CN106666768B - 一种自动化菠萝去皮削孔机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种自动化菠萝去皮削孔机器人，包括：主架、送料传送带和出料传送带、两个立柱、上水平架和下水平架、上水平电缸和下水平电缸、上竖直电缸和下竖直电缸、U型削孔架、削孔收集箱、送料电缸和出料电缸，上水平电缸的缸体安装在上水平架上；上竖直电缸的缸体滑动安装在上水平架上的滑槽中，上竖直电缸的活塞杆端部还安装有上旋转电机；下水平电缸的缸体安装在下水平架上；下竖直电缸的缸体滑动安装在下水平架上的滑槽中，下水平电缸驱动下竖直电缸在下水平架上的滑槽中滑动。本发明通过设置去皮系统和削孔系统，实现了菠萝自动化去皮削孔的功能；设置竖直方向和水平方向的调整机构，实现不同菠萝尺寸调整；结构合理，工作效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动化机器人，特别是涉及一种自动化菠萝去皮削孔机器人，属于农业自动化设备技术领域。
背景技术
菠萝是人们经常食用的一种水果，富含多种维生素，对人体具有很多好处，菠萝也经常作为罐头食品出现在各大卖场，但是菠萝在食用或者作为罐头食品进行加工时，去皮和削孔工作是两项必不可少的工作，这两项工作都是较为费时费力的工作，尤其是直接食用时，主要依靠手工完成，需要耗费大量人力，同时人工进行这两项工作生产效率较低。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种自动化菠萝去皮削孔机器人，其实现了自动化去皮和削孔两项工作的目的，工作效率较高，自动化程度较高。
本发明采取的技术方案为：一种自动化菠萝去皮削孔机器人，包括：主架、送料传送带和出料传送带、两个立柱、上水平架和下水平架、上水平电缸和下水平电缸、上竖直电缸和下竖直电缸、U型削孔架、削孔收集箱、送料电缸和出料电缸，所述的主架上部为平板，平板下部四个角位置分别设置有支撑腿，所述的平板中央设置有通孔，通孔两端分别竖直对称安装有两个立柱，所述的两个立柱的下端分别穿过平板，两个立柱的顶端安装有上水平架，两个立柱的底端安装有下水平架；所述的上水平架和下水平架上均设置有滑槽，所述的上水平电缸的缸体安装在上水平架上，上水平电缸的活塞杆的轴线方向与上水平架的长度方向相互平行；所述的上竖直电缸的缸体滑动安装在上水平架上的滑槽中，并与上水平电缸的活塞杆相连接，上水平电缸驱动上竖直电缸在上水平架上的滑槽中滑动，上竖直电缸的活塞杆的轴线方向为竖直向下，上竖直电缸的活塞杆端部还安装有上旋转电机，上旋转电机主轴上同轴安装有上卡紧盘；所述的下水平电缸的缸体安装在下水平架上，下水平电缸的活塞杆的轴线方向与下水平架的长度方向相互平行；所述的下竖直电缸的缸体滑动安装在下水平架上的滑槽中，并与下水平电缸的活塞杆相连接，下水平电缸驱动下竖直电缸在下水平架上的滑槽中滑动，下竖直电缸的活塞杆的轴线方向为竖直向上，下竖直电缸的活塞杆端部还安装有下旋转电机，下旋转电机主轴上同轴安装有下卡紧盘。
所述的U型削孔架为U型框架结构，U型削孔架安装在主架上平板中央的通孔左侧，U型削孔架的开口一侧朝向主架的右侧，U型削孔架左侧设置有削孔收集箱，所述的削孔收集箱右侧平行设置有六个滑槽，滑槽与削孔收集箱内部相通；U型削孔架前后两侧分别对称设置有六个削孔安装架，从上到下依次设置，U型削孔架前后两侧在每个削孔安装架的位置上方均设置有一个操作孔，每个操作孔内侧分别设置有一个颜色识别传感器；每个削孔安装架上设置有一个削孔电缸，每个削孔电缸的活塞杆端部同轴设置有一个削孔屑暂存管，削孔屑暂存管端部同轴设置有一个无尖锥形刀片，每个削孔屑暂存管的轴线与U型削孔架上的一个操作孔轴线相互重合，削孔屑暂存管中部设置有一个输送管，输送管一端与削孔暂存管内部相通，另一端滑动安装在削孔收集箱右侧的一个滑槽中，并与削孔收集箱内部相通，输送管位于削孔收集箱内部的一端设置有真空发生器；削孔电缸驱动无尖锥形刀片伸进操作孔和伸出操作孔，同时输送管在削孔收集箱的滑槽中滑动。
