CN107712975B - 一种柑橘分瓣用机械寻瓣设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种柑橘分瓣用机械寻瓣设备，包括固定在底座上的橘球转动装置、单片机和寻线装置，橘球转动装置包括步进电机、上夹具和下夹具，寻线装置包括探头座、支架、直线电机和滑块，滑块设置在直线电机与步进电机之间且由直线电机驱动，支架固定在滑块上端，探头座的一端固定在支架中部，所述探头座的另一端固定有压电传感器和光电传感器，且光电传感器位于压电传感器的上方；单片机位于直线电机一侧，单片机与压电传感器、光电传感器、直线电机和步进电机均电气连接，本发明可在柑橘分瓣前对橘球分瓣线进行检测，指示出柑橘分瓣线位置，提高柑橘分瓣设备工作稳定性，降低分瓣的破损率。
Description
技术领域
本发明涉及柑橘自动化加工装置技术领域，具体涉及一种柑橘分瓣用机械寻瓣设备。
背景技术
我国是柑橘罐头、柑橘囊胞罐头等柑橘加工产品的生产与出口大国，在柑橘加工过程中，需要将柑橘剥皮、分瓣、脱囊衣、装罐、封口，尤其是分瓣工艺需要大量的人工，实现分瓣的自动化可降低企业对人工的需求。
目前已开发出的分瓣设备主要有两种，一种采用水力自上而下冲击的柑橘分瓣设备，破碎率很高；另一种通过机器视觉装置找到分瓣线进行定向切割，破碎率较低，但是该装置靠机器视觉判断分瓣线，设备成本较高。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种结构简单、成本低且能快速准确找到分瓣线的柑橘分瓣用机械寻瓣设备。
为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种柑橘分瓣用机械寻瓣设备，包括固定在底座上的橘球转动装置、单片机和寻线装置，所述橘球转动装置包括步进电机、上夹具和下夹具，所述步进电机固定在底座的一端且步进电机的轴为长螺纹轴，所述轴上设有用来支撑橘球的下夹具以及用来夹紧橘球的上夹具，所述寻线装置固定在橘球转动装置的一侧，所述寻线装置包括探头座、支架、直线电机和滑块，所述直线电机固定在底座的另一端，所述滑块设置在直线电机与步进电机之间且由直线电机驱动，所述支架固定在滑块上端，所述探头座的一端固定在支架中部，所述支架由四块板片形成的矩形框架结构，所述探头座成长条状，所述探头座水平设置，且贯穿支架的一个侧壁后固定在另一个侧壁上，所述探头座的另一端固定有压电传感器和光电传感器，且光电传感器位于压电传感器的上方；所述单片机位于直线电机一侧，单片机与压电传感器、光电传感器、直线电机和步进电机均电气连接，所述单片机根据光电传感器的信号控制直线电机运动使得压电传感器始终接触并压入橘球表面1-2mm，所述单片机控制步进电机转动且单片机在压电传感器的值突然下降时，记录压电传感器的值和步进电机的转动角度。
作为优选方案：所述压电传感器的高度与橘球的中心高度相同。
作为优选方案：所述步进电机的转速为每分钟5-10转，步进电机为42不锈钢长轴步进电机，且轴上带螺纹；所述单片机为stm32或51单片机，所述压电传感器为50g-1000g的压电传感器，所述光电传感器的感应距离为10-20mm，所述直线电机的速度为每分钟前进或后退10-20米。
本发明可在柑橘分瓣前对橘球分瓣线进行检测，指示出柑橘分瓣线位置，提高柑橘分瓣设备工作稳定性，降低分瓣的破损率。
本发明的有益效果是：1、采用光电传感器和压电传感器引导设备在橘球表面移动检测分瓣线，设备简单；2、通过压电传感器感知橘球表面压力变化，可快速找到对应分瓣线，对橘球的损伤较小；3、采用该装置配合定向水力或机械切割装置可较好实现橘球的分瓣。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1所示的一种柑橘分瓣用机械寻瓣设备，包括固定在底座5上的橘球转动装置、单片机11和寻线装置，所述橘球转动装置包括步进电机4、上夹具1和下夹具3，所述步进电机4固定在底座5的一端且步进电机4的轴为长螺纹轴，所述轴上设有用来支撑橘球2的下夹具3以及用来夹紧橘球2的上夹具1，所述寻线装置固定在橘球转动装置的一侧，所述寻线装置包括探头座8、支架9、直线电机10和滑块12，所述直线电机10固定在底座5的另一端，所述滑块12设置在直线电机10与步进电机4之间且由直线电机10驱动，所述支架9固定在滑块12