一种草莓半自动采收包装设备及其草莓包装袋

摘要

本发明公开了一种草莓半自动采收包装设备及其草莓包装袋，由草莓传送槽和自动包装系统组成，其中草莓传送槽由传送槽机架、传送带电机、辊筒、传送带、侧边海绵、传送带海绵、传送带端盖、端盖海绵组成；自动包装系统由包装袋底胶轮、包装袋下盒轮、包装袋上盖轮、包装系统驱动电机、包装袋导轮、反射式光电传感器、称重传感器、条码扫描器、包装系统机架和草莓包装条组成；使用本发明进行草莓人工采收时，可省去对每个摘下的草莓的手动装盒动作，从而大大降低劳动强度并提高日产出量；采收的每个草莓都拥有独立包装，既可以进行装盒销售，也可以在免称重的情况下按重量单价进行零散销售从而避免盒装销售时每一盒草莓实际总重量不一致的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及一种草莓半自动采收包装设备及其草莓包装袋，尤其是用于大棚草莓种植架的半自动采收包装设备及其草莓包装袋，属于农业机械领域。

技术背景

目前，使用大棚种植架种植草莓在全国各地方兴未艾。在草莓生产的各项成本中，采收和包装的人工成本占据较高比重。其原因主要是在目前的农业生产实践中，草莓仍然普遍采用人工手摘的方式进行收获，在草莓成熟季节，需要投入大量人力资源进行采摘工作，且劳动强度很大。以盒装草莓的收获为例，采摘工人必须在每次摘果的过程中先后完成：“伸手至目标果体——用指甲或小工具剪断果柄，落果至手心——手缩回将手中草莓按顺序放入盒中”总共3个动作，且为避免碰伤果体，一般每次伸手只采摘1个草莓。由此看来，一种能够显著简化工人摘果装盒操作的采收包装设备，是可以有效降低人工采摘草莓劳动强度并提高日产出量的。为了避免草莓售前果体损伤，目前常采用草莓装盒销售的方式，由于每一批次盒装草莓的单盒草莓数量需一致，会导致草莓销售难以满足部分顾客零散销售的需求，还存在每一盒草莓实际总重量不一致等问题。

