一种小型智能化苹果分选机的制作方法

本技术属于农业机械，具体涉及一种小型智能化苹果分选机。

背景技术：

1、中国是世界上最大的苹果生产国，苹果供应量约占全球一半，而陕西是全国苹果生产大省，苹果产量占到全国35%左右，而分级是苹果商品化处理的重要环节，当前苹果采摘过程中的初步分级通常在果园内进行，且依赖人工操作；现有的苹果分选机主要适用于中大型果库的分选线，且价格昂贵，通常在200万到500万区间；另外，苹果的单个单位克重较大，在分级过程中容易受到损伤，鉴于这种情况，亟需研发一款专为果园环境设计的小型智能化苹果分选机，以适合我国果农分散种植方式，满足农民的需求，填补我国苹果果园园头自动化分选领域的空白。

技术实现思路

1、本技术基于目前国内果园园头苹果分选自动化程度低、苹果分选机械体积较大、分选损伤大、使用门槛高等问题，设计的一款新型低损小型智能化苹果分选机，采用图像识别与劣果剔除技术，集成轨道式大小分选技术和防损减损技术，以陕西高产的苹果品种（瑞香红、瑞雪和红富士）为分选对象，旨在减少苹果采后分选损失，填补苹果果园园头自动化分选领域的空白，其具有体积小、分选损伤低、自动化程度高、制造方便等优点，期望能为国内苹果分选机械与防损减损方法后续研究提供参考意义与价值。

2、为实现以上目的，本技术采用的技术方案如下：一种小型智能化苹果分选机，包括气洗系统、软包滚筒输果系统、图像识别系统、劣果剔除系统、轨道式分选与下果收集系统、动力源和控制箱，所述气洗系统设于软包滚筒输果系统的上果机架右侧，所述软包滚筒输果系统设于气洗系统的左侧，所述图像识别系统设于软包滚筒输果系统的上方，劣果剔除系统设于软包滚筒输果系统左侧，轨道式分选与下果收集系统的右侧与劣果剔除系统连接，动力源设于软包滚筒输果系统上果机架下方，控制箱设于图像识别系统的暗箱上。

3、进一步地，气洗系统包括气洗枪、分流阀、气洗安装架、气洗气管和空气压缩机-气洗分流阀气管，所述分流阀设于气洗安装架的后侧，起到传气分流的作用，所述空气压缩机-气洗分流阀气管接于分流阀的一侧，所述气洗气管均布于分流阀后侧，联通到气洗安装架上方的气洗枪。

4、进一步地，所述气洗枪包括气洗枪喷头、气洗枪枪管、气洗枪安装节、气洗枪立杆、气洗枪气管接头和气洗枪底座，所述气洗枪底座均布设于气洗枪安装架的上侧，所述气洗枪立杆设于气洗枪底座中，所述气洗枪安装节设于气洗枪立杆中部，所述气洗枪枪管设于气洗枪安装节中，其前后两端分别设有气洗枪喷头和气洗枪气管接头，整个气洗系统的气洗枪喷头的清洗效果均匀、稳定，且可调节气洗高度与角度，实现了多路并洗的效果。

5、进一步地，所述软包滚筒输果系统包括上果机架、滚筒机构电机底座、滚筒输果电机、滚筒输果大同步带、滚筒输果大同步带轮、滚筒输果小同步带、滚筒输果小同步带轮、齿轮箱、滚筒转动轴、波浪形软包滚筒、滚筒轴承轴承座单元，所述上果机架位于整个输果系统的上方，所述滚筒机构电机底座设于上果机架的底侧，所述滚筒输果电机设于滚筒机构电机底座中，所述滚筒输果大同步带一端设于滚筒输果电机的输出端，另一端设于齿轮箱中的滚筒输果大同步带轮上，滚筒转动轴呈线性阵列于齿轮箱内，所述波浪形软包滚筒和滚筒轴承轴承座单元均设于滚筒转动轴中，所述滚筒输果小同步带则分左右交错设于滚筒转动轴中贴近于齿轮箱内侧的部分，均通过滚筒输果小同步带轮传动。

