CN110693041A - 一种莲子去皮取芯装置 - Google Patents

Abstract

本发明供了一种莲子去皮取芯装置，属于机械技术领域，包括送料结构、激光传感器、动力取芯去皮结构；送料结构包括漏斗、传送带、多个传送轮、送料板；动力去皮取芯结构包括两个伺服电机、2N‑2个连接架、2N个齿轮、2N个转动轮、N个第一电动推杆、N个第二电动推杆、N根取芯针、N个吹气管；所述第二电动推杆下方设有控制器，控制器与激光传感器、N个第一电动推杆、N个第二电动推杆和N根吹气管连接；两个相邻转动轮中间位置的下方设有激光传感器，本发明通过送料结构把莲子送至转动轮的位置，通过激光传感器识别相邻两个转动轮中间的位置是否存在莲子，通过控制器控制动力取芯去皮结构进行取芯去皮的动作，结构简单，操作方便。

Description

一种莲子去皮取芯装置

【技术领域】

本发明涉及涉及机械技术领域，特别涉及一种莲子去皮取芯装置。

【背景技术】

莲子具有补脾止泻，止带，益肾涩精，养心安神之功效，常用于药品、食品当中。剥壳后的莲子必须进行去芯处理，否则在食用时，莲子芯的苦味会渗入到食物中，影响莲子的风味和口感。且莲子芯具有很高的药用价值，可以作为药材，价格较为昂贵。但现有的莲子取芯技术较为落后，均为手工作业，不仅生产效率低下，费时费力，而且常常造成不必要的浪费，取出的莲子芯经常被破坏，不能够保证其完整性，莲肉也在很大程度上被破坏。现有技术中，也出现了多种用于对莲子进行穿芯处理的莲子穿芯机，但市面上现有的莲子穿芯机大多结构复杂，体积大，价格昂贵。

【发明内容】

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种莲子去皮取芯装置，该莲子去皮取芯装置实现机械代替手工作业，省力省时、且结构简单，提高加工效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种莲子去皮取芯装置，包括送料结构、激光传感器、动力取芯去皮结构；送料结构包括漏斗、传送带、多个传送轮、送料板；所述传送带与多个传送轮滚动配合连接后进行传动，所述传送带和多个传送轮安装在物料架上，所述漏斗安装在物料架上，处于传送带上方，所述漏斗的下端与传送带的距离小于莲子的高度，所述漏斗底部设有N个圆柱形通孔，所述通孔的直径为莲子横截面尺寸的1.1～1.5倍，所述传送带沿传动方向均匀分为N行，每行均匀设有多个凹槽；所述圆柱形通孔内侧面设有多把竖直方向的切割刀，所述两把处于对立面的切割刀间的距离为莲子最大横截面尺寸的1.1～1.3倍，所述切割刀在垂直圆柱形通孔的中心轴方向进行收缩；所述传送带的右侧下方设有送料板，所述送料板固定在物料架上，所述送料板向右下方倾斜放置；所述动力去皮取芯结构包括两个伺服电机、2N-2个连接杆、2N个齿轮、2N个转动轮、N个第一电动推杆、N个第二电动推杆、N根取芯针、N个吹气管；所述两个伺服电机的输出轴水平向右与齿轮固定连接，所述2N-2个连接杆右侧固定连接齿轮杆,所述齿轮杆与齿轮通过轴承滚动连接，每个所述齿轮右端面与一个转动轮的左端面固定连接，所述2N个齿轮在同一直线上，所述2N个齿轮相互啮合；所述两个相邻的转动轮的上方均设有第一电动推杆，所述N个第一电动推杆与动力结构支架连接，所述第一电动推杆竖直向下与压头连接，所述转动轮的右侧设有第二电动推杆，所述第二电动推杆水平向左与取芯针连接，所述取芯针位于两个相邻的转动轮中线的位置，所述取芯针的水平高度比转动轮中心轴的位置高，所述取芯针的后半部分上设有吹气管所述吹气管的进气端连接有气泵，所述第二电动推杆下方设有控制器，所述控制器与激光传感器、N个第一电动推杆、N个第二电动推杆和N根吹气管的气泵开关连接；所述送料板下端设在相邻两个转动轮左侧的上方，所述两个相邻转动轮中间位置的下方设有激光传感器。

