CN216961409U - 一种仿光圈自动化芦苇笋剥笋装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种仿光圈自动化芦苇笋剥笋装置。剥笋装置包括机架，以及由前至后依次安装在机架上的喂笋机构、划皮机构、第一导笋机构、输送机构、剥皮机构和第二导笋机构；划皮控制器根据芦苇笋外形尺寸、喂笋传送带和第一主动导笋辊的送笋速度控制划皮光圈转盘在一定范围内转动，进而带动仿光圈划皮叶片转动，从而实时调整划皮入口的大小，以适应芦苇笋外形尺寸变化；剥皮控制器根据芦苇笋外形尺寸、输送带和第二主动导笋辊送笋速度控制剥皮光圈转盘在一定范围内转动，进而带动仿光圈剥皮叶片转动，从而实时调整剥皮入口的大小，以适应芦苇笋外形尺寸变化。本实用新型能够减少芦苇笋去皮过程中的人工投入，剥笋质量高、效率高。

Description

一种仿光圈自动化芦苇笋剥笋装置

技术领域

本实用新型涉及农业机械领域，具体涉及一种仿光圈自动化芦苇笋剥笋装置。

背景技术

芦苇笋具有很高的食用和药用价值；采摘后的芦苇笋需要先剥去外皮方可食用。目前芦苇笋的加工生产中，仍大量采用人工手剥去皮或手摇剥笋机的方式，不仅需要投入大量的人力，而且存在剥皮质量和效率低、稳定性和适应性差等一系列问题。如中国发明专利申请“一种手摇式双叉小笋剥笋机”(申请号为201710484490.0)，仅适用于小竹笋，且仍然需要人工持续参与，操作过程费力；剥笋后，笋上仍有笋皮残余，笋前部经常折断；剥壳叉在笋上的插入位置不能确定，不精准。

近年虽有一些适用于芦苇笋的全自动剥笋装置的研究，但仍不能完全满足芦苇笋自动化加工生产的要求；如中国实用新型专利申请(申请号为202021067017.6)“一种自动化芦苇笋剥笋装置”，通过控制剥笋叉下降插住芦苇笋后，通过电机的转动带动剥笋叉转动，剥去笋皮，笋向前运动；待笋剥皮完成后，剥笋叉上升，刮去叉上笋皮，回到初始工作状态，仅由一个向下的叉子进行剥笋，工作效率底，难以精确的将剥笋叉插入笋尖；芦苇笋皮较难处理。再如中国发明专利申请“一种立式芦苇笋剥笋装置”(申请号为201811180636.3)，通过辊刀滚动使笋在下落时候剥皮，需要刀贴合笋并有压力，但笋会下落困难，增加停机清理的频率；弹簧机构对于不同粗细不同弯曲程度的芦苇笋较难适应；相同长度的辊刀如果对不同粗细的笋切去同样厚度的皮，将会造成较大的浪费。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种仿光圈自动化芦苇笋剥笋装置，能够减少芦苇笋去皮过程中的人工投入，剥笋质量高、效率高。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种仿光圈自动化芦苇笋剥笋装置，其特征在于，所述剥笋装置包括机架，以及由前至后依次安装在机架上的喂笋机构1、划皮机构2、第一导笋机构3、输送机构4、剥皮机构5和第二导笋机构6。

所述喂笋机构1包括红外传感器101、视觉传感器102、喂笋传送带103、喂入对准电推杆104和姿态调整机械手爪105。

所述喂笋传送带103前高后低倾斜地布置在划皮机构2的前方，用于向划皮机构2的划皮入口输送芦苇笋；所述姿态调整机械手爪105 和视觉传感器102布置在喂笋传送带103的中部上方，姿态调整机械手爪105根据视觉传感器102采集的芦苇笋图像对喂笋传送带103上的芦苇笋进行姿态调整，使芦苇笋的笋尖朝向划皮机构2；所述两个左右对称的喂入对准电推杆104布置在喂笋传送带103后部的左右两侧，所述红外传感器101布置在喂笋传送带103的后端，两个喂入对准电推杆104根据红外传感器101的检测信号相互合拢，使芦苇笋对准向划皮机构2的划皮入口。