在主架右部的前后两侧分别设置有送料传送带安装架和出料传送带安装架，主架上接近送料传送带安装架和出料传送带安装架端部的位置分别设置有一个挡板；送料传送带安装架和出料传送带安装架远离主架的一端分别设置有送料电机和出料电机，送料传送带安装架和出料传送带安装架上分别设置有送料传送带和出料传送带，送料电机驱动送料传送带向靠近主架方向运动，出料电机驱动出料传送带向远离主架方向运动；送料传送带和出料传送带靠近主架的一端分别设置有送料电缸和出料电缸，送料电缸活塞杆端部设置有送料板，出料电缸活塞杆端部设置有出料板，送料电缸的活塞杆轴线方向与出料电缸的活塞杆轴线方向与送料传送带的运动方向相互垂直。
主架的平板中央通孔右侧竖直设置有去皮轴，去皮轴上部设置有弧形刀片，去皮轴底部转动设置有从动齿轮，从动齿轮上表面设置有切割刀片，去皮轴中部上下滑动设置有刀片安装盘，刀片安装盘上部设置有切割刀片，与从动齿轮上表面的切割刀片上下相互对应；从动齿轮上表面还竖直固定设置有调整电缸，调整电缸的活塞杆与刀片安装盘的下表面相连接；去皮轴右侧还设置有切割电机安装架，切割电机安装架上设置有切割电机，切割电机输出轴竖直向下，并同轴设置有主动齿轮，所述的主动齿轮与从动齿轮相互啮合；切割电机驱动从动齿轮绕去皮轴旋转，同时由于刀片安装盘和从动齿轮之间通过调整电缸连接，刀片安装盘与从动齿轮绕去皮轴同步旋转；调整电缸调整刀片安装盘与从动齿轮之间的距离。
由于本发明采用了上述技术方案，具有以下优点：（1）本发明通过设置去皮系统和削孔系统，实现了菠萝自动化去皮削孔的功能，提高了生产效率；（2）本发明通过设置竖直方向和水平方向的调整机构，实现了不同菠萝尺寸的适应性调整；（3）本发明结构合理，工作效率高，有效地解放了生产力。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明另一角度的立体结构示意图。
图3为本发明隐藏部分零件后的立体结构示意图。
图4为本发明隐藏部分零件后的立体结构示意图。
图5为本发明中某一角度的局部放大图。
图6为本发明部分零件的立体装配结构示意图。
图7为本发明部分零件的立体装配结构示意图。
图8为本发明中削孔收集箱的立体结构示意图。
图9为本发明部分零件的立体装配结构示意图。
图10为本发明部分零件的立体装配结构示意图。
附图标号：1-主架；2-U型削孔架；3-削孔收集箱；4-立柱；5-上水平架；6-上水平电缸；7-上竖直电缸；8-上旋转电机；9-上卡紧盘；10-削孔安装架；11-削孔屑暂存管；12-输送管；13-真空发生器；14-削孔电缸；15-送料传送带安装架；16-送料传送带；17-送料电机；18-送料电缸；19-送料板；20-挡板；21-出料传送带安装架；22-出料传送带；23-出料电机；24-出料电缸；25-出料板；26-去皮轴；27-切割电机；28-切割电机安装架；29-主动齿轮；30-刀片安装盘；31-从动齿轮；32-切割刀片；33-颜色识别传感器；34-弧形刀片；35-下竖直电缸；36-下卡紧盘；37-下水平架；38-下水平电缸；39-下旋转电机；40-调整电缸；41-无尖锥形刀片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例：如图1至图10所示，为本发明的一种自动化菠萝去皮削孔机器人，主架1上部为平板，作为安装平台，平板下部四个角位置分别设置有支撑腿，作为支撑。平板中央设置有通孔，方便菠萝上下左右位置的调整。通孔两端分别竖直对称安装有两个立柱4，两个立柱4的下端分别穿过平板，同时立柱4顶端安装有上水平架5，底端安装有下水平架37。上水平架5和下水平架37上均设置有滑槽，滑槽为矩形，上水平架5用于安装上水平电缸6，上水平电缸6的活塞杆的轴线方向与上水平架5的长度方向相互平行，即上水平架5与上水平电缸6平行安装。上竖直电缸7的缸体竖直滑动安装在上水平架5上的滑槽中，并与上水平电缸6的活塞杆相连接，上水平电缸6驱动上竖直电缸7在上水平架5上的滑槽中滑动，上竖直电缸7的活塞杆的轴线方向为竖直向下，上竖直电缸7的活塞杆端部还安装有上旋转电机8，上旋转电机8主轴上同轴安装有上卡紧盘9，且上旋转电机8的主轴为竖直向下。同理下水平电缸38、下水平架37、下竖直电缸35、下旋转电机39的实施方式同上。