进一步地，所述切割刀设为直角三角形，所述直角三角形的斜边为刀刃，所述切割刀的直角边分别靠近漏斗底部的圆柱形通孔的侧边和底部，所述切割刀对应位置的圆柱形通孔侧面内设有弹簧，所述切割刀与弹簧连接。

进一步地，所述传送带上的凹槽设为弧形凹槽，所述凹槽与漏斗下端的距离大于莲子的高度，所述凹槽在传送带上均匀分布，所述相邻两个凹槽间的距离相等。

进一步地，所述送料板上设有N条凹陷的导料道，所述导料道的外形设为梯形，一侧开口大，一侧开口小，开口小的一侧位于右下方。

进一步地，所述物料架上设有挡板，所述挡板右高左低的倾斜放置。

进一步地，所述传送带的右侧与动力取芯去皮结构的左侧下方设有物料收集箱。

进一步地，所述压头底部沿转动轮的中心轴方向设有弧形凹槽。

进一步地，所述转动轮沿长度方向中部的直径比两端的直径小，且中部位置设为粗糙的摩擦面。

进一步地，所述取芯针的针头部位设为M字形的实心圆柱形。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置送料结构、激光传感器、动力取芯去皮结构，采用送料结构把莲子送至动力取芯去皮结构的转动轮的位置，通过激光传感器识别相邻两个转动轮中间的位置是否存在莲子，通过控制器控制动力取芯去皮结构进行取芯去皮的动作，结构简单，操作方便，整个系统为一体化设计，需要相互配合才能完成整个莲子去皮取芯的动作。

2、本发明通过在传送带上设置凹槽，相邻两个凹槽间的距离相等，使莲子可以间隔一定的时间落在转动轮上，给动力取芯去皮结构进行作业的时间。

【附图说明】

图1是本发明实施例所提供的整体的平面结构示意图。

图2是本发明实施例所提供的动力取芯去皮结构的平面结构示意图。

图3是本发明实施例所提供的送料结构的平面结构示意图。

图4是本发明实施例所提供的漏斗和传送带连接的平面结构示意图。

图5是本发明实施例所提供的相邻两个齿轮与转动轮连接的平面结构示意图。

图6是本发明实施例所提供的齿轮与转动轮连接的左视图。

图7是本发明实施例所提供的取芯针的平面结构示意图。

图8是本发明实施例所提供的控制器的连接示意图。

其中，1为支撑架，2-1为左侧支杆，2-2为右侧支杆，3为固定钉，4为连杆，5为传送轮，6为转轴，7为传送带，7-1为凹槽，8为漏斗，8-1为切割刀，8-2为弹簧，9为莲子，10为送料板，11为第一电动推杆，12为压头，13为吹风管，14为第二电动推杆，15为上板，16-1为平面架，16-2为支架腿，17为取芯针，18-齿轮杆，19为转动轮，20为齿轮，21为物料收集箱，22为伺服电机，23为挡板，24为连接架，25为控制器，26为固定杆，27为激光传感器。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制，为了更好地说明本发明的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构、部件及其说明可能省略是可以理解的，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