所述划皮机构2包括划皮底座201、划皮固定盘202、划皮光圈转盘203、仿光圈划皮叶片204、划皮刀片205、划皮步进电机206、划皮主动齿轮207、划皮传动齿轮208、划皮传动轴承209和划皮控制器 210。

所述划皮固定盘202和划皮光圈转盘203均为中间开有圆孔的圆盘，所述划皮固定盘202竖直地固接在划皮底座201上，划皮底座201 固接在机架上；所述划皮光圈转盘203同圆心地设置在划皮固定盘202 内，且划皮光圈转盘203能够在划皮固定盘202内自由旋转。所述划皮光圈转盘203的外缘设有一圈轮齿。

所述划皮步进电机206和划皮控制器210设置在划皮底座201内，所述划皮主动齿轮207固接在划皮步进电机206的动力输出轴上；所述划皮传动轴承209套接在划皮底座201内的传动轴上；所述划皮传动齿轮208固接在划皮传动轴承209上，并分别与划皮主动齿轮207 和划皮光圈转盘203的轮齿相互啮合。

所述划皮固定盘202的前端上沿其周向均匀设有六个滑动槽；滑动槽与过其外端点的半径之间的夹角α为13°～16°。

所述划皮光圈转盘203的后端面上设有六个与划皮固定盘202的滑动槽一一对应的凹槽，六个凹槽首尾相连构成一正六边形。

所述仿光圈划皮叶片204包括三角形光圈部和矩形安装部，该三角形光圈部包括第一边缘和第二边缘；所述划皮刀片205垂直固接在仿光圈划皮叶片204的三角形光圈部的第一边缘上；所述矩形安装部的后端面的中部设有一圆柱体凸起，前端面的与第一边缘同侧的角部设有长方体凸起。

六个仿光圈划皮叶片204呈六边形阵列布置在划皮固定盘202与划皮光圈转盘203之间；每个仿光圈划皮叶片204的圆柱体凸起和长方体凸起分别可自由滑动地设置在一组划皮固定盘202的滑动槽和划皮光圈转盘203的凹槽内；且仿光圈划皮叶片204的第二边缘始终与其相邻的仿光圈划皮叶片204的第一边缘相互贴合；六个仿光圈划皮叶片204的第一边缘共同构成划皮入口。

所述第一导笋机构3包括第一主动导笋辊301、第一主动导笋架 302、第一主动步进电机303、第一主动导笋齿轮304、第一传动导笋齿轮305、第一主动辊齿轮306、第一从动导笋辊307、第一从动导笋架 308和第一从动辊弹性机构309。

所述第一主动导笋辊301和第一从动导笋辊307并列且间隔一定距离地布置在划皮入口后方；所述第一主动导笋辊301安装在第一主动导笋架302上，第一主动导笋架302固接在机架上；所述第一从动导笋辊307安装在第一从动导笋架308上，第一从动导笋架308通过第一从动辊弹性机构309固接在机架上，所述第一从动辊弹性机构309 实现第一从动导笋辊307的移动而调节与第一从动导笋辊307之间的间隔距离，从而适应芦苇笋的尺寸变化。

所述第一主动步进电机303设置在第一主动导笋架302内，所述第一主动导笋齿轮304固接在第一主动步进电机303的动力输出轴上；所述第一主动辊齿轮306固接在第一主动导笋辊301的辊轴上；所述第一传动齿轮轴承310套接在第一主动导笋架302内的传动轴上；所述第一传动导笋齿轮305固接在第一传动齿轮轴承310上，并分别与第一主动导笋齿轮304和第一主动辊齿轮306相互啮合。

