CN109590209B - 一种三自由度并联板栗筛 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种三自由度并联板栗筛，包括第一运动组件、第二运动组件和第三运动组件；所述第一运动组件用于使筛网沿Y轴方向的转动；所述第二运动组件用于使筛网沿X轴方向的平移；第三运动组件用于使筛网绕Z轴方向的转动。所述第一运动组件、第二运动组件和第三运动组件可分别独立行动。所述第一运动组件、第二运动组件和第三运动组件可同时行动。还包括称重传感器和控制系统；所述称重传感器用于测量筛网物料重量，所述控制系统读取称重传感器信号；当称重传感器测量重量大于设定值，所述控制系统控制第一运动组件运动。本发明由控制系统控制筛网优先进行转动筛分，加速板栗的快速均布，促进板栗的透筛。

Description

一种三自由度并联板栗筛
技术领域
本发明涉及板栗筛分设备领域，特别涉及一种三自由度并联板栗筛。
背景技术
在传统的板栗加工过程中，板栗在经过清洗、脱皮后进行第一次筛分，以去除腐烂、虫蛀的板栗果仁和各种杂质。由于不同大小的板栗售价存在差异，故还需进行第二次筛分，以保证板栗的加工质量。
现役板栗筛分方法可分为人工筛分法与机械筛分法两种。人工筛分法即通过相关人员与工具的结合进行板栗筛分，工作强度高，筛分效率低，且受人工因素的影响，筛分效率存在波动；机械筛分法即利用筛分设备进行筛分，目前板栗加工领域多使用直线振动筛作为筛分阶段的主要设备，但直线振动筛仅能提供单自由度筛分运动。单自由度筛分无法使板栗快速均布在整个筛网上，降低了筛分效率，且易造成筛孔堵塞，增加磨损，降低筛网的使用寿命。目前，基于并联机构的多自由度振动筛在板栗加工领域尚未得到应用。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种三自由度并联板栗筛，解决了传统人工筛分中工作强度高，筛分效率存在波动的问题，有效弥补了现役单自由度振动筛筛分效率低、筛孔易堵塞等问题。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种三自由度并联板栗筛，包括第一运动组件、第二运动组件和第三运动组件；所述第一运动组件用于使筛网沿Y轴方向的转动；所述第二运动组件用于使筛网沿X轴方向的平移；第三运动组件用于使筛网绕Z轴方向的转动。
进一步，所述第一运动组件包括第一导轨、转动副R1、连杆L1、转动副R2、连杆L2、转动副R3、连杆L3和球副S1；所述第一导轨沿Y轴方向布置；所述转动副R1的轴线与第一导轨轴向重合；所述连杆L1的一端通过转动副R1与第一导轨相连接，所述连杆L1的另一端通过转动副R2与连杆L2的一端相连接；所述连杆L2的另一端通过转动副R3与连杆L3的一端相连接；所述连杆L3的另一端通过球副S1与筛网7相连接；所述转动副R1、转动副R2的轴线相互平行且分别与转动副R3垂直。
进一步，所述转动副R1为第一运动组件的主动副，通过转动副R1的运动使筛网7绕Y轴方向转动。
进一步，所述第二运动组件包括第二导轨、移动副P1、连杆L4、转动副R4、连杆L5和转动副R5；所述第二导轨沿X轴方向布置；所述移动副P1的轴线与第二导轨轴向重合；所述连杆L4的一端通过移动副P1与第二导轨相连接，所述连杆L4的另一端通过转动副R4与连杆L5的一端相连接；所述连杆L5的另一端通过转动副R5与筛网7相连接；所述移动副P1、转动副R4、转动副R5的轴线彼此两两垂直。
进一步，所述移动副P1为第二运动组件的主动副，通过移动副P1的运动使筛网7沿X轴方向平移。
进一步，所述第三运动组件包括第三导轨、转动副R6、连杆L6、转动副R7、连杆L7、转动副R8、连杆L8和球副S2；所述第三导轨沿Z轴方向布置；所述转动副R6的轴线与第三导轨轴向重合；所述连杆L6的一端通过转动副R6与第三导轨相连接，所述连杆L6的另一端通过转动副R7与连杆L7的一端相连接；所述连杆L7的另一端通过转动副R8与连杆L8相连接；所述连杆L8的另一端通过球副S2与筛网7相连接；所述转动副R6、转动副R7的轴线相互平行且分别与转动副R8垂直。
