一种果蔬传送装置及传送方法.pdf

本发明公开了一种果蔬传送装置及传送方法，包括输送链、转动轮、驱动机构和控制系统，所述输送链由多个链板首尾铰接而成，输送链的外侧等距设有多个果座，相邻两个链板之间的铰接轴向输送链的内侧凸起，相邻两个铰接轴之间形成驱动间隙；所述驱动机构包括传动伸缩缸、驱动伸缩缸以及到位传感器，传动伸缩缸的伸缩杆与输送链的运动方向平行设置，驱动伸缩缸的伸缩杆与输送链的运动方向垂直设置，驱动伸缩缸的伸缩杆正对于输送链的内侧面；所述传动伸缩缸的伸缩杆与驱动伸缩缸的缸体固定连接；所述到位传感器包括设在传动伸缩缸上的行程传感器和设在驱动伸缩缸上的复位传感器。本发明的果蔬传送装置具有定位精确、结构简单、成本低等优点。

权利要求书
1.  一种果蔬传送装置，包括输送链、转动轮、驱动机构和控制系统，其中， 所述输送链由多个链板首尾铰接而成，输送链的外侧等距设有多个果座，相邻 两个链板之间的铰接轴向输送链的内侧凸起，相邻两个铰接轴之间形成驱动间 隙；其特征在于：
所述驱动机构设置在输送链的内侧，该驱动机构包括传动伸缩缸、驱动伸 缩缸以及到位传感器，其中：
所述传动伸缩缸的伸缩杆与输送链的运动方向平行设置，所述驱动伸缩缸 的伸缩杆与输送链的运动方向垂直设置，且驱动伸缩缸的伸缩杆正对于输送链 的内侧面；所述传动伸缩缸的伸缩杆与驱动伸缩缸的缸体固定连接；
所述到位传感器包括设在传动伸缩缸上的行程传感器和设在驱动伸缩缸上 的复位传感器，其中，所述行程传感器由设在传动伸缩缸的缸体两端的第一接 近开关、第二开关以及设在伸缩杆上第一感应体构成；所述复位传感器由设在 驱动伸缩缸的缸体后端的第三接近开关和设在伸缩杆上的第二感应体构成；
所述第一接近开关、第二接近开关以及第三接近开关与控制系统的信号输 入端连接，所述传动伸缩缸和驱动伸缩缸与控制系统的信号输出端连接。

2.  根据权利要求1所述的果蔬传送装置，其特征在于，所述传动伸缩缸与 驱动伸缩缸之间设有导向机构，该导向机构包括导杆和滑座，其中，所述导杆 的两端固定在两块连接板上，该导杆穿过所述滑座形成滑动连接；所述驱动伸 缩缸的缸体固定在滑座上，所述传动伸缩缸的伸缩杆与滑座固定连接。

3.  根据权利要求1所述的果蔬传送装置，其特征在于，所述传动伸缩缸和 驱动伸缩缸为气缸或油缸。

4.  根据权利要求1所述的果蔬传送装置，其特征在于，所述驱动伸缩缸的 伸缩杆的外端朝下，工作时驱动伸缩缸的伸缩杆作用在位于下方的输送链上。

5.  根据权利要求2所述的果蔬传送装置，其特征在于，所述转动轮为两个， 所述输送链的两端环绕在该两个转动轮上；所述转动轮通过轴承和转轴连接在 支撑架上。

6.  根据权利要求5所述的果蔬传送装置，其特征在于，所述支撑架包括前 固定板和后固定板，所述连接板固定在前固定板和后固定板上；所述传动伸缩 缸的缸体固定在其中一个连接板上。

7.  根据权利要求6所述的果蔬传送装置，其特征在于，还包括输送链到位 传感器，该输送链到位传感器由第四接近开关和第三感应体构成，其中，所述 第四接近开关设置在支撑架上，该第四接近开关与控制系统的信号输入端连接； 所述第三感应体设置在果座上。

8.  根据权利要求1所述的果蔬传送装置，其特征在于，所述第一接近开关、 第二接近开关以及第三接近开关为电感式接近开关、霍尔接近开关、光电式接 近开关或电容式接近开关中的一种。