所述输送机构4包括输送带401、输送轴承座402、输送主动齿轮 403、输送电机404、输送从动齿轮405、输送主动辊406和输送从动辊407。

所述输送主动辊406和输送从动辊407分别通过一组输送轴承座 402前高后低地安装在机架上；所述输送主动辊406和输送从动辊407 的辊体半径自两端向中心逐渐减小，使得套设在输送主动辊406和输送从动辊407上的输送带401的中部下凹。

所述输送从动齿轮405固接在输送主动辊406的辊轴上；所述输送电机404固接在机架上，所述输送主动齿轮403固接在输送电机404 的动力输出轴上，并与输送从动齿轮405相互啮合。

所述剥皮机构5包括剥皮底座501、剥皮固定盘502、剥皮光圈转盘503、仿光圈剥皮叶片504、剥皮刀片505、剥皮步进电机506、剥皮主动齿轮507、剥皮传动齿轮508、剥皮传动轴承509和剥皮控制器 510。

所述剥皮固定盘502和剥皮光圈转盘503均为中间开有圆孔的圆盘，所述剥皮固定盘502竖直地固接在剥皮底座501上，剥皮底座501 固接在机架上；所述剥皮光圈转盘503同圆心地设置在剥皮固定盘502 内，且剥皮光圈转盘503能够在剥皮固定盘502内自由旋转。所述剥皮光圈转盘503的外缘设有一圈轮齿。

所述剥皮步进电机506和剥皮控制器510设置在剥皮底座501内，所述剥皮主动齿轮507固接在剥皮步进电机506的动力输出轴上；所述剥皮传动轴承509套接在剥皮底座501内的传动轴上；所述剥皮传动齿轮508固接在剥皮传动轴承509上，并分别与剥皮主动齿轮507 和剥皮光圈转盘503的轮齿相互啮合。

所述剥皮固定盘502的前端上沿其周向均匀设有六个滑动槽；滑动槽与过其外端点的半径之间的夹角β为13°～16°。

所述剥皮光圈转盘503的后端面上设有六个与剥皮固定盘502的滑动槽一一对应的凹槽，六个凹槽首尾相连构成一正六边形。

所述仿光圈剥皮叶片504包括三角形光圈部和矩形安装部，该三角形光圈部包括第一边缘和第二边缘；所述剥皮刀片505固接在仿光圈剥皮叶片504的三角形光圈部的第一边缘上；所述矩形安装部的后端面的中部设有一圆柱体凸起，前端面的与第一边缘同侧的角部设有长方体凸起。

六个仿光圈剥皮叶片504呈六边形阵列布置在剥皮固定盘502与剥皮光圈转盘503之间；每个仿光圈剥皮叶片504的圆柱体凸起和长方体凸起分别可自由滑动地设置在一组剥皮固定盘502的滑动槽和剥皮光圈转盘503的凹槽内；且仿光圈剥皮叶片504的第二边缘始终与其相邻的仿光圈剥皮叶片504的第一边缘相互贴合；六个仿光圈剥皮叶片504的第一边缘共同构成剥皮入口。

所述第二导笋机构6包括第二主动导笋辊601、第二主动导笋架 602、第二主动步进电机603、第二主动导笋齿轮604、第二传动导笋齿轮605、第二主动辊齿轮606、第二从动导笋辊607、第二从动导笋架 608和第二从动辊弹性机构609。

所述第二主动导笋辊601和第二从动导笋辊607并列且间隔一定距离地布置在剥皮入口后方；所述第二主动导笋辊601安装在第二主动导笋架602上，第二主动导笋架602固接在机架上；所述第二从动导笋辊607安装在第二从动导笋架608上，第二从动导笋架608通过第二从动辊弹性机构609固接在机架上，所述第二从动辊弹性机构609 实现第二从动导笋辊607的移动而调节与第二从动导笋辊607之间的间隔距离，从而适应芦苇笋的尺寸变化。

所述第二主动步进电机603设置在第二主动导笋架602内，所述第二主动导笋齿轮604固接在第二主动步进电机603的动力输出轴上；所述第二主动辊齿轮606固接在第二主动导笋辊601的辊轴上；所述第二传动齿轮轴承610套接在第二主动导笋架602内的传动轴上；所述第二传动导笋齿轮605固接在第二传动齿轮轴承610上，并分别与第二主动导笋齿轮604和第二主动辊齿轮606相互啮合。

