CN209610771U - 一种智能水果去皮机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能水果去皮机构，包括机箱，机箱上设置有用于对水果进行去皮的削皮装置，削皮装置上连接有用于控制刀具往复运动的控制机构。本实用新型削皮速度快，且去皮干净，适用于各种较为规则的水果或蔬菜的去皮作业，减少了劳动力，安全系数高，操作方便，经久耐用。

Description

一种智能水果去皮机构

技术领域

本实用新型涉及水果加工机械技术领域，具体的说是一种智能水果去皮机构。

背景技术

随着种植业的快速发展，水果的产量和种类也随之迅速增长，人们更多的涉足于水果深加工行业，以取得更加丰厚的利润，但是水果在深加工前大多需要去除果皮，市面上也有些可以去除果皮的设备。

但是现有设备中要么设备结构过于简陋，仅能实现削皮功能，而且需要人工手持削皮刀予以配合，也有的只需人工放上水果，然后触动开关即可进行削皮，但是该设备结构较为复杂，刀具不稳定，去皮不干净，刀具为圆周运动，吸盘轴过粗阻碍刀具作圆周运动。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足，提供一种去皮干净、刀具沿半圆弧形往复运动的智能水果去皮机构。

为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：一种智能水果去皮机构，包括机箱，机箱上设置有用于对水果进行去皮的削皮装置，削皮装置上连接有用于控制刀具往复运动的控制机构。

以下是本实用新型对上述方案的进一步优化：所述削皮装置包括与待削皮水果的旋转轴线成一定角度倾斜设置的刀。

进一步优化：所述刀通过刀架活动连接有用于控制刀与水果接触或分离的气缸，气缸上连接有伺服电机。

进一步优化：所述伺服电机安装在支撑板上，支撑板的一端通过弹性板与机箱活动连接。

进一步优化：所述支撑板的一端转动连接有调节螺杆，调节螺杆的一端延伸至机箱外一定距离。

进一步优化：所述调节螺杆上同轴装配有与该调节螺杆配合使用的调节螺母。

进一步优化：所述控制机构包括安装在支撑板上的零点调节感应探头，伺服电机上安装有与零点调节感应探头配合使用的零点调节感应片。

进一步优化：所述零点调节感应片设置为两个，且对称设置。

进一步优化：所述两零点调节感应片分别安装在伺服电机驱动的轴上。

进一步优化：所述机箱的外部一侧与操作人员放水果时手臂相对应的位置安装有光电开关。

工作原理：

一、手动模式

1、将水果放置吸盘（或者机械插）上；

2、踩踏下脚踏开关；

3、数控控制单元（PLC控制器或伺服控制器）控制电磁阀并让真空泵工作，让吸盘有吸力（机械插省略此步骤）；

4、将手从水果处拿开；

5、松开脚踏开关；

6、数控控制单元控制电磁阀让气缸推出，刀具靠近水果，同时水果通过电机（旋转电机）驱动开始旋转，让刀具靠近水果停留一段时间（停留时间可以通过数控控制单元设定），伺服电机（步进电机）带动刀具开始切削；

7、刀具按照设定的速度切削（这个切削速度可以通过数控控制单元控制伺服电机的转速来随意调节），直到切削完成（切削完这个点可以通过数控控制单元随意调节，即调节两零点调节感应片在伺服电机转动方向上的夹角）；

8、数控控制单元让气缸回缩，水果停止旋转，让刀具远离水果，并在伺服电机的带动下开始回起始点（起始点可以通过零点探头调节，即调节位于左侧的零点调节感应片在伺服电机转动方向上的位置）；

9、数控控制单元控制电磁阀开始吹气（吹气时间可以通过数控控制单元随意调节），吸盘松开削皮后的水果（或将水果从机械插上取下）；

10、完成一次循环。

二、自动模式

1、将数控控制单元按到自动模式；

2、踩踏脚踏开关，启动自动模式；

3、数控控制单元控制电磁阀以及真空泵，使吸盘有吸力（机械插的省略此项）；

4、将水果吸在吸盘上（或将水果插在机械插上）；

5、吸盘所在气路上的负压传感器检测压力达到时（即检测到柿子），并将手拿开（放柿子处有传感器（光电开关），手不离开，设备不进行下一步骤）；

6、数控控制单元控制电磁阀让气缸推出，刀具靠近水果，同时水果通过电机（旋转电机）驱动开始旋转，让刀具靠近水果停留一段时间（停留时间可以通过数控控制单元设定），伺服电机（步进电机）带动刀具开始切削；

