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1、(10)授权公告号 CN 102488299 B (45)授权公告日 2013.07.17 CN 102488299 B *CN102488299B* (21)申请号 201110361223.7 (22)申请日 2011.11.15 A23N 15/06(2006.01) B65G 47/52(2006.01) (73)专利权人 江苏大学 地址 212013 江苏省镇江市京口区学府路 301 号 (72)发明人 魏新华 白敬 (74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人 楼高潮 CN 1626419 A,2005.06.15, 全文 . CN 101195439 。
2、A,2008.06.11, 全文 . CN 202407027 U,2012.09.05, 全文 . (54) 发明名称 包络换位式水果过渡装置及方法 (57) 摘要 本发明公开一种包络换位式水果过渡装置及 方法， 包括首尾重合相接的检测工作台和卸料工 作台 ； 检测工作台采用滚子输送水果， 卸料工作 台采用果托输送水果 ； 在水果过渡段， 卸料输送 链链轮与检测输送链链轮同轴设置， 卸料输送链 链轮与卸料输送链外啮合， 果托包络在滚子外侧。 果托和滚子随各自输送链一起自上而下沿链轮弧 线输送， 果托始终朝向支撑在两个相邻滚子之间 的水果 ； 随着圆弧输送角度的增大， 果托与滚子 的位置关系逐。
3、渐改变直至上下换位， 水果在惯性 和重力作用下逐渐离开滚子并进入果托中， 实现 水果过渡 ； 过渡平稳、 过渡相位精确， 且过渡过程 中滚子和果托无相对运动， 不会造成任何水果机 械损伤， 广泛应用于苹果、 柑橘等准球形水果的分 级过渡。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 曹琦 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 (10)授权公告号 CN 102488299 B CN 102488299 B *CN102488299B* 1/1 页 2 1. 一种包络换位式水果过渡装置，。
4、 包括首尾重合相接的检测工作台和卸料工作台， 所 述检测工作台包括两条检测输送链 （17） ， 每条检测输送链 （17） 均设置在一对检测输送链 主动链轮 （21） 和检测输送链从动链轮 （19） 上， 两条检测输送链 （17） 上等间隔地设有若干 个水果支撑滚子组件 （14） ， 每个水果支撑滚子组件 （14） 均包括一个滚子轴 （16） 及绕其转 动的水果支撑滚子 （15） ， 相邻的水果支撑滚子 （15） 之间支撑一个水果 （13） ； 所述卸料工作 台包括两条卸料输送链 （8） ， 每条卸料输送链 （8） 均设置在一组卸料输送链主动链轮 （30） 和卸料输送链从动链轮 （20） 上， 。
5、两条卸料输送链 （8） 上等间隔地设有若干个水果果托组 件 （1） ， 每个水果果托组件 （1） 均包括一个果托 （5） 、 一个摩擦轮 （2） 和一个果托定位弹簧 片 （4） ， 摩擦轮 （2） 和果托定位弹簧片 （4） 分设在果托 （5） 的两侧， 水果果托组件 （1） 的两 端分别通过两个果托轴承 （37） 连接两个果托半轴 （3） ， 两个果托半轴 （3） 的另一端分别固 定在两条卸料输送链 （8） 上， 其特征是 ： 两条卸料输送链 （8） 还连接上、 下卸料输送链转向 轮 （10、 23） ， 卸料输送链 （8） 与卸料输送链从动链轮 （20） 外啮合， 其啮合弧段和检测输送链 （。