9.  根据权利要求7所述的果蔬传送装置，其特征在于，所述第四接近开关 由电感式接近开关构成，所述果座由金属制成，该果座构成第三感应体。

10.  一种应用权利要求1～9中任一项所述的果蔬传送装置实现的果蔬传送 方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照果座进入加工工位的先后顺序，通过人工或自动的方式将待加工 的果蔬依次固定到果座上；
(2)驱动机构驱动输送链以间歇式且等距的方式移动，使得果座上的待加 工果蔬依次进入加工工位进行加工，具体包括以下步骤：
(2.1)初始状态下，传动伸缩缸和驱动伸缩缸处于复位状态，行程传感器 中的第一感应体位于第一接近开关的感应区域内，复位传感器中的第二感应体 位于第三接近开关的感应区域内；
(2.2)控制系统向传动伸缩缸和驱动伸缩缸发出移动一次的工作信号，首 先驱动伸缩缸中的伸缩杆伸出，并伸入到其中一个驱动间隙中；接着传动伸缩 缸工作，传动伸缩缸的伸缩杆带动驱动伸缩缸移动，从而推动输送链移动，行 程传感器中的第一感应体到达第二接近开关的感应区域内时，控制系统控制传 动伸缩缸停止工作，将其中一个果座送入到了加工工位；
(2.3)接着驱动伸缩缸中的伸缩杆复位，当复位传感器中第二感应体到达 第三接近开关的感应区域内时，控制系统控制驱动伸缩缸停止工作，同时控制 传动伸缩缸复位，直至行程传感器中的第一感应体到达第一接近开关的感应区 域内，恢复到初始状态；
(2.4)当果蔬加工设备完成当前果蔬的加工后，向控制系统发出加工完毕 信号，控制系统重复执行步骤(2.2)和(2.3)的动作，如下循环地工作，且后 一个果座移动一次后的位置与前一个果座移动前的位置重合。