7、刀具按照设定的速度切削（这个切削速度可以通过数控控制单元控制伺服电机的转速来随意调节），直到切削完成（切削完成的这个点可以通过数控控制单元随意调节，即调节两零点调节感应片在伺服电机转动方向上的夹角）；

8、然后数控控制单元让气缸回缩，水果停止旋转，让刀具远离水果，并在伺服电机的带动下开始回起始点（起始点可以通过零点探头调节，即调节位于左侧的零点调节感应片在伺服电机转动方向上的位置）；

9、数控控制单元控制电磁阀开始吹气（吹气时间可以通过数控控制单元随意调节），吸盘松开削皮后的水果（或将水果从机械插上取下）；

10、完成一次循环；

11、在设备工作过程中若需停止，需二次点动脚踏开关，关闭自动程序和真空泵。

本实用新型通过设置刀具，实现了对水果的去皮，通过设置气缸，实现了刀具与水果的分离与贴合，通过设置伺服电机，实现了刀具的移动，通过设置零点调节感应探头、零点调节感应片和PLC控制器或伺服控制器，实现了刀具沿半圆弧形轨迹的往复运动，通过设置光电开关，实现了对人手臂的检测，提高了安全性，通过设置微调机构，实现了刀具上下位置的调节，通过设置吸附装置，实现了对水果的吸附，本实用新型削皮速度快，且去皮干净，适用于各种较为规则的水果或蔬菜的去皮作业，减少了劳动力，安全系数高，操作方便，经久耐用。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型在实施例中的结构示意图；

图2为本实用新型在实施例中削皮装置的结构示意图；

图3为本实用新型在实施例中手动模式的流程图；

图4为本实用新型在实施例中自动模式的流程图。

图中：1-机箱；2-伺服电机（步进电机）；3-调节螺母；4-支撑板；5-气缸；6-旋转轴；7-弹簧；8-刀；9-刀架；10-水果旋转轴；11-弹性板；12-零点调节感应探头；13-零点调节感应片；14-第一支撑板；15-第二支撑板；16-连接板；17-连接座；18-支撑座；19-底板；20-转轴；21-调节螺母；22-光电开关。

具体实施方式

实施例，如图1和2所示，一种智能水果去皮机构，包括内部为中空的机箱1，机箱1上设置有用于对水果进行去皮的削皮装置，削皮装置上连接有用于控制刀具沿半圆弧形往复运动的控制机构。