具体实施例，如附图1所示，为本发明的平面结构示意图，以下描述中的上下左右以图1所示的视图为参照，包括物料架、送料结构、激光传感器、动力取芯去皮结构、动力结构支架；其中物料架包括长方形的支撑架1和竖直方向设置的两根左侧支杆2-1和两根右侧支杆2-2，所述左侧支杆2-1比右侧支杆2-2长，所述支撑架1的四个角分别与左侧支杆2-1和右侧支杆2-2连接；送料结构包括漏斗8、传送带7、多个传送轮、送料板10；所述传送带7为封闭的带状，所述传送带7的内表面与多个传送轮5滚动配合连接，通过传送轮5的转动带动传送带7的移动，从而使传送带7上的莲子可以移动；所述转轴6沿中心轴方向穿过传送轮5后与连杆4连接，所述连杆4的两端通过固定钉3分别与左侧支杆2-1和右侧支杆2-2连接，所述连杆4向右下方倾斜，从而使传送带7也向右下方倾斜，可以使莲子更容易的离开传送带7而移动到动力取芯去皮结构上，所述漏斗8的外侧面与两根左侧支杆2-1的上端固定，所述漏斗8设在传送带7的上方，所述漏斗8的下端与传送带7的距离小于莲子的高度，使漏斗8内的莲子不能离开漏斗8，所述漏斗8底部设有N个圆柱形通孔，所述通孔的直径为莲子横截面尺寸的1.1～1.5倍，使每次掉落在圆柱形通孔内的莲子为一颗，所所述传送带7沿传动方向均匀分为N行，每行均匀设有多个凹槽7-1，当传送带7运动，凹槽7-1运动到漏斗8底部的圆柱形通孔时，圆柱形通孔中的莲子会落在凹槽7-1内，所述凹槽7-1的底部到漏斗8下端面的距离大于莲子的高度，莲子在凹槽7-1内与传送带一起运动；所述圆柱形通孔的侧面内设有多把竖直方向的切割刀8-1，所述两把处于对立面的切割刀8-1间的距离为莲子最大横截面尺寸的1.1～1.3倍，所述切割刀8-1在垂直圆柱形通孔的中心轴方向进行收缩，当莲子落在圆柱形通孔内时，莲子的下端与传送带7接触，在力的作用下，会向圆柱形通孔的侧面压，侧面设置的切割刀8-1会割破莲子的皮；所述传送带7的右侧下方设有送料板10，所述送料板10固定在两根右侧支杆2-2靠近上端的位置，所述送料板10向右下方倾斜放置，使离开传送带7的莲子落在送料板10上，莲子可以从送料板10向下滚落到固定的地方；所述物料架的右侧设有动力结构支架，所述动力结构支架包括平面架16-1，多个支架腿16-2，上板15，所述平面架16-1的四个角下方设有支架腿16-2，所述平面架16-1的上方设有上板15，所上板15的一端与右侧的连接杆固定；所述动力去皮取芯结构包括两个伺服电机22、2N-2个连接杆24、2N个齿轮20、2N个转动轮19、N个第一电动推杆11、N个第二电动推杆14、N根取芯针17、N根吹气管13；所述两个伺服电机22设置在平面架16-1的左侧支架的两端，所述两个伺服电机22中间的左侧支架上设有2N-2个连接杆24，所述两个伺服电机22的输出轴水平向右与齿轮20固定连接，所述2N-2个连接杆24右侧固定连接齿轮杆18，所述齿轮杆18与齿轮20通过轴承滚动连接，每个所述齿轮20右端面与一个转动轮19的左端面固定连接，所述2N个齿轮20在同一直线上，所述2N个齿轮20相互啮合，伺服电机22和连接杆24起到支撑齿轮20的作用，通过左侧支架两端的伺服电机22带动相互啮合的齿轮20转动，在齿轮杆18的作用下，转动轮19也会进行转动；所述两个相邻的转动轮19的上方均设有第一电动推杆11，所述第一电动推杆11的型号为JU-TGA-40，所述N个第一电动推杆11与上板15连接，所述第一电动推杆11竖直向下与压头12连接，压头12在第一电动推杆11的作用下，可以在竖直方向运动，当压头12下压在莲子9上时，莲子在压头12和相邻转动轮19的作用下，已经被切割刀8-1割破的莲子皮会掉落，达到去皮的作用；所述转动轮19的右侧设有第二电动推杆14，所述第二电动推杆的型号为JU-TGA-40，所述第二电动推杆14水平向左与取芯针17连接，取芯针17在第二电动推杆14的作用下，是取芯针17在水平方向运动，所述取芯针17位于两个相邻的转动轮19中线的位置，所述取芯针17的水平高度比转动轮19中心轴的位置高，所述取芯针17的水平高度与落在相邻两个转动轮19中间位置的莲子芯高度一致，当取芯针17向左运动穿透莲子芯，从而达到取芯的作用；所述取芯针17的后半部分上设有吹气管13，吹气管(13)的进气端连接有气泵，当取芯针17水平穿过莲子芯后，压头12向上运动，部分莲子芯会直接从相邻两个转动轮19中间的空隙落到物料收集箱21内，然后通过吹气管13吹气，把莲子和剩余的莲子芯吹离转动轮19，所述第二电动推杆14下方设有控制器25，所述控制器25采用单片机STM32，所述控制器25与激光传感器、N个第一电动推杆11、N个第二电动推杆14和N根吹气管13的气泵开关连接，通过控制器25控制动力取芯去皮结构的运动来实现莲子的取芯去皮；所述送料板10下端设在相邻两个转动轮19的左侧上方，使莲子从送料板10因重力作用刚好下落至相邻两个转动轮19的中间，所述两个相邻转动轮19中间位置的下方设有激光传感器27，通过激光传感器27，识别莲子是否已落在两个相邻转动轮19的中间位置。