说明书一种果蔬传送装置及传送方法
技术领域
本发明涉及一种果蔬类农产品加工机械及加工方法，具体涉及一种果蔬传 送装置及传送方法。
背景技术
在果蔬类农产品的加工过程中，为了实现流水式作业，通常采用循环转动 的输送链对果蔬进行输送，所述输送链为由多个链板首尾铰接而成的封闭链， 输送链上等距设有用于固定果蔬的果座。工作时，果蔬固定在果座上，输送链 以间歇式方式移动，输送链每移动一次，其中一个果座上的果蔬进入加工工位， 带该果蔬加工完毕后，输送链再移动一次，下一个果座上的果蔬进入加工工位， 如此循环地工作。
为了确保每个待加工的果蔬都能准确地输送到加工工位，要求输送链每移 动一次的距离相等且精确。现有技术中，为了实现输送链的间歇式运动，采用 了棘轮机构、槽轮机构、不完整齿轮机构、凸轮式间歇运动机构、步进电机传 动和伺服传动等传动方式驱动输送链运动，但是这些传动方式存在以下的不足：
1、棘轮机构、槽轮机构、不完整齿轮机构和凸轮式间歇运动机构加工和装 配要求高、过渡环节太多、定位偏差大、必须加润滑油润滑。
2、步进电机传动和伺服电机传动成本高、技术难度大、过渡环节多、定位 偏差大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种果蔬传送装置，该果蔬 传送装置具有定位精确、结构简单、成本低等优点。
本发明的另一个目的在于提供一种应用上述果蔬传送装置实现的果蔬传送 方法。
本发明的目的通过以下的技术方案实现：
一种果蔬传送装置，包括输送链、转动轮、驱动机构和控制系统，其中， 所述输送链由多个链板首尾铰接而成，输送链的外侧等距设有多个果座，相邻 两个链板之间的铰接轴向输送链的内侧凸起，相邻两个铰接轴之间形成驱动间 隙；
所述驱动机构设置在输送链的内侧，该驱动机构包括传动伸缩缸、驱动伸 缩缸以及到位传感器，其中：
所述传动伸缩缸的伸缩杆与输送链的运动方向平行设置，所述驱动伸缩缸 的伸缩杆与输送链的运动方向垂直设置，且驱动伸缩缸的伸缩杆正对于输送链 的内侧面；所述传动伸缩缸的伸缩杆与驱动伸缩缸的缸体固定连接；
所述到位传感器包括设在传动伸缩缸上的行程传感器和设在驱动伸缩缸上 的复位传感器，其中，所述行程传感器由设在传动伸缩缸的缸体两端的第一接 近开关、第二开关以及设在伸缩杆上第一感应体构成；所述复位传感器由设在 驱动伸缩缸的缸体后端的第三接近开关和设在伸缩杆上的第二感应体构成；
所述第一接近开关、第二接近开关以及第三接近开关与控制系统的信号输 入端连接，所述传动伸缩缸和驱动伸缩缸与控制系统的信号输出端连接。
本发明的一个优选方案，其中，所述传动伸缩缸与驱动伸缩缸之间设有导 向机构，该导向机构包括导杆和滑座，其中，所述导杆的两端固定在两块连接 板上，该导杆穿过所述滑座形成滑动连接；所述驱动伸缩缸的缸体固定在滑座 上，所述传动伸缩缸的伸缩杆与滑座固定连接。通过设置上述导向机构，对驱 动伸缩缸的运动进行导向，提高运动时的稳定性。
本发明的一个优选方案，其中，所述传动伸缩缸和驱动伸缩缸为气缸或油 缸。
本发明的一个优选方案，其中，所述驱动伸缩缸的伸缩杆的外端朝下，工 作时驱动伸缩缸的伸缩杆作用在位于下方的输送链上。
本发明的一个优选方案，其中，所述转动轮为两个，所述输送链的两端环 绕在该两个转动轮上；所述转动轮通过轴承和转轴连接在支撑架上。
本发明的一个优选方案，其中，所述支撑架包括前固定板和后固定板，所 述连接板固定在前固定板和后固定板上；所述传动伸缩缸的缸体固定在其中一 个连接板上。
本发明的一个优选方案，其中，还包括输送链到位传感器，该输送链到位 传感器由第四接近开关和第三感应体构成，其中，所述第四接近开关设置在支 撑架上，该第四接近开关与控制系统的信号输入端连接；所述第三感应体设置 在果座上。
采用上述优选方案的作用在于验证果座是否输送到位，其工作原理是：由 于传动伸缩缸和驱动伸缩缸带动输送链完成一次移动的距离等于相邻两个果座 之间的距离，亦即输送链上的果座都是间歇式等距移动的，后一个果座移动一 次后的位置与前一个果座移动前的位置重合；通过在支撑架上设置第四接近开 关，并将该第四接近开关设置在当输送链停止时与其中一个果座对应的位置， 这样当输送链完成一次移动时，相应的果座上的第三感应体就会被第四接近开 关感知，从而将该信号反馈到控制系统，验证果座已经被准确的输送到位，从 而与行程传感器一起，实现双重验证；如果果座的到位信号没有得到双重验证， 则控制系统控制输送装置停止工作，并发出停机检查的信号。采用这种工作方 式的原因在于，工作过程中，驱动伸缩缸中的伸缩杆在推动输送链移动时，可 能因故障而存在伸缩杆脱离驱动间隙的意外情况，造成果座不能准确移动到位， 此时行程传感器不能发现这种情况的发生，通过采用输送链到位传感器和行程 传感器相结合的工作方式，则可弥补该缺陷，确保万无一失。
本发明的一个优选方案，其中，所述第一接近开关、第二接近开关以及第 三接近开关为电感式接近开关、霍尔接近开关、光电式接近开关或电容式接近 开关中的一种。