进一步，所述转动副R6为第三运动组件的主动副，通过转动副R6的运动使筛网7绕Z轴方向转动。
进一步，所述第一运动组件、第二运动组件和第三运动组件可分别独立行动。
进一步，所述第一运动组件、第二运动组件和第三运动组件可同时行动。
进一步，还包括称重传感器和控制系统；所述称重传感器用于测量筛网内物料重量，所述控制系统读取称重传感器信号；当称重传感器测量重量大于设定值，所述控制系统通过控制第一运动组件运动。
本发明的有益效果在于：
1.本发明所述的三自由度并联板栗筛，通过2R1T并联，实现多自由度振动筛分可极大提高筛分效率,降低人员工作强度。
2.本发明所述的三自由度并联板栗筛，可以实现筛网沿X轴方向的平移和绕Y轴、Z轴方向的转动，有效弥补了单自由度振动筛在板栗筛分中存在的缺陷。
3.本发明所述的三自由度并联板栗筛，当板栗在筛网上偏重时，由控制系统控制筛网优先进行转动筛分，加速板栗的快速均布，促进板栗的透筛。
附图说明
图1为本发明所述的三自由度并联板栗筛结构原理图。
图2为本发明所述的第一运动组件结构原理图。
图3为本发明所述的第二运动组件结构原理图。
图4为本发明所述的第三运动组件结构原理图。
图中：
1-第一运动组件；2-第一导轨；3-第二运动组件；4-第二导轨；5-第三导轨；6-第三运动组件；7-筛网；8-称重传感器。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1所示，本发明所述的三自由度并联板栗筛，包括第一运动组件1、第二运动组件3和第三运动组件6；所述第一运动组件用于使筛网7沿Y轴方向的转动；所述第二运动组件用于使筛网7沿X轴方向的平移；第三运动组件用于使筛网7绕Z轴方向的转动。
如图2所示，所述第一运动组件1包括第一导轨2、转动副R1、连杆L1、转动副R2、连杆L2、转动副R3、连杆L3和球副S1；所述第一导轨2沿Y轴方向布置；所述转动副R1的轴线与第一导轨2轴向重合；所述连杆L1的一端通过转动副R1与第一导轨2相连接，所述连杆L1的另一端通过转动副R2与连杆L2的一端相连接；所述连杆L2的另一端通过转动副R3与连杆L3的一端相连接；所述连杆L3的另一端通过球副S1与筛网7相连接；所述转动副R1、转动副R2的轴线相互平行且分别与转动副R3垂直。所述转动副R1为第一运动组件1的主动副，通过转动副R1的运动使筛网7绕Y轴方向转动。
如图3所示，所述第二运动组件3包括第二导轨4、移动副P1、连杆L4、转动副R4、连杆L5和转动副R5；所述第二导轨4沿X轴方向布置；所述移动副P1的轴线与第二导轨4轴向重合；所述连杆L4的一端通过移动副P1与第二导轨4相连接，所述连杆L4的另一端通过转动副R4与连杆L5的一端相连接；所述连杆L5的另一端通过转动副R5与筛网7相连接；所述移动副P1、转动副R4、转动副R5的轴线彼此两两垂直。所述移动副P1为第二运动组件3的主动副，通过移动副P1的运动使筛网7沿X轴方向平移。
如图4所示，所述第三运动组件6包括第三导轨5、转动副R6、连杆L6、转动副R7、连杆L7、转动副R8、连杆L8和球副S2；所述第三导轨5沿Z轴方向布置；所述转动副R6的轴线与第三导轨5轴向重合；所述连杆L6的一端通过转动副R6与第三导轨5相连接，所述连杆L6的另一端通过转动副R7与连杆L7的一端相连接；所述连杆L7的另一端通过转动副R8与连杆L8相连接；所述连杆L8的另一端通过球副S2与筛网7相连接；所述转动副R6、转动副R7的轴线相互平行且分别与转动副R8垂直。所述转动副R6为第三运动组件6的主动副，通过转动副R6的运动使筛网7绕Z轴方向转动。
所述第一运动组件1、第二运动组件3和第三运动组件6可分别独立行动或者可同时行动。
工作过程如下：
