水果采摘分拣一体机

技术领域

本发明公开了一种水果采摘分拣一体机，属于视觉检测技术领域。

背景技术

欧美等国外发达国家农业以大农场为主，主要采用大型水果收割机进行水果采摘，采摘装置主要分为振摇式、撞击式和切割式。振摇式是采用外力使果树及树枝振动，从而使水果在与树枝联结最弱的果蒂处分离；撞击式是直接撞击果枝使果实掉落；切割式是利用工具将树枝或果蒂切断，采摘水果。国内采摘机械中应用最广的是刀片辅助人工采摘装置、拉拽辅助人工采摘装置以及升降采摘台等采摘装置，均是采摘和分拣独立设置。刀片辅助人工采摘装置分为两种：一种装置是人工利用刀刃直接从水果果蒂处将其剪下；另一种装置是利用夹钳先将水果固定，接着用于刀刃将水果剪下。拉拽辅助人工采摘装置由伸缩杆与采摘头组成，该装置利用采摘头加紧水果，接着人力拉拽伸缩杆，使得水果掉落。升降采摘台是人站在采摘台上，根据水果高度控制采摘台高度，从而人工采摘水果。其后期分拣还会使用大部分人力或者机器分拣，花费时间精力比较多。其不足主要是采摘效率低、劳动强度大、对水果损伤大、耗费时间较多等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有采摘和分拣分别完成造成效率低，劳动强度大，对水果损伤大，耗费时间多。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：水果采摘分拣一体机，包括采摘传送机构和分拣机构，所述采摘传送机构包括采摘传送支架、机械手和传送装置，所述机械手和传送装置设置在采摘传送支架上；所述分拣机构包括分拣支架和分拣圆盘、驱动件和分拣叶片，所述分拣叶片设置在分拣圆盘上，并与其转动连接，驱动件使分拣叶片和分拣圆盘相互旋转，分拣圆盘上设置有可开闭的分拣口；且采摘传送支架的一端与分拣支架连接，使得传送装置的出料端与分拣圆盘入口连通。

其中，上述装置中所述采摘传送支架中部设置有凹槽，传送装置设置在凹槽内，且传送装置的出料端的采摘传送支架上设置有分拣摄像头，分拣摄像头可控制分拣口的开闭。

进一步，上述装置中所述机械手为六个，且分设在凹槽的两侧，机械手与采摘传送支架的连接端设置有顶升装置。

其中，上述装置中所述传送装置为皮带机，且传送装置远离分拣支架的一端水平高度大于另一端。

其中，上述装置中所述机械手的一端属于采摘传送支架连接，另一端设置有识别摄像头、剪刀和软体夹。

其中，上述装置中所述分拣圆盘上设置有带开口的环形分拣挡板，且开口位于传送装置的出料端处。

其中，上述装置中所述分拣叶片为多片，且呈辐射螺旋线与分拣圆盘转动连接。

其中，上述装置中所述分拣支架的两侧壁上设置有出料口，且出料口与分拣口一一对应连通。

其中，上述装置中所述采摘传送支架和分拣支架底面上均设置有滚轮。

其中，上述装置中所述采摘传送支架远离分拣支架的一端设置有挂钩。

本发明的有益效果是：本装置通过机械手将水果采摘后放置在传送装置上送至分拣圆盘，通过转动分拣叶片使其不同大小的水果通过分拣口进行筛分，从而实现采摘分拣一体完成。实际启动开关，机械手开始进入工作状态，水果采摘分拣一体机开始运作。机械手上的识别摄像头开始对场地上的水果进行识别，将成熟的水果采摘下来，并且六个机械手能够密切配合，在相近较近的距离时，其中一个机械手会根据当时的工作情况，暂时暂停工作，等待另一个机械手完成一次采摘后，再进行暂停前的工作流程，完成该机械的采摘工作。在传送装置上，机械手会把采摘下来的水果排列成一条直线，以便分拣圆盘分拣装置的分拣工作。在水果采摘放在传送装置传送后，到达传送装置出料端，分拣摄像头开始对水果进行分拣，根据不同类型的水果等级，将水果进行信号标记，然后将信号传递给后方的分拣圆盘分拣装置，收到信号后，水果进入圆盘内立马对其进行分拣，同一等级类型的水果区上的分拣口会打开将其收纳口，进行同类收纳，不同等级的开口则会关闭，从而不影响相互的工作，在其同类水果的出口，可以安装收纳箱，或者专门的机器进行运输。机器完成工作后机械手会收合，达到一个小体积的形状，以便摆放。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1的正视结构示意图；