优选地，所述切割刀8-1设为直角三角形，所述直角三角形的斜边为刀刃，所述切割刀8-1的直角边分别靠近漏斗8底部的圆柱形通孔的侧边和底部，所述两把相对面的切割刀8-1间的距离是莲子横截面尺寸的1～1.3倍，使切割刀8-1不会影响莲子落入漏斗8的圆柱形通孔内，所述切割刀8-1对应位置的圆柱形通孔侧面内设有弹簧8-2，所述切割刀8-1与弹簧8-2连接，可以使切割刀8-1适用于不同大小的莲子，保证每个莲子的莲子皮都能被切割刀8-1割破。

优选地，所述传送带7上的凹槽7-1设为弧形凹槽，使从漏斗8的圆柱形通孔下落的莲子可以平稳的放置在凹槽7-1内，所述凹槽7-1底部到漏斗8下端的距离大于莲子的高度，可以确保莲子落在凹槽7-1内，所述凹槽7-1在传送带7上均匀分布，所述相邻两个凹槽7-1间的距离相等，使每次莲子9下落的时间相等，给动力取芯去皮结构足够的完成时间。

优选地，所述送料板10上设有N条凹陷的导料槽，所述导料槽的外形设为梯形，一侧开口大，一侧开口小，开口小的一侧位于右下方，可以收集到从传送带7下落的莲子，使莲子准确的落入对应的相邻两个转动轮19的中间位置。

优选地，在所述物料架的支撑架1设在左侧支杆2-1和右侧支杆2-2上，所述右侧支杆2-2与支撑架1上连接有挡板23，所述挡板23右高左低的倾斜放置，且与支撑架1的夹角成锐角，可以阻挡被吹风管13吹飞的莲子、莲子皮、莲子芯。

优选地，所述传送带7的右侧与动力取芯去皮结构的左侧下方设有物料收集箱21，用于收集被吹风管13吹飞的取芯去皮的莲子和从两个相邻转动轮19间落下来的莲子芯。

优选地，所述压头12底部沿转动轮19的中心轴方向设有弧形凹槽，使压头12可以把莲子平稳的压在相邻两个转动轮19中间的位置。

优选地，所述转动轮19沿长度方向中部的直径比两端的直径小，且中部位置设为粗糙的摩擦面，可以确保莲子落在固定位置，不会从转动轮19上掉落，中部位置的粗糙摩擦面，可以使已经被切割刀8-1割破的莲子皮在压头12的压力下更快速的被剥离。

