CN113100449A - 一种基于传感器矢量控制法的西瓜萃提取系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于食品机械领域，公开了一种基于传感器矢量控制法的西瓜萃提取系统，包括支撑腿，所述支撑腿数量为四个，且四角阵列设置在地面上，四个所述支撑腿上端面固定设有一工作台，所述工作台左侧设有一用于固定西瓜原料的夹持装置；所述工作台后侧设有一用于西瓜分离的提取装置，所述工作台下侧设有一用于西瓜运输的顶升装置，本发明通过设置提取装置，通过传感器能检测到压力增加量产生变化时，检测西瓜皮和西瓜萃的厚度，并控制车削刀片的插入量来均匀的提取西瓜萃，避免西瓜萃在提取的过程中，部分残留在西瓜皮上过着西瓜瓤上，导致提取不均匀，需要二次加工，或者人工处理造成的生产成本增加，工作效率低的问题。

Description

一种基于传感器矢量控制法的西瓜萃提取系统
技术领域
本发明属于食品机械领域，尤其涉一种基于传感器矢量控制法的西瓜萃提取系统。
背景技术
西瓜萃是西瓜果肉和西瓜皮之间的一层物质，因其富含大量的营养元素，以及氨基酸，因此一些棉花糖和一些面膜的制作常常需要用到西瓜萃，而西瓜在加工过程中，常常只是将西瓜皮和西瓜萃一同分离，使得需要进行二次加工才能将西瓜萃提取，而国外的一些设备可一次性将西瓜萃提取，然而在提取的过程中，提取的不均匀，常常导致西瓜瓤和西瓜皮上残留大量的西瓜萃，且在提取的过程中，西瓜汁流出，导致原材料的浪费，且西瓜汁流出后，对机械设备造成一定的污染，而目前市面上并未有一种设备能均匀的将西瓜萃均匀提取，同时在提取的过程中对流出的西瓜汁进行收集。
发明内容
本发明为了克服现有技术中西瓜萃提取不均匀，且原材料浪费的的问题，提供一种基于传感器矢量控制法的西瓜萃提取系统，利用传感器的矢量检测西瓜皮和西瓜萃的厚度，对西瓜萃进行提取，同时对西瓜汁进行收集。
本发明的技术方案是：一种基于传感器矢量控制法的西瓜萃提取系统，包括支撑腿，所述支撑腿数量为四个，且四角阵列设置在地面上，四个所述支撑腿上端面固定设有一工作台，所述工作台左侧设有一用于固定西瓜原料的夹持装置；所述工作台后侧设有一用于西瓜分离的提取装置，所述工作台下侧设有一用于西瓜运输的顶升装置。
优选的，所述夹持装置包括固定设置在工作台上端面的罩盖，所述罩盖上端面开设有进料口，所述罩盖一端面固定设有空心桶，所述空心桶内设有安置腔，所述安置腔内壁固定设有一第一液压缸，所述第一液压缸输出轴端固定设有一挡板，所述挡板一端面固定设有连杆，所述连杆上套设有第一弹簧，所述第一弹簧一端于与所述挡板连接，另一端与所述罩盖一端面连接，所述罩盖一端面开设有安装孔，所述安装孔与所述连杆通过直线轴承滑动连接，所述连杆一端面固定设有安置板，所述安置板一端面转动设有转轴，所述转轴一端面固定设有第一圆弧板。
优选的，所述夹持组件还包括固定设置在工作台上端面的电机，所述电机输出轴端固定设有传动轴，所述传动轴靠近所述工作台中心线一端面固定设有第二圆弧板。
优选的，所述提取装置包括固定套设在传动轴上的单轨轮，所述罩盖相互靠近的一端面转动设有一螺旋杆，所述螺旋杆光轴处固定设有带轮，所述带轮与所述单轨轮通过传送带传动连接，所述螺旋杆上套设有工作板，所述工作板内设有螺旋孔，所述工作板内的螺旋孔与所述螺旋杆啮合，所述罩盖相互靠近的一端面固定设有一辅助轴，所述工作板上还设有一通孔，所述工作板上的通孔与所述辅助轴滑动连接。