所述划皮控制器210和剥皮控制器510根据视觉传感器102采集的芦苇笋图像计算出芦苇笋外形尺寸，划皮控制器210根据芦苇笋外形尺寸、喂笋传送带103和第一主动导笋辊301的送笋速度控制划皮入口的大小；剥皮控制器510根据芦苇笋外形尺寸、输送带401和第二主动导笋辊601的送笋速度控制剥皮入口的大小。

所述夹角α和夹角β均为14.65°。

所述仿光圈划皮叶片204和仿光圈剥皮叶片504的三角形光圈部的角度均为60°。

所述划皮刀片205的长a为15±0.2mm，高h为为5±0.1mm，刃口角度为17.5°±0.5°。

所述划皮刀片205的刀刃曲线从前至后依次包括第一刀刃弧线和第二刀刃弧线，所述第一刀刃弧线的圆心角为50°±1°，半径为为13 ±0.2mm；所述第二刀刃弧线的圆心角为为93°±2°，半径为5± 0.1mm。

所述划皮刀片205的两条刀背曲线呈轴对称，所述刀背曲线从前至后依次包括第一刀背弧线和第二刀背弧线，所述第一刀背弧线的圆心角为50°±1°，半径为80±1mm；所述第二刀背弧线的圆心角为 50°±1°，半径为5±0.1mm。

所述剥皮刀片505为一前端开刃的弧形刀片，对应圆半径为10mm，圆心角为140°。

所述剥皮刀片505的长b为22.5±0.5mm，宽c为15±0.2mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

