CN109910070B

CN109910070B - 一种自动切断莲杆表皮机构

Info

Publication number: CN109910070B
Application number: CN201910174760.7A
Authority: CN
Inventors: 马群; 蔡长龙; 秦文罡; 董鹏; 张明建; 谢克强
Original assignee: Xian Technological University
Current assignee: Xian Technological University
Priority date: 2019-03-08
Filing date: 2019-03-08
Publication date: 2023-06-23
Anticipated expiration: 2039-03-08
Also published as: CN109910070A

Abstract

本发明涉及自动化机械领域，具体涉及一种自动切断莲杆表皮机构。其自动化程度高、效率高、切口质量好。本发明采用的技术方案包括机架，机架相对的两侧边上设置有连接板，另外一侧设置有安装架；机架上设置有用于推送莲杆的3组送料机构；三组送料机构呈圆周方向均匀设置，安装架上均匀设置有至少两个可移动的电控平移台，所述的电控平移台上分别连接有刀杆，刀杆上设置有圆弧形刀口的刀片；所述三组送料机构的槽口中心、刀片的刀口中心沿机架长度方向对准，莲杆设置于三组送料机构的槽口中心、刀片的刀口中心。

Description

一种自动切断莲杆表皮机构

技术领域

本发明涉及自动化机械领域，具体涉及一种自动切断莲杆表皮机构。

背景技术

莲杆，自古以来作为农业废弃物而被大量丢弃。据资料统计，我国莲藕种植面积有近千万亩，每年收获莲藕后，大量莲杆不是枯萎腐烂就是被随意扔弃，而富含纤维素的莲杆一直没有得到有效重视和利用。如果每亩莲杆按2.5吨计算，每年有上千万吨莲杆被抛弃，粗步估计，可以从中提取10万吨以上的莲纤维。莲纤维的开发与应用不仅为传统天然纤维增添新品种，而且为农业废弃物的综合利用开辟了新途径，为农民提供就业与创收的机会，具有潜在的经济、社会价值。

莲纤维的抽取和利用最早是在缅甸。自莲杆中抽出莲丝，然后纺线，随后织布，最后做成莲杆丝布的手工艺品，质量好，价格高，是一种高端消费品，是当地创收的一大重要支撑。但莲杆抽丝过程完全是手工完成，其过程为：将新鲜的莲杆切开，然后抽丝（丝线纤维），用手搓成短线，再连接成长线，通过冲洗，晾晒等工序，做出能织布的线，随后织出各种成品，这便是莲杆丝布。莲杆直径大小不一，有的外形也不规则，依靠人工切开不仅效率低，劳动强度大，而且切口深浅不一，掰断后断面不整齐，拉出莲杆丝长短不一。

莲杆丝布全程都是纯手工制作，程序也比较复杂，效率低，人工成本高。到目前为止，还没有见到有关莲杆拉丝设备的文献报道和产品。

发明内容

有鉴于此，本发明为解决连杆拉丝过程中，连杆切断依靠人工、效率低下、切口深浅不一的缺点，提供一种自动切断莲杆表皮机构，其采用自动化技术、效率高，切口质量好。

为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案是：一种自动切断莲杆表皮机构，其特征在于：包括机架，机架相对的两侧边上设置有连接板，另外一侧设置有安装架；

所述的机架上设置有用于推送莲杆的3组送料机构；三组送料机构呈圆周方向均匀设置，一组送料机构的结构包括“U”型的安装板，“U”型的安装板的中间通过若干个安装轴设置有若干个主动“V”形轮，相邻两个安装轴上分别套设有同步带，其中一个安装轴上连接有电机；另外两组送料机构结构相同，其结构包括安装条，安装条上设置有与主动“V”形轮个数相同并且位置相对应的导柱，导柱的另一端设置有“V”形轮支架，“V”形轮支架内设置有被动“V”形轮，导柱上套设有使被动“V”形轮靠紧主动“V”形轮并使被动“V”形轮和主动“V”形轮的槽口压紧莲杆的弹簧；所述的“U”型的安装板设置于机架的底面上，两个安装条设置于机架的两个连接板上，两个安装条上分别设置有位移传感器，位移传感器的探头与“V”形轮支架相接触；

所述的安装架的上均匀设置有至少两个可移动的电控平移台，所述的电控平移台上分别连接有刀杆，刀杆上设置有圆弧形刀口的刀片；

所述被动“V”形轮和主动“V”形轮的槽口中心、刀片的刀口中心沿机架长度方向对准。

所述的连接板与安装架之间的机架上还对称设置有对射式光电开关安装板，对射式光电开关安装板的相对面上分别设置有由发射端和接收端组成的对射式光电传感器；所述的对射式光电传感器中心与被动“V”形轮和主动“V”形轮的槽口中心、刀片的刀口中心沿机架长度方向对准；