优选的，所述工作板内开设有通孔，所述通孔内固定设有空心盒，所述空心盒内设有用以西瓜萃提出的第一通道，所述空心盒上下对称设有两组滑动组件，所述滑动组件包括开设在空心盒一端面的滑槽，所述滑槽内滑动设有用以车削西瓜的滑动板，所述滑动板一端面固定设有连接板，所述连接板一端面固定设有压力传感器，所述压力传感器一端面连接有动力原件，所述动力原件包括固定设置在工作板一端面端面的第二液压缸，所述第二液压缸控制的液压杆与所述压力传感器固定连接，所述第二液压缸上的液压杆上套设有第二弹簧，所述第二弹簧一端与所述连接板连接，另一端与所述工作板连接。
优选的，所述工作板远离所述连接板的一端面开设有用于西瓜皮通过的第二通道，所述滑动板远离所述连接板一端面固定设有车削西瓜的车削刀片。
优选的，所述顶升装置包括第三液压缸，所述第三液压缸液压杆上固定设有顶升块，所述顶升块上端面开设有用于贴合西瓜的弧形腔，所述弧形腔内壁开设有倾斜孔；一收集箱，所述收集箱内设有收集腔，所述收集腔靠口朝上，所述收集腔与所述倾斜孔通过一软管连通。
使用本发明进行西瓜萃提取时，第三液压缸启动，通过液压杆控制顶升块向上运动，使得顶升块运动至顶升块上端面与罩盖上端面齐平后，将西瓜从罩盖上掉落至弧形腔处后，第三液压缸再次启动控制顶升块和西瓜向下运动至，西瓜两侧位于第一圆弧板和第二圆弧板之间；
此时第一液压缸启动，通过液压杆控制挡板向第二圆弧板处运动，直线轴承通过安置板推动转轴向第二圆弧板处运动，使得第一圆弧板和第二圆弧板将西瓜夹紧后，此时电机启动，带动传动轴转动，传动轴带动第二圆弧板转动，第二圆弧板转动带动西瓜转动；
在第二圆弧板转动过程中，带动单轨轮转动，单轨轮通过传送带带动带轮转动，带轮带动螺旋杆转动，螺旋杆转动使得工作板沿西瓜的长度方向移动，在工作板移动的过程中，第二液压缸启动控制液压杆控制连接板向西瓜方向的一侧移动，在连接板带动通过滑动板带动车削刀片对西瓜进行车削时，当上侧滑动组件的车削刀片从西瓜皮处插入时，上侧压力传感器检测到车削刀片的压力增量处于直线状体时，压力传感器通过控制器继续控制，第二液压缸继续带动连接板运动，使得车削刀片继续插入西瓜内，当压力传感器检测到车削刀片的压力增量突然减少时，说明车削刀片已经从西瓜皮处进入西瓜萃内，此时压力传感器将信号传递至第二液压缸内后，第二液压缸即可控制连接板运动，通过此种原理下侧滑动组件的第二液压缸可将车削刀片插入至西瓜萃和西瓜瓤之间；在工作板沿西瓜长度方向运动过程中，上侧车削刀片将西瓜皮车削掉，西瓜皮从第二通道内滑出，西瓜萃从第一通道内流出；
在西瓜萃提取过程中，西瓜汁流出后，滴落至第一圆弧板内，并经过倾斜孔和弧形腔后，流入至收集腔内，对西瓜萃在提取过程中的西瓜汁进行收集，避免西瓜在加工过程中产生浪费，在西瓜萃提取过后，第三液压缸启动，带动顶升块向上运动，顶升块推动西瓜向上运动，使得加工过后的西瓜推出进料口处，操作者此时可将西瓜取走后，工作完成。
有益效果：
1、本发明通过设置提取装置，通过传感器能检测到压力增加量产生变化时，检测西瓜皮和西瓜萃的厚度，并控制车削刀片的插入量来均匀的提取西瓜萃，避免西瓜萃在提取的过程中，部分残留在西瓜皮上过着西瓜瓤上，导致提取不均匀，需要二次加工，或者人工处理造成的生产成本增加，工作效率低的问题；
2、本发明通过设置顶升装置，使得西瓜的进料和下料全程自动化，节约了人工成本，同时对西瓜在加工的过程中，产生的西瓜汁进行收集，避免西瓜汁污染设备，同时避免浪费。
附图说明
图1为本发明的立体效果图；
图2为图1处的A-A处的剖视图；
图3为图1处的B-B处的剖视图；
