一種水果輸送承載托輥的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種水果檢測分級的水果承載托輥，用于水果分級的水果輸送及旋轉，該承載托輥包括承載軸，摩擦輪，傳動銷軸，錐形滾子，壓縮彈簧等。承載軸通過兩端設有銷孔，中間設有限位臺；摩擦輪在結構上其外徑大于錐形滾子的大端直徑，并且可繞承載軸的自主轉動，摩擦輪外徑大于錐形滾子的大端直徑；錐形滾子輪廓呈斜錐形，滑動孔與承載軸之間為間隙配合，可實現錐形滾子與承載軸之間的軸向滑動和繞軸的轉動；傳動銷軸，一端為螺紋桿，另一端為光滑桿；壓縮彈簧套裝在承載軸上，為錐形滾子提供軸向壓緊力；本發明結構簡單，主要用于水果的檢測分級，可降低生產成本，具有一定的實用價值。
【專利說明】
一種水果輸送承載托輥
技術領域
[0001]本發明涉及一種水果檢測分級機的水果輸送承載托輥，用于基于機器視覺的橢圓型水果在線檢測與分級，屬于水果加工機械技術領域。
【背景技術】
[0002]我國是世界農業大國，也是世界水果生產大國，我國水果產量多，但出口率低，2015年優質果僅占我國水果產量的40%，級別更高的禮品果僅占5%，其主要原因是我國的水果的品種不高，以及我國的水果魚龍混雜，分級技術不高所致。
[0003]2000年以來，國內外在水果檢測方面均采用機器視覺系統，主要包括水果尺寸檢測，果形檢測，果實表面缺陷檢測等;水果的輸送和旋轉是實現機器視覺檢測的必要條件，而水果承載托輥是水果輸送和旋轉的關鍵部件，國內外學者研制了滾子式、鏈條式、果杯式等托輥，但由于已經有的這些水果托輥有的無法實現全表面檢測，有的即使實現了又由于反轉時間太短無法拍攝全表面的圖像，均不能很好的滿足市場需求。
[0004]市場已有的這類水果機械的自動分選由上果裝置，承載輸送及旋轉裝置，分選裝置和卸果裝置等組成，在工作工程中上果裝置上果后，由輸送裝置送到分選裝置內，水果在分選裝置內旋轉通過高光譜拍攝實現全表面檢測，再由傳感裝置根據檢測結果輸送到已設好的卸果裝置卸果實現水果的分選;從整機結構來看，水果的輸送旋轉裝置使其關鍵部件，而水果承載托輥又是水果輸送旋轉裝置的關鍵部件，它是與水果直接接觸的部件，用于實現水果的輸送與旋轉。水果承載托輥既要完成相應的輸送、旋轉及卸果功能，還要降低與水果皮的直接接觸，減少檢測過程中的機械損傷率。同時，它還得考慮水果的大小，以提高檢測分級的精度，已投入市場的水果檢測分級機器，輸送裝置中水果的承載托輥單一，只能實現某一尺寸范圍內的水果的檢測分級，增加了生產成本，不利于水果的檢測分級。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種水果輸送承載托輥，在錐形滾子(4)和摩擦輪(2)之間安裝有蓄能彈簧(5)，能使錐形滾子(4)軸向行程自行調節，故能用于檢測大小不同水果。
[0006]本發明公開了一種用于水果分級檢測的雙錐壓縮式自適應水果承載托輥，主要包括承載軸(I)，摩擦輪(2)，傳動銷軸(3)，錐形滾子(4)，壓縮彈簧(5)等。所述的承載軸(I)通過兩端的銷孔(13)，可與鏈條輸送帶相連，中間設有限位臺(16)，用于限制錐形滾子(4)的行程，同時為摩擦輪(2)，傳動銷軸(3)，錐形滾子(4)和壓縮彈簧(5)等提供支撐。所述的摩擦輪(2)，在結構上其外徑大于錐形滾子(4)的大端直徑，并通過滾動軸承(12)裝在承載軸