(1)可以减少剥笋过程需要的人工成本，通过自动化的剥笋流程，减少工作人员的参与。

(2)环绕式划皮机构和剥皮机构可以保证更加有效的剥皮下料，减少了剥皮残留现象。

(3)相较于叉式的芦苇笋剥皮机构，本实用新型更加有效地解决了自动化过程中难以精准插入笋皮的问题。

(4)自适应的拟光圈结构刀片可适应更多不同形状尺寸的芦苇笋。

附图说明

图1a为本实用新型的仿光圈自动化芦苇笋剥笋装置的立体结构示意图；

图1b为本实用新型的仿光圈自动化芦苇笋剥笋装置的侧视结构示意图；

图2a为划皮机构2的前视结构示意图；

图2b为图2a的A-A向剖视结构示意图；

图2c为划皮固定盘202和仿光圈划皮叶片204的装配结构示意图；

图2d为划皮光圈转盘203或剥皮光圈转盘503的结构示意图；

图3为仿光圈划皮叶片204的立体结构示意图；

图4a为划皮刀片205的侧视结构示意图；

图4b为划皮刀片205的底视结构示意图；

图5a为第一导笋机构3的前视结构示意图；

图5b为图5a的A-A向剖视结构示意图；

图6a为输送机构4的后视结构示意图；

图6b为图6a的A-A向剖视结构示意图；

图7a为剥皮机构5的前视结构示意图；

图7b为图7a的B-B向剖视结构示意图；

图7c为剥皮固定盘502和仿光圈剥皮叶片504的装配结构示意图；

图8为仿光圈剥皮叶片504的立体结构示意图；

图9a为剥皮刀片505的立体结构示意图；

图9b为剥皮刀片505的前视结构示意图；

图10a为第二导笋机构6的前视结构示意图；

图10b为图10a的A-A向剖视结构示意图。

其中的附图标记为：

1喂笋机构

101红外传感器 102视觉传感器

103喂笋传送带 104喂入对准电推杆

105姿态调整机械手爪

2划皮机构

201划皮底座 202划皮固定盘

203划皮光圈转盘 204仿光圈划皮叶片

205划皮刀片 206划皮步进电机

207划皮主动齿轮 208划皮传动齿轮

209划皮传动轴承 210划皮控制器

3第一导笋机构

301第一主动导笋辊 302第一主动导笋架

303第一主动步进电机 304第一主动导笋齿轮

305第一传动导笋齿轮 306第一主动辊齿轮

307第一从动导笋辊 308第一从动导笋架

309第一从动辊弹性机构 310第一传动齿轮轴承

4输送机构

401输送带 402输送轴承座

403输送主动齿轮 404输送电机

405输送从动齿轮 406输送主动辊

407输送从动辊

5剥皮机构

501剥皮底座 502剥皮固定盘

503剥皮光圈转盘 504仿光圈剥皮叶片

505剥皮刀片 506剥皮步进电机

507剥皮主动齿轮 508剥皮传动齿轮

509剥皮传动轴承 510剥皮控制器

6第二导笋机构

601第二主动导笋辊 602第二主动导笋架

603第二主动步进电机 604第二主动导笋齿轮

605第二传动导笋齿轮 606第二主动辊齿轮

607第二从动导笋辊 608第二从动导笋架

609第二从动辊弹性机构 610第二传动齿轮轴承

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步说明。

如图1a和1b所示，本实用新型的仿光圈自动化芦苇笋剥笋装置，包括机架，以及由前至后依次安装在机架上的喂笋机构1、划皮机构2、第一导笋机构3、输送机构4、剥皮机构5和第二导笋机构6。

所述喂笋机构1包括红外传感器101、视觉传感器102、喂笋传送带103、喂入对准电推杆104和姿态调整机械手爪105；

所述喂笋传送带103前高后低倾斜地布置在划皮机构2的前方，用于向划皮机构2的划皮入口输送芦苇笋；所述姿态调整机械手爪105 和视觉传感器102布置在喂笋传送带103的中部上方，姿态调整机械手爪105根据视觉传感器102采集的芦苇笋图像对喂笋传送带103上的芦苇笋进行姿态调整，使芦苇笋的笋尖朝向划皮机构2；所述两个左右对称的喂入对准电推杆104布置在喂笋传送带103后部的左右两侧，所述红外传感器101布置在喂笋传送带103的后端，两个喂入对准电推杆104根据红外传感器101的检测信号相互合拢，使芦苇笋对准向划皮机构2的划皮入口。

如图2a和图2b所示，所述划皮机构2包括划皮底座201、划皮固定盘202、划皮光圈转盘203、仿光圈划皮叶片204、划皮刀片205、划皮步进电机206、划皮主动齿轮207、划皮传动齿轮208、划皮传动轴承209和划皮控制器210。

所述划皮固定盘202和划皮光圈转盘203均为中间开有圆孔的圆盘，所述划皮固定盘202竖直地固接在划皮底座201上，划皮底座201 固接在机架上；所述划皮光圈转盘203同圆心地设置在划皮固定盘202 内，且划皮光圈转盘203能够在划皮固定盘202内自由旋转。所述划皮光圈转盘203的外缘设有一圈轮齿。

所述划皮步进电机206和划皮控制器210设置在划皮底座201内，所述划皮主动齿轮207固接在划皮步进电机206的动力输出轴上；所述划皮传动轴承209套接在划皮底座201内的传动轴上；所述划皮传动齿轮208固接在划皮传动轴承209上，并分别与划皮主动齿轮207 和划皮光圈转盘203的轮齿相互啮合。

如图2c所示，所述划皮固定盘202的前端上沿其周向均匀设有六个滑动槽；所述滑动槽与过其外端点的半径之间的夹角α为13°～16°，优选14.65°。

如图2d所示，所述划皮光圈转盘203的后端面上设有六个与划皮固定盘202的滑动槽一一对应的凹槽，六个凹槽首尾相连构成一正六边形。

如图3所示，所述仿光圈划皮叶片204包括三角形光圈部和矩形安装部，该三角形光圈部包括第一边缘和第二边缘；三角形光圈部的角度为60°。所述划皮刀片205垂直固接在仿光圈划皮叶片204的三角形光圈部的第一边缘上；所述矩形安装部的后端面的中部设有一圆柱体凸起，前端面的与第一边缘同侧的角部设有长方体凸起。

