一种水果自动清洗分拣机论文和设计-刘桂涛

全文摘要

本实用新型涉及一种水果自动清洗分拣机，包括机架、自前向后依次设置在机架上的清洗机构及分拣机构，清洗机构包括前毛刷滚筒、后毛刷滚筒、用于驱动前、后毛刷滚筒转动的毛刷滚筒动力机构及喷水机构，喷水机构包括喷头及水泵，喷头通过供水管路与供水箱连接，水泵安装在所述供水管路上，所述毛刷滚筒的下方设有接水箱；分拣机构包括筛选滚筒、用于驱动筛选滚筒转动的筛选滚筒动力机构及设于所述筛选滚筒下方的收集箱。本实用新型结构简单，简化了水果加工处理工序，实现水果清洗及分拣的自动化及智能化，提高了清洗及分拣的效率，清洗分拣后的水果表面质量好，清洗与分拣顺利衔接大大节约了成本，减小了设备的体积，更适用于中小型农户使用。

主设计要求

1.一种水果自动清洗分拣机，其特征在于，包括机架、自前向后依次设置在机架上的清洗机构及分拣机构，所述清洗机构包括前毛刷滚筒、后毛刷滚筒、用于驱动前、后毛刷滚筒转动的毛刷滚筒动力机构及喷水机构，所述喷水机构包括喷头及水泵，所述喷头通过供水管路与供水箱连接，所述水泵安装在所述供水管路上，所述毛刷滚筒的下方设有接水箱；所述分拣机构包括筛选滚筒、用于驱动筛选滚筒转动的筛选滚筒动力机构及设于所述筛选滚筒下方的收集箱，所述筛选滚筒的一端与所述的清洗机构的出料口连通，所述筛选滚筒的另一端封闭，所述筛选滚筒自前向后依次设有一级分拣区、二级分拣区及三级分拣区，所述一级分拣区、二级分拣区及三级分拣区上的孔洞依次由小到大递增。

设计方案

所述分拣机构包括筛选滚筒、用于驱动筛选滚筒转动的筛选滚筒动力机构及设于所述筛选滚筒下方的收集箱，所述筛选滚筒的一端与所述的清洗机构的出料口连通，所述筛选滚筒的另一端封闭，所述筛选滚筒自前向后依次设有一级分拣区、二级分拣区及三级分拣区，所述一级分拣区、二级分拣区及三级分拣区上的孔洞依次由小到大递增。

2.根据权利要求1所述的水果自动清洗分拣机，其特征在于，还包括用于将清洗后的水果由清洗机构推入到分拣机构的推料机构，所述的推料机构包括滑动板、推板、用于驱动推板转动的推板舵机、用于对滑动板进行导向的导杆及用于驱动滑动板前、后移动的滑动板动力机构，所述推板通过所述推板舵机安装在所述滑动板上，所述滑动板的两端分别与所述导杆连接。

3.根据权利要求1或2所述的水果自动清洗分拣机，其特征在于，还包括上料机构，所述上料机构设置在所述清洗机构的前侧，所述上料机构包括上料仓，所述上料仓的出料侧设有出料挡板，所述出料挡板在其两侧的出料挡板控制机构的作用下开合。

4.根据权利要求3所述的水果自动清洗分拣机，其特征在于，所述出料挡板控制机构包括挡板舵机、舵机拨条、连杆及挡板短轴，所述挡板短轴的一端与所述出料挡板连接，另一端与所述连杆的一端铰接，所述舵机拨条的一端与所述挡板舵机连接，另一端与所述连杆的另一端铰接。