(I)上，摩擦輪(2)在外部摩擦力的作用下自主轉動，滾動軸承(12)通過軸臺(10)和軸用彈性擋圈(11)實現軸向定位，摩擦輪(2)通過凸臺(14)和孔用彈性擋圈(15)實現軸向定位，摩擦輪(2)外徑大于錐形滾子(4)的大端直徑，另外摩擦輪(2)的端面上設有三個均勻分布的通孔，其通孔圓心到承載軸軸心的距離與錐形滾子(4)上均勻分布的絲孔(7)圓心到軸心的距離相等。所述的錐形滾子(4)輪廓呈斜錐形，內部設有滑動孔(8)和彈簧槽(9)，滑動孔(8)與承載軸(I)之間為間隙配合，可實現錐形滾子(4)與承載軸(I)之間的軸向滑動和繞軸的轉動，彈簧槽(9)用于安裝彈簧(5)，并為彈簧(5)提供軸向間距，另外在錐形滾子(4)的后端面上還設有三個均勻分布的絲孔。所述的傳動銷軸(3)，一端為螺紋桿，另一端為光滑桿，帶螺紋的一端與錐形滾子(4)上的絲孔(7)實現螺紋連接，另一端通過摩擦輪(2)上的通孔
[6]，且傳動銷軸(3)的直徑略小于通孔(6)的直徑，在蓄能彈簧(5)被壓縮和恢復彈性變形的過程中，傳動銷軸(3)可沿通孔(6)的方向自由滑動(7)，實現與傳動銷軸(3)的螺紋連接。所述的壓縮彈簧(5)套裝在承載軸(I)上，位于錐形滾子(4)外端面上的彈簧槽(9)和摩擦輪(2)之間，為錐形滾子(4)提供軸向壓緊力。
[0007]所述的一種水果承載托輥，在錐形滾子(4)和摩擦輪(2)之間設有壓縮彈簧(5)，以適應大小不同的水果。
[0008]所述的錐形滾子(4)外面設有柔性材料，降低水果的機械損傷。
[0009]本發明特有的結構:包括承載軸，摩擦輪，傳動銷軸，錐形滾子，壓縮彈簧等。承載軸通過兩端的銷孔，可與鏈條輸送帶相連，中間設有限位臺，用于限制錐形滾子的行程，同時為摩擦輪，傳動銷軸，錐形滾子和壓縮彈簧等提供支撐;摩擦輪在結構上其外徑大于錐形滾子的大端直徑，并通過滾動軸承裝在承載軸上，摩擦輪可繞承載軸自主轉動，滾動軸承通過軸臺和軸用彈性擋圈實現軸向定位，摩擦輪通過凸臺和孔用彈性擋圈實現軸向定位，摩擦輪外徑大于錐形滾子的大端直徑，另外摩擦輪的端面上設有三個均勻分布的通孔，其通孔圓心到承載軸軸心的距離與錐形滾子上均勻分布的絲孔圓心到軸心的距離相等;錐形滾子輪廓呈斜錐形，內部設有滑動孔和彈簧槽，滑動孔與承載軸之間為間隙配合，可實現錐形滾子與承載軸之間的軸向滑動和繞軸的轉動，彈簧槽用于安裝彈簧，并為彈簧提供軸向間距，另外在錐形滾子的后端面上還設有三個均勻分布的絲孔，實現與傳動銷軸的螺紋連接；傳動銷軸，一端為螺紋桿，另一端為光滑桿，帶螺紋的一端與錐形滾子上的絲孔實現螺紋連接，另一端通過摩擦輪上的通孔，且傳動銷軸的直徑略小于通孔的直徑，在蓄能彈簧被壓縮和恢復彈性變形的過程中，傳動銷軸可沿通孔的方向自由滑動;壓縮彈簧套裝在承載軸上，位于錐形滾子外端面上的彈簧槽和摩擦輪之間，為錐形滾子提供軸向壓緊力。
[0010]本發明的主要工作過程，如圖5所示，將橢球形水果放置于兩組相鄰水果承載托輥的四個錐形滾子之上，錐形滾子在水果重力的作用下產生軸向壓力，壓縮位于錐形滾子和摩擦輪之間的壓縮彈簧，并使四個錐形滾子產生軸向運動以自動適應橢球形水果的外形輪廓。摩擦輪在外部摩擦力的作用下自主轉動，并通過傳動銷軸帶動錐形滾子轉動，水果在錐形滾子的摩擦力的作用下實現翻轉運動。同時，承載軸通過兩端的銷軸孔與鏈條輸送帶相連，并在鏈條輸送帶的帶動下實現前進運動，進而實現水果的輸送功能。