六个仿光圈划皮叶片204呈六边形阵列布置在划皮固定盘202与划皮光圈转盘203之间；每个仿光圈划皮叶片204的圆柱体凸起和长方体凸起分别可自由滑动地设置在一组划皮固定盘202的滑动槽和划皮光圈转盘203的凹槽内；且仿光圈划皮叶片204的第二边缘始终与其相邻的仿光圈划皮叶片204的第一边缘相互贴合；六个仿光圈划皮叶片204的第一边缘共同构成划皮入口。

如图4a和图4b所示，所述划皮刀片205的长a为14.8mm～15.2mm，优选为15mm。高h为4.9mm～5.1mm，优选为5mm。刃口角度为17°～18°，优选为17.5°。

如图4a所示，所述划皮刀片205的刀刃曲线从前至后依次包括第一刀刃弧线和第二刀刃弧线，所述第一刀刃弧线的圆心角为49°～51°，优选为50°，半径为12.8～13.2mm，优选为13mm；所述第二刀刃弧线的圆心角为90°～95°，优选为93°，半径为4.9mm-5.1mm，优选为 5mm。

如图4b所示，所述划皮刀片205的两条刀背曲线呈轴对称，所述刀背曲线从前至后依次包括第一刀背弧线和第二刀背弧线，所述第一刀背弧线的圆心角为49°～51°，优选为50°，半径为79mm～81mm，优选为80mm；所述第二刀背弧线的圆心角为49°～51°，优选为50°、半径为4.9mm～5.1mm，优选为5mm。

如图5a和图5b所示，所述第一导笋机构3包括第一主动导笋辊 301、第一主动导笋架302、第一主动步进电机303、第一主动导笋齿轮 304、第一传动导笋齿轮305、第一主动辊齿轮306、第一从动导笋辊 307、第一从动导笋架308和第一从动辊弹性机构309。

所述第一主动导笋辊301和第一从动导笋辊307并列且间隔一定距离地布置在划皮入口后方；所述第一主动导笋辊301安装在第一主动导笋架302上，第一主动导笋架302固接在机架上；所述第一从动导笋辊307安装在第一从动导笋架308上，第一从动导笋架308通过第一从动辊弹性机构309固接在机架上，所述第一从动辊弹性机构309 实现第一从动导笋辊307的移动而调节与第一从动导笋辊307之间的间隔距离，从而适应芦苇笋的尺寸变化。

所述第一主动步进电机303设置在第一主动导笋架302内，所述第一主动导笋齿轮304固接在第一主动步进电机303的动力输出轴上；所述第一主动辊齿轮306固接在第一主动导笋辊301的辊轴上；所述第一传动齿轮轴承310套接在第一主动导笋架302内的传动轴上；所述第一传动导笋齿轮305固接在第一传动齿轮轴承310上，并分别与第一主动导笋齿轮304和第一主动辊齿轮306相互啮合。

如图6a和图6b所示，所述输送机构4包括输送带401、输送轴承座402、输送主动齿轮403、输送电机404、输送从动齿轮405、输送主动辊406和输送从动辊407。

所述输送主动辊406和输送从动辊407分别通过一组输送轴承座 402前高后低地安装在机架上；所述输送主动辊406和输送从动辊407 的辊体半径自两端向中心逐渐减小，使得套设在输送主动辊406和输送从动辊407上的输送带401的中部下凹，能够将芦苇笋稳定地从第一导笋机构3送入剥皮机构5。

所述输送从动齿轮405固接在输送主动辊406的辊轴上；所述输送电机404固接在机架上，所述输送主动齿轮403固接在输送电机404 的动力输出轴上，并与输送从动齿轮405相互啮合。

如图7a和图7b所示，所述剥皮机构5包括剥皮底座501、剥皮固定盘502、剥皮光圈转盘503、仿光圈剥皮叶片504、剥皮刀片505、剥皮步进电机506、剥皮主动齿轮507、剥皮传动齿轮508、剥皮传动轴承509和剥皮控制器510。

