用于类圆形果蔬无损检测的夹持旋转装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921116887.5 (22)申请日 2019.07.17 (73)专利权人 江西农业大学 地址 330045 江西省南昌市青山湖区志敏 大道1101号江西农业大学 (72)发明人 黎静张一帆薛龙刘木华 陈明伍臣鹏何梁王海瑞 黄博翰钟双英 (51)Int.Cl. G01N 21/84(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)实用新型名称 一种用于类圆形果蔬无损检测的夹持旋转 装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种用于类圆形果蔬无 损检测的夹持旋。

2、转装置， 包括相对设置的左连接 板和右连接板， 左连接板和右连接板的末端对应 设置有螺栓孔， 用于连接支撑台， 支撑台左右两 端安装能够沿着左右方向相对移动的左丝杆和 右丝杆， 左丝杆上设置有左定位套， 其上设有压 力传感器安装槽、 左果托果托轴承套、 左果托轴 承、 左果托， 在左果托轴承套和左果托轴承之间 安装有弹簧， 右丝杆上设置有右定位套， 右定位 套上设有旋转步进电机定位板、 旋转步进电机、 右果托， 旋转步进电机用于驱动右果托转动， 本 实用新型采用压力反馈的渐变式夹持的方式， 并 通过压力传感器的受力和左右丝杆移动的移动 距离进行反馈， 能够有效降低水果在夹持过程中 的机械损伤。。

3、 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 211374525 U 2020.08.28 CN 211374525 U 1.一种用于类圆形果蔬无损检测的夹持旋转装置， 其特征是， 包括相对设置的左连接 板和右连接板， 所述左连接板和所述右连接板的末端对应设置有螺栓孔， 所述左连接板和 所述右连接板的末端对应设置有的螺栓孔上连接有支撑台， 所述支撑台上靠近所述左连接 板和所述右连接板的位置上设置有能够沿着左右方向相对移动的左丝杆和右丝杆， 所述左 丝杆上设置有左定位套， 所述左定位套上设有压力传感器安装槽， 所述压力传感器安装槽 上安装有左果托轴承套， 所述左果托轴承套上安装有左果托轴承， 所。

4、述左果托轴承上连接 左果托， 所述右丝杆上设置有右定位套， 所述右定位套上设有旋转步进电机定位板， 所述旋 转步进电机定位板安装旋转步进电机， 所述旋转步进电机安装有右果托； 所述支撑台中心开有矩形落果孔， 所述矩形落果孔长边上对应安装有可进行转动的前 后合页， 所述前后合页上安装有前后弧形门板， 所述弧形门板背部设有铰接结构， 所述支撑 台长边外端分别安装有前后固定托板， 所述前后固定托板上设有电机安装位， 所属安装位 上安装有带齿轮的步进电机， 所述带齿轮的步进电机与所述电机安装位设有可进行前后移 动的齿条槽， 所述齿条槽出安装有与所述前后弧形门板背部设有铰接结构相连的齿条， 所 述齿条可。

5、在所述带齿轮的步进电机的驱动下， 带动所述前后弧形门板进行前后的开合； 所述支撑台左侧上方设置有承接板， 所述承接板与所述支撑台通过合页连接， 在所述 承接板的下方设置有高度调节螺栓， 所述高度调节螺栓安装在所述支撑台设置的螺纹孔 处； 所述压力传感器连接有控制器， 所述控制器分别与所述旋转步进电机和所述左丝杆和 所述右丝杆以及所述带齿轮的步进电机连接； 所述支撑台右侧上方设置有视觉相机， 所述视觉相机连接有控制器。 2.根据权利要求1所述的一种用于类圆形果蔬无损检测的夹持旋转装置， 其特征是， 所 述前弧形门板和所述后弧形门板的中部朝向外侧弯曲， 使所述前弧形门板和所述后弧形门 板的下沿形成。