6、17） 与检测输送链主动链轮 （21） 的啮合弧段圆心重合， 啮合区域内的果托 （5） 包络于水果 支撑滚子 （15） 的外侧， 每个果托 （5） 正对一个支撑在相邻水果支撑滚子 （15） 之间的水果 （13） ； 在水果过渡区域的机架上固定有分设在轴向平行的两平面内的果托翻转弧形摩擦条 （12） 和果托限位弧板 （9） ， 沿卸料输送链的输送方向， 果托翻转弧形摩擦条 （12） 布置在前， 果托限位弧板 （9） 布置在后， 两者前后相接， 果托翻转弧形摩擦条 （12） 与卸料输送链上转 向轮 （10） 同轴， 果托翻转弧形摩擦条 （12） 的外表面与摩擦轮 （2） 的外表面相压触 ； 果托限。
7、 位弧板 （9） 分为前后相连、 平滑过渡的第一弧段和第二弧段， 第一弧段与卸料输送链上转向 轮 （10） 同轴， 第二弧段与卸料输送链从动链轮 （20） 同轴， 果托限位弧板 （9） 的外表面与果 托定位弹簧片 （4） 的外表面相压触。 2.根据权利要求1所述的包络换位式水果过渡装置， 其特征是 ： 果托限位弧板 （9） 第一 弧段的圆弧角度为 30 45， 果托限位弧板 （9） 第二弧段的圆弧角度为 160 180， 果托翻转弧形摩擦条 （12） 的圆弧角度为 60 90。 3. 根据权利要求 1 所述的包络换位式水果过渡装置， 其特征是 ： 卸料输送链从动链轮 （20） 的圆周上有若干个。
8、等间距排列的大齿槽， 两大齿槽之间的间隔角度与卸料输送链从动 链轮 （20） 上水果果托组件 （1） 之间的间隔角度相等 ； 齿槽的深度是链板限位套筒 （35） 到其 所在卸料输送链 （8） 链节的滚子轴轴线之间的最远距离， 链板限位套筒 （35） 支撑在大齿槽 底部， 其所在链节的滚子轴轴线正好位于卸料输送链从动链轮 （20） 的分度圆上。 4. 一种权利要求 1 所述包络换位式水果过渡装置的水果过渡方法， 其特征是包括如下 步骤 ： 水果果托组件 （1） 随卸料输送链 （8） 一起进入卸料输送链上转向轮 （10） 的啮合区后， 摩擦轮 （2） 逐渐与果托翻转弧形摩擦条 （12） 相压触， 。
9、水果果托组件 （1） 被迫翻转， 直至果托 口朝下 ； 然后， 摩擦轮 （2） 与果托翻转弧形摩擦条 （12） 脱离接触， 果托定位弹簧片 （4） 逐渐 进入果托限位弧板 （9） 第一弧段的限位区域， 并沿其滑动前进， 迫使果托 （5） 逐渐朝向并罩 住支撑在相邻水果支撑滚子 （15） 之间的水果 （13） ； 接着， 果托定位弹簧片 （4） 进入果托限 位弧板 （9） 的第二弧段， 通过上、 下两个卸料输送链转向轮 （10、 23） 的转向， 果托 （5） 在卸料 输送链从动链轮 （20） 上圆弧输送角度增大， 果托 （5） 与水果支撑滚子 （15） 之间的位置关系 逐渐改变直至上下换位， 。
10、水果 （13） 则在惯性和重力作用下逐渐离开水果支撑滚子 （15） 并 进入果托 （5） 中， 实现水果 （13） 的平稳过渡。 权 利 要 求 书 CN 102488299 B 2 1/5 页 3 包络换位式水果过渡装置及方法 技术领域 0001 本发明属于农产品分选技术领域， 涉及水果自动分选流水线设备， 尤其用于苹果、 柑桔等准球形水果在检测工作台与卸料工作台之间进行水果过渡。 背景技术 0002 大型的水果自动分选流水线设备一般都将水果的品质检测与分级卸料分设在不 同的工作台上进行， 检测工作台完成水果品质的检测和等级判定， 卸料工作台完成不同等 级水果的分等级自动卸料。 水果在两个工。