6、进一步地，所述上果机架包括上果机架侧板、上果机架前底板焊接钢管、上果机架后底板连接钢管、上果机架果道隔板、上果h型支撑架和上果机架万向轮，所述上果机架果道隔板设于上果机架的上侧，且将围设于其的上果机架侧板分为三条果道，所述上果机架前底板焊接钢管和上果机架后底板连接钢管均设于上果机架的下侧且分别属于前后两端，所述上果h型支撑架设于上果机架后底板连接钢管的下方，其上设有上果机架万向轮，整个软包滚筒输果系统以精密传动、三条果道和万向可调的特点实现输果。

7、进一步地，所述图像识别系统包括暗箱、工控机、光电开关单元、工业相机单元和效率指示灯，所述暗箱设于上果机架的上方，所述效率指示灯设于暗箱的上方，所述工控机设于暗箱的侧面，所述光电开关单元和工业相机单元均设于暗箱的内部。

8、进一步地，所述光电开关单元包括光电开关安装架、光电开关安装架球形把手、光电开关和光电开关安装架固定尼龙块，所述光电开关安装架固定尼龙块设于光电开关安装架的两端，其上设有光电开关安装架球形把手，所述光电开关设于光电开关安装架的内侧，且按照上下并排的方式呈线性阵列。

9、进一步地，所述工业相机单元包括、工业相机支架底板、工业相机支架底座、工业相机支架立杆、工业相机支架安装节、工业相机支架横杆、工业相机支架短杆、工业相机支架t型安装节、工业相机、穹顶式光源，所述工业相机支架底板设于上果机架两端边缘内侧，所述工业相机支架底座分别设于工业相机支架底板上的两端，所述工业相机支架立杆设于工业相机支架底座中，所述穹顶式光源通过工业相机支架安装节设于工业相机支架立杆中部，所述工业相机支架横杆通过工业相机支架安装节设于工业相机支架立杆上端，所述工业相机支架短杆一端通过工业相机支架安装节垂直设于工业相机支架横杆中，且另一端设有工业相机支架t型安装节，所述工业相机设于工业相机支架t型安装节，并且摄像头正对于穹顶式光源开口，整个图像识别系统构造了暗箱环境，检测了苹果的果道位置，完成了果实的品质检测。

10、进一步地，所述劣果剔除系统包括空气压缩机-剔除分流阀气管、剔除机构固定板、剔除机构分流阀、剔除机构气管分流阀气管接头、剔除机构分流阀-电磁阀气管、电磁阀、电磁阀气管接头、电磁阀-气缸气管、气缸、气缸推杆、气缸气管接头、气缸u形板连接节、开关门u形板连接节、剔除插销、气缸u形板-开关门u形板连接件、剔除插销限位卡扣、剔除开关门、剔除开关门挡板、剔除开关门转动轴、剔除开关门转动轴轴承，所述剔除机构分流阀设于剔除机构固定板上部，空气压缩机-剔除分流阀气管通过剔除机构气管分流阀气管接头设于剔除机构分流阀的一侧，所述电磁阀设于剔除机构固定板下部，通过分流阀-电磁阀气管联通剔除机构分流阀，所述电磁阀气管接头设于电磁阀上剔除机构分流阀-电磁阀气管异侧，通过电磁阀-气缸气管联通气缸，且电磁阀-气缸气管接于一侧所设的气缸气管接头，所述气缸推杆设于气缸孔中，所述气缸u形板连接节设于气缸推杆端部，所述开关门u形板连接节通过气缸u形板-开关门u形板连接件和气缸u形板连接节链接，所述气缸u形板-开关门u形板连接件通过剔除插销设于两u形板连接节中，且剔除插销被剔除插销限位卡扣固定于两u形板连接节和气缸u形板-开关门u形板连接件中，所述剔除开关门设于开关门u形板连接节上，且中部设有剔除开关门挡板，所述剔除开关门转动轴设于剔除开关门的根部，且穿于设于剔除开关门两侧的两剔除开关门转动轴轴承中，整个劣果剔除系统通过空压机供能，电磁阀精准控制开闭，达到对劣果的剔除。