[0011]本發明工作過程中，一種水果輸送承載托輥的受力狀態如圖4所示，錐形滾子受到軸向壓力F的作用，壓縮彈簧被壓縮，兩錐形滾子沿著承載軸反向運動，當F增加時，兩錐形滾子之間的間距逐漸增大，當F減小時，兩錐形滾子之間的間距逐漸減小，當F達到某一定值而保持不變時，壓縮彈簧的彈力與軸向壓力F保持平衡，兩錐形滾子的間距保持某一定值，水果輸送承載托輥處于受力平衡狀態。
[0012]本發明所涉及的水果輸送承載托輥在工作過程中能夠自動適用不同大小的水果，如圖5所示是該承載托輥在承載大、中、小三種不同類型水果時的工作狀態示意圖。當承載小型水果時，如圖5(1)所示，由于小型水果的自身重力較小，其對錐形滾子產生的軸向壓力Fl也較小，錐形滾子產生的軸向位移量也較小，平衡狀態時兩對錐形滾子的間距為LI;當承載中型水果時，如圖5(2)所示，由于中型水果的自身重力稍大，其對錐形滾子產生的軸向壓力F2增大，錐形滾子產生的軸向位移量也增加，平衡狀態時兩對錐形滾子的間距為L2;當承載大型水果時，如圖5(3)所示，由于大型水果的自身重力最大，其對錐形滾子產生的軸向壓力F3也最大，錐形滾子產生的軸向位移量達到最大值，平衡狀態時兩對錐形滾子的間距為L3。上述的三種工作狀態是針對大、中、小三種不同類型水果時的工作狀態，對于不同大小的水果同樣適用上述原理。
[0013]本發明與現有的技術相比較，具有以下優點:1、本發明最大的優點就是同時實現了錐形滾子(4)的軸向運動和繞軸的轉動，并在錐形滾子(4)和摩擦輪(2)之間安裝了蓄能彈簧(5)，在蓄能彈簧(5)的作用下，實現了錐形滾子(4)軸向行程的自動調節，以適應不同大小的水果。2、本發明結構簡單，錐形滾子表面的柔性材料能有效降低水果在檢測過程中的機械損傷，在水果自動檢測方面具有一定的實用價值。【附圖說明】圖1是本發明整體結構示意圖。
[0014]圖2是錐形滾子剖視圖和左視圖。
[0015]圖3是摩擦輪主視圖。
[0016]圖4是水果承載過程的受力示意圖。
[0017]圖5是水果承載示意圖。
[0018]附圖所示:I為承載軸，2為摩擦輪，3傳動銷軸、4錐形滾子、5壓縮彈簧、6摩擦輪通孔7絲孔、8滑動孔、9彈簧槽10、軸臺11、軸用彈性擋圈12、軸承13、銷軸孔14、凸臺
15、孔用彈性擋圈16、限位軸臺17、柔性材料。
【具體實施方式】
[0019]實施例1:參照圖1?圖5，本實例為一種水果輸送承載托輥的結構及工作過程。所述的一種水果承載托輥主要由承載軸(I)、摩擦輪(2)、傳動銷軸(3)、錐形滾子(4)、壓縮彈簧(5)等組成。所述的一種水果輸送承載托輥的整體結構，其中，所述的承載軸(I)通過兩端的銷孔(13)，可與鏈條輸送帶相連，中間設有限位臺(16)，用于限制錐形滾子(4)的行程，同時為摩擦輪(2)，傳動銷軸(3)，錐形滾子(4)和壓縮彈簧(5)等提供支撐。所述的摩擦輪(2)，在結構上其外徑大于錐形滾子(4)的大端直徑，并通過滾動軸承(12)裝在承載軸(I)上，摩擦輪(2)在外部摩擦力的作用下自主轉動，滾動軸承(12)通過軸臺(10)和軸用彈性擋圈(11)實現軸向定位，摩擦輪(2)通過凸臺(14)和孔用彈性擋圈(15)實現軸向定位，摩擦輪