11、作台之间的过渡速度和过渡相位准确性直接关系 到整个分选流水线的分选速度和分选精度， 且过渡过程也是整个分选过程中最容易造成水 果机械和碰撞损伤的环节之一。 0003 现有的水果过渡装置基本分为三种类型 ： 指间穿插过渡式、 惯性前抛过渡式和夹 持过渡式。中国专利号为 ZL95103294.1、 名称为 “适于按预定标准分选并输送特别是水果 物品的装置” ， 采用了指间穿插过渡式水果过渡装置， 检测工作台采用带有环形凹槽的滚子 输送水果， 水果支撑在相邻滚子之间， 卸料工作台采用手爪式水果托架输送并卸料水果， 在 水果过渡段， 水果托架从相邻滚子之间的缝隙中自下而上地穿出， 手指从滚子凹槽中穿过。
12、 并将水果托出， 而实现过渡， 指间穿插式过渡装置过渡平稳、 过渡相位精确， 但手爪和带槽 滚子易造成水果压痕 ； 中国专利号 ZL200710071472.6、 名称为 “基于相位调整的水果精确 过渡系统” ， 采用了惯性前抛过渡式水果过渡装置， 检测工作台采用滚子输送水果， 水果支 撑在相邻滚子之间， 卸料工作台采用托盘输送并卸料水果， 且检测输送链和卸料输送链转 动方向相同， 在水果过渡段， 滚子随检测输送链一起沿其链轮自上而下转动， 托盘随卸料输 送链一起沿其链轮自下而上转动， 水果在惯性和重力作用下离开滚子， 并向斜下方抛落， 经 由过渡辊和毛刷辊的导引和缓冲限位， 落入自下而上转动。
13、过来的托盘中， 而实现过渡， 惯性 前抛式过渡装置结构简单、 经精确调整后过渡相位也能够满足实用要求， 但过渡过程为逆 向接果， 易造成水果的碰撞损伤 ； 中国专利申请号为 201010166992.7、 名称为 “无碰伤水果 过渡转换装置” ， 采用了夹持过渡式水果过渡装置， 在检测工作台和卸料工作台过渡区域的 上方设置了专门的夹持过渡装置， 由夹持机构将水果逐个地从检测工作台上夹持起来， 输 送并放置到卸料工作台上， 夹持式水果过渡装置过渡平稳、 过渡相位精确， 但结构复杂， 且 夹持过程易对水果造成挤压损伤。 发明内容 0004 本发明的目的是针对上述现有水果过渡装置的不足而提供一种包络。
14、换位式水果 过渡装置及基于该装置的水果过渡方法， 结构简单、 过渡相位精确、 过渡过程为包络旋转换 位顺向过渡， 不会造成任何的水果机械损伤， 且过渡相位不随水果半径和过渡速度的改变 而改变。 0005 本发明包络换位式水果过渡装置采用如下技术方案 ： 包络换位式水果过渡装置， 包括首尾重合相接的检测工作台和卸料工作台 ； 检测工作台包括两条检测输送链， 每条检 说 明 书 CN 102488299 B 3 2/5 页 4 测输送链均设置在一对检测输送链主动链轮和检测输送链从动链轮上， 两条检测输送链上 等间隔地设有若干个水果支撑滚子组件， 每个水果支撑滚子组件均包括一个滚子轴及绕其 转动的水。
15、果支撑滚子， 相邻的水果支撑滚子之间支撑一个水果 ； 卸料工作台包括两条卸料 输送链， 每条卸料输送链均设置在一组卸料输送链主动链轮、 卸料输送链上限位链轮、 卸料 输送链上转向轮、 卸料输送链从动链轮、 卸料输送链下转向轮和卸料输送链下限位链轮上， 两条卸料输送链上等间隔地设有若干个水果果托组件， 每个水果果托组件均包括一个果 托、 一个摩擦轮和一个果托定位弹簧片 ； 两个检测输送链主动链轮和两个卸料输送链从动 链轮共同设置在检测输送链主动链轮轴上， 卸料输送链与卸料输送链从动链轮外啮合， 其 啮合弧段和检测输送链与检测输送链主动链轮的啮合弧段圆心重合， 该区域的果托正好包 络在水果支撑滚子。
16、的外侧， 该区域为水果过渡区域 ； 在水果过渡区域的机架上固定有分设 在轴向平行的两平面内的的果托翻转弧形摩擦条和果托限位弧板， 沿卸料输送链的输送方 向， 果托翻转弧形摩擦条布置在前， 果托限位弧板布置在后， 两者前后相接 ； 果托翻转弧形 摩擦条与卸料输送链上转向轮同轴， 果托翻转弧形摩擦条的外表面与摩擦轮的外表面相压 触 ； 果托限位弧板分为前后相连、 平滑过渡的第一弧段和第二弧段， 第一弧段与卸料输送链 上转向轮同轴， 第二弧段与卸料输送链从动链轮同轴， 果托限位弧板的外表面与果托定位 弹簧片的外表面相压触。 0006 本发明包络换位式水果过渡方法采用的技术方案是包括如下步骤 ： 水果。
