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原文传递一种水果自动定向上料装置

专利名称：	一种水果自动定向上料装置
摘要：	本发明公开了一种水果自动定向上料装置。包括单列化输送模块、位姿调整模块、整机控制模块、机械臂上料模块，单列化输送模块、位姿调整模块和机械臂上料模块沿输送方向依次布置，单列化输送模块包括单列化机构、输送引流板、输送带电机、机架A和输送带；位姿调整模块包括位姿调整机构、机架B、引流道、光电开关、安装箱、定量输送带、毛刷辊和缓冲板；位姿调整机构包括底座和四组电机组件；机械臂上料模块包括机械臂、末端执行器、机架C、相机和照明光源。本发明实现水果自动定向上料，提高生产效率和检测精度，适用于球形水果在线检测分级前的自动上料过程，也有利于提高检测分级效率。
专利类型：	发明专利
申请人：	浙江大学
发明人：	徐惠荣;王志鹏;应义斌;饶秀勤
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T12:00:00+0805
申请号：	CN202010054256.6
公开号：	CN111137657A
代理机构：	杭州求是专利事务所有限公司
代理人：	林超
分类号：	B65G47/22;B65G23/22;B65G43/08;B65G47/28;B65G47/90;B;B65;B65G;B65G47;B65G23;B65G43;B65G47/22;B65G23/22;B65G43/08;B65G47/28;B65G47/90
申请人地址：	310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号
主权项：	1.一种水果自动定向上料装置，其特征在于：包括单列化输送模块(1)、位姿调整模块(2)、整机控制模块(3)、机械臂上料模块(4)，单列化输送模块(1)、位姿调整模块(2)和机械臂上料模块(4)沿输送方向依次布置，整机控制模块(3)安装在位姿调整模块(2)顶部；所述的单列化输送模块(1)主要包括单列化机构(11)、输送引流板(15)、输送带电机(16)、机架A(12)和输送带(13)；输送带(13)安装在机架A(12)上，输送带(13)连接输送带电机(16)且由输送带电机(16)驱动工作；输送带(13)沿输送方向的两侧对称安装有输送引流板(15)，两侧的输送引流板(15)之间的输送带(13)上放置并运输水果(6)，单列化机构(11)横跨安装在输送带(13)上方；所述的位姿调整模块(2)主要包括位姿调整机构(20)、机架B(21)、引流道(22)、光电开关(24)、安装箱(25)、定量输送带(27)、毛刷辊(28)和缓冲板(29)；引流道(22)安装在机架B(21)上，引流道(22)是由多个通道平行并排组成，引流道(22)的入口端位于单列化输送模块(1)的输送带(13)的输送出口处，引流道(22)中部从入口端到出口端方向以先向下倾斜15°后水平布置，引流道(22)每个通道中部的侧板之间安装有毛刷辊(28)；引流道(22)的出口端设有安装箱(25)，安装箱(25)内安装有定量输送带(27)；每条定量输送带(27)入口端与引流道(22)的一个通道出口端衔接，定量输送带(27)中部从入口端到出口端方向以向上倾斜5°布置，每条定量输送带(27)输出端设有一个位姿调整机构(20)，定量输送带(27)输出端和位姿调整机构(20)之间设有缓冲板(29)，每条定量输送带(27)出口端和缓冲板(29)正上方的机架B(21)上安装有光电开关(24)，光电开关(24)朝下探测对经过缓冲板(29)的水果计数；所述的位姿调整机构(20)包括底座(205)和安装在底座(205)上的四组电机组件，每个电机组件包括转向驱动电机(201)、旋轮(202、203)、同步带(204)和底座(205)；转向驱动电机(201)安装在底座(205)底面，底座(205)上安装旋轮，转向驱动电机(201)的输出轴经同步带(204)和旋轮传动连接；旋轮采用麦克娜姆轮，四组电机组件的四个麦克娜姆轮以全向旋转方式布置；通过控制四组电机组件的转向驱动电机(201)，在四个旋轮(202、203)作用下调整水果(6)位姿使得果梗朝正上方；所述的机械臂上料模块(4)包括机械臂(41)、末端执行器(42)、机架C(43)、相机(44)和照明光源(45)；机械臂(41)架设在检测分级线(5)上方，机架C(43)顶部安装有机械臂(41)，机械臂(41)下端安装有末端执行器(42)，机械臂(41)带动末端执行器(42)在水平面移动，机械臂(41)末端安装有末端执行器(42)；相机(44)和照明光源(45)安装于机架C(43)上部，相机(44)和照明光源(45)位于位姿调整模块(2)的位姿调整机构(20)正上方，相机(44)朝向位姿调整机构(20)用于实时拍摄水果(6)的图像。 