图4为图2处的C处的放大图；
图5为图3处的D处的放大图；
图6为图1中的E处的放大图。
图中，支撑腿11、工作台12、罩盖13、收集箱14、收集腔15、进料口16、电机17、车削刀片20、第二通道25、第一通道28、滑动板29、空心桶30、安置腔31、第一液压缸32、挡板34、第一弹簧35、连杆36、直线轴承37、安装孔38、安置板39、转轴40、第一圆弧板41、单轨轮42、传送带43、顶升块45、弧形腔46、倾斜孔47、软管48、带轮49、螺旋杆50、辅助轴51、工作板52、通孔53、第二液压缸56、连接板59、压力传感器60、第二弹簧63、滑槽65、传动轴66、第二圆弧板67、空心盒68。
具体实施方式
下面将结合附图1至图6对本发明进行详细说明，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。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。下文中为了便于介绍，未对弹簧连接的具体形式进行说明，其可以采用机械设计手册上常规的设置方式，即设置凹槽或凸起用以对弹簧进行定位。
如图1-图6所示，一种基于传感器矢量控制法的西瓜萃提取系统，包括支撑腿11，支撑腿11数量为四个，且四角阵列设置在地面上，四个支撑腿11上端面固定设有一工作台12，工作台12左侧设有一用于固定西瓜原料的夹持装置；工作台12后侧设有一用于西瓜分离的提取装置，工作台12下侧设有一用于西瓜运输的顶升装置。
如图1-图6所示，夹持装置包括固定设置在工作台12上端面的罩盖13，罩盖13上端面开设有进料口16，罩盖13一端面固定设有空心桶30，空心桶30内设有安置腔31，安置腔31内壁固定设有一第一液压缸32，第一液压缸32输出轴端固定设有一挡板34，挡板34一端面固定设有连杆36，连杆36上套设有第一弹簧35，第一弹簧35一端于与挡板34连接，另一端与罩盖13一端面连接，罩盖13一端面开设有安装孔38，安装孔38与连杆36通过直线轴承37滑动连接，连杆36一端面固定设有安置板39，安置板39一端面转动设有转轴40，转轴40一端面固定设有第一圆弧板41。
如图1-图6所示，夹持组件还包括固定设置在工作台12上端面的电机17，电机17输出轴端固定设有传动轴66，传动轴66靠近工作台12中心线一端面固定设有第二圆弧板67。
如图1-图6所示，提取装置包括固定套设在传动轴66上的单轨轮42，罩盖13相互靠近的一端面转动设有一螺旋杆50，螺旋杆50光轴处固定设有带轮49，带轮49与单轨轮42通过传送带43传动连接，螺旋杆50上套设有工作板52，工作板52内设有螺旋孔，工作板52内的螺旋孔与螺旋杆50啮合，罩盖13相互靠近的一端面固定设有一辅助轴51，工作板52上还设有一通孔，工作板52上的通孔与辅助轴51滑动连接。
如图1-图6所示，工作板52内开设有通孔53，通孔53内固定设有空心盒68，空心盒68内设有用以西瓜萃提出的第一通道28，空心盒68上下对称设有两组滑动组件，滑动组件包括开设在空心盒68一端面的滑槽65，滑槽65内滑动设有用以车削西瓜的滑动板29，滑动板29一端面固定设有连接板59，连接板59一端面固定设有压力传感器60，压力传感器60一端面连接有动力原件，动力原件包括固定设置在工作板52一端面端面的第二液压缸56，第二液压缸56控制的液压杆与压力传感器60固定连接，第二液压缸56上的液压杆上套设有第二弹簧63，第二弹簧63一端与连接板59连接，另一端与工作板52连接。