17、果托组件 随卸料输送链一起进入卸料输送链上转向轮的啮合区后， 摩擦轮逐渐与果托翻转弧形摩擦 条相压触， 水果果托组件被迫翻转， 直至果托口朝下 ； 然后， 摩擦轮与果托翻转弧形摩擦条 脱离接触， 果托定位弹簧片逐渐进入果托限位弧板第一弧段的限位区域， 并沿其滑动前进， 迫使果托逐渐朝向并罩住支撑在相邻水果支撑滚子之间的水果 ； 接着， 果托定位弹簧片进 入果托限位弧板的第二弧段， 通过上、 下两个卸料输送链转向轮的转向， 果托在卸料输送链 从动链轮上圆弧输送角度增大， 果托与水果支撑滚子之间的位置关系逐渐改变直至上下换 位， 水果则在惯性和重力作用下逐渐离开水果支撑滚子并进入果托中， 实现水果。
18、的平稳过 渡。 0007 与现有技术相比， 本发明具有以下优点 ： 0008 1、 检测工作台采用滚子输送水果， 卸料工作台采用果托输送并卸料水果， 在水果 过渡区域， 果托和滚子随各自输送链一起沿链轮自上而下输送， 果托包络在滚子外侧， 一直 朝向并罩着支撑在相邻滚子之间的水果， 随着圆弧输送角度的增大， 果托与滚子之间的位 置关系逐渐改变直至上下换位， 水果则在惯性和重力作用下逐渐离开滚子进入果托中， 从 而实现平稳过渡， 不会造成任何的水果机械损伤， 可广泛应用于苹果、 柑橘等准球形水果的 分级过渡。 0009 2、 过渡相位精确， 且过渡相位不随水果半径和过渡速度的改变而改变， 无需调。
19、整。 附图说明 0010 图 1 是包络换位式水果过渡装置的结构示意图 ； 0011 图 2 是卸料输送链主动链轮轴组件的结构示意图 ； 0012 图 3 是卸料输送链从动链轮轴组件的结构示意图 ； 0013 图 4 是检测输送链从动链轮轴组件的结构示意图 ； 说 明 书 CN 102488299 B 4 3/5 页 5 0014 图 5 是水果果托组件的结构示意图 ； 0015 图 6 是水果支撑滚子组件的结构示意图 ； 0016 图 7 是卸料输送链从动链轮的结构示意图。 0017 以上的图中有 ： 0018 1. 水果果托组件， 2. 摩擦轮， 3. 果托半轴， 4. 果托定位弹簧片， 。
20、5. 果托， 6. 卸料输 送链上限位链轮轴， 7. 卸料输送链上限位链轮， 8. 卸料输送链， 9. 果托限位弧板， 10. 卸料 输送链上转向轮， 11.卸料输送链上转向轮轴， 12.果托翻转弧形摩擦条， 13.水果， 14.水果 支撑滚子组件， 15. 水果支撑滚子， 16. 滚子轴， 17. 检测输送链， 18. 检测输送链从动链轮 轴， 19.检测输送链从动链轮， 20.卸料输送链从动链轮， 21.检测输送链主动链轮， 22.检测 输送链主动链轮轴， 23. 卸料输送链下转向轮， 24. 卸料输送链下转向轮轴， 25. 卸料输送链 下限位链轮轴， 26.卸料输送链下限位链轮， 27.。
21、传动链， 28.动力输入轴， 29.传动链主动链 轮， 30. 卸料输送链主动链轮， 31. 传动链从动链轮， 32. 卸料输送链主动链轮轴， 33. 轴承 座， 34.轴承， 35.链板限位套筒， 36.果托轴承限位板， 37.果托轴承， 38.卸料输送链外链板 附件， 39. 滚子轴固定圆螺母， 40. 滚子轴承， 41. 检测输送链外链板附件。 具体实施方式 0019 如图 1 所示， 包络换位式水果过渡装置包括首尾重合相接的检测工作台和卸料工 作台。 0020 检测工作台包括两条检测输送链 17， 每条检测输送链 17 均设置在一对检测输送 链主动链轮 21 和检测输送链从动链轮 19。