图3为本发明图1的俯视结构示意图；

图4为本发明图1的右视结构示意图；

图5为本发明图1中I处结构放大结构示意图。

图中标记为：1是采摘传送支架，2是滚轮，3是分拣门，4是分拣摄像头，5是机械手，6是传送装置，7是出料口，8是剪刀，9是软体夹，10是分拣口，11是分拣支架，12是驱动件，13是分拣圆盘，131是分拣挡板，14是分拣叶片，15是识别摄像头，16是挂钩。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1至图5所示，本发明的水果采摘分拣一体机，包括采摘传送机构和分拣机构，所述采摘传送机构包括采摘传送支架1、机械手5和传送装置6，所述机械手5和传送装置6设置在采摘传送支架1上；所述分拣机构包括分拣支架11和分拣圆盘13、驱动件12和分拣叶片14，所述分拣叶片14设置在分拣圆盘13上，并与其转动连接，驱动件12使分拣叶片14和分拣圆盘13相互旋转，分拣圆盘13上设置有可开闭的分拣口10；且采摘传送支架1的一端与分拣支架11连接，使得传送装置6的出料端与分拣圆盘13入口连通。本领域技术人员能够理解的是，本装置只要实现将采摘和分拣整体设置在一个设备上，实际通过本装置就可实现水果的采摘和分拣，提高了水果的采摘效率。本装置主要包括采摘传送机构和分拣机构，具体优选采摘传送机构包括采摘传送支架1、机械手5和传送装置6，具体将机械手5和传送装置6设置在采摘传送支架1上，采摘传送支架1的结构根据需要设置，本装置可优选为矩形结构，而机械手5为现有技术，只要实现左右、上下、前后移动即可，而传送装置6主要用于水果的运输，实际通过机械手5将采摘后的水果放置在传送装置6上，通过传送装置6将水果送至分拣圆盘13上。而本装置的分拣机构包括分拣支架11和分拣圆盘13、驱动件12和分拣叶片14，将分拣叶片14设置在分拣圆盘13上，并与其转动连接，驱动件12使分拣叶片14和分拣圆盘13相互旋转，驱动件12可以驱动分拣叶片14也可以驱动分拣圆盘13，本装置优选驱动件12驱动分拣叶片14旋转，为了方便分拣不同大小的水果，本装置进一步在分拣圆盘13上设置有可开闭的分拣口10，通过将大小不一的水果对应从分拣口10移出，来实现对水果额分类。同时本装置还将采摘传送支架1的一端与分拣支架11连接，使得传送装置6的出料端与分拣圆盘13入口连通，这种设置就可实现将机械手5采摘后的水果通过传送装置6送至分拣圆盘13的目的。