第一运动组件1运行：转动副R1绕其轴线做一定幅度的转动，通过连杆L1、转动副R2、连杆L2、转动副R3、连杆L3和球副S1可带动筛网7绕Y轴方向做转动筛分运动；第二运动组件3运行，移动副P1可沿X轴方向做直线运动，通过连杆L4、转动副R4、连杆L5和转动副R5可带动筛网7沿X轴方向做直线筛分运动；第三运动组件6运行，转动副R6绕其轴线做一定幅度的转动，通过连杆L6、转动副R7、连杆L7、转动副R8、连杆L8、球副S2可带动筛网7绕Z轴做转动筛分运动。实际运动支链的运行方案可根据需求进行选择，使筛网7获得对应的筛分运动输出。
还包括称重传感器8和控制系统；所述称重传感器8用于测量筛网7内物料重量，所述控制系统读取称重传感器8信号；当称重传感器8测量重量大于设定值，所述控制系统控制第一运动组件1或第二运动组件3运动，一般优选控制第一运动组件1运动，然后控制第二运动组件3运动。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种三自由度并联板栗筛，其特征在于，包括第一运动组件(1)、第二运动组件(3)和第三运动组件(6)；所述第一运动组件用于使筛网(7)沿Y轴方向的转动；所述第二运动组件用于使筛网(7)沿X轴方向的平移；第三运动组件用于使筛网(7)绕Z轴方向的转动；所述第二运动组件(3)包括第二导轨(4)、移动副P1、连杆L4、转动副R4、连杆L5和转动副R5；所述第二导轨(4)沿X轴方向布置；所述移动副P1的轴线与第二导轨(4)轴向重合；所述连杆L4的一端通过移动副P1与第二导轨(4)相连接，所述连杆L4的另一端通过转动副R4与连杆L5的一端相连接；所述连杆L5的另一端通过转动副R5与筛网7相连接；所述移动副P1、转动副R4、转动副R5的轴线彼此两两垂直；所述第一运动组件(1)、第二运动组件(3)和第三运动组件(6)可分别独立行动或同时行动。
2.根据权利要求1所述的三自由度并联板栗筛，其特征在于，所述第一运动组件(1)包括第一导轨(2)、转动副R1、连杆L1、转动副R2、连杆L2、转动副R3、连杆L3和球副S1；所述第一导轨(2)沿Y轴方向布置；所述转动副R1的轴线与第一导轨(2)轴向重合；所述连杆L1的一端通过转动副R1与第一导轨(2)相连接，所述连杆L1的另一端通过转动副R2与连杆L2的一端相连接；所述连杆L2的另一端通过转动副R3与连杆L3的一端相连接；所述连杆L3的另一端通过球副S1与筛网7相连接；所述转动副R1、转动副R2的轴线相互平行且分别与转动副R3垂直。
3.根据权利要求2所述的三自由度并联板栗筛，其特征在于，所述转动副R1为第一运动组件(1)的主动副，通过转动副R1的运动使筛网7绕Y轴方向转动。
4.根据权利要求1所述的三自由度并联板栗筛，其特征在于，所述移动副P1为第二运动组件(3)的主动副，通过移动副P1的运动使筛网7沿X轴方向平移。
5.根据权利要求1所述的三自由度并联板栗筛，其特征在于，所述第三运动组件(6)包括第三导轨(5)、转动副R6、连杆L6、转动副R7、连杆L7、转动副R8、连杆L8和球副S2；所述第三导轨(5)沿Z轴方向布置；所述转动副R6的轴线与第三导轨(5)轴向重合；所述连杆L6的一端通过转动副R6与第三导轨(5)相连接，所述连杆L6的另一端通过转动副R7与连杆L7的一端相连接；所述连杆L7的另一端通过转动副R8与连杆L8相连接；所述连杆L8的另一端通过球副S2与筛网7相连接；所述转动副R6、转动副R7的轴线相互平行且分别与转动副R8垂直。
6.根据权利要求5所述的三自由度并联板栗筛，其特征在于，所述转动副R6为第三运动组件(6)的主动副，通过转动副R6的运动使筛网7绕Z轴方向转动。
7.根据权利要求1-6任一项所述的三自由度并联板栗筛，其特征在于，还包括称重传感器(8)和控制系统；所述称重传感器(8)用于测量筛网(7)上物料重量，所述控制系统读取称重传感器(8)信号；当称重传感器(8)测量重量大于设定值，所述控制系统控制第一运动组件(1)运动。
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