所述剥皮固定盘502和剥皮光圈转盘503均为中间开有圆孔的圆盘，所述剥皮固定盘502竖直地固接在剥皮底座501上，剥皮底座501 固接在机架上；所述剥皮光圈转盘503同圆心地设置在剥皮固定盘502 内，且剥皮光圈转盘503能够在剥皮固定盘502内自由旋转。所述剥皮光圈转盘503的外缘设有一圈轮齿。

所述剥皮步进电机506和剥皮控制器510设置在剥皮底座501内，所述剥皮主动齿轮507固接在剥皮步进电机506的动力输出轴上；所述剥皮传动轴承509套接在剥皮底座501内的传动轴上；所述剥皮传动齿轮508固接在剥皮传动轴承509上，并分别与剥皮主动齿轮507 和剥皮光圈转盘503的轮齿相互啮合。

如图7c所示，所述剥皮固定盘502的前端上沿其周向均匀设有六个滑动槽；所述滑动槽与过其外端点的半径之间的夹角β为13°～16°，优选14.65°。

如图2d所示，所述剥皮光圈转盘503的后端面上设有六个与剥皮固定盘502的滑动槽一一对应的凹槽，六个凹槽首尾相连构成一正六边形。

如图8所示，所述仿光圈剥皮叶片504包括三角形光圈部和矩形安装部，该三角形光圈部包括第一边缘和第二边缘；三角形光圈部的角度为60°。所述剥皮刀片505固接在仿光圈剥皮叶片504的三角形光圈部的第一边缘上；所述矩形安装部的后端面的中部设有一圆柱体凸起，前端面的与第一边缘同侧的角部设有长方体凸起。

六个仿光圈剥皮叶片504呈六边形阵列布置在剥皮固定盘502与剥皮光圈转盘503之间；每个仿光圈剥皮叶片504的圆柱体凸起和长方体凸起分别可自由滑动地设置在一组剥皮固定盘502的滑动槽和剥皮光圈转盘503的凹槽内；且仿光圈剥皮叶片504的第二边缘始终与其相邻的仿光圈剥皮叶片504的第一边缘相互贴合；六个仿光圈剥皮叶片504的第一边缘共同构成剥皮入口。

如图9a和图9b所示，所述剥皮刀片505为一前端开刃的弧形刀片，对应圆半径为10mm，圆心角为140°。剥皮刀片505的长b为 22mm～23mm，优选为22.5mm，宽c为14.8～15.2mm，优选为15mm。

如图10a和图10b所示，所述第二导笋机构6包括第二主动导笋辊601、第二主动导笋架602、第二主动步进电机603、第二主动导笋齿轮604、第二传动导笋齿轮605、第二主动辊齿轮606、第二从动导笋辊607、第二从动导笋架608和第二从动辊弹性机构609。

所述第二主动导笋辊601和第二从动导笋辊607并列且间隔一定距离地布置在剥皮入口后方；所述第二主动导笋辊601安装在第二主动导笋架602上，第二主动导笋架602固接在机架上；所述第二从动导笋辊607安装在第二从动导笋架608上，第二从动导笋架608通过第二从动辊弹性机构609固接在机架上，所述第二从动辊弹性机构609 实现第二从动导笋辊607的移动而调节与第二从动导笋辊607之间的间隔距离，从而适应芦苇笋的尺寸变化。

所述第二主动步进电机603设置在第二主动导笋架602内，所述第二主动导笋齿轮604固接在第二主动步进电机603的动力输出轴上；所述第二主动辊齿轮606固接在第二主动导笋辊601的辊轴上；所述第二传动齿轮轴承610套接在第二主动导笋架602内的传动轴上；所述第二传动导笋齿轮605固接在第二传动齿轮轴承610上，并分别与第二主动导笋齿轮604和第二主动辊齿轮606相互啮合。