发明内容

为了克服现有草莓人工采摘包装过程中，劳动强度大、效率低下、盒装草莓无法零散销售和每盒草莓实际总重量不一致的缺陷，本发明提供一种草莓半自动采收包装设备和相应的草莓包装袋。该设备能够大大简化人手工采摘草莓的动作过程，并自动完成草莓的包装过程，从而达到降低劳动强度和提高作业效率的目的；这种半自动采收包装设备配套使用的草莓包装袋既可以较好地保护草莓果体不受损，还能够实现对单个草莓称重后的零散销售，从而免去装盒过程和避免每盒草莓实际总重量不一致的问题，此外所述的草莓包装袋的形状也可以适应盒装销售。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种草莓半自动采收包装设备及其草莓包装袋，其特征在于：其由草莓传送槽和自动包装系统组成，其中草莓传送槽由传送槽机架、传送带电机、辊筒、传送带、侧边海绵、传送带海绵、传送带端盖、端盖海绵组成，自动包装系统由包装袋底胶轮、包装袋下盒轮、包装袋上盖轮、包装系统驱动电机、包装袋导轮、反射式光电传感器、称重传感器、条码扫描器、包装系统机架和草莓包装条组成，草莓传送槽安装在大棚中已有的草莓种植架旁，草莓传送槽一侧边缘紧贴草莓种植架的种植槽外侧面，且略低于草莓果体的挂果位置；传送槽机架、传送带电机、辊筒和传送带组成一个带式输送机，传送带电机与1个辊筒同轴安装并驱动这个辊筒旋转，进而带动传送带运行，在传送带上固连有齿带形状的传送带海绵，传送带海绵的每1个齿形槽可以容纳1个草莓，在传送带海绵的两侧边设有侧边海绵以确保草莓被摘下并下落到传送带海绵上的过程中不被碰伤；草莓传送槽的一端设有传送带端盖，传送带端盖面朝传送带海绵的一面设有端盖海绵以防止草莓被碰伤，端盖海绵到传送带海绵的距离刚好可以约束使得被输送到端部的草莓全部进入传送带海绵的齿形槽内且每个齿形槽内只容纳1个草莓，端盖海绵的形状还可以约束从传送带端部掉落的草莓的下落方位角度。自动包装系统安装在草莓传送槽设有传送带端盖的一端，自动包装系统可以将从草莓传送槽输送过来的草莓自动打包到条状的草莓包装条中。草莓包装条由包装袋下盒条与包装袋上盖条扣合而成，包装袋下盒条由多个包装袋下盒首尾相连串联而成，每个包装袋下盒上表面设有纳果孔，两个侧面及底面均设有通气观察孔，侧面通气观察孔下方贴有条形码，包装袋上盖条由多个包装袋上盖首尾相连串联而成，每个包装袋上盖上设有通气观察孔，包装袋下盒与包装袋上盖均为发泡海绵材质，相邻两个包装袋下盒之间以及相邻两个包装袋上盖之间均为点状连接，可以用手不费力地分开，1个包装袋下盒可与1个包装袋上盖扣合形成1个草莓包装袋，1个草莓包装袋可以容纳1个草莓。在自动包装系统中，包装袋底胶轮、包装袋下盒轮、包装袋上盖轮、包装系统驱动电机、包装袋导轮、反射式光电传感器、称重传感器和条码扫描器均安装在包装系统机架上，其中包装系统驱动电机与包装袋底胶轮同轴安装；包装袋上盖条缠绕在包装袋上盖轮上，包装袋下盒条底部贴有包装袋底胶条并缠绕在包装袋下盒轮上，包装袋底胶条为不干胶材质；自动包装系统开始工作前，先将包装袋下盒条从包装袋下盒轮上拉出，使得包装袋下盒条底部接触称重传感器的上平台且其中心线恰好与草莓传送槽上输送过来的草莓的下落轨迹相交，以保证草莓能够落入包装袋下盒条中各个包装袋下盒的纳果孔内，包装袋下盒条在2个包装袋导轮处与从包装袋上盖轮上拉出的包装袋上盖条相互扣合形成草莓包装条后，从2个包装袋导轮之间穿过；穿过2个包装袋导轮后，将贴于包装袋下盒条底部的包装袋底胶条的一端与包装袋下盒条分开并固定在包装袋底胶轮上；自动包装系统开始工作时，包装系统驱动电机旋转带动包装袋底胶轮转动，包装袋底胶条开始被缠绕在包装袋底胶轮上，同时带动草莓包装条运动，进而带动包装袋下盒轮与包装袋上盖轮转动，于是包装袋下盒条置于称重传感器上平台的部分可以不断地承接草莓传送槽输送过来的草莓；反射式光电传感器设置在与位于称重传感器上平台的包装袋下盒条的侧面通气观察孔等高的位置处，用以判断当前位于草莓下落轨迹处的包装袋下盒是否已经装入了草莓，条码扫描器设置在与位于称重传感器上平台的包装袋下盒条的条形码等高的位置处。

上述方案的工作原理是：采摘草莓期间，传送带电机开启，驱动草莓传送槽的传送带运行；用手指甲或其他小工具切断草莓果柄后，草莓果体落到草莓传送槽的传送带海绵的齿形槽中，随着传送带一起运动并被输送到草莓传送槽设有传送带端盖的一端，然后从传送带海绵与端盖海绵之间形成的向下开口处落下，掉入下方位于称重传感器上平台的、正好处于承接位置的那一个包装袋下盒的纳果孔中，由于安装在包装系统机架上的反射式光电传感器正好对准这个包装袋下盒侧面的通气观察孔，因此反射式光电传感器会检测到草莓已经掉入；检测到草莓掉入信号后，称重传感器记录下这个草莓的重量，条码扫描器完成对这个草莓所装入的草莓包装袋的条形码的扫描和记录，随后包装系统驱动电机定量旋转带动草莓包装条向前运动1个草莓包装袋长度的距离后停下，这使得相邻的空的包装袋下盒进入承接位置，等待下一个草莓掉入其纳果孔中；所述工作过程一直循环下去，直到这一行草莓种植架上的所有草莓都采摘完后，所有采摘的草莓都被自动地单独地包装到各自的草莓包装袋中，且每个草莓的重量及其包装袋条码能够一一对应。