5.根据权利要求1所述的水果自动清洗分拣机，其特征在于，所述毛刷滚筒动力机构包括前滚筒电机、前传动皮带轮、前滚筒皮带轮、后滚筒电机、后滚筒皮带轮及后滚筒皮带轮，所述前、后传动皮带轮分别设置在所述前、后滚筒电机的输出轴上，所述前、后滚筒皮带轮分别对应设置在所述前、后毛刷滚筒的滚筒轴上，所述前传动皮带轮通过皮带与所述前滚筒皮带轮连接，相邻的前毛刷滚筒的前滚筒皮带轮之间通过皮带连接，所述后传动皮带轮通过皮带与所述后滚筒皮带轮连接，相邻的后毛刷滚筒的后滚筒皮带轮之间通过皮带连接。

6.根据权利要求1所述的水果自动清洗分拣机，其特征在于，所述筛选滚筒动力机构包括筛选滚筒电机及筛选滚筒支架，所述筛选滚筒电机安装在所述机架上，所述筛选滚筒支架的外侧与所述筛选滚筒连接，所述筛选滚筒支架的中心设有筛选滚筒支撑杆，所述筛选滚筒支撑杆的一端与所述筛选滚筒电机的输出轴连接，另一端通过轴承座与所述机架连接。

7.根据权利要求2所述的水果自动清洗分拣机，其特征在于，所述滑动板动力机构包括驱动电机、传动轮、前传动轴、后传动轴、前皮带轮、后皮带轮及环绕在前、后皮带轮上的滑动板传动皮带，所述滑动板传动皮带与所述滑动板连接，所述驱动电机安装在所述机架上，所述前、后传动轴的两端分别通过轴承座与所述机架连接，所述驱动电机的输出轴上设有电机传动轮，所述电机传动轮通过皮带与所述传动轮连接，所述传动轮设置在所述前传动轴的中部，所述前皮带轮安装在所述前传动轴的两端，所述后皮带轮安装在所述后传动轴的两端。

8.根据权利要求1所述的水果自动清洗分拣机，其特征在于，在所述收集箱与所述筛选滚筒之间设有导向滑道，所述导向滑道安装在所述机架上。

9.根据权利要求1所述的水果自动清洗分拣机，其特征在于，所述清洗机构的进料口处设有传感器。

10.根据权利要求1所述的水果自动清洗分拣机，其特征在于，所述毛刷滚筒的两端分别设有左挡料板及右挡料板。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水果自动清洗分拣机，属于水果清洗分拣技术领域。

背景技术

目前，我国农业生产相对落后,大部分从事农业生产的地区依然依靠农民的经验和农民劳动,这带来的问题是,一方面大量浪费人力物力,另一方便不利于环境保护。因此,我国出台了许多政策用来增加智能农业发展的步伐, 希望利用智能农业的优势,大幅度降低农业生产成本,提高效率,保护农村生态环境,实现可持续发展现代农业。我国是水果生产大国，生产的水果由农地到市场需要经过一系列的再生产加工处理，现在的超市及高级水果售卖对水果的卖相要求高，尤其是对水果表面是否干净美观及水果的大小，故需要对水果进行清洗及分拣，对于水果生产与加工方面，机械化仅仅局限于大型果农和少数经济发展较快的地方，绝大多数中小型果农还是采用以人力为主的加工方式。目前市场上存在的使用于中小型农户的智能化机械种类和数量很少，中小型农户的农业智能化发现缓慢。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单，自动清洗水果并根据水果的大小自动分拣装箱的水果自动清洗分拣机。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种水果自动清洗分拣机，包括机架、自前向后依次设置在机架上的清洗机构及分拣机构，所述清洗机构包括前毛刷滚筒、后毛刷滚筒、用于驱动前、后毛刷滚筒转动的毛刷滚筒动力机构及喷水机构，所述喷水机构包括喷头及水泵，所述喷头通过供水管路与供水箱连接，所述水泵安装在所述供水管路上，所述毛刷滚筒的下方设有接水箱；