所述削皮装置包括与待削皮水果的旋转轴线成一定角度倾斜设置的刀8（刀具），这样设计可以使体积大小不同的水果去皮干净。

所述刀8安装在刀架9的下端，刀架9的上端固定安装有矩形结构的连接板16。

所述连接板16的一侧活动连接有气缸5，气缸5的输出端与连接板16相对应的位置开设有椭圆形结构的孔；

气缸5的输出端插入该孔内，且该气缸5的输出端与该孔之间通过轴转动连接。

所述气缸5固定安装在横截面为环形的旋转轴6上，旋转轴6的下端通过螺栓固定安装有圆盘形结构的底板19。

所述底板19的纵截面为“︺”型结构，底板19上与刀架9相对应的位置开设有能容纳刀架9摆动的开口。

所述连接板16上靠近刀架9的位置安装有转轴20，转轴20的两端分别固定连接有两对称设置的第二支撑板15。

所述两第二支撑板15分别为矩形结构，且分别固定安装在底板19上端面相对应的位置。

所述两第二支撑板15的一侧通过螺栓固定安装有矩形结构的第一支撑板14，第一支撑板14分别与两第二支撑板15垂直设置。

所述刀架9上靠近中部的位置连接有弹簧7，弹簧7的一端与刀架9连接，另一端连接在底板19上。

所述旋转轴6由伺服电机2驱动转动，伺服电机2的输出轴与旋转轴6同轴装配。

所述伺服电机2的输出轴上靠近旋转轴6上端的位置转动连接有内部为中空的支撑座18。

所述支撑座18的下端面通过螺栓固定安装在支撑板4上，支撑板4的一端通过弹性板11与机箱1进行连接。

所述支撑板4上远离弹性板11的一端转动连接有调节螺杆3，调节螺杆3的上端延伸至机箱1外一定距离。

所述调节螺杆3上同轴装配有与该调节螺杆3配合使用的调节螺母21，调节螺母21固定安装在机箱1上相对应的位置。

所述调节螺杆3、机箱1、调节螺母21、支撑板4和弹性板11构成微调机构，该微调机构用来调节刀具的上下位置。

所述控制机构包括固定安装在支撑板4上端面的零点调节感应探头12，伺服电机2的输出轴上安装有与零点调节感应探头12配合使用的零点调节感应片13。

所述零点调节感应片13设置为两个，且呈180°对称设置，该两零点调节感应片13分别安装在纵截面为凸字形结构的连接座17上。

所述连接座17上与伺服电机2的输出轴同轴设置，伺服电机2转动通过连接座17带动零点调节感应片13转动。

所述机箱1的外部一侧与操作人员放水果时手臂相对应的位置固定安装有光电开关22或人体感应开关。

所述气缸5通过气管连接有气源（真空泵），该气管上连接有用于控制该条气管通断的电磁阀。

所述机箱1上靠近削皮装置下方的位置设有用于固定水果并使水果转动的吸附装置。

所述吸附装置上设置有用于使水果转动的水果旋转轴10，水果旋转轴10由电机驱动转动，水果旋转轴10上同轴装配有吸附水果的吸盘或固定爪（机械插）。

所述吸盘通过气管连接有真空泵，且该气管上设置有电磁阀和负压传感器，该负压传感器用来检测该气路压力的大小，以判断是否有吸附水果。

所述吸盘还通过气管连接有气泵，且该气管上也设置有电磁阀，该电磁阀用于控制该气管的通断，继而实现对水果的吹气。

所述负压传感器、电磁阀、光电开关22、伺服电机2和零点调节感应探头12分别连接有市售的PLC控制器或伺服控制器，且PLC控制器或伺服控制器上连接有控制其内部程序是否开始运行的脚踏开关。

工作原理：

一、如图3所示，手动模式

1、将水果放置吸盘（或者机械插）上；

2、踩踏下脚踏开关；

3、数控控制单元（PLC控制器或伺服控制器）控制电磁阀并让真空泵工作，让吸盘有吸力（机械插省略此步骤）；

4、将手从水果处拿开；

5、松开脚踏开关；

6、数控控制单元控制电磁阀让气缸5推出，刀具靠近水果，同时水果通过电机（旋转电机）驱动开始旋转，让刀具靠近水果停留一段时间（停留时间可以通过数控控制单元设定），伺服电机2（步进电机）带动刀具开始切削；

7、刀具按照设定的速度切削（这个切削速度可以通过数控控制单元控制伺服电机2的转速来随意调节），直到切削完成（切削完这个点可以通过数控控制单元随意调节，即调节两零点调节感应片13在伺服电机2转动方向上的夹角）；

8、数控控制单元让气缸5回缩，水果停止旋转，让刀具远离水果，并在伺服电机2的带动下开始回起始点（起始点可以通过零点探头调节，即调节位于左侧的零点调节感应片13在伺服电机2转动方向上的位置）；