所述的主动“V”形轮和被动“V”形轮分别设置有3个。

所述的位移传感器为接触式位移传感器。

所述的“V”形轮的“V”形槽内表面设置有细小凹槽。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1）本发明可自动切断莲杆表皮，节省人力、物力；

2）本发明刀片切断莲杆表皮的位移量可以得到精确控制，并且三个刀片的切口深度一致，莲杆掰断后断口形状规则。

附图说明

图1为本发明装置总体结构示意图；

图2为本发明3组送料机构的结构示意图；

图3为本发明电位式位移传感器分布式意图；

图4为本发明第一组送料机构结构示意图；

图5为本发明圆弧形刀片分布示意图；

图6为本发明对射式光电开关排列示意图；

图7本发明V形轮夹紧莲杆示意图。

图中：11—第一主动“V”形轮、12—第二主动“V”形轮、13—第三主动“V”形轮、14—电机、15—第一同步带、16—第二同步带；

21—第一组被动“V”形轮一、22—第一组被动“V”形轮二、23—第一组被动“V”形轮三；211—第一组“V”形轮支架一、221—第一组“V”形轮支架二、231—第一组“V”形轮支架三；212—第一组弹簧一、222—第一组弹簧二、232—第一组弹簧三；

31—第二组被动“V”形轮一、32—第二组被动“V”形轮二、33—第二组被动“V”形轮三、311—第二组“V”形轮支架一、321—第二组“V”形轮支架二、331—第二组“V”形轮支架三、312—第二组弹簧一、322—第二组弹簧二、332—第二组弹簧三；

213—第一组导柱一、223—第一组导柱二、233—第一组导柱三；

313—第二组导柱一、323—第二组导柱二、333—第二组导柱三；

234—第一电位器式位移传感器、334—第二电位器式位移传感器

41—刀片一、42—刀片二、43—刀片三、411—电控平移台一、421—电控平移台一、431—电控平移台三

5—对射式光电传感器、51对射式光电传感器发射端、52对射式光电传感器接收端、53—对射式光电开关安装板；

6—机架、7-莲杆、8—连接板、9—安装架、10—安装条。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：

本实施例提供一种自动切断莲杆表皮机构（参见图1），包括机架6，机架6相对的两侧边上设置有连接板8，另外一侧设置有安装架9；

所述的机架6上设置有用于推送莲杆的三组送料机构；三组送料机构呈圆周方向均匀设置；

第一组送料机构（参见2-图5）的结构包括“U”型的安装板，“U”型的安装板设置于机架6的底面上，“U”型的安装板的中间通过若干个安装轴设置有3个第一主动“V”形轮11、第二主动“V”形轮12和第三主动“V”形轮13，相邻两个安装轴上分别套设有第一同步带15和第二同步带16，其中一个安装轴上连接有电机14；

第二组送料机构（参见2-图5）包括安装条10，安装条设置于机架6的一个连接板上，安装条上设置有与第一组送料机构的主动“V”形轮个数相同并且位置相对应的第一组导柱一213、第一组导柱二223和第一组导柱三233，三个导柱的另一端分别设置有设置有第一组“V”形轮支架一211、第一组“V”形轮支架二222和第一组“V”形轮支架三231，三个“V”形轮支架内分别设置有第一组被动“V”形轮一21、第一组被动“V”形轮二22和第一组被动“V”形轮三23，三个导柱上分别套设有使被动“V”形轮靠紧主动“V”形轮并使被动“V”形轮和主动“V”形轮的槽口压紧莲杆的第一组弹簧一212、第一组弹簧二222和第一组弹簧三232；

第三组送料机构（参见2-图5）包括安装条10，安装条设置于机架6的另一个连接板上，安装条上设置有与第二组送料机构的主动“V”形轮个数相同并且位置相对应的第二组导柱一313、第二组导柱二323和第二组导柱三333，三个导柱的另一端分别设置有设置有第二组“V”形轮支架一311、第二组“V”形轮支架二321和第二组“V”形轮支架三331，三个“V”形轮支架内分别设置有第二组被动“V”形轮一31、第二组被动“V”形轮二32和第二组被动“V”形轮三33，三个导柱上分别套设有使被动“V”形轮靠紧主动“V”形轮并使被动“V”形轮和主动“V”形轮的槽口压紧莲杆的第二组弹簧一312、第二组弹簧二322和第二组弹簧三332；