6、弧槽， 所述弧槽的长度方向与所述左果托的轴线平行。 3.根据权利要求2所述一种用于类圆形果蔬无损检测的夹持旋转装置， 其特征是， 所述 前弧形门板和所述后弧形门板设置有转动铰链板， 所述转动铰链板与所述齿条相连， 所述 齿条可与所述转动铰链板进行相对转动， 所述前后固定托板设有齿条槽， 可使所述齿条进 行前后滑动， 所述前后固定托板安装有带齿轮的步进电机， 所述带齿轮的步进电机驱动所 述齿条带动所述前弧形门板和后弧形门板进行相对前后移动， 起支撑水果作用。 4.根据权利要求1所述一种用于类圆形果蔬无损检测的夹持旋转装置， 其特征是， 所述 支撑台设置有圆孔与所述左丝杆和所述右丝杆自身所设置圆孔。

7、相对应并通过螺栓连接， 所 述左丝杆与所述右丝杆通过螺栓与所述左定位套和所述右定位套连接， 所述左定位套和所 述右定位套呈U型龙门状， 所述U型顶端设有开孔地连接板与所述左丝杆和所述右丝杆连 接， 所述左定位套和所述右定位套底端设置有U型底端板， 所述U型底端板中心设置圆形孔， 所述U型底端板圆形孔中心线相互重合， 所述压力传感器安装槽设置与所述左定位套底端 四分之一处， 所述旋转步进电机定位板设置与所述右定位套底端四分之一处， 所述左丝杆 和所述右丝杆驱动所述左果托和所述右果托进行相对左右移动。 5.根据权利要求4所述一种用于类圆形果蔬无损检测的夹持旋转装置， 其特征是， 所述 左丝杆与所述。

8、右丝杆均可实现物理自锁功能， 以保证夹持力稳定， 在水果旋转过程中不松 动。 权利要求书 1/2 页 2 CN 211374525 U 2 6.根据权利要求4所述一种用于类圆形果蔬无损检测的夹持旋转装置， 其特征是， 所述 压力传感器安装槽为圆形， 设有平行于平行位置的开口， 与所述的左果托轴承套只能进行 与所述左果托的轴线平行的移动， 而无法进行相对应的转动， 所述左果托轴承套与所述左 果托轴承通过过度配合连接， 所述左果托轴承与所述左果托通过螺纹连接。 7.根据权利要求4所述一种用于类圆形果蔬无损检测的夹持旋转装置， 其特征是， 所述 旋转步进电机定位板与所述U型底端板圆形孔中心线相互重合。

9、， 所述旋转步进电机定位板 设置有步进电机安装孔， 所述步进电机安装孔安装所述旋转步进电机， 所述旋转步进电机 与所述右果托连接， 所述右果托中心线与所述U型底端板圆形孔中心线相互重合， 所述旋转 步进电机带动所述右果托进行转动。 8.根据权利要求1所述一种用于类圆形果蔬无损检测的夹持旋转装置， 其特征是， 所述 左果托和所述右果托均为锥状结构， 所述左果托和所述右果托的大径端相对设置。 9.根据权利要求1所述一种用于类圆形果蔬无损检测的夹持旋转装置， 其特征是， 所述 视觉相机可对所述左果托和所述右果托所夹持的水果进行覆盖果实赤道表面检测。 权利要求书 2/2 页 3 CN 21137452。

10、5 U 3 一种用于类圆形果蔬无损检测的夹持旋转装置 技术领域 0001 本实用新型涉及类球形果蔬无损检测技术领域， 特对是涉及对水果进行全表面检 测的自动对中夹紧旋转装置。 背景技术 0002 我国作为水果蔬菜生产大国， 但果蔬的出口贸易比重非常低， 在出口水果蔬菜时， 如果不能有效把握果蔬质量， 到达贸易国口岸后被对方查出问题， 不但会使出口企业蒙受 损失， 也会制约我国的水果蔬菜出口贸易因此对水果品质的检测和分级得到了极大的重 视， 现有的无损检测的设备中， 只能针对果蔬的某一表面进行检测， 无法一次性进行全表面 的检测， 从而造成检测不完全或浪费人力物力， 因此迫切需要一种可进行全面检。