本发明的有益效果是：人工进行草莓采摘时，在1次伸手动作后，可以接连完成一行草莓种植架上所有草莓的采摘落果动作，采摘落果动作只需要切断果柄即可，落果之后由机器自动完成草莓包装过程，省去了对所有草莓采摘落果之后的缩回手装盒的动作，从而大大降低了劳动强度并提高了日产出量；采摘的每个草莓都拥有独立包装，一整根装满草莓的草莓包装条可以用手不费力地分成多根由任意个数草莓包装袋串联而成的草莓包装条，再加上每个草莓的重量已知且其对应的草莓包装袋条形码与草莓重量一一对应，因此可以在免称重的情况下按重量单价进行零散销售，从而避免了盒装草莓难以满足部分顾客零散销售需求以及每一盒草莓实际总重量不一致等问题；另外，还可以将一整根草莓包装条分成多根等长的草莓包装条，然后再将这些草莓包装条装入草莓盒中进行销售，从而也能轻松实现草莓的盒装销售，以满足多样化的销售需求。

附图说明

图1是本发明的总装图，图2是草莓传送槽组成图，图3是自动包装系统组成图，图4是自动包装系统传动示意图，图5是草莓包装条组成示意图。

图中标记为：1-草莓种植架、2-草莓传送槽支撑架、3-草莓传送槽、4-自动包装系统、301-传送带电机、302-侧边海绵、303-传送槽机架、304-辊筒、305-传送带、306-传送带海绵、307-端盖海绵、308-传送带端盖、309-传送带海绵与端盖海绵之间的向下开口处、41-包装袋底胶轮、42-包装袋下盒轮、43-包装袋上盖轮、44-草莓包装条、45-包装系统驱动电机、46-称重传感器、47-反射式光电传感器、48-条码扫描器、49-包装系统机架、410-包装袋导轮、441-草莓包装袋、442-包装袋下盒条、443-包装袋上盖条、444-包装袋底胶条、4421-纳果孔、4422-通气观察孔、4423-条形码。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