本实用新型的有益效果是：不同大小的水果进入到清洗机构内，清洗可通过前、后毛刷滚筒的分别转动对水果进行清洗，为了满足水果的清洗效果的要求，在毛刷滚筒动力机构的作用下，前毛刷滚筒可逆时针转动，后毛刷滚筒可顺时针转动，水泵启动供水，喷头喷水对进入到清洗区的水果进行清洗，待清洗完成后，水泵停止供水，前、后毛刷滚筒继续转动可将水果表面水分甩掉，然后毛刷滚筒动力机构作用，后毛刷滚筒逆时针转动，在前、后毛刷滚筒的转动下清洗后的水果出料进入到筛选滚筒内，水果依次经过一级、二级及三级分拣区，对应符合各个分拣区的孔洞的水果分别穿过对应的分拣区孔洞进入到对应分拣区下方的收集箱内。本实用新型结构简单，简化了水果加工处理工序，实现水果清洗及分拣的自动化及智能化，提高了清洗及分拣的效率，清洗分拣后的水果表面质量好，清洗与分拣顺利衔接大大节约了成本，减小了设备的体积，更适用于中小型农户使用。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步的，还包括用于将清洗后的水果由清洗机构推入到分拣机构的推料机构，所述的推料机构包括滑动板、推板、用于驱动推板转动的推板舵机、用于对滑动板进行导向的导杆及用于驱动滑动板前、后移动的滑动板动力机构，所述推板通过所述推板舵机安装在所述滑动板上，所述滑动板的两端分别与所述导杆连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，尽管通过毛刷滚筒的转动也可以使得清洗后的水果出料，但是采用毛刷滚筒出料，出料效率低，也不能保证清洗后的水果完全出料，故设计推料机构，推料机构有针对性的对清洗后的水果辅助其完全出料，提高了水果由清洗机构进入到分拣机构的效率。

进一步的，还包括上料机构，所述上料机构设置在所述清洗机构的前侧，所述上料机构包括上料仓，所述上料仓的出料侧设有出料挡板，所述出料挡板在其两侧的出料挡板控制机构的作用下开合。

采用上述进一步方案的有益效果是，可通过上料仓进行上料，当进入到清洗机构内的水果达到一定数量时，可通过出料挡板控制机构将出料挡板合起，将上料仓内的水果阻挡住，然后清洗机构可以对进入到清洗区内的水果进行清洗，清洗一定数量的水果清洗后的水果质量高。

进一步的，所述出料挡板控制机构包括挡板舵机、舵机拨条、连杆及挡板短轴，所述挡板短轴的一端与所述出料挡板连接，另一端与所述连杆的一端铰接，所述舵机拨条的一端与所述挡板舵机连接，另一端与所述连杆的另一端铰接。

采用上述进一步方案的有益效果是，出料挡板的开合可通过出料挡板控制机构实现，具体是采用舵机，舵机通过连杆带动出料挡板的开合，结构简单，控制方便，便于后序维护。

进一步的，所述毛刷滚筒动力机构包括前滚筒电机、前传动皮带轮、前滚筒皮带轮、后滚筒电机、后滚筒皮带轮及后滚筒皮带轮，所述前、后传动皮带轮分别设置在所述前、后滚筒电机的输出轴上，所述前、后滚筒皮带轮分别对应设置在所述前、后毛刷滚筒的滚筒轴上，所述前传动皮带轮通过皮带与所述前滚筒皮带轮连接，相邻的前毛刷滚筒的前滚筒皮带轮之间通过皮带连接，所述后传动皮带轮通过皮带与所述后滚筒皮带轮连接，相邻的后毛刷滚筒的后滚筒皮带轮之间通过皮带连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，可通过前滚筒电机来控制前毛刷滚筒的转动方向，通过后滚筒电机控制后毛刷滚筒的转动方向，如在清洗机构开始工作时，前毛刷滚筒逆时针旋转，后毛刷滚筒顺时针旋转，旋转的毛刷能将水果上的尘土清扫干净，同时水泵作用，毛刷滚筒上方的喷头开始喷水清洗水果，待达到预定清洗时间后，水泵停止进水，前、后毛刷滚筒继续转动，对水果表面的水分进行清理，然后后毛刷滚筒逆时针旋转，水果在前、后毛刷滚筒的作用下向分拣机构移动，此时也可通过推料机构辅助出料，推板在推板舵机的作用下顺时针旋转90度，推板由水平方向转成竖直方向，在导杆及滑动板动力机构的作用下向后移动，将清洗后的水果推入到分拣机构内进行分拣。