2.根据权利要求1所述的一种水果自动定向上料装置，其特征在于：所述的单列化机构(11)包括导轨(111)、横梁(112)、单列化隔板(113)、单列化安装台(114)、电机安装架(115)、单列化驱动电机(116)、连杆(117)、偏置圆凸轮(118)和滑块(119)；单列化安装台(114)横跨安装在输送带(13)上方并连接于两侧的输送引流板(15)，单列化安装台(114)上开有四条平行等间距的条形通槽和导轨(111)，条形通槽和导轨(111)平行；四块单列化隔板(113)上端穿过单列化安装台(114)上各自的条形通槽后与横梁(112)固接；横梁(112)底面还固定安装有滑块(119)，滑块(119)嵌装于导轨(111)上配合；单列化驱动电机(116)通过电机安装架(115)安装在单列化安装台(114)上方，单列化驱动电机(116)输出轴朝下和偏置圆凸轮(118)的旋转轴同轴固接，偏置圆凸轮(118)的偏心部通过连杆(117)和横梁(112)铰接；单列化驱动电机(116)工作经偏置圆凸轮(118)和连杆(117)构成的曲柄滑块副带动单列化隔板(113)在条形通槽导向下来回往复移动。 3.根据权利要求1所述的一种水果自动定向上料装置，其特征在于：所述的位姿调整机构(20)上方设有限位通道(26)，限位通道(26)在朝向定量输送带(27)的一侧设有U形开口，作为水果(6)从定量输送带(27)运输出进入位姿调整机构(20)的通道。 4.根据权利要求1所述的一种水果自动定向上料装置，其特征在于：所述的定量输送带(27)选择驱动电机内置方式的皮带输送，并且在输送带上沿带表面等间隔平行均布横肋，每条横肋垂直于输送方向，相邻横肋之间的间距大小使得仅容纳置有一个水果(6)，使得水果(6)逐个向前输送。 5.根据权利要求1所述的一种水果自动定向上料装置，其特征在于：所述的机械臂(41)采用直角坐标机械臂、多关节机械臂或者并联机械臂。 6.根据权利要求1所述的一种水果自动定向上料装置，其特征在于：所述的末端执行器(42)包括驱动气缸(423)、末端执行器安装架(424)、剪叉式伸缩机构(425)、导向机架(426)、从动滑块(427)、驱动滑块(428)、气缸(421)和吸盘(422)；末端执行器安装架(424)顶部固定连接到机械臂(41)的下端，末端执行器安装架(424)下端固定安装导向机架(426)，导向机架(426)中安装有水平的光轴(429)，驱动滑块(428)和多个从动滑块(427)均套装在光轴(429)上，其中处于居中位置的一个从动滑块(427)固定安装连接于导向机架(426)，不能在光轴(429)上滑动，其余从动滑块(427)和驱动滑块(428)均能在光轴(429)上滑动；光轴(429)上方的导向机架(426)中安装有剪叉式伸缩机构(425)，各个从动滑块(427)和驱动滑块(428)与剪叉式伸缩机构(425)中的X交叉铰接处相连，每个从动滑块(427)下端安装气缸(421)，气缸(421)的输出杆朝下和吸盘(422)固接；驱动滑块(428)与安装于导向机架(426)上的驱动气缸(423)相连，驱动气缸(423)提供变间距动力；驱动气缸(423)推动驱动滑块(428)在光轴(429)上滑动，进而经剪叉式伸缩机构(425)带动除了处于居中位置的一个从动滑块(427)以外的其余从动滑块(427)在光轴(429)上滑动，带动其余从动滑块(427)作分离或者靠拢移动。 7.根据权利要求1所述的一种水果自动定向上料装置，其特征在于：所述的整机控制模块(3)，主要包括控制箱(32)、控制系统(33)和一体机(31)；控制箱(32)置于位姿调整模块(2)的机架B(21)上，控制箱(32)内装有控制系统(33)和一体机(31)。 8.根据权利要求1所述的一种水果自动定向上料装置，其特征在于：所述的机械臂上料模块(4)内下方还安装有检测分级线(5)。
所属类别：	发明专利