11、测的装置 来解决这一问题。 实用新型内容 0003 本实用新型的目的是提供一种， 能够对果蔬全表面进行无损检测的高效率的夹持 旋转装置。 0004 为实现上述目的， 本实用新型提供了如下方案。 0005 本实用新型公开了一种用于类圆形果蔬无损检测的夹持旋转装置， 包括相对设置 的左连接板和右连接板， 所述左连接板和所述右连接板的末端对应设置有螺栓孔， 所述左 连接板和所述右连接板的末端对应设置有的螺栓孔上连接有支撑台， 所述支撑台上靠近所 述左连接板和所述右连接板的位置上设置有能够沿着左右方向相对移动的左丝杆和右丝 杆， 所述左丝杆上设置有左定位套， 所述左定位套上设有压力传感器安装槽， 所述。

12、压力传感 器安装槽上安装有左果托轴承套， 所述左果托轴承套上安装有左果托轴承， 所述左果托轴 承上连接左果托， 所述右丝杆上设置有右定位套， 所述右定位套上设有旋转步进电机定位 板， 所述旋转步进电机定位板安装旋转步进电机， 所述旋转步进电机安装有右果托。 0006 所述支撑台中心开有矩形落果孔， 所述矩形落果孔长边上对应安装有可进行转动 的前后合页， 所述前后合页上安装有前后弧形门板， 所述弧形门板背部设有铰接结构。 所述 支撑台长边外端分别安装有前后固定托板， 所述前后固定托板上设有电机安装位， 所属电 机安装位上安装有带齿轮的步进电机， 所述带齿轮的步进电机与所述电机安装位设有可进 行前。

13、后移动的齿条槽， 所述齿条槽处安装有与所述前后弧形门板背部设有铰接结构相连的 齿条， 所述齿条可在所述带齿轮的步进电机的驱动下， 带动所述前后弧形门板进行前后的 开合。 0007 所述支撑台左侧上方设置有承接板， 所述承接板与所述支撑台通过合页连接， 在 所述承接板的下方设置有高度调节螺栓， 所述高度调节螺栓安装在所述支撑台设置的螺纹 孔处。 0008 所述压力传感器连接有控制器， 所述控制器分别与所述旋转步进电机和所述左丝 杆和所述右丝杆及所述带齿轮的步进电机连接。 说明书 1/4 页 4 CN 211374525 U 4 0009 所述支撑台右侧上方设置有视觉相机， 所述视觉相机连接有控制。

14、器。 0010 优选地， 所述前弧形门板和所述后弧形门板的中部朝向外侧弯曲， 使所述前弧形 门板和所述后弧形门板的下沿形成弧槽， 所述弧槽的长度方向与所述左果托的轴线平行。 0011 优选地， 所述前弧形门板和所述后弧形门板设置有转动铰链板， 所述转动铰链板 与所述齿条相连， 所述齿条可与所述转动铰链板进行相对转动， 所述前后固定托板设有齿 条槽， 可使所述齿条进行前后滑动， 所述前后固定托板安装有带齿轮的步进电机， 所述带齿 轮的步进电机驱动所述齿条带动所述前后门板进行相对前后移动， 起支撑水果作用。 0012 优选地， 所述支撑台设置有圆孔与所述左丝杆和所述右丝杆自身所设置圆孔相对 应通过。

15、螺栓连接， 所述左丝杆与所述右丝杆通过螺栓与所述左定位套和所述右定位套连 接， 所述左定位套和所述右定位套呈U型龙门状， 所述U型顶端设有开孔的连接板与所述左 丝杆和所述右丝杆连接， 所述U型底端板中心设置圆形孔， 所述U型底端板圆形孔中心线相 互重合， 所述压力传感器安装槽设置与所述左定位套底端四分之一处， 所述旋转步进电机 定位板设置与所述右定位套底端四分之一处， 所述左丝杆和所述右丝杆驱动所述左果托和 所述右果托进行相对左右移动。 0013 优选地， 所述左丝杆与所述右丝杆均可实现物理自锁功能， 以保证夹持力稳定， 在 水果旋转过程中不松动。 0014 优选地， 所述压力传感器安装槽为圆。