22、 上， 两条检测输送链 17 上等间隔地设有若干个水 果支撑滚子组件 14， 每个水果支撑滚子组件 14 均包括一个滚子轴 16 及绕其转动的水果支 撑滚子 15， 相邻的水果支撑滚子 15 之间支撑一个水果 13。 0021 卸料工作台包括两条卸料输送链 8， 每条卸料输送链 8 均设置在一组卸料输送链 主动链轮 30、 卸料输送链上限位链轮 7、 卸料输送链上转向轮 10、 卸料输送链从动链轮 20、 卸料输送链下转向轮23和卸料输送链下限位链轮26上， 其中， 卸料输送链上限位链轮7、 卸 料输送链从动链轮 20 和卸料输送链下限位链轮 26 与卸料输送链 8 外啮合。两条卸料输送 链 。
23、8 上等间隔地设有若干个水果果托组件 1， 每个水果果托组件 1 均包括一个果托 5、 一个 摩擦轮 2 和一个果托定位弹簧片 4。摩擦轮 2 与果托 5 固接在一起， 并可一同绕两端的果托 半轴 3 旋转， 果托定位弹簧片 4 固定在果托 5 上， 果托 5 用于承载并输送从检测工作台传递 过来的带有等级信息的水果 13。 0022 检测工作台和卸料工作台的输送动力都来自于动力输入轴 28， 参见图 1-2， 传动 链主动链轮 29 固定在动力输入轴 28 上， 并经传动链 27 连接传动链从动链轮 31 ； 传动链从 动链轮 31 和两个卸料输送链主动链轮 30 一起固定在卸料输送链主动链。
24、轮轴 32 上， 卸料输 送链主动链轮轴32则通过两端的轴承34和轴承座33固定在卸料工作台机架 （图中未示出） 上 ； 每个卸料输送链主动链轮30都通过一条卸料输送链8连接一组卸料输送链上限位链轮 7、 卸料输送链上转向轮10、 卸料输送链从动链轮20、 卸料输送链下转向轮23和卸料输送链 下限位链轮 26。再参见图 3， 两个卸料输送链从动链轮 20 和两个检测输送链主动链轮 21 共同设置在检测输送链主动链轮轴 22 上， 检测输送链主动链轮轴 22 则通过两端的轴承 34 和轴承座 33 固定在卸料工作台机架 （图中未示出） 上 ； 每个检测输送链主动链轮 21 都通过 说 明 书 C。
25、N 102488299 B 5 4/5 页 6 一条检测输送链 17 连接一个检测输送链从动链轮 19。再参见图 4， 两个检测输送链从动链 轮 19 一同固定在检测输送链从动链轮轴 18 上， 检测输送链从动链轮轴 18 则通过两端的轴 承 34 和轴承座 33 固定在检测工作台机架 （图中未示出机架） 上。 0023 参见图 5， 卸料输送链 8 带有卸料输送链外链板附件 38， 在两条卸料输送链 8 正对 的卸料输送链外链板附件 38 上通过两个果托半轴 3 等间隔地安装有若干个水果果托组件 1。果托 5 的两端带有果托轴承座孔， 分别固定有一个果托轴承 37， 果托半轴 3 的一端连接。
26、 果托轴承 37， 另一端则固定在卸料输送链外链板附件 38 上， 同一链节上的两个卸料输送链 外链板附件 38 之间用链板限位套筒 35 限位， 以保证两个果托半轴 3 的轴线重合， 果托轴承 37 依靠果托轴承座孔和果托轴承限位板 36 定位， 果托轴承限位板 36 再通过螺栓固定在水 果果托组件1上。 在每个果托5的一端上固定连接果托定位弹簧片4， 另一端上固定连接摩 擦轮 2， 使果托定位弹簧片 4、 摩擦轮 2 和果托 5 一同绕两端的果托半轴 3 旋转。在水果过 渡区域的机架上固定有分设在轴向平行的两个平面内的果托翻转弧形摩擦条 12 和果托限 位弧板 9， 沿卸料输送链的输送方向。