优选的，上述装置中所述采摘传送支架1中部设置有凹槽，传送装置6设置在凹槽内，且传送装置6的出料端的采摘传送支架1上设置有分拣摄像头4，分拣摄像头4可控制分拣口10的开闭。本领域技术人员能够理解的是，为了方便布置，本装置优选在采摘传送支架1中部沿其长度方向设置有凹槽，将传送装置6设置在凹槽内，这种设置可有效防止水果掉落在地。同时在传送装置6的出料端的采摘传送支架1上设置有分拣摄像头4，分拣摄像头4可控制分拣口10的开闭，使得实际分拣摄像头4可扫描水果的尺寸，通过将扫描后的水果尺寸与分拣口10的尺寸比对，从而决定打开对应的分拣口10，实现水果分类的目的。为了防止水果尺寸数据采集，本装置优选分拣摄像头4可实现360度自由旋转，且在传送装置6的出料端设置分拣门3，将分拣门3与分拣摄像头4联锁实现扫描一个水果，分拣门3才打开，避免因扫描不全造成分拣不准确的问题。

优选的，上述装置中所述机械手5为六个，且分设在凹槽的两侧，机械手5与采摘传送支架1的连接端设置有顶升装置。本领域技术人员能够理解的是，本装置优选机械手5的数量，具体将机械手5设置在凹槽的两侧，进一步在机械手5与采摘传送支架1的连接端设置有顶升装置，便于位置较高的地方的水果采摘。

优选的，上述装置中所述传送装置6为皮带机，且传送装置6远离分拣支架11的一端水平高度大于另一端。本领域技术人员能够理解的是，本装置优选传送装置6为皮带机，同时为了方便水果传送，优选传送装置6远离分拣支架11的一端水平高度大于另一端，使得水果可在重力作用下减小设备耗能。

优选的，上述装置中所述机械手5的一端属于采摘传送支架1连接，另一端设置有识别摄像头15、剪刀8和软体夹9。本领域技术人员能够理解的是，为了方便机械手5准确采摘水果，本装置优选将机械手5的一端属于采摘传送支架1连接，实现机械手5的连接，同时另一端设置有识别摄像头15、剪刀8和软体夹9，实际通过识别摄像头15辨别水果的成熟度，再驱动剪刀8将水果的果蒂切断，软体夹9夹住水果，通过机械手5将水果放置在传送装置6上。

优选的，上述装置中所述分拣圆盘13上设置有带开口的环形分拣挡板131，且开口位于传送装置6的出料端处。本领域技术人员能够理解的是，为了防止水果脱离分拣圆盘13，本装置优选在分拣圆盘13上设置有带开口的环形分拣挡板131，且开口位于传送装置6的出料端处，便于水果通过传送装置6进入分拣圆盘13。

优选的，上述装置中所述分拣叶片14为多片，且呈辐射螺旋线与分拣圆盘13转动连接。本领域技术人员能够理解的是，本装置为了实现相邻分拣叶片14只有一个水果，故优选分拣叶片14为多片，且呈辐射螺旋线与分拣圆盘13转动连接。实际可将分拣叶片14的聚集端也即是靠拢的中心端与转轴连接，通过转轴与分拣圆盘13转动连接，驱动件12直接驱动转轴旋转继而带动分拣叶片14旋转。

优选的，上述装置中所述分拣支架11的两侧壁上设置有出料口7，且出料口7与分拣口10一一对应连通。本领域技术人员能够理解的是，为了方便分类收集水果，本装置优选在分拣支架11的两侧壁上设置有出料口7，通过出料口7将分拣后的水果排出分类收集，实际保证出料口7与分拣口10一一对应连通，也即是一个出料口7对应一个分拣口10，且分拣口10和出料口7连通，继而保证水果从分拣口10进入后从出料口7出来便于分类收集。

优选的，上述装置中所述采摘传送支架1和分拣支架11底面上均设置有滚轮2。本领域技术人员能够理解的是，为了方便本装置的移动，故优选采摘传送支架1和分拣支架11底面上均设置有滚轮2。

优选的，上述装置中所述采摘传送支架1远离分拣支架11的一端设置有挂钩16。本领域技术人员能够理解的是，本装置为了方便托运方便，优选在采摘传送支架1远离分拣支架11的一端设置有挂钩16，可将该装置挂在驱动车的后端，如拖拉机后端挂钩16，作为牵引力，使该机构移动起来。