16、形， 设有平行于平行位置的开口， 与所述的左 果托轴承套只能进行与所述左果托的轴线平行的移动， 而无法进行相对应的转动， 所述左 果托轴承套与所述左果托轴承通过过度配合连接， 所述左果托轴承与所述左果托通过螺纹 连接。 0015 优选地， 所述旋转步进电机定位板与所述U型底端板圆形孔中心线相互重合， 所述 旋转步进电机定位板设置有步进电机安装孔， 所述步进电机安装孔安装所述旋转步进电 机， 所述旋转步进电机与所述右果托连接， 所述右果托中心线与所述U型底端板圆形孔中心 线相互重合， 所述旋转步进电机带动所述右果托进行转动。 0016 优选地， 所述左果托和所述右果托均为锥状结构， 所述左果托和。

17、所述右果托的大 径端相对设置。 0017 优选地， 所述视觉相机可对所述左果托和所述右果托所夹持的水果进行全表面检 测。 0018 优选地， 所述左果托和所述右果托及所述左定位套和所述右定位套均采用3D打印 技术成型。 0019 本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果。 0020 本实用新型公开的夹持旋转装置采用渐变式夹持的方式， 并通过压力传感器和控 制器进行反馈， 能够减小夹持过程对水果蔬菜的损伤， 并实现360度全方位旋转检测， 夹持 过程准确、 平稳， 旋转过程能够避免水果表皮的磨损， 在检测完成后能够自动下料， 结构简 单， 操作方便， 工作效率高。 附图说明 0021 为了更清。

18、楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例 中所需要使用的附图作简单的介绍， 显而易见的， 下面描述中的附图仅仅是本实用新型的 说明书 2/4 页 5 CN 211374525 U 5 一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这 些附图获得其他的附图。 0022 图1为本实用新型用于类球型水果蔬菜无损检测的夹持旋转装置的结构示意图 （1） 。 0023 图2为本实用新型用于类球型水果蔬菜无损检测的夹持旋转装置的结构示意图 （2） 。 0024 图3为左果托轴承套与左果托轴承零件分解图。 0025 附图标记说明： 1左连接板； 2。

19、支撑台； 3左丝杆； 4左定位套； 5压力传感器安装槽； 6 压力传感器； 7左果托轴承套； 8左果托轴承； 9左果托； 10后弧形门板； 11视觉相机； 12右果 托； 13旋转步进电机定位板； 14旋转步进电机； 15右定位套； 16右丝杆； 17右连接板； 18小合 页； 19承接板； 20前固定托板； 21前齿轮步进电机； 22前齿条； 23高度调节螺栓； 24前弧形门 版； 25后齿轮步进电机； 26后齿条； 27大合页； 28转动铰链板； 29后固定托板； 30弹簧。 具体实施方式 0026 下面将结合本实用新型实施例中的附图， 对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、 完整地描。

20、述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例， 而不是全部的 实施例。 基于本实用新型中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例， 都属于本实用新型保护的范围。 0027 本实用新型的目的是提供一种检测效率高、 能够对水果蔬菜进行全表面无损检测 的夹持旋转装置。 0028 为使本实用新型的上述目的、 特征和优点能够更加明显易懂， 下面结合附图和具 体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。 0029 如图1所示， 本实施例提供一种用于水果蔬菜无损检测的夹持旋转装置， 用以夹持 并旋转水果， 在夹持和旋转过程中保持夹持力适中， 避免水果破损。 。

21、0030 该夹持旋转装置包括相对设置的左连接板1和右连接板17， 左连接板1和右连接板 17的下沿相对位置都设有安装孔， 支撑台2通过安装孔固定在左连接板1和右连接板17上， 支撑台2的左右相对位置安装有左丝杆3和右丝杆16。 通过左丝杆3的相向运动和右丝杆16 的相背运动可带动夹持机构的相对运动。 0031 左定位套4上设置有压力传感器6、 左果托轴承套7、 左果托轴承8， 左果托9可绕其 轴线自由旋转。 左果托轴承套7和左果托轴承8的存在可保证左果托9在旋转过程中不会损 坏压力传感器6。 左果托轴承套7内部设置有弹簧30， 在没有施加压紧力时， 在弹簧30的作用 下左果托轴承套7左果托轴承。