如图1-图6所示，工作板52远离连接板59的一端面开设有用于西瓜皮通过的第二通道25，滑动板29远离连接板59一端面固定设有车削西瓜的车削刀片20。
如图1-图6所示，顶升装置包括第三液压缸10，第三液压缸10液压杆上固定设有顶升块45，顶升块45上端面开设有用于贴合西瓜的弧形腔46，弧形腔46内壁开设有倾斜孔47；一收集箱14，收集箱14内设有收集腔15，收集腔15靠口朝上，收集腔15与倾斜孔47通过一软管48连通。
工作原理；
使用本发明进行西瓜萃提取时，第三液压缸10启动，通过液压杆控制顶升块45向上运动，使得顶升块45运动至顶升块45上端面与罩盖13上端面齐平后，将西瓜从罩盖13上掉落至弧形腔46处后，第三液压缸10再次启动控制顶升块45和西瓜向下运动，直至西瓜两侧位于第一圆弧板41和第二圆弧板67之间；
此时第一液压缸32启动，通过液压杆控制挡板34向第二圆弧板67处运动，直线轴承37通过安置板39推动转轴40向第二圆弧板67处运动，使得第一圆弧板41和第二圆弧板67将西瓜夹紧后，此时电机17启动，带动传动轴66转动，传动轴66带动第二圆弧板67转动，第二圆弧板67转动带动西瓜转动；
在第二圆弧板67转动过程中，带动单轨轮42转动，单轨轮42通过传送带43带动带轮49转动，带轮49带动螺旋杆50转动，螺旋杆50转动使得工作板52沿西瓜的长度方向移动，在工作板52移动的过程中，第二液压缸56启动控制液压杆控制连接板59向西瓜方向的一侧移动，在连接板59带动滑动板29带动车削刀片20对西瓜进行车削。
当上侧滑动组件的车削刀片20从西瓜皮处插入时，上侧压力传感器60检测到车削刀片20的压力增量处于直线状体时，压力传感器60通过控制器继续控制，第二液压缸56继续带动连接板59运动，使得车削刀片20继续插入西瓜内，当压力传感器60检测到车削刀片20的压力增量突然减少时，说明车削刀片20已经从西瓜皮处进入西瓜萃内，此时压力传感器60将信号传递至第二液压缸56内后，第二液压缸56即可控制连接板59运动，通过此种原理下侧滑动组件的第二液压缸56可将车削刀片20插入至西瓜萃和西瓜瓤之间；在工作板52沿西瓜长度方向运动过程中，上侧车削刀片20将西瓜皮车削掉，西瓜皮从第二通道25内滑出，西瓜萃从第一通道28内流出；
在西瓜萃提取过程中，西瓜汁流出后，滴落至第一圆弧板41内，并经过倾斜孔47和弧形腔46后，流入至收集腔15内，对西瓜萃在提取过程中的西瓜汁进行收集，避免西瓜在加工过程中产生浪费，在西瓜萃提取过后，第三液压缸10启动，带动顶升块45向上运动，顶升块45推动西瓜向上运动，使得加工过后的西瓜推出进料口16处，操作者此时可将西瓜取走后，工作完成。
本发明中的其他部分为现有技术故不在赘述。

Claims (7)

1.一种基于传感器矢量控制法的西瓜萃提取系统，包括支撑腿(11)，其特征在于：所述支撑腿(11)数量为四个，且四角阵列设置在地面上，四个所述支撑腿(11)上端面固定设有一工作台(12)，所述工作台(12)左侧设有一用于固定西瓜原料的夹持装置；所述工作台(12)后侧设有一用于西瓜分离的提取装置，所述工作台(12)下侧设有一用于西瓜运输的顶升装置。