如图1、2、3、4、5所示，本实施例由草莓传送槽3和自动包装系统4组成(图1)，其中草莓传送槽3由传送带电机301、侧边海绵302、传送槽机架303、辊筒304、传送带305、传送带海绵306、端盖海绵307和传送带端盖308组成(图2)；自动包装系统4由包装袋底胶轮41、包装袋下盒轮42、包装袋上盖轮43、包装系统驱动电机45、称重传感器46、反射式光电传感器47、条码扫描器48、包装系统机架49、包装袋导轮410和草莓包装条44组成(图3)；其特征在于：草莓传送槽3安装在大棚中已有的草莓种植架1旁边并由草莓传送槽支撑架2支撑，草莓传送槽3一侧边缘紧贴草莓种植架1的种植槽外侧面，且略低于草莓果体的挂果位置；传送槽机架303、传送带电机301、辊筒304和传送带305组成一个带式输送机，传送带电机301与1个辊筒304同轴安装，由传送带电机驱动这个辊筒旋转并带动传送带305运行，在传送带305上固连有齿带形状的传送带海绵306，传送带海绵306的每1个齿形槽可以容纳1个草莓，在传送带海绵的两边设有侧边海绵302以确保草莓被摘下并下落到传送带海绵306上的过程中不被碰伤；草莓传送槽3的一端设有传送带端盖308，端盖面朝传送带海绵306的一面设有端盖海绵307以防止草莓被碰伤，端盖海绵307到传送带海绵306的距离刚好可以约束使得被输送到端部的草莓全部进入传送带海绵306的齿形槽内且每个齿形槽内只容纳1个草莓(图2)，端盖海绵307的形状还可以约束从此端部掉落的草莓的下落方位角度。自动包装系统4安装在草莓传送槽3设有传送带端盖308的一端，自动包装系统4可以将从草莓传送槽3输送过来的草莓自动打包到条状的草莓包装条44中。草莓包装条44由包装袋下盒条442与包装袋上盖条443扣合而成(图5)，包装袋下盒条442由多个包装袋下盒首尾相连串联而成，其底部还贴有包装袋底胶条444，每个包装袋下盒上表面设有纳果孔4421，两个侧面及底面均设有通气观察孔4422，侧面的通气观察孔4422下方贴有条形码4423，包装袋上盖条443由多个包装袋上盖首尾相连串联而成，每个包装袋上盖上设有通气观察孔4422，包装袋下盒与包装袋上盖均为发泡海绵材质，相邻两个包装袋下盒之间以及相邻两个包装袋上盖之间均为点状连接，可以用手不费力地分开，1个包装袋下盒可与1个包装袋上盖扣合形成1个草莓包装袋441，1个草莓包装袋441可以容纳1个草莓。在自动包装系统4中(图3)，包装袋底胶轮41、包装袋下盒轮42、包装袋上盖轮43、包装系统驱动电机45、包装袋导轮410、反射式光电传感器47、称重传感器46和条码扫描器48均安装在包装系统机架49上，其中包装系统驱动电机45与包装袋底胶轮41同轴安装；包装袋上盖条443缠绕在包装袋上盖轮43上，包装袋下盒条442底部贴有包装袋底胶条444并缠绕在包装袋下盒轮42上，包装袋底胶条444为不干胶材质；自动包装系统4开始工作前，先将包装袋下盒条442从包装袋下盒轮42上拉出，使得包装袋下盒条442底部接触称重传感器46的上平台且其中心线恰好与草莓传送槽3上输送过来的草莓的下落轨迹相交，以保证草莓能够落入包装袋下盒条442中各个包装袋下盒的纳果孔4421内(图4)，包装袋下盒条442在靠近2个包装袋导轮410处与从包装袋上盖轮43上拉出的包装袋上盖条443相互扣合形成草莓包装条44后，从2个包装袋导轮410之间穿过；穿过2个包装袋导轮410后，将贴于包装袋下盒条442底部的包装袋底胶条444的一端与包装袋下盒条442分开并固定在包装袋底胶轮41上；自动包装系统4开始工作时，包装系统驱动电机45旋转带动包装袋底胶轮41转动，包装袋底胶条444开始被缠绕在包装袋底胶轮41上，同时带动草莓包装条44向外运动，进而带动包装袋下盒轮42与包装袋上盖轮43转动，于是包装袋下盒条442置于称重传感器46上平台的部分可以不断地承接草莓传送槽3输送过来的草莓；反射式光电传感器47设置在与位于称重传感器46上平台的包装袋下盒的一侧面的通气观察孔4422等高的位置处，用以判断当前位于草莓下落轨迹处的包装袋下盒是否已经装入了草莓，条码扫描器48设置在位于称重传感器46上平台的包装袋下盒另一侧面的通气观察孔4422下方与包装袋下盒的条形码4423等高的位置处(图3)。

采摘草莓期间，传送带电机301开启，驱动传送带305运行；用手指甲或其他小工具切断草莓果柄后，草莓果体落到草莓传送槽3的传送带海绵306的齿形槽中，随着传送带一起运动并被输送到草莓传送槽3设有传送带端盖308的一端，然后从传送带海绵306与端盖海绵307之间形成的向下开口处309落下(图4)，掉入下方位于称重传感器46上平台的、正好处于承接位置的那一个包装袋下盒的纳果孔4421中，由于安装在包装系统机架49上的反射式光电传感器47正好对准这个包装袋下盒侧面的通气观察孔4422(图3)，因此反射式光电传感器47会检测到草莓已经掉入；检测到草莓掉入信号后，称重传感器46记录下这个草莓的重量，条码扫描器48完成对这个草莓所装入的草莓包装袋的条形码4423的扫描和记录，随后包装系统驱动电机45定量旋转带动包装袋底胶轮41沿图4中所示的实线箭头方向定量旋转，进而带动草莓包装条44沿图4中所示的直线箭头方向向前运动1个草莓包装袋441长度的距离后停下，这使得相邻的空的包装袋下盒进入承接位置，等待下一个草莓掉入其纳果孔中，与此同时，包装袋下盒条442和包装袋上盖条443各自沿图4中所示的直线箭头方向定量运动，并带动包装袋下盒轮42和包装袋上盖轮43各自沿图4中所示的实线箭头方向定量旋转后停下；所述工作过程一直循环下去，直到这一行草莓种植架1上的所有草莓都采摘完后，所采摘的草莓都被自动地单独地包装到各自的草莓包装袋441中，且每个草莓的重量及其包装袋条形码能够一一对应。