U型削孔架2为U型框架结构，U型削孔架2安装在主架1上平板中央的通孔左侧，U型削孔架2的开口一侧朝向主架1的右侧，U型削孔架2左侧设置有削孔收集箱3，用于收集菠萝削孔时的切屑。削孔收集箱3右侧平行设置有六个滑槽，滑槽与削孔收集箱3内部相通；U型削孔架2前后两侧分别对称设置有六个削孔安装架10，并从上到下依次设置，U型削孔架2前后两侧在每个削孔安装架10的位置上方均设置有一个操作孔，U型削孔架2的前后两侧即两个相互平行的侧面，每个操作孔内侧分别设置有一个颜色识别传感器33，在本发明中用于识别黑色，即菠萝去皮后需要去孔位置处的颜色，对其进行识别定位。每个削孔安装架10上设置有一个削孔电缸14，每个削孔电缸14的活塞杆端部同轴设置有一个削孔屑暂存管11，削孔屑暂存管11端部同轴设置有一个无尖锥形刀片41，用于对定位后菠萝上的孔进行切削处理。每个削孔屑暂存管11的轴线与U型削孔架2上的一个操作孔轴线相互重合，削孔屑暂存管11中部设置有一个输送管12，输送管12一端与削孔暂存管11内部相通，另一端滑动安装在削孔收集箱3右侧的一个滑槽中，并与削孔收集箱3内部相通，输送管12位于削孔收集箱3内部的一端设置有真空发生器13；削孔电缸14通过活塞杆的伸缩，从而驱动无尖锥形刀片41伸进操作孔和伸出操作孔，对去皮后的菠萝进行削孔动作，同时输送管12在削孔收集箱3的滑槽中滑动。
在主架1右部的前后两侧分别设置有送料传送带安装架15和出料传送带安装架21，主架1上接近送料传送带安装架15和出料传送带安装架21端部的位置分别设置有一个挡板20，用于对输送的菠萝进行定位阻挡。送料传送带安装架15和出料传送带安装架21远离主架1的一端分别设置有送料电机17和出料电机23，送料传送带安装架15和出料传送带安装架21上分别设置有送料传送带16和出料传送带22，送料电机17驱动送料传送带16向靠近主架1方向运动，即送料传送带16上的物体在送料电机17的驱动下向靠近主架1的方向移动；出料电机17驱动出料传送带22向远离主架1方向运动，即出料传送带22上的物体在出料电机17的驱动下向远离主架1的方向移动。送料传送带16和出料传送带22靠近主架1的一端分别设置有送料电缸18和出料电缸24，送料电缸18活塞杆端部设置有送料板19，出料电缸24活塞杆端部设置有出料板25，送料电缸18的活塞杆轴线方向与出料电缸24的活塞杆轴线方向与送料传送带16的运动方向相互垂直，且送料电缸18的活塞杆轴线方向与出料电缸24的活塞杆轴线方向相互重合。
主架1的平板中央通孔右侧竖直设置有去皮轴26，去皮轴26上部设置有弧形刀片34，用于菠萝的去皮工作。去皮轴26底部转动设置有从动齿轮31，从动齿轮31上表面设置有切割刀片32，去皮轴26中部上下滑动设置有刀片安装盘30，刀片安装盘30上部设置有切割刀片32，与从动齿轮31上表面的切割刀片32上下相互对应，两个切割刀片32用于菠萝的切顶和切底动作。从动齿轮31上表面还竖直固定设置有调整电缸40，调整电缸40的活塞杆与刀片安装盘30的下表面相连接；去皮轴26右侧还设置有切割电机安装架28，切割电机安装架28上设置有切割电机27，切割电机27输出轴竖直向下，并同轴设置有主动齿轮29，所述的主动齿轮29与从动齿轮31相互啮合；切割电机27驱动从动齿轮31绕去皮轴26旋转，同时由于刀片安装盘30和从动齿轮31之间通过调整电缸40连接，刀片安装盘30与从动齿轮31绕去皮轴26同步旋转。调整电缸40调整刀片安装盘30与从动齿轮31之间的距离，即可以根据不同高度尺寸的菠萝调整对其切顶和切底的位置。
