控制所述动力单元的电机按照预定的旋转方向、旋转速度、步进角和延迟时间进行旋转。
为了避免所述控制单元的LED灯对光学检测环境的影响，在所述控制单元上面设有密封罩。
为了减少香梨在旋转和夹持过程中磨损，螺旋形旋转轴和萼端检测夹持单元的表面粘有一层毡布。
基于上述技术方案，本申请提出的用于香梨检测的旋转输送夹持装置，采用两个做同速同向旋转运动的螺旋形滚动轴，带动香梨沿自身长轴方向旋转并沿螺旋形滚动轴的轴向移动。香梨萼端检测夹持单元固定在支撑单元一个支撑板的外侧，在远离支撑板的一侧有开口，方便香梨萼端品质安全的检测。香梨在所述香梨旋转输送单元进入所述香梨萼端检测夹持单元时，通过所述螺旋形滚动轴的缓冲段的锥面轴和所述支撑板的导向槽，将香梨由周向检测变为萼端检测。本发明的香梨检测旋转输送夹持装置可对待检测香梨进行全方位无死角旋转，能够实现香梨品质安全的快速、精确并且无损的光学检测。本发明可适用于球形及类似球形、椭球形及类似椭球形或梨形等水果的全方位品质安全光学快速无损检测。
附图说明
图1为根据本发明实施例的旋转输送夹持装置的示意图；
图2为根据本发明实施例的靠近香梨输出端的支撑板的示意图；
图3为根据本发明实施例的远离香梨输出端的支撑板的示意图。
图中标记：1.底座，2.支撑单元，3.香梨旋转输送单元，4.香梨萼端检测夹持单元，5.动力单元，6.控制单元，21.连接孔，22.安装孔，23.支撑孔，24.导向槽，41.开口，51.输入齿轮，52.输出齿轮。
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。
在根据本申请的一个实施例中，参考图1，提供一种用于香梨检测的旋转输送夹持装置，该装置包括底座1、支撑单元2、香梨旋转输送单元3、动力单元5和控制单元6，所述香梨旋转输送单元3安装在所述支撑单元2上，所述支撑单元2、动力单元5和控制单元6均固定在所述底座1的长条通孔上，所述控制单元6与所述动力单元5连接，所述动力单元5与所述香梨旋转输送单元3连接，且带动所述香梨旋转输送单元3旋转。
所述支撑单元2包括两个竖直安装在所述底座1上的支撑板，所述香梨旋转输送单元3设置在两个所述支撑板之间。
每个所述支撑板的两侧均通过L形连接件固定在所述底座1上，每个所述支撑板的中部均设有两个用于安装所述香梨旋转输送单元3的通孔，两个通孔中心的水平距离略大于螺旋形滚动轴的外径，其差值可大于1mm。
所述支撑单元2的靠近香梨输出端的支撑板上设有内凹的导向槽24，所述导向槽24与所述香梨旋转输送单元3的两个螺旋形滚动轴的中心位置对应设置。通过该支撑板上的导向槽24，所述香梨旋转输送单元3将香梨由所述导向槽24传输出。如图2所示，所述导向槽24的宽度略大于香梨的最大截面直径。该支撑板的底部设有用于安装L形连接件的连接孔21，该支撑板通过L形连接件与所述底座1固定连接。该支撑板的中部设有用于安装所述香梨旋转输送单元3的两个螺旋形滚动轴的支撑孔23，该支撑板上还设有用于安装所述香梨萼端检测夹持单元4的安装孔22。所述安装孔22可设置为竖直的长条形的通孔，便于调节所述香梨萼端检测夹持单元4的高度，使输出的香梨顺利进入所述香梨萼端检测夹持单元4的圆环内。
所述支撑单元2的靠近香梨输出端的外侧设有香梨萼端检测夹持单元4；所述香梨萼端检测夹持单元4包括设有开口41的圆环，所述开口41设置在圆环的远离所述支撑单元2的一侧，所述开口41的弦长小于香梨最大横截面直径。所述香梨萼端检测夹持单元4主要用于香梨果柄和香梨果柄与最大横截面之间的香梨部分旋转到香梨萼端检测夹持单元4的下侧，方便香梨萼端品质安全的检测。在所述香梨萼端检测夹持单元4的圆环上设有开口，便于香梨果柄旋转到圆环的下方，可适用于横截面非圆形或整体形状不太规则的香梨。
所述香梨旋转输送单元3包括两个螺旋形滚动轴，所述螺旋形滚动轴的两端分别通过轴承固定在两个所述支撑板上，待检测的香梨放置于两个所述螺旋形滚动轴之间。
所述螺旋形滚动轴与所述动力单元5连接，所述动力单元5带动两个所述螺旋形滚动轴同向且同速转动，两个所述螺旋形滚动轴转动时带动香梨反向转动，且沿所述螺旋形滚动轴向前移动。
两个所述螺旋形滚动轴的一端均设有齿轮，且不相互啮合，两个齿轮分别与所述动力单元5的变速机构的输出齿轮相互啮合，所述动力单元5带动所述螺旋形滚动轴做同速同向旋转运动。
所述螺旋形滚动轴上设有螺旋形的凹面的导槽，所述导槽的凹面轮廓与香梨沿长轴的外轮廓相匹配。为了保证香梨与两个所述螺旋形滚动轴多面接触，在安装两个所述螺旋形滚动轴时，需保证一个所述螺旋形滚动轴的凹槽部分与另一个所述螺旋形滚动轴的凸出部分对应。每个所述螺旋形滚动轴的凹槽部分与凸出部分通过圆弧连接，防止香梨在滚动过程中受尖端磨损。