优选地，所述激光传感器27通过固定杆26与平面架16-1连接，通过激光传感器准确识别莲子的存在，所述激光传感器采用型号为E3Z-LS61-TB。

优选地，所述取芯针17的针头部位设为M字形的实心圆柱形，使取芯针17可以更容易的穿过莲子，把莲子芯取出，使莲子芯不会卡在取芯针17上，

本实施例在具体实施时，需要先对莲子的大小进行筛选，尽量减小同一批莲子的个头大小的差异，可以采用不同规格的带孔的筛子，孔的尺寸大的筛子挑选出来的莲子比较大，可以分为几个等级的莲子，针对不同批次大小的莲子芯高度来调节取芯针17的水平高度，使取芯针17可以准确的把莲子芯取出；传送带7在传送轮5的作用下，进行传送，传送轮5在外部动力带动下进行转动，此为现有技术，不再进行解释，工作人员把挑选后的同一批次的莲子倒入漏斗8内，因为漏斗8的圆柱形通孔尺寸为莲子横截面尺寸的1.1～1.5倍，所以只有一颗莲子9落入漏斗8内的圆柱形通孔内，因为漏斗8的下端与传送带7的距离小于莲子的高度，莲子不能随传送带7移动，当传送带7运动时，莲子9受到传送带7的摩擦力作用，会向圆柱形通孔的侧面挤压，在切割刀8-1和弹簧8-2的作用下，会把漏斗8的圆柱形通孔内莲子9的皮割破，当传送带7的凹槽7-1运动至漏斗8的圆柱形通孔下方，漏斗8的圆柱形通孔内的莲子9会落入凹槽7-1内，然后凹槽7-1内的莲子9会随着传送带7运动，所述凹槽7-1均匀分布，当莲子9运动至传送带7的右侧时，在重力的作用下，莲子9会从传送带7掉落至送料板10上，因送料板10上凹陷的N条导料槽外形为梯形，上大下小，利于接收从传送带7掉落的莲子9，使莲子9从小的一端准确掉落至两个转动轮19的中间位置，在伺服电机22的的带动下，相互啮合的齿轮20会转动，转动的齿轮带动转动轮19转动，莲子9在转动轮19的带动下不停的转动，在莲子9在转动轮19的转动和重力的作用下，使莲子芯与转动轮19的中心轴方向一致在水平方向，这类似于串珍珠机的原理；此时莲子9下方的激光传感器27识别到莲子的存在，把信号传递给控制器25，在控制器25的控制作用下，对应的第一电动推杆11开始伸长下压，在压头12的作用下，莲子9的位置固定，因转动轮19中间部位设有粗糙的摩擦面，同时在压头12的压力作用下，加大对莲子皮的摩擦力，使已经被割破的莲子皮脱落，当第一电动推杆11运动一定时间后，控制器25控制第二电动推杆14开设伸长，取芯针17在第二电动推杆的作用下运动，穿透莲子，把莲子芯推出莲子外，此时控制器25控制第二电动推杆14进行收缩后，控制第一电动推杆11收缩，所述吹气管13与外部的气泵连接，控制器25控制取芯针17上的吹气管13的气泵打开开关进行吹气，把已经取芯去皮的莲子和莲子芯吹离转动轮19，在挡板23的作用下，被吹离的无芯无皮的莲子和莲子芯会落到物料收集箱21，最后进行筛选，即可得到莲子芯和无芯无皮的莲子，设置有2N个转动轮19、N个第一电动推杆、N个第二电动推杆，可以同时进行N个莲子的取芯去皮动作，节约时间，提高工作效率。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (9)