上述两个安装条上分别设置有第一电位器式位移传感器234和第二电位器式位移传感器334，两个位移传感器的探头与第一组“V”形轮支架三231和第二组“V”形轮支架三331相接触；

上述安装架的上均匀设置有三个可移动的电控平移台一411、电控平移台二421和电控平移台三431，电控平移台一411、电控平移台二421和电控平移台三431分别通过刀杆连接有刀片一41、刀片二42和刀片单43，刀片一41、刀片二42和刀片单43分别为圆弧形刀口的刀片；

所述的连接板与安装架之间的机架6上还对称设置有对射式光电开关安装板（参见图6），对射式光电开关安装板53的相对面上分别设置有由对射式光电传感器发射端51和对射式光电传感器接收端52组成的对射式光电传感器5；所述的对射式光电传感器5中心与被动“V”形轮和主动“V”形轮的槽口中心、刀片的刀口中心沿机架长度方向对准；

上述位移传感器为接触式位移传感器。

上述V形轮的V形槽内表面设置有细小凹槽。

本发明莲杆表皮切开装置的具体实施过程如下（参见图7）：

1）将莲杆7插入3组送料机构之间；

2）电机14带动主动“V”形轮带动莲杆进给，弹簧压缩使“V”形轮压紧莲杆并被动旋转；

3）莲杆7进给至遮挡对射式光电传感器5后，系统控制送料轮使莲杆移动至超过刀片位置后50mm处，然后送料轮停止转动；

4）电位器式位移传感器测量弹簧的压缩量；

5）刀片一41的移动固定距离，刀片二42和刀片三42的移动距离根据第一电位器式位移传感器234和第二电位器式位移传感器334测得的弹簧压缩量进行计算，使刀片移动后刚好将莲杆表皮切断；

上述三个刀片的移动距离计算方法如下：

三组“V”形轮在夹紧莲杆前弹簧未被压缩时，“V”形槽刚好与直径为d ₁的圆相切，三个刀片移动固定距离d，圆弧刀口刚好与直径为d ₁的圆重合，合理设定距离d，使刀片一41移动距离d后，将莲杆表皮切断，切口深度为q；

莲杆夹紧后，测量得到第一组弹簧三232和第二组弹簧三332的压缩量根据压缩量计算刀片二和刀片三的移动距离，保证三个刀片切口深度都为q。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

1.一种自动切断莲杆表皮机构，其特征在于：包括机架（6），机架（6）相对的两侧边上设置有连接板，另外一侧设置有安装架；

所述的机架（6）上设置有用于推送莲杆的3组送料机构；三组送料机构呈圆周方向均匀设置，一组送料机构的结构包括“U”型的安装板，“U”型的安装板的中间通过若干个安装轴设置有若干个主动“V”形轮，相邻两个安装轴上分别套设有同步带，其中一个安装轴上连接有电机（14）；另外两组送料机构结构相同，其结构包括安装条，安装条上设置有与主动“V”形轮个数相同并且位置相对应的导柱，导柱的另一端设置有“V”形轮支架，“V”形轮支架内设置有被动“V”形轮，导柱上套设有使被动“V”形轮靠紧主动“V”形轮并使被动“V”形轮和主动“V”形轮的槽口压紧莲杆的弹簧；所述的“U”型的安装板设置于机架（6）的底面上，两个安装条设置于机架（6）的两个连接板上，两个安装条上分别设置有位移传感器，位移传感器的探头与“V”形轮支架相接触；

所述的安装架上均匀设置有至少两个可移动的电控平移台，所述的电控平移台上分别连接有刀杆，刀杆上设置有圆弧形刀口的刀片；

所述被动“V”形轮和主动“V”形轮的槽口中心、刀片的刀口中心沿机架长度方向对准；

所述的“V”形轮的“V”形槽内表面设置有细小凹槽。

2.根据权利要求1所述的一种自动切断莲杆表皮机构，其特征在于：所述的连接板与安装架之间的机架（6）上还对称设置有对射式光电开关安装板，对射式光电开关安装板的相对面上分别设置有由发射端和接收端组成的对射式光电传感器（5）；所述的对射式光电传感器中心与被动“V”形轮和主动“V”形轮的槽口中心、刀片的刀口中心沿机架长度方向对准。

3.根据权利要求1或2所述的一种自动切断莲杆表皮机构，其特征在于：所述的主动“V”形轮和被动“V”形轮分别设置有3个。

4.根据权利要求3所述的一种自动切断莲杆表皮机构，其特征在于：所述的位移传感器为接触式位移传感器。