9、数控控制单元控制电磁阀开始吹气（吹气时间可以通过数控控制单元随意调节），吸盘松开削皮后的水果（或将水果从机械插上取下）；

10、完成一次循环。

二、如图4所示，自动模式

1、将数控控制单元按到自动模式；

2、踩踏脚踏开关，启动自动模式；

3、数控控制单元控制电磁阀以及真空泵，使吸盘有吸力（机械插的省略此项）；

4、将水果吸在吸盘上（或将水果插在机械插上）；

5、吸盘所在气路上的负压传感器检测压力达到时（即检测到柿子），并将手拿开（放柿子处有传感器（光电开关），手不离开，设备不进行下一步骤）；

6、数控控制单元控制电磁阀让气缸5推出，刀具靠近水果，同时水果通过电机（旋转电机）驱动开始旋转，让刀具靠近水果停留一段时间（停留时间可以通过数控控制单元设定），伺服电机2（步进电机）带动刀具开始切削；

7、刀具按照设定的速度切削（这个切削速度可以通过数控控制单元控制伺服电机2的转速来随意调节），直到切削完成（切削完成的这个点可以通过数控控制单元随意调节，即调节两零点调节感应片13在伺服电机2转动方向上的夹角）；

8、然后数控控制单元让气缸5回缩，水果停止旋转，让刀具远离水果，并在伺服电机2的带动下开始回起始点（起始点可以通过零点探头调节，即调节位于左侧的零点调节感应片13在伺服电机2转动方向上的位置）；

9、数控控制单元控制电磁阀开始吹气（吹气时间可以通过数控控制单元随意调节），吸盘松开削皮后的水果（或将水果从机械插上取下）；

10、完成一次循环；

11、在设备工作过程中若需停止，需二次点动脚踏开关，关闭自动程序和真空泵。

本实用新型通过设置刀具，实现了对水果的去皮，通过设置气缸，实现了刀具与水果的分离与贴合，通过设置伺服电机，实现了刀具的移动，通过设置零点调节感应片、零点调节感应片和PLC控制器或伺服控制器，实现了刀具沿半圆弧形轨迹的往复运动，通过设置光电开关，实现了对人手臂的检测，提高了安全性，通过设置微调机构，实现了刀具上下位置的调节，通过设置吸附装置，实现了对水果的吸附，本实用新型削皮速度快，且去皮干净，适用于各种较为规则的水果或蔬菜的去皮作业，减少了劳动力，安全系数高，操作方便，经久耐用。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型，因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种智能水果去皮机构，包括机箱（1），其特征在于：机箱（1）上设置有用于对水果进行去皮的削皮装置，削皮装置上连接有用于控制刀具往复运动的控制机构。

2.根据权利要求1所述的一种智能水果去皮机构，其特征在于：所述削皮装置包括与待削皮水果的旋转轴线成一定角度倾斜设置的刀（8）。

3.根据权利要求2所述的一种智能水果去皮机构，其特征在于：所述刀（8）通过刀架（9）活动连接有用于控制刀（8）与水果接触或分离的气缸（5），气缸（5）上连接有伺服电机（2）。

4.根据权利要求3所述的一种智能水果去皮机构，其特征在于：所述伺服电机（2）安装在支撑板（4）上，支撑板（4）的一端通过弹性板（11）与机箱（1）活动连接。

5.根据权利要求4所述的一种智能水果去皮机构，其特征在于：所述支撑板（4）的一端转动连接有调节螺杆（3），调节螺杆（3）的一端延伸至机箱（1）外一定距离。

6.根据权利要求5所述的一种智能水果去皮机构，其特征在于：所述调节螺杆（3）上同轴装配有与该调节螺杆（3）配合使用的调节螺母（21）。

7.根据权利要求6所述的一种智能水果去皮机构，其特征在于：所述控制机构包括安装在支撑板（4）上的零点调节感应探头（12），伺服电机（2）上安装有与零点调节感应探头（12）配合使用的零点调节感应片（13）。

8.根据权利要求7所述的一种智能水果去皮机构，其特征在于：所述零点调节感应片（13）设置为两个，且对称设置。

9.根据权利要求8所述的一种智能水果去皮机构，其特征在于：所述两零点调节感应片（13）分别安装在伺服电机（2）上。

10.根据权利要求9所述的一种智能水果去皮机构，其特征在于：所述机箱（1）的外部一侧与操作人员放水果时手臂相对应的位置安装有光电开关（22）。