(2)外徑大于錐形滾子(4)的大端直徑，另外摩擦輪(2)的端面上設有三個均勻分布的通孔，其通孔圓心到承載軸軸心的距離與錐形滾子(4)上均勻分布的絲孔(7)圓心到軸心的距離相等。所述的錐形滾子(4)輪廓呈斜錐形，內部設有滑動孔(8)和彈簧槽(9)，滑動孔(8)與承載軸(I)之間為間隙配合，可實現錐形滾子(4)與承載軸(I)之間的軸向滑動和繞軸的轉動，彈簧槽(9)用于安裝彈簧(5)，并為彈簧(5)提供軸向間距，另外在錐形滾子(4)的后端面上還設有三個均勻分布的絲孔。所述的傳動銷軸(3)，一端為螺紋桿，另一端為光滑桿，帶螺紋的一端與錐形滾子(4)上的絲孔(7)實現螺紋連接，另一端通過摩擦輪(2)上的通孔
(6)，且傳動銷軸(3)的直徑略小于通孔(6)的直徑，在蓄能彈簧(5)被壓縮和恢復彈性變形的過程中，傳動銷軸(3)可沿通孔(6)的方向自由滑動(7)，實現與傳動銷軸(3)的螺紋連接。所述的壓縮彈簧(5)套裝在承載軸(I)上，位于錐形滾子(4)外端面上的彈簧槽(9)和摩擦輪
(2)之間，為錐形滾子(4)提供軸向壓緊力。
[0020]實施實例2:與實例I相比，本實例的不同之處在于所述的一種水果承載托輥在在摩擦輪(2)和錐形滾子(4)之間設有壓縮彈簧(5)，錐形滾子(4)既可以繞承載軸(I)轉動，又能夠在不同外界壓力的作用下自行調節軸向行程，以適應大小不同的水果。
[0021]實施實例3:與實例2相比，本實例的不同之處在于所述的錐形滾子(4)表面設有柔性材料。
【主權項】
1.一種水果輸送承載托輥主要包括承載軸(I)、摩擦輪(2)、傳動銷軸(3)、錐形滾子(4)、壓縮彈簧(5)。其中，承載軸(I)兩端設有銷孔(13)，可與鏈條輸送帶相連，中間設有限位臺(16)，用于限制錐形滾子(4)的行程，同時為摩擦輪(2)，傳動銷軸(3)，錐形滾子(4)和壓縮彈簧(5)等提供支撐;錐形滾子(4)輪廓呈斜錐形，內部設有滑動孔(8)和彈簧槽(9)，滑動孔(8)與承載軸(I)之間為間隙配合，可實現錐形滾子(4)與承載軸(I)之間的軸向滑動和繞軸的轉動，彈簧槽(9)用于安裝彈簧(5)，并為彈簧(5)提供軸向間距，另外在錐形滾子(4)的后端面上還設有三個均勻分布的絲孔(7);摩擦輪(2)通過滾動軸承(12)安裝在承載軸(I)上，可繞承載軸(I)自由轉動，滾動軸承(12)通過軸臺(10)和軸用彈性擋圈(11)實現軸向定位，摩擦輪(2)通過凸臺(14)和孔用彈性擋圈(15)實現軸向定位，摩擦輪(2)外徑大于錐形滾子(4)的大端直徑，另外摩擦輪(2)的端面上設有三個均勻分布的通孔，其通孔圓心到承載軸軸心的距離與錐形滾子(4)上均勻分布的絲孔(7)圓心到軸心的距離相等;傳動銷軸(3)—端為螺紋桿，另一端為光滑桿，帶螺紋的一端與錐形滾子(4)上的絲孔(7)實現螺紋連接，另一端穿過摩擦輪(2)上的通孔(6)，且傳動銷軸(3)的直徑略小于通孔(6)的直徑，可沿通孔(6)方向自由滑動;壓縮彈簧(5)套裝在承載軸(I)上，位于錐形滾子(4)外端面上的彈簧槽(9)和摩擦輪(2)之間，為錐形滾子(4)提供軸向壓緊力。2.如權利要求所述的一種水果輸送承載托輥，其特征在于在摩擦輪(2)和錐形滾子(4)之間設有壓縮彈簧(5)，錐形滾子(4)既可以繞承載軸(I)轉動，又能夠在不同外界壓力的作用下自行調節軸向行程，以適應大小不同的水果。3.如權利要求1或2所述的一種水果輸送承載托輥，其特征在于錐形滾子的表面設有柔性材料。
【文檔編號】B65G39/04GK106005947SQ201610026109
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年1月15日
【發明人】馬本學, 李小霞, 王運祥, 張巍, 董東東, 呂琛, 王虎挺
【申請人】石河子大學