进一步的，所述筛选滚筒动力机构包括筛选滚筒电机及筛选滚筒支架，所述筛选滚筒电机安装在所述机架上，所述筛选滚筒支架的外侧与所述筛选滚筒连接，所述筛选滚筒支架的中心设有筛选滚筒支撑杆，所述筛选滚筒支撑杆的一端与所述筛选滚筒电机的输出轴连接，另一端通过轴承座与所述机架连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，筛选滚筒支架支撑在筛选滚筒的内部用于支撑筛选滚筒，同时在筛选滚筒电机的作用下带动筛选滚筒转动，稍小的水果能从小孔洞落下，大的水果会继续向后滚动从大的孔洞落下，以此来分开不同大小的水果达到分级的效果。

进一步的，所述滑动板动力机构包括驱动电机、传动轮、前传动轴、后传动轴、前皮带轮、后皮带轮及环绕在前、后皮带轮上的滑动板传动皮带，所述滑动板传动皮带与所述滑动板连接，所述驱动电机安装在所述机架上，所述前、后传动轴的两端分别通过轴承座与所述机架连接，所述驱动电机的输出轴上设有电机传动轮，所述电机传动轮通过皮带与所述传动轮连接，所述传动轮设置在所述前传动轴的中部，所述前皮带轮安装在所述前传动轴的两端，所述后皮带轮安装在所述后传动轴的两端。

采用上述进一步方案的有益效果是，驱动电机动作，传动轮转动，前传动轴转动，前皮带轮转动，通过滑板传动皮带带动后传动轴转动，滑动板传动皮带前、后动作带动滑动板前、后移动，从而带动推板将清洗后的水果由清洗机构推入到分拣机构内筛选装箱。

进一步的，在所述收集箱与所述筛选滚筒之间设有导向滑道，所述导向滑道安装在所述机架上。

采用上述进一步方案的有益效果是，对经过筛选滚筒的孔洞进入到收集箱内的水果进行导向，避免水果直接坠落出现损坏，提高水果表面质量。

进一步的，所述清洗机构的进料口处设有传感器。

采用上述进一步方案的有益效果是，用于检测通过进料口处的水果的个数，待传感器检测到清洗机构内水果已达设定数量，则传感器给控制系统信号，控制出料挡板合起不在进料，便于对进入到清洗机构的水果集中进行清洗。

进一步的，所述毛刷滚筒的两端分别设有左挡料板及右挡料板。

采用上述进一步方案的有益效果是，可对推料机构的推料过程中推板的两端进行导向以保证清洗后的水果能顺利的进入到分拣机构内进行分选装箱。

附图说明

图1为本实用新型的平面结构示意图；

图2为本实用新型的立体结构示意图；

图3为本实用新型的出料挡板的立体结构示意图；

图4为本实用新型的推板的立体结构示意图；

图中，1、机架；2、前毛刷滚筒；3、后毛刷滚筒；4、喷头；5、接水箱；6、筛选滚筒；7、一级分拣区；8、二级分拣区；9、三级分拣区；11、孔洞；12、收集箱；13、滑动板；14、推板；15、推板舵机；16、导杆；17、上料仓；18、出料挡板；19、挡板舵机；20、舵机拨条；21、连杆；22、挡板短轴；23、前滚筒电机；24、前滚筒皮带轮；25、后滚筒电机；26、后滚筒皮带轮；27、筛选滚筒电机；28、筛选滚筒支架；29、筛选滚筒支撑杆； 30、驱动电机；31、传动轮；32、前传动轴；33、后传动轴；34、前皮带轮； 35、后皮带轮；36、滑动板传动皮带；37、导向滑道；38、挡料板。

