[实用新型]一种苹果自动定向装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种苹果自动定向装置，也可用于梨等有果萼水果的定向，能实现苹果在输送过程中的自动定向。属于机械制造技术领域。 

背景技术

苹果外部品质检测是现代苹果产业中不可缺少的设备，采摘后的苹果在包装前要进行表面缺陷的鉴别，需要利用水果分选系统在线进行分选剔除表面有伤或溃烂的苹果，水果分选系统主要用相机拍摄水果表面，将水果表面的图像信息传输到计算机进行分析处理，分析处理的数据回馈到下一级分选系统，以剔除表面有伤的水果。由于水果的果萼、果梗的图像信息与表面有伤或溃烂的苹果图像信息相一致，在分选时容易造成误判，所以分选系统相机在拍摄苹果表面图像信息时需要避免拍摄到果萼与果梗，如果在拍摄苹果表面前对苹果先进行定向，可以有效地减少分选时的误判。为此，需要研发一种连续输送机构以实现苹果在输送过程中的自动定向，苹果随输送机构做直线平动的同时还需绕苹果果萼、果梗所成轴线自转，保证相机能拍摄到苹果完整的表面图像信息。 

国内外情况：国外研究者在20世纪80年代中期开始了水果品质自动检测的研究，并成功研制了一些水果自动化分级系统，20世纪90年代开始研究基于计算机视觉技术的水果分级系统，到现在已有部分实用的产品，如美国的OSCARTM型和MERLIN型高速水果分级生产线就可用于苹果、梨、橘子、桃子等水果的分等定级和品质检测。输送系统主要用Throop等用的苹果定向机构，需要苹果在完成定向后翻转，此种机构结构复杂、加工成本高、易出现苹果在翻转时出现滑落的现象，且相机拍摄不到定位壳内的苹果部分信息。我国于20世纪90年代开始研究利用计算机视觉进行苹果品质的检测。分选机的输送系统大多采用辊子结构，苹果一边移动一边自身转动，这种输送机构对于苹果来说存在以下问题：(1)传送翻转机构采用辊子传动，但由于苹果果梗、果萼的存在，其在辊子上翻转状态不确定，造成苹果表面信息的获取不准确，易发生表面信息采集不完全和信息采集重复的情况；(2)由于采集信息时苹果的姿态不固定，果梗和果萼的位置不确定，在后期的信息处理中需要进行苹果果梗和果萼的识别以及与苹果表面缺陷的区分工作，导致误判使表面缺陷这一指标的分级误差较大。 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对水果分选系统的不足，提供一种结构相对简单，连续作业且效率高，能自动对苹果在分选前进行自动定向的装置。 

本发明的目的是这样实现的：一种苹果自动定向装置，包括机架、驱动机构、由驱动机构带动其运转的由多个定向壳以一定间距固连在机架导轨上的传送机构组成，该装置还包括： 

定位摩擦机构，安装在定向壳链下方的底部摩擦带和定向壳链侧面的侧向定位带，由驱动机构驱动，底部摩擦带、侧向定位带配合定向壳，用于定位定向壳中的苹果使之果梗和果萼旋转到固定位置上； 

所述的定向壳包括内果盘与底板，内果盘中部安装有支撑环，两侧装有支撑轮，内果盘开有大孔且有倒角，内果盘上表面与支撑环上表面成一定的夹角。底板下方连两个U型支架，定位轮外缘高于支撑环上表面，定位轮外缘到内果盘底面的距离为1.5mm，根据不同尺寸的苹果距离可做调整； 

所述的传送机构采用环形链传送方式，两端平行安装主动链轮和从动链轮，链轮上绕有链条，定向壳配合环形机架轨道，使其左右两侧的小支撑轮在机架轨道内滑动，定向壳下方的链条连接销固连在链条上，形成了一个环形输送链； 

所述的定位摩擦机构包括：侧向定位带轮，通过定位动力传输轴安装在机架上，定位动力传输轴上安装的小锥齿轮与主动力轴上的大锥齿轮啮合。侧向定位带，由侧向定位带轮支撑，以一定的速度旋转使得苹果在垂直于输送方向的铅垂面内旋转。底部摩擦带轮由定位支架安装在机架上。底部摩擦带由底部摩擦带辊子与底部摩擦带支撑板支撑，以一定的速度旋转从而带动定位轮旋转，定位轮与苹果表面接触后产生的摩擦力矩使得苹果在垂直于输送方向的水平面内旋转； 

所述的小支撑轮上包有橡胶套减轻在传输过程中的振动，定位轮也包有橡胶套在定向过程中增加与苹果的摩擦； 

所述的驱动机构由变速器、主动链轮、皮带轮和皮带组成，变速器为主动链轮提供动力，链条与定向壳通过链条连接销连接固定，链条随链轮转动带动定向壳在环形机架轨道内做循环往复运动，动力输入轴旋转时，通过摩擦带辊子为底部摩擦带旋转提供动力，同时通过动力输入轴配合啮合的大锥齿轮和小锥齿轮为侧向定位带提供动力。实现传送机构与摩擦定位机构的动力都由变速器提供； 

一种苹果自动定向装置进行苹果定向的方法，包括以下步骤：