上端，所述探头座8的一端固定在支架9中部，所述支架9由四块板片形成的矩形框架结构，所述探头座8成长条状，所述探头座8水平设置，且贯穿支架9的一个侧壁后固定在另一个侧壁上，所述探头座8的另一端固定有压电传感器6和光电传感器7，且光电传感器7位于压电传感器6的上方；所述单片机11位于直线电机10一侧，单片机11与压电传感器6、光电传感器7、直线电机10和步进电机4均电气连接，所述单片机11根据光电传感器7的信号控制直线电机10运动使得压电传感器6始终接触并压入橘球2表面1-2mm，所述单片机11控制步进电机4转动且单片机11在压电传感器6的值突然下降时，记录压电传感器6的值和步进电机4的转动角度。
本装置工作时将剥过皮的橘球2安放在下夹具3上，由上夹具1夹紧，橘球2夹在上夹具1和下夹具3中间，单片机11控制步进电机4旋转，直线电机10也由单片机控制，带动滑块12及其上面装置运动，光电传感器7通过单片机11控制直线电机10运动，使压电传感器6始终接触并压入橘球表面1mm，当压电传感器6的值突然下降，即为分瓣线位置，单片机11记录压电传感器6的值和步进电机4的转动角度，根据压力的变化即可知道橘球的瓣与瓣的分割线。
所述压电传感器6的高度与橘球2的中心高度相同。所述步进电机4的转速为每分钟5转，步进电机4为42不锈钢长轴步进电机，且轴上带螺纹；所述单片机11为stm32单片机，所述压电传感器6为50g的压电传感器，所述光电传感器7的感应距离为10mm，所述直线电机10的速度为每分钟前进或后退10米。该装置每分钟可检测4个橘球的分瓣线。
实施例2：
装置结构与实施例1相同，所述步进电机4旋转速度为每分钟10转；所述单片机11为stm32单片机，所述压电传感器6为1000g压电传感器，所述光电传感器7为感应距离20mm，所述直线电机速度为每分钟前进或后退20米。该装置每分钟可检测8个橘球的分瓣线。
应当指出，以上实施例仅是本发明的代表性例子。本发明还可以有许多变形。凡是依据本发明的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种柑橘分瓣用机械寻瓣设备，包括寻线装置，其特征在于：还包括固定在底座（5）上的橘球转动装置和单片机（11），所述橘球转动装置包括步进电机（4）、上夹具（1）和下夹具（3），所述步进电机（4）固定在底座（5）的一端且步进电机（4）的轴为长螺纹轴，所述轴上设有用来支撑橘球（2）的下夹具（3）以及用来夹紧橘球（2）的上夹具（1），所述寻线装置固定在橘球转动装置的一侧，所述寻线装置包括探头座（8）、支架（9）、直线电机（10）和滑块（12），所述直线电机（10）固定在底座（5）的另一端，所述滑块（12）设置在直线电机（10）与步进电机（4）之间且由直线电机（10）驱动，所述支架（9）固定在滑块（12）上端，所述探头座（8）的一端固定在支架（9）中部，所述支架（9）由四块板片形成的矩形框架结构，所述探头座（8）成长条状，所述探头座（8）水平设置，且贯穿支架（9）的一个侧壁后固定在另一个侧壁上，所述探头座（8）的另一端固定有压电传感器（6）和光电传感器（7），且光电传感器（7）位于压电传感器（6）的上方；所述单片机（11）位于直线电机（10）一侧，单片机（11）与压电传感器（6）、光电传感器（7）、直线电机（10）和步进电机（4）均电气连接，所述单片机（11）根据光电传感器（7）的信号控制直线电机（10）运动使得压电传感器（6）始终接触并压入橘球（2）表面1-2mm，所述单片机（11）控制步进电机（4）转动且单片机（11）在压电传感器（6）的值突然下降时，记录压电传感器（6）的值和步进电机（4）的转动角度。
2.根据权利要求1所述的一种柑橘分瓣用机械寻瓣设备，其特征在于：所述压电传感器（6）的高度与橘球（2）的中心高度相同。
3.根据权利要求1所述的一种柑橘分瓣用机械寻瓣设备，其特征在于：所述步进电机（4）的转速为每分钟5-10转，步进电机（4）为42不锈钢长轴步进电机，且轴上带螺纹；所述单片机（11）为stm32或51单片机，所述压电传感器（6）为50g-1000g的压电传感器，所述光电传感器（7）的感应距离为10-20mm，所述直线电机（10）的速度为每分钟前进或后退10-20米。
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