具体实施方式

以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1-图4所示，一种水果自动清洗分拣机，包括机架1、自前向后依次设置在机架上的清洗机构及分拣机构，所述清洗机构包括前毛刷滚筒2、后毛刷滚筒3、用于驱动前、后毛刷滚筒转动的毛刷滚筒动力机构及喷水机构，所述喷水机构包括喷头4及水泵，所述喷头通过供水管路与供水箱连接，所述水泵安装在所述供水管路上，所述毛刷滚筒的下方设有接水箱5；

所述分拣机构包括筛选滚筒6、用于驱动筛选滚筒转动的筛选滚筒动力机构及设于所述筛选滚筒下方的收集箱12，所述筛选滚筒的一端与所述的清洗机构的出料口连通，所述筛选滚筒的另一端封闭，所述筛选滚筒自前向后依次设有一级分拣区7、二级分拣区8及三级分拣区9，所述一级分拣区、二级分拣区及三级分拣区上的孔洞11依次由小到大递增。

还包括用于将清洗后的水果由清洗机构推入到分拣机构的推料机构，所述的推料机构包括滑动板13、推板14、用于驱动推板转动的推板舵机15、用于对滑动板进行导向的导杆16及用于驱动滑动板前、后移动的滑动板动力机构，所述推板通过所述推板舵机安装在所述滑动板上，所述滑动板的两端分别与所述导杆连接。尽管通过毛刷滚筒的转动也可以使得清洗后的水果出料，但是采用毛刷滚筒出料，出料效率低，也不能保证清洗后的水果完全出料，故设计推料机构，推料机构有针对性的对清洗后的水果辅助其完全出料，提高了水果由清洗机构进入到分拣机构的效率。

还包括上料机构，所述上料机构设置在所述清洗机构的前侧，所述上料机构包括上料仓17，所述上料仓的出料侧设有出料挡板18，所述出料挡板在其两侧的出料挡板控制机构的作用下开合。可通过上料仓进行上料，当进入到清洗机构内的水果达到一定数量时，可通过出料挡板控制机构将出料挡板合起，将上料仓内的水果阻挡住，然后清洗机构可以对进入到清洗区内的水果进行清洗，清洗一定数量的水果清洗后的水果质量高。

所述出料挡板控制机构包括挡板舵机19、舵机拨条20、连杆21及挡板短轴22，所述挡板短轴的一端与所述出料挡板连接，另一端与所述连杆的一端铰接，所述舵机拨条的一端与所述挡板舵机连接，另一端与所述连杆的另一端铰接。出料挡板的开合可通过出料挡板控制机构实现，具体是采用舵机，舵机通过连杆带动出料挡板的开合，结构简单，控制方便，便于后序维护。

所述毛刷滚筒动力机构包括前滚筒电机23、前传动皮带轮、前滚筒皮带轮24、后滚筒电机25、后滚筒皮带轮及后滚筒皮带轮26，所述前、后传动皮带轮分别设置在所述前、后滚筒电机的输出轴上，所述前、后滚筒皮带轮分别对应设置在所述前、后毛刷滚筒的滚筒轴上，所述前传动皮带轮通过皮带与所述前滚筒皮带轮连接，相邻的前毛刷滚筒的前滚筒皮带轮之间通过皮带连接，所述后传动皮带轮通过皮带与所述后滚筒皮带轮连接，相邻的后毛刷滚筒的后滚筒皮带轮之间通过皮带连接。可通过前滚筒电机来控制前毛刷滚筒的转动方向，通过后滚筒电机控制后毛刷滚筒的转动方向，如在清洗机构开始工作时，前毛刷滚筒逆时针旋转，后毛刷滚筒顺时针旋转，旋转的毛刷能将水果上的尘土清扫干净，同时水泵作用，毛刷滚筒上方的喷头开始喷水清洗水果，待达到预定清洗时间后，水泵停止进水，前、后毛刷滚筒继续转动，对水果表面的水分进行清理，然后后毛刷滚筒逆时针旋转，水果在前、后毛刷滚筒的作用下向分拣机构移动，此时也可通过推料机构辅助出料，推板在推板舵机的作用下顺时针旋转90度，推板由水平方向转成竖直方向，在导杆及滑动板动力机构的作用下向后移动，将清洗后的水果推入到分拣机构内进行分拣。