采用上述具体实施例的一种自动化菠萝去皮削孔机器人的具体实施方法如下所述：首先将需要进行去皮削孔的菠萝放置在送料传送带16上，在送料电机17的驱动下，菠萝移动至挡板20处，此时出料电缸23向前伸出活塞杆，并伸至送料传送带16处，与送料电缸18配合，通过送料板19和出料板25将菠萝卡紧，并运送至主架1的平板中央位置，根据来料菠萝的高度，通过调整电缸40调整刀片安装盘30和从动齿轮31上的两个切割刀片32的距离到合适位置，启动切割电机27，对菠萝进行切顶和切底工作，切割完毕后切割电机27将两个切割刀片32回归原位，同时上竖直电缸7向下伸出活塞杆，与下竖直电缸35配合，通过上卡紧盘9和下卡紧盘36将去顶去底的菠萝进行上下卡紧，此时送料电缸18和出料电缸23即回归原位，上竖直电缸7和下竖直电缸35将菠萝提升至弧形刀片34处，上旋转电机8和下旋转电机39同时启动，从而使菠萝旋转，并通过弧形刀片34进行去皮，根据不同菠萝的大小，可以通过上水平电缸6和下水平电缸38调整菠萝与弧形刀片34的距离来实现适应性调整。完成去皮后的菠萝在上水平电缸6和下水平电缸38的驱动下，向左移动至U型削孔架2内部，并通过上竖直电缸7和下竖直电缸35将菠萝提升至U型削孔架2顶部；启动U型削孔架2内部的颜色识别传感器33，当某处的颜色识别传感器33检测到去皮后菠萝上黑色孔位置时，该处操作孔对应的削孔电缸14即可启动，活塞杆伸出，通过无尖锥形刀片41对检测到的孔进行削孔工作，该处削孔完毕后，该处的削孔电缸14活塞杆回归原位，然后上旋转电机8和下旋转电机39同方向旋转10度~30度，同时上竖直电缸7活塞杆和下竖直电缸35同时动作，将上下卡紧的菠萝向下调整1.00cm~3.00cm，依次循环进行，直到菠萝运动至U型削孔架2下部为止，在削孔过程中，削孔掉下的屑首先暂存在每个削孔屑暂存管11中，最后在真空发生器13的作用下，将削孔屑暂存管11中的屑通过输送管吸进削孔收集箱3中。最后完成去皮和削孔工作的菠萝在上水平电缸6和下水平电缸38的工作作用下，运动至主架1的平板通孔右部，再由送料电缸18和出料电缸24伸出活塞杆将菠萝水平夹紧，此时上竖直电缸7和下竖直电缸35的活塞杆收回，并回归原位，最后在送料电缸18和出料电缸24的作用下将完成一个工作流程的菠萝放置到出料传送带22上，并在出料电机23的驱动下将菠萝送出，至此一个完整的工作流程结束，依次进行即可。
Claims (1)
1.一种自动化菠萝去皮削孔机器人，包括：主架（1）、送料传送带（16）和出料传送带（22）、两个立柱（4）、上水平架（5）和下水平架（37）、上水平电缸（6）和下水平电缸（38）、上竖直电缸（7）和下竖直电缸（35）、U型削孔架（2）、削孔收集箱（3）、送料电缸（18）和出料电缸（24），其特征在于：所述的主架（1）上部为平板，平板下部四个角位置分别设置有支撑腿，所述的平板中央设置有通孔，通孔两端分别竖直对称安装有两个立柱（4），所述的两个立柱（4）的下端分别穿过平板，两个立柱（4）的顶端安装有上水平架（5），两个立柱（4）的底端安装有下水平架（37）；所述的上水平架（5）和下水平架（37）上均设置有滑槽，所述的上水平电缸（6）的缸体安装在上水平架（5）上，上水平电缸（6）的活塞杆的轴线方向与上水平架（5）的长度方向相互平行；所述的上竖直电缸（7）的缸体滑动安装在上水平架（5）上的滑槽中，并与上水平电缸（6）的活塞杆相连接，上水平电缸（6）驱动上竖直电缸（7）在上水平架（5）上的滑槽中滑动，上竖直电缸（7）的活塞杆的轴线方向为竖直向下，上竖直电缸（7）的活塞杆端部还安装有上旋转电机（8），上旋转电机（8）主轴上同轴安装有上卡紧盘（9）；所述的下水平电缸（38）的缸体安装在下水平架（37）上，下水平电缸（38）的活塞杆的轴线方向与下水平架（37）的长度方向相互平行；所述的下竖直电缸（35）的缸体滑动安装在下水平架（37）上的滑槽中，并与下水平电缸（38）的活塞杆相连接，下水平电缸（38）驱动下竖直电缸（35）在下水平架（37）上的滑槽中滑动，下竖直电缸（35）的活塞杆的轴线方向为竖直向上，下竖直电缸（35）的活塞杆端部还安装有下旋转电机（39），下旋转电机（39）主轴上同轴安装有下卡紧盘（36）；