11、进一步地，轨道式分选与下果收集系统包括轨道式分选机构、分选大小等级调节机构、水果姿态矫正机构、底仓传送带机构、传送带高度调节机构、下果缓冲毛刷和管道式低损下果收集机构，所述传送带高度调节机构设于轨道式分选与下果收集系统底部，可对传送带和分选软轨之间的高度落差进行调节，最大程度减小由于分选落果造成的苹果垂直冲击，所述轨道式分选机构设于轨道式分选与下果收集系统的内部，其设计严格控制苹果的损伤占比，对苹果大小进行分级，其上方设有水果姿态矫正机构，且集中于果道出口，对在分选软轨上运动的苹果进行姿态摆正，所述分选大小等级调节机构设于轨道式分选与下果收集系统的两侧且位于上方，通过轨道卡盘对软轨分选宽度进行调节，所述底仓传送带机构设于轨道式分选与下果收集系统的中层，可把分选后的苹果果实输送到管道式低损下果收集机构，其上方设有下果缓冲毛刷，可降低苹果果实从分选软轨到传送带的冲击速度和冲击力,起到降低苹果损伤的作用，所述管道式低损下果收集机构设于轨道式分选与下果收集系统的前侧，将连续低损收集输送分选后的四级苹果果实入筐。

12、进一步地，所述轨道式分选机构包括分选机架、分选机架上挡板、分选机架万向轮、分选机架后横架、分选中控箱安装板、分选中控箱、分选电机安装板、分选电机、分选小链轮、分选传动链条、分选大链轮、分选轨道带轮轴承轴承座单元、分选轨道带轮轴、分选轨道带轮、分选轨道、特小果下果板、特大果下果板固定架和特大果下果板，所述分选机架万向轮设于分选机架下方，所述分选中控箱安装板设于分选机架底部支撑杆上，所述分选中控箱设于分选中控箱安装板中，所述分选电机安装板设于分选机架底部支撑杆上，所述分选电机设于分选电机安装板中，所述分选小链轮设于分选电机的输出端，所述分选轨道带轮轴承轴承座单元多个设于分选机架支撑杆上，所述分选大链轮设于分选轨道带轮轴承轴承座单元中，所述分选传动链条一端设于分选小链轮上，另一端设于分选大链轮上，所述分选机架后横架设于分选机架后下侧，所述特大果下果板固定架设于分选机架后上侧，所述特大果下果板设于特大果下果板固定架上，所述分选轨道带轮轴设于分选轨道带轮轴承轴承座单元中，所述分选轨道带轮设于分选轨道带轮轴中，所述分选轨道设于分选轨道带轮的中间，所述分选机架上挡板设于分选轨道两侧，所述特小果下果板设于分选机架始端，所述特大果下果板固定架设于分选机架末端，且设有特大果下果板。

13、进一步地，所述分选大小等级调节机构包括分选大小等级控制板、分选大小等级控制杆、分选轨道支撑架和控制杆固定螺丝，所述分选大小等级控制板设于分选机架两上侧支撑杆，所述分选大小等级控制杆设于分选大小等级控制板中，通过控制杆固定螺丝固定，所述分选轨道支撑架设于分选大小等级控制杆中，通过调节分选大小等级控制杆在包括分选大小等级控制板中的位置，使分选轨道呈“八”字结构，达到分选不同大小苹果的效果。