所述筛选滚筒动力机构包括筛选滚筒电机27及筛选滚筒支架28，所述筛选滚筒电机安装在所述机架上，所述筛选滚筒支架的外侧与所述筛选滚筒连接，所述筛选滚筒支架的中心设有筛选滚筒支撑杆29，所述筛选滚筒支撑杆的一端与所述筛选滚筒电机的输出轴连接，另一端通过轴承座与所述机架连接。筛选滚筒支架支撑在筛选滚筒的内部用于支撑筛选滚筒，同时在筛选滚筒电机的作用下带动筛选滚筒转动，稍小的水果能从小孔洞落下，大的水果会继续向后滚动从大的孔洞落下，以此来分开不同大小的水果达到分级的效果。

所述滑动板动力机构包括驱动电机30、传动轮31、前传动轴32、后传动轴33、前皮带轮34、后皮带轮35及环绕在前、后皮带轮上的滑动板传动皮带36，所述滑动板传动皮带与所述滑动板连接，所述驱动电机安装在所述机架上，所述前、后传动轴的两端分别通过轴承座与所述机架连接，所述驱动电机的输出轴上设有电机传动轮，所述电机传动轮通过皮带与所述传动轮连接，所述传动轮设置在所述前传动轴的中部，所述前皮带轮安装在所述前传动轴的两端，所述后皮带轮安装在所述后传动轴的两端。驱动电机动作，传动轮转动，前传动轴转动，前皮带轮转动，通过滑板传动皮带带动后传动轴转动，滑动板传动皮带前、后动作带动滑动板前、后移动，从而带动推板将清洗后的水果由清洗机构推入到分拣机构内筛选装箱。

在所述收集箱与所述筛选滚筒之间设有导向滑道37，所述导向滑道安装在所述机架上。对经过筛选滚筒的孔洞进入到收集箱内的水果进行导向，避免水果直接坠落出现损坏，提高水果表面质量。

所述清洗机构的进料口处设有传感器。用于检测通过进料口处的水果的个数，待传感器检测到清洗机构内水果已达设定数量，则传感器给控制系统信号，控制出料挡板合起不在进料，便于对进入到清洗机构的水果集中进行清洗。

所述毛刷滚筒的两端分别设有左挡料板及右挡料板38。可对推料机构的推料过程中推板的两端进行导向以保证清洗后的水果能顺利的进入到分拣机构内进行分选装箱。

不同大小的水果进入到清洗机构内，清洗机构设置了6个并列的毛刷滚筒，其中位于前侧的三个为前毛刷滚筒，位于后侧的三个为后毛刷滚筒，清洗可通过前、后毛刷滚筒的分别转动对水果进行清洗，为了满足水果的清洗效果的要求，在毛刷滚筒动力机构的作用下，前毛刷滚筒可逆时针转动，后毛刷滚筒可顺时针转动，水泵启动供水，喷头喷水对进入到清洗区的水果进行清洗，待清洗完成后，水泵停止供水，前、后毛刷滚筒继续转动可将水果表面水分甩掉，然后毛刷滚筒动力机构作用，后毛刷滚筒逆时针转动，在前、后毛刷滚筒的转动下同时在推料机构的作用下，清洗后的水果出料进入到筛选滚筒内，水果依次经过一级、二级及三级分拣区，对应符合各个分拣区的孔洞的水果分别穿过对应的分拣区孔洞并沿着导向滑道进入到对应分拣区下方的收集箱内，旋转的筛选滚筒会对水果有一定离心力，使得水果能充分筛选，提高筛选精度及效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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