22、9分离； 当施加压紧力时， 弹簧30逐渐压缩， 避免了压力传感器 6受到较大瞬间冲击致使读数不准， 也避免了瞬间冲击使水果破损。 左定位套4上设置有限 位装置， 保证左果托轴承套7和左果托轴承8在撤去压力的情况下不会在弹簧30的反作用力 下脱落。 0032 右定位套15上设置有旋转步进电机14， 用于在夹紧水果后进行旋转， 全方位检测 水果的内部品质。 旋转步进电机14连接右果托12， 右果托12与左果托9的轴线共线， 保证旋 转平顺。 0033 视觉相机11设置于支撑台2安装位置的后方， 通过视觉相机11， 一方面可用于检测 说明书 3/4 页 6 CN 211374525 U 6 水果蔬菜。

23、是否到达检测位即的果托中部， 当无水果到达检测位时， 系统处于静默状态， 当检 测到水果到达检测位时， 视觉相机11发送指令至中央控制器， 开启整个系统的运作； 另一方 面， 视觉相机11用于采集全方位对果蔬全表面进行检测， 反馈检测数据至中央处理器， 完成 该设备的核心动作。 0034 前弧形门版24和后弧形门板10在固定在前固定托板20和后固定托板29上的前齿 轮步进电机21和后齿轮步进电机的带动下进行同时的开合。 前弧形门版24和后弧形门板10 在闭合状态下用于承接被检测的果蔬， 其弧形设计用于矫正水果下落时的形态， 使果蔬自 适应夹持位置， 尽可能的使果蔬的最长径与右果托12和左果托9。

24、同轴， 以方便夹持。 0035 压力传感器6连接有控制器， 控制器分别与左丝杆3、 旋转步进电机14、 右丝杆16、 前齿轮步进电机21和后齿轮步进电机25连接。 不同种类的水果， 其需要的夹紧力也各不相 同。 在视觉相机11检测到被检测果蔬到达检测位置 （前弧形门版24和后弧形门板10闭合所 形成的承接位） 时， 首先启动左丝杆3右丝杆16进行相背转动， 进行夹持， 当压力传感器6感 应到的压力值达到设定值后， 控制器发出控制信号， 左丝杆3右丝杆16停止转动， 在左丝杆3 右丝杆16自身自锁属性的加持下保持稳定， 之后前齿轮步进电机21和后齿轮步进电机25转 动带动前弧形门版24和后弧形门。

25、板10开启， 防止旋转过程中门板对果蔬表面造成破环， 之 后旋转步进电机14转动380度以防止滑动、 掉步等误差造成表面检测不完整， 进行全方位检 测。 0036 本实施例中， 弧形门板驱动机构包括齿轮步进电机和齿轮齿条机构， 齿轮电机与 齿条相连， 齿条通过弧形门板上的铰链连接以实现支撑作用， 本领域技术人员也可选用其 它弧形门板转动机构， 例如驱动电机和丝杆机构， 只要能实现前弧形门版24和后弧形门板 10的转动即可； 本实施例中， 左果托9和右果托12均为锥状结构， 左果托9和右果托12的大径 （即水果的果蒂和花萼） 端相对设置， 用以自适应水果两端的锥形， 在推进夹持过程中保证 长径和。

26、左右两侧果托同轴， 扩大与水果的接触面积， 减小局部压力， 更好的夹紧和支撑水 果。 0037 需要说明的是， 本实施例中前弧形门版24和后弧形门板10通过两个电机带动齿条 同步驱动， 从而实现前弧形门版24和后弧形门板10的动作。 本领域技术人员也可去掉两个 单独控制设备， 换作三连杆机构， 通过单个电机控制之中一个连杆实现两个弧形门板的联 动， 仅通过一个支撑板驱动机构即可实现前弧形门版24和后弧形门板10的动作。 0038 承接板19、 小合页18高度调节螺栓23的配合使用， 以适应不同的果蔬运输装置， 可 使果蔬从运输设备上平滑下落至弧形门板组合槽中， 本领域技术人员也可对承接板的形状 针对不同的运输线进行更改， 如V型板等。 0039 本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述， 以上实 施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想； 同时， 对于本领域的一般 技术人员， 依据本实用新型的思想， 在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。 综上所 述， 本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。 说明书 4/4 页 7 CN 211374525 U 7 图 1 图 2 说明书附图 1/2 页 8 CN 211374525 U 8 图 3 说明书附图 2/2 页 9 CN 211374525 U 9 。