27、， 果托翻转弧形摩擦条 12 布置在前， 果托限位弧板 9 布 置在后， 两者前后相接。果托翻转弧形摩擦条 12 与卸料输送链上转向轮 10 同轴， 果托翻转 弧形摩擦条 12 的外表面与摩擦轮 2 的外表面相压触。果托限位弧板 9 分为前后相连、 平滑 过渡的第一弧段和第二弧段， 第一弧段与卸料输送链上转向轮 10 同轴， 第二弧段与卸料输 送链从动链轮 20 同轴， 果托限位弧板 9 的外表面与果托定位弹簧片 4 的外表面相压触。果 托限位弧板 9 第一弧段的圆弧角度为 30 45， 果托限位弧板 9 第二弧段的圆弧角度为 160 180， 果托翻转弧形摩擦条 12 的圆弧角度为 60 9。
28、0。 0024 参见图 6， 检测输送链 17 带有检测输送链外链板附件 41， 在两条检测输送链 17 正 对的检测输送链外链板附件41上通过滚子轴16等间隔地安装有若干个水果支撑滚子组件 14。水果支撑滚子 15 通过两个滚子轴承 40 安装在滚子轴 16 上， 并可绕滚子轴 16 转动， 滚 子轴 16 则通过滚子轴固定圆螺母 39 固定在两侧的检测输送链外链板附件 41 上。 0025 水果果托组件 1 随卸料输送链 8 一起进入卸料输送链上转向轮 10 的啮合区后， 其 摩擦轮 2 逐渐与果托翻转弧形摩擦条 12 相压触， 水果果托组件 1 被迫翻转， 直至果托口朝 下 ； 随后， 。
29、摩擦轮2与果托翻转弧形摩擦条12脱离接触， 而果托定位弹簧片4逐渐进入果托 限位弧板9第一弧段的限位区域， 并沿其滑动前进， 迫使果托5逐渐朝向并罩住支撑在相邻 水果支撑滚子 15 之间的水果 13 ； 随后果托定位弹簧片 4 进入果托限位弧板 9 的第二弧段， 通过上、 下两个卸料输送链转向轮10和23的转向， 卸料输送链8与卸料输送链从动链轮20 外啮合， 其啮合弧段和检测输送链17与检测输送链主动链轮21的啮合弧段圆心重合， 该区 域内的果托 5 正好包络在水果支撑滚子 15 的外侧， 且每个果托 5 都一直正对一个支撑在相 邻水果支撑滚子 15 之间的水果 13 ； 随着果托 5 在卸。
30、料输送链从动链轮 20 上圆弧输送角度 的增大， 果托 5 与水果支撑滚子 15 之间的位置关系逐渐改变直至上下换位， 水果 13 则在惯 性和重力作用下逐渐离开水果支撑滚子 15， 并进入果托 5 中， 从而实现了水果 13 的平稳过 渡。 0026 参见图 7， 卸料输送链从动链轮 20 的圆周上有若干个等间距排列的大齿槽， 大齿 槽与大齿槽之间的间隔角度与卸料输送链从动链轮 20 上水果果托组件 1 之间的间隔角度 相等 ； 齿槽的深度是链板限位套筒35到其所在卸料输送链8链节的滚子轴轴线之间的最远 距离， 链板限位套筒 35 支撑在大齿槽底部， 而其所在链节的滚子轴轴线正好位于卸料输送。
31、 说 明 书 CN 102488299 B 6 5/5 页 7 链从动链轮 20 的分度圆上。 0027 最后应当说明的是， 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参 照较佳实施例对本发明进行了详细说明， 本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本发明 的技术方案进行修改或等同替换， 而不脱离本发明技术方案的精神和范围， 其均应涵盖在 本发明的权利要求范围之内。 说 明 书 CN 102488299 B 7 1/4 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102488299 B 8 2/4 页 9 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102488299 B 9 3/4 页 10 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 102488299 B 10 4/4 页 11 图 7 说 明 书 附 图 CN 102488299 B 11 。