2.根据权利要求1中所述的一种基于传感器矢量控制法的西瓜萃提取系统，其特征在于：所述夹持装置包括固定设置在工作台(12)上端面的罩盖(13)，所述罩盖(13)上端面开设有进料口(16)，所述罩盖(13)一端面固定设有空心桶(30)，所述空心桶(30)内设有安置腔(31)，所述安置腔(31)内壁固定设有一第一液压缸(32)，所述第一液压缸(32)输出轴端固定设有一挡板(34)，所述挡板(34)一端面固定设有连杆(36)，所述连杆(36)上套设有第一弹簧(35)，所述第一弹簧(35)一端于与所述挡板(34)连接，另一端与所述罩盖(13)一端面连接，所述罩盖(13)一端面开设有安装孔(38)，所述安装孔(38)与所述连杆(36)通过直线轴承(37)滑动连接，所述连杆(36)一端面固定设有安置板(39)，所述安置板(39)一端面转动设有转轴(40)，所述转轴(40)一端面固定设有第一圆弧板(41)。
3.根据权利要求2中所述的一种基于传感器矢量控制法的西瓜萃提取系统，其特征在于：所述夹持组件还包括固定设置在工作台(12)上端面的电机(17)，所述电机(17)输出轴端固定设有传动轴(66)，所述传动轴(66)靠近所述工作台(12)中心线一端面固定设有第二圆弧板(67)。
4.根据权利要求3中所述的一种基于传感器矢量控制法的西瓜萃提取系统，其特征在于：所述提取装置包括固定套设在传动轴(66)上的单轨轮(42)，所述罩盖(13)相互靠近的一端面转动设有一螺旋杆(50)，所述螺旋杆(50)光轴处固定设有带轮(49)，所述带轮(49)与所述单轨轮(42)通过传送带(43)传动连接，所述螺旋杆(50)上套设有工作板(52)，所述工作板(52)内设有螺旋孔，所述工作板(52)内的螺旋孔与所述螺旋杆(50)啮合，所述罩盖(13)相互靠近的一端面固定设有一辅助轴(51)，所述工作板(52)上还设有一通孔，所述工作板(52)上的通孔与所述辅助轴(51)滑动连接。
5.根据权利要求4中所述的一种基于传感器矢量控制法的西瓜萃提取系统，其特征在于：所述工作板(52)内开设有通孔(53)，所述通孔(53)内固定设有空心盒(68)，所述空心盒(68)内设有用以西瓜萃提出的第一通道(28)，所述空心盒(68)上下对称设有两组滑动组件，所述滑动组件包括开设在空心盒(68)一端面的滑槽(65)，所述滑槽(65)内滑动设有用以车削西瓜的滑动板(29)，所述滑动板(29)一端面固定设有连接板(59)，所述连接板(59)一端面固定设有压力传感器(60)，所述压力传感器(60)一端面连接有动力原件，所述动力原件包括固定设置在工作板(52)一端面端面的第二液压缸(56)，所述第二液压缸(56)控制的液压杆与所述压力传感器(60)固定连接，所述第二液压缸(56)上的液压杆上套设有第二弹簧(63)，所述第二弹簧(63)一端与所述连接板(59)连接，另一端与所述工作板(52)连接。
6.根据权利要求4中所述的一种基于传感器矢量控制法的西瓜萃提取系统，其特征在于：所述工作板(52)远离所述连接板(59)的一端面开设有用于西瓜皮通过的第二通道(25)，所述滑动板(29)远离所述连接板(59)一端面固定设有车削西瓜的车削刀片(20)。
7.根据权利要求1中所述的一种基于传感器矢量控制法的西瓜萃提取系统，其特征在于：所述顶升装置包括第三液压缸(10)，所述第三液压缸(10)液压杆上固定设有顶升块(45)，所述顶升块(45)上端面开设有用于贴合西瓜的弧形腔(46)，所述弧形腔(46)内壁开设有倾斜孔(47)；一收集箱(14)，所述收集箱(14)内设有收集腔(15)，所述收集腔(15)靠口朝上，所述收集腔(15)与所述倾斜孔(47)通过一软管(48)连通。
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