所述螺旋形滚动轴靠近所述香梨萼端检测夹持单元4的一端设有与所述支撑板连接的锥面轴，所述锥面轴与所述支撑板连接的一端的截面尺寸小于其另一端的截面尺寸。
所述锥面轴的一端横截面为所述螺旋形滚动轴的断面，另一端横截面为圆形，该圆形的半径与所述螺旋形滚动轴的导槽底部的圆弧半径一致。
所述动力单元5包括电机和变速机构，所述电机固定在所述底座1上，所述变速机构为齿轮变速机构，所述电机的输出轴与所述变速机构的输入齿轮51配合连接。所述支撑单元2的远离所述香梨输出端的支撑板上设有输入齿轮51和两个输出齿轮52，所述变速机构的输出齿轮52与所述香梨旋转输送单元3的两个所述螺旋形滚动轴连接，输入齿轮51同时与两个输出齿轮52啮合，用于带动所述香梨旋转输送单元3同向转动，如图3所示。
所述控制单元6包括单片机最小开发板、步进电机驱动器、启动按钮、关闭按钮和开关电源等。所述控制单元6控制所述动力单元5的电机按照预定的旋转方向、旋转速度、步进角和延迟时间进行旋转。
为了避免所述控制单元6的LED灯对光学检测环境的影响，在所述控制单元6上面设有密封罩。
为了减少香梨在旋转和夹持过程中磨损，螺旋形旋转轴和萼端检测夹持单元的表面粘有一层毡布。
本申请提出的用于香梨检测的旋转输送夹持装置，采用两个做同速同向旋转运动的螺旋形滚动轴，带动香梨沿自身长轴方向旋转并沿螺旋形滚动轴的轴向移动。香梨萼端检测夹持单元4固定在支撑单元2的一个支撑板的外侧，在远离支撑板的一侧有开口，方便香梨萼端品质安全的检测。香梨在所述香梨旋转输送单元3进入所述香梨萼端检测夹持单元4时，通过所述螺旋形滚动轴的缓冲段的锥面轴和所述支撑板的导向槽24，将香梨由周向检测变为萼端检测。本发明的香梨检测旋转输送夹持装置可对待检测香梨进行全方位无死角旋转，能够实现香梨品质安全的快速、精确并且无损的光学检测。本发明可适用于球形及类似球形、椭球形及类似椭球形或梨形等水果的全方位品质安全光学快速无损检测。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于香梨检测的旋转输送夹持装置，其特征在于，包括底座、支撑单元、香梨旋转输送单元、动力单元和控制单元，所述香梨旋转输送单元安装在所述支撑单元上，所述支撑单元、动力单元和控制单元均固定在所述底座上，所述控制单元与所述动力单元连接，所述动力单元与所述香梨旋转输送单元连接且带动其旋转；
所述支撑单元的靠近香梨输出端的外侧设有香梨萼端检测夹持单元；所述香梨萼端检测夹持单元包括设有开口的圆环，所述开口设置在圆环的远离所述支撑单元的一侧；
所述控制单元控制所述动力单元按照预定的旋转方向、旋转速度、步距角和延迟时间进行旋转。
2.根据权利要求1所述的一种用于香梨检测的旋转输送夹持装置，其特征在于，所述支撑单元包括两个竖直安装在所述底座上的支撑板，所述香梨旋转输送单元设置在两个所述支撑板之间。
3.根据权利要求2所述的一种用于香梨检测的旋转输送夹持装置，其特征在于，所述支撑单元的靠近香梨输出端的支撑板上设有内凹的导向槽，所述导向槽与所述香梨旋转输送单元的中心位置对应设置。
4.根据权利要求2所述的一种用于香梨检测的旋转输送夹持装置，其特征在于，所述香梨旋转输送单元包括两个螺旋形滚动轴，所述螺旋形滚动轴的两端分别通过轴承固定在两个所述支撑板上，待检测的香梨放置于两个所述螺旋形滚动轴之间。
5.根据权利要求4所述的一种用于香梨检测的旋转输送夹持装置，其特征在于，所述螺旋形滚动轴与所述动力单元连接，所述动力单元带动两个所述螺旋形滚动轴同向且同速转动，两个所述螺旋形滚动轴转动时带动香梨反向转动，且沿所述螺旋形滚动轴向前移动。
6.根据权利要求4所述的一种用于香梨检测的旋转输送夹持装置，其特征在于，所述螺旋形滚动轴上设有螺旋形的凹面的导槽，所述导槽的凹面轮廓与香梨沿长轴的外轮廓相匹配。
7.根据权利要求4所述的一种用于香梨检测的旋转输送夹持装置，其特征在于，所述螺旋形滚动轴靠近所述香梨萼端检测夹持单元的一端设有与所述支撑板连接的锥面轴，所述锥面轴与所述支撑板连接的一端的截面尺寸小于其另一端的截面尺寸。
8.根据权利要求1所述的一种用于香梨检测的旋转输送夹持装置，其特征在于，所述动力单元包括电机和变速机构，所述电机固定在所述底座上，所述变速机构为齿轮变速机构，所述电机的输出轴与所述变速机构的输入齿轮配合连接。
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