所述的U型削孔架（2）为U型框架结构，U型削孔架（2）安装在主架（1）上平板中央的通孔左侧，U型削孔架（2）的开口一侧朝向主架（1）的右侧，U型削孔架（2）左侧设置有削孔收集箱（3），所述的削孔收集箱（3）右侧平行设置有六个滑槽，滑槽与削孔收集箱（3）内部相通；U型削孔架（2）前后两侧分别对称设置有六个削孔安装架（10），从上到下依次设置，U型削孔架（2）前后两侧在每个削孔安装架（10）的位置上方均设置有一个操作孔，每个操作孔内侧分别设置有一个颜色识别传感器（33）；每个削孔安装架（10）上设置有一个削孔电缸（14），每个削孔电缸（14）的活塞杆端部同轴设置有一个削孔屑暂存管（11），削孔屑暂存管（11）端部同轴设置有一个无尖锥形刀片（41），每个削孔屑暂存管（11）的轴线与U型削孔架（2）上的一个操作孔轴线相互重合，削孔屑暂存管（11）中部设置有一个输送管（12），输送管（12）一端与削孔暂存管（11）内部相通，另一端滑动安装在削孔收集箱（3）右侧的一个滑槽中，并与削孔收集箱（3）内部相通，输送管（12）位于削孔收集箱（3）内部的一端设置有真空发生器（13）；削孔电缸（14）驱动无尖锥形刀片（41）伸进操作孔和伸出操作孔，同时输送管（12）在削孔收集箱（3）的滑槽中滑动；
在主架（1）右部的前后两侧分别设置有送料传送带安装架（15）和出料传送带安装架（21），主架（1）上接近送料传送带安装架（15）和出料传送带安装架（21）端部的位置分别设置有一个挡板（20）；送料传送带安装架（15）和出料传送带安装架（21）远离主架（1）的一端分别设置有送料电机（17）和出料电机（23），送料传送带安装架（15）和出料传送带安装架（21）上分别设置有送料传送带（16）和出料传送带（22），送料电机（17）驱动送料传送带（16）向靠近主架（1）方向运动，出料电机（23 ）驱动出料传送带（22）向远离主架（1）方向运动；送料传送带（16）和出料传送带（22）靠近主架（1）的一端分别设置有送料电缸（18）和出料电缸（24），送料电缸（18）活塞杆端部设置有送料板（19），出料电缸（24）活塞杆端部设置有出料板（25），送料电缸（18）的活塞杆轴线方向与出料电缸（24）的活塞杆轴线方向与送料传送带（16）的运动方向相互垂直；
主架（1）的平板中央通孔右侧竖直设置有去皮轴（26），去皮轴（26）上部设置有弧形刀片（34），去皮轴（26）底部转动设置有从动齿轮（31），从动齿轮（31）上表面设置有切割刀片（32），去皮轴（26）中部上下滑动设置有刀片安装盘（30），刀片安装盘（30）上部设置有切割刀片（32），与从动齿轮（31）上表面的切割刀片（32）上下相互对应；从动齿轮（31）上表面还竖直固定设置有调整电缸（40），调整电缸（40）的活塞杆与刀片安装盘（30）的下表面相连接；去皮轴（26）右侧还设置有切割电机安装架（28），切割电机安装架（28）上设置有切割电机（27），切割电机（27）输出轴竖直向下，并同轴设置有主动齿轮（29），所述的主动齿轮（29）与从动齿轮（31）相互啮合；切割电机（27）驱动从动齿轮（31）绕去皮轴（26）旋转，同时刀片安装盘（30）和从动齿轮（31）之间通过调整电缸（40）连接，刀片安装盘（30）与从动齿轮（31）绕去皮轴（26）同步旋转；调整电缸（40）调整刀片安装盘（30）与从动齿轮（31）之间的距离。
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