1.一种莲子去皮取芯装置，其特征在于：包括送料结构、激光传感器、动力取芯去皮结构；送料结构包括漏斗(8)、传送带(7)、多个传送轮(5)、送料板(10)；所述传送带(7)与多个传送轮(5)滚动配合连接后进行传动，所述传送带(7)和多个传送轮(5)安装在物料架上，所述漏斗(8)安装在物料架上，处于传送带(7)上方，所述漏斗(8)的下端与传送带(7)的距离小于莲子的高度，所述漏斗(8)底部设有N个圆柱形通孔，所述通孔的直径为莲子横截面尺寸的1.1～1.5倍，所述传送带(7)沿传动方向均匀分为N行，每行均匀设有多个凹槽(7-1)；所述圆柱形通孔内侧面设有多把竖直方向的切割刀(8-1)，所述两把处于对立面的切割刀(8-1)间的距离为莲子最大横截面尺寸的1.1～1.3倍，所述切割刀(8-1)在垂直圆柱形通孔的中心轴方向进行收缩；所述传送带(7)的右侧下方设有送料板(10)，所述送料板(10)固定在物料架上，所述送料板(10)向右下方倾斜放置；所述动力去皮取芯结构包括两个伺服电机(22)、2N-2个连接杆(24)、2N个齿轮(20)、2N个转动轮(19)、N个第一电动推杆(11)、N个第二电动推杆(14)、N根取芯针(17)、N个吹气管(13)；所述两个伺服电机(22)的输出轴水平向右与齿轮(20)固定连接，所述2N-2个连接杆(24)右侧固定连接齿轮杆(18),所述齿轮杆(18)与齿轮(20)通过轴承滚动连接，每个所述齿轮(20)右端面与一个转动轮(19)的左端面固定连接，所述2N个齿轮(20)在同一直线上，所述2N个齿轮(20)相互啮合；所述两个相邻的转动轮(19)的上方均设有第一电动推杆(11)，所述N个第一电动推杆(11)与动力结构支架连接，所述第一电动推杆(11)竖直向下与压头(12)连接，所述转动轮(19)的右侧设有第二电动推杆(14)，所述第二电动推杆(14)水平向左与取芯针(17)连接，所述取芯针(17)位于两个相邻的转动轮(19)中线的位置，所述取芯针(17)的水平高度比转动轮(19)中心轴的位置高，所述取芯针(17)的后半部分上设有吹气管(13)，所述吹气管(13)的进气端连接有气泵，所述第二电动推杆(14)下方设有控制器(25)，所述控制器(25)与激光传感器、N个第一电动推杆(11)、N个第二电动推杆(14)和N根吹气管(13)的气泵开关连接；所述送料板(10)下端设在相邻两个转动轮(19)左侧的上方，所述两个相邻转动轮(19)中间位置的下方设有激光传感器(27)。

2.根据权利要求1所述的莲子去皮取芯装置，其特征在于：所述切割刀(8-1)设为直角三角形，所述直角三角形的斜边为刀刃，所述切割刀(8-1)的直角边分别靠近漏斗(8)底部的圆柱形通孔的侧边和底部，所述切割刀(8-1)对应位置的圆柱形通孔侧面内设有弹簧(8-2)，所述切割刀(8-1)与弹簧(8-2)连接。

3.根据权利要求1所述的莲子去皮取芯装置，其特征在于：所述传送带(7)上的凹槽(7-1)设为弧形凹槽，所述凹槽(7-1)与漏斗(8)下端的距离大于莲子的高度，所述凹槽(7-1)在传送带(7)上均匀分布，所述相邻两个凹槽(7-1)间的距离相等。

4.根据权利要求1所述的莲子去皮取芯装置，其特征在于：所述送料板(10)上设有N条凹陷的导料道，所述导料道的外形设为梯形，一侧开口大，一侧开口小，开口小的一侧位于右下方。

5.根据权利要求1所述的莲子去皮取芯装置，其特征在于：所述物料架上设有挡板(23)，所述挡板(23)右高左低的倾斜放置。

6.根据权利要求1所述的莲子去皮取芯装置，其特征在于：所述传送带(7)的右侧与动力取芯去皮结构的左侧下方设有物料收集箱(21)。

7.根据权利要求1所述的莲子去皮取芯装置，其特征在于：所述压头(12)底部沿转动轮(19)的中心轴方向设有弧形凹槽。

8.根据权利要求1所述的莲子去皮取芯装置，其特征在于：所述转动轮(19)沿长度方向中部的直径比两端的直径小，且中部位置设为粗糙的摩擦面。

9.根据权利要求1所述的莲子去皮取芯装置，其特征在于：所述取芯针(17)的针头部位设为M字形的实心圆柱形。

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