本发明的一个优选方案，其中，所述第四接近开关由电感式接近开关构成， 这样要求第三感应体由金属制成，而果座通常由金属制成，因此无需单独设置 金属体，由果座本身即可构成第三感应体。
一种应用上述果蔬传送装置实现的果蔬传送方法，包括以下步骤：
(1)按照果座进入加工工位的先后顺序，通过人工或自动的方式将待加工 的果蔬依次固定到果座上；
(2)驱动机构驱动输送链以间歇式且等距的方式移动，使得果座上的待加 工果蔬依次进入加工工位进行加工，具体包括以下步骤：
(2.1)初始状态下，传动伸缩缸和驱动伸缩缸处于复位状态，行程传感器 中的第一感应体位于第一接近开关的感应区域内，复位传感器中的第二感应体 位于第三接近开关的感应区域内；
(2.2)控制系统向传动伸缩缸和驱动伸缩缸发出移动一次的工作信号，首 先驱动伸缩缸中的伸缩杆伸出，并伸入到其中一个驱动间隙中；接着传动伸缩 缸工作，传动伸缩缸的伸缩杆带动驱动伸缩缸移动，从而推动输送链移动，行 程传感器中的第一感应体到达第二接近开关的感应区域内时，控制系统控制传 动伸缩缸停止工作，将其中一个果座送入到了加工工位；
(2.3)接着驱动伸缩缸中的伸缩杆复位，当复位传感器中第二感应体到达 第三接近开关的感应区域内时，控制系统控制驱动伸缩缸停止工作，同时控制 传动伸缩缸复位，直至行程传感器中的第一感应体到达第一接近开关的感应区 域内，恢复到初始状态；
(2.4)当果蔬加工设备完成当前果蔬的加工后，向控制系统发出加工完毕 信号，控制系统重复执行步骤(2.2)和(2.3)的动作，如下循环地工作，且后 一个果座移动一次后的位置与前一个果座移动前的位置重合。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、利用驱动机构中的传动伸缩缸以直线运动的形式直接推动输送链运动， 传动伸缩缸的直线驱动行程即等于果座所需要的直线移动距离，传动过程没有 运动形式的转换，从而减少了误差，定位更加精确。
2、巧妙地利用现有的输送链中两个链板之间的铰接轴向输送链的内侧凸起 形成驱动间隙的结构特点，将该驱动间隙作为驱动伸缩缸的伸缩杆施力部位， 从而实现了以直线运动形式驱动输送链运动的目的；同时由于各个驱动间隙等 距分布，只要将输送链上的相邻两个果座之间的距离设置成等于相邻两个驱动 间隙之间的距离的整数倍，就可以确保传动伸缩缸每次的驱动行程也等于相邻 两个驱动间隙之间的距离的整数倍，这样传动伸缩缸在完成一次驱动并恢复到 原位时，驱动伸缩缸的伸缩杆刚好又对准下一个驱动间隙，从而能够实现不断 循环的驱动动作。
3、利用驱动伸缩缸的伸缩杆作为直接驱动输送链运动的施力部件，可以在 驱动时伸出，而在复位过程中缩回，实现往复式运动。
4、采用伸缩缸作为驱动元件，结构简单，装配容易；并且伸缩缸(如气缸、 油缸)为通用采购件，加工部件少，成本低。
附图说明
图1为本发明的果蔬传送装置的一个具体实施方式的结构示意图。
图2为图1中驱动机构的结构示意图。
图3为图1中传送伸缩缸的结构简图。
图4为图1中驱动伸缩缸的结构见图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方 式不限于此。
参见图1～图4，本发明的果蔬传送装置包括输送链14、转动轮1、驱动机 构和控制系统，其中，所述输送链14由多个链板3首尾铰接而成，输送链14 的外侧等距设有多个果座4，相邻两个链板3之间的铰接轴14-1向输送链14的 内侧凸起，相邻两个铰接轴14-1之间形成驱动间隙12。
所述驱动机构设置在输送链14的内侧，该驱动机构包括传动伸缩缸13、驱 动伸缩缸9以及到位传感器。其中，所述传动伸缩缸13的伸缩杆13-2与输送链 14的运动方向平行设置，所述驱动伸缩缸9的伸缩杆9-2与输送链14的运动方 向垂直设置，且驱动伸缩缸9的伸缩杆9-2正对于输送链14的内侧面；所述传 动伸缩缸13的伸缩杆13-2与驱动伸缩缸9的缸体9-1固定连接。所述到位传感 器包括设在传动伸缩缸13上的行程传感器和设在驱动伸缩缸9上的复位传感 器，其中，所述行程传感器由设在传动伸缩缸13的缸体13-1两端的第一接近开 关16、第二开关以及设在伸缩杆13-2上第一感应体15构成；所述复位传感器 由设在驱动伸缩缸9的缸体9-1后端的第三接近开关18和设在伸缩杆9-2上的 第二感应体19构成。所述第一接近开关16、第二接近开关17以及第三接近开 关18与控制系统的信号输入端连接，所述传动伸缩缸13和驱动伸缩缸9与控 制系统的信号输出端连接。
参见图1～图4，所述传动伸缩缸13与驱动伸缩缸9之间设有导向机构， 该导向机构包括导杆11和滑座10，其中，所述导杆11的两端固定在两块连接 板8上，该导杆11穿过所述滑座10形成滑动连接；所述驱动伸缩缸9的缸体 9-1固定在滑座10上，所述传动伸缩缸13的伸缩杆13-2与滑座10固定连接。 通过设置上述导向机构，对驱动伸缩缸9的运动进行导向，提高运动时的稳定 性。