14、进一步地，所述水果姿态矫正机构包括正位拨带安装板和正位拨带，所述正位拨带安装板设于分选机架上挡板上方，所述正位拨带设于正位拨带安装板中。

15、进一步地，所述底仓传送带机构包括底仓传送带中控箱安装板、底仓传送带中控箱、底仓传送带电机安装板、底仓传送带电机、底仓传送带小链轮、底仓传动链条、底仓传送带大链轮、底仓传送带单元和大小分选隔板，所述底仓传送带中控箱安装板设于分选机架底部支撑杆上，所述底仓传送带中控箱设于底仓传送带中控箱安装板中，所述底仓传送带电机安装板设于底仓传送带中控箱安装板旁，所述底仓传送带电机设于所述底仓传送带电机安装板上，所述底仓传送带小链轮设于底仓传送带电机的输出端，所述底仓传送带大链轮在上方带动底仓传送带单元运动，所述底仓传动链条一端链接底仓传送带小链轮，另一端链接底仓传送带大链轮，所述大小分选隔板设于底仓传送带单元上侧，用于不同等级果实的分隔。

16、进一步地，所述传送带高度调节机构包括电动推杆底座、电动推杆、推杆、电动推杆u型卡槽、电动推杆定位销、卡簧套、卡簧限位螺丝、卡簧、卡簧安装板、传送带支架底座、传送带t型支架、t型支架限位销和传送带支架u型卡槽，所述电动推杆并联设于电动推杆底座中，达到同时调节高度的作用，所述推杆设于电动推杆中，所述电动推杆u型卡槽设于推杆的端部，其用电动推杆定位销进行固定，所述卡簧套设于大小分选隔板侧面，所述卡簧限位螺丝设于卡簧安装板上，并位于卡簧套中，其中设有卡簧，使高度调节更易操作，所述设于分选机架的底部支撑杆上，所述传送带支架u型卡槽设于传送带支架底座上，所述传送带t型支架通过t型支架限位销与传送带支架u型卡槽连接。

17、进一步地，所述管道式低损下果收集机构包括下果软管安装支架、下果软管固定框、下果喇叭口、抛物线形下果软管、特小果下果软管安装支架、特小果下果软管固定框、特小果下果喇叭口和特小果抛物线形下果软管，所述下果软管安装支架设于分选机架的前方，所述下果喇叭口通过下果软管固定框设于下果软管安装支架下，所述抛物线形下果软管接于下果喇叭口下，所述特小果下果软管安装支架设于特小果下果板出口处，所述特小果下果软管固定框设于特小果下果软管安装支架上，所述特小果下果喇叭口设于特小果下果软管固定框中，且接口下设有特小果抛物线形下果软管。

18、进一步地，所述动力源包括汽油发电机、空气压缩机、动力源底座和动力源底座万向轮，所述动力源底座万向轮设于动力源底座的底部，所述汽油发电机和空气压缩机均设于动力源底座的上方，分别且位于动力源底座两侧。

19、.采用上述结构本技术实例取得的有益效果如下：

20、本技术实例提供了一种小型智能化苹果分选机，气洗系统为进入果盘的苹果提供初速度和清洁苹果表面的杂质；软包滚筒输果系统的主要功能是使苹果果实以滚动的运动状态运输，使图像识别系统可以采集到苹果各个表面的图像，方便图像识别系统更为准确地完成劣果（具有明显的瘤状凹陷、裂纹、病斑和霉斑等外观缺陷）的筛选工作；图像识别系统完成图像检测与残次品检测；劣果剔除系统完成劣果的剔除；轨道式分选与下果收集系统的轨道式分选机构对苹果大小进行分级；轨道式分选与下果收集系统的分选大小等级调节机构通过轨道卡盘对软轨分选宽度进行调节；轨道式分选与下果收集系统的水果姿态矫正机构对在分选软轨上运动的苹果进行姿态摆正；轨道式分选与下果收集系统的底仓传送带机构把分选后的苹果果实输送到管道式低损下果收集机构；轨道式分选与下果收集系统的传送带高度调节机构对传送带和分选软轨之间的高度落差进行调节，最大程度减小由于分选落果造成的苹果垂直冲击；轨道式分选与下果收集系统的下果毛刷缓冲机构，降低苹果果实从分选软轨到传送带的冲击速度和冲击力，起到降低苹果损伤的作用；轨道式分选与下果收集系统的管道式低损下果收集机构的主要功能是连续低损收集输送分选后的四级苹果果实入筐。