参见图1～图4，所述传动伸缩缸13和驱动伸缩缸9为气缸。所述驱动伸 缩缸9的伸缩杆9-2的外端朝下，工作时驱动伸缩缸9的伸缩杆9-2作用在位于 下方的输送链14上。所述转动轮1为两个，所述输送链14的两端环绕在该两 个转动轮1上；所述转动轮1通过轴承6和转轴2连接在支撑架上。所述支撑 架包括前固定板5和后固定板7，所述连接板8固定在前固定板5和后固定板7 上；所述传动伸缩缸13的缸体13-1固定在其中一个连接板8上。
参见图1～图4，本发明的果蔬传送装置还包括输送链到位传感器，该输送 链到位传感器由第四接近开关和第三感应体构成，其中，所述第四接近开关设 置在支撑架上，该第四接近开关与控制系统的信号输入端连接；所述第三感应 体设置在果座4上。采用上述输送链到位传感器的作用在于验证果座4是否输 送到位，其工作原理是：由于传动伸缩缸13和驱动伸缩缸9带动输送链14完 成一次移动的距离等于相邻两个果座4之间的距离，亦即输送链14上的果座4 都是间歇式等距移动的，后一个果座4移动一次后的位置与前一个果座4移动 前的位置重合；通过在支撑架上设置第四接近开关，并将该第四接近开关设置 在当输送链14停止时与其中一个果座4对应的位置，这样当输送链14完成一 次移动时，相应的果座4上的第三感应体就会被第四接近开关感知，从而将该 信号反馈到控制系统，验证果座4已经被准确的输送到位，从而与行程传感器 一起，实现双重验证；如果果座4的到位信号没有得到双重验证，则控制系统 控制输送装置停止工作，并发出停机检查的信号。采用这种工作方式的原因在 于，工作过程中，驱动伸缩缸9中的伸缩杆9-2在推动输送链14移动时，可能 因故障而存在伸缩杆9-2脱离驱动间隙12的意外情况，造成果座4不能准确移 动到位，此时行程传感器不能发现这种情况的发生，通过采用输送链到位传感 器和行程传感器相结合的工作方式，则可弥补该缺陷，确保万无一失。
参见图1～图4，所述第一接近开关16、第二接近开关17以及第三接近开 关18为霍尔接近开关，相应地，所述第一感应体15和第二感应体19由磁性体 构成，其中，第一感应体15设置在传动伸缩缸13的伸缩杆13-2的活塞13-3上， 第二感应体19设置在驱动伸缩缸9的伸缩杆9-2的活塞9-3上。此外，所述第 一接近开关16、第二接近开关17以及第三接近开关18也可以是电感式接近开 关、光电式接近开关或电容式接近开关。所述第四接近开关由电感式接近开关 构成，这样要求第三感应体由金属制成，而果座4通常由金属制成，因此无需 单独设置金属体，由果座4本身即可构成第三感应体。
参见图1～图4，所述控制系统由PLC构成，该PLC的信号输入端分别与 所述第一接近开关16、第二接近开关17、第三接近开关18以及第四接近开关 连接，该PLC的信号输出端与传动伸缩缸13和驱动伸缩缸9中的电磁阀连接， 所述电磁阀用于控制对应的伸缩缸工作。
参见图1～图4，本发明的应用上述果蔬传送装置实现的果蔬传送方法，包 括以下步骤：
(1)按照果座4进入加工工位的先后顺序，通过人工或自动的方式将待加 工的果蔬依次固定到果座4上；
(2)驱动机构驱动输送链14以间歇式且等距的方式移动，使得果座4上 的待加工果蔬依次进入加工工位进行加工，具体包括以下步骤：
(2.1)初始状态下，传动伸缩缸13和驱动伸缩缸9处于复位状态，行程传 感器中的第一感应体15位于第一接近开关16的感应区域内，复位传感器中的 第二感应体19位于第三接近开关18的感应区域内；
(2.2)控制系统向传动伸缩缸13和驱动伸缩缸9发出移动一次的工作信号， 首先驱动伸缩缸9中的伸缩杆9-2伸出，并伸入到其中一个驱动间隙12中；接 着传动伸缩缸13工作，传动伸缩缸13的伸缩杆13-2带动驱动伸缩缸9移动， 从而推动输送链14移动，行程传感器中的第一感应体15到达第二接近开关17 的感应区域内时，控制系统控制传动伸缩缸13停止工作，将其中一个果座4送 入到了加工工位；
(2.3)接着驱动伸缩缸9中的伸缩杆9-2复位，当复位传感器中第二感应 体19到达第三接近开关18的感应区域内时，控制系统控制驱动伸缩缸9停止 工作，同时控制传动伸缩缸13复位，直至行程传感器中的第一感应体15到达 第一接近开关16的感应区域内，恢复到初始状态；
(2.4)当果蔬加工设备完成当前果蔬的加工后，向控制系统发出加工完毕 信号，控制系统重复执行步骤(2.2)和(2.3)的动作，如下循环地工作，且后 一个果座4移动一次后的位置与前一个果座4移动前的位置重合。
上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限 制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、 组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。