所述划皮控制器210和剥皮控制器510根据视觉传感器102采集的芦苇笋图像计算出芦苇笋外形尺寸，划皮控制器210根据芦苇笋外形尺寸、喂笋传送带103和第一主动导笋辊301的送笋速度控制划皮入口的大小；剥皮控制器510根据芦苇笋外形尺寸、输送带401和第二主动导笋辊601的送笋速度控制剥皮入口的大小。

本实用新型的工作过程如下：

芦苇笋通过喂笋机构1的喂笋传送带103向划皮机构2输送，视觉传感器102采集的芦苇笋图像，并分别传输到划皮控制器210和剥皮控制器510。姿态调整机械手爪105根据视觉传感器102采集的芦苇笋图像将芦苇笋的姿态调整为笋尖朝向划皮机构2；当红外传感器101 检测到芦苇笋时，两个喂入对准电推杆104相互合拢，确保芦苇笋对准向划皮机构2的划皮入口。

芦苇笋在自身重力以及喂笋传送带103的作用下进入划皮入口；划皮控制器210根据芦苇笋外形尺寸、喂笋传送带103和第一主动导笋辊301的送笋速度控制划皮光圈转盘203在一定范围内转动，进而带动仿光圈划皮叶片204转动，从而实时调整划皮入口的大小，以适应芦苇笋外形尺寸变化，确保划皮刀片205的划皮质量并减少对笋身的损伤。

在第一主动导笋辊301和第一从动导笋辊307夹持输送的作用下，芦苇笋被送入输送机构4，输送带401的中部下凹结构使芦苇笋保持稳定的姿态进入剥皮机构5的剥皮入口；剥皮控制器510根据芦苇笋外形尺寸、输送带401和第二主动导笋辊601送笋速度控制剥皮光圈转盘503在一定范围内转动，进而带动仿光圈剥皮叶片504转动，从而实时调整剥皮入口的大小，以适应芦苇笋外形尺寸变化，确保剥皮刀片 505的剥皮质量并减少对笋身的损伤；同时剥下的笋皮被仿光圈剥皮叶片504阻挡在输送机构4一侧；在第二主动导笋辊601和第二从动导笋辊607夹持输送的作用下，剥好皮的芦苇笋送至收集箱。

Claims (8)

1.一种仿光圈自动化芦苇笋剥笋装置，其特征在于，所述剥笋装置包括机架，以及由前至后依次安装在机架上的喂笋机构(1)、划皮机构(2)、第一导笋机构(3)、输送机构(4)、剥皮机构(5)和第二导笋机构(6)；

所述喂笋机构(1)包括红外传感器(101)、视觉传感器(102)、喂笋传送带(103)、喂入对准电推杆(104)和姿态调整机械手爪(105)；

所述喂笋传送带(103)前高后低倾斜地布置在划皮机构(2)的前方，用于向划皮机构(2)的划皮入口输送芦苇笋；所述姿态调整机械手爪(105)和视觉传感器(102)布置在喂笋传送带(103)的中部上方，姿态调整机械手爪(105)根据视觉传感器(102)采集的芦苇笋图像对喂笋传送带(103)上的芦苇笋进行姿态调整，使芦苇笋的笋尖朝向划皮机构(2)；两个左右对称的喂入对准电推杆(104)布置在喂笋传送带(103)后部的左右两侧，所述红外传感器(101)布置在喂笋传送带(103)的后端，两个喂入对准电推杆(104)根据红外传感器(101)的检测信号相互合拢，使芦苇笋对准向划皮机构(2)的划皮入口；

所述划皮机构(2)包括划皮底座(201)、划皮固定盘(202)、划皮光圈转盘(203)、仿光圈划皮叶片(204)、划皮刀片(205)、划皮步进电机(206)、划皮主动齿轮(207)、划皮传动齿轮(208)、划皮传动轴承(209)和划皮控制器(210)；

所述划皮固定盘(202)和划皮光圈转盘(203)均为中间开有圆孔的圆盘，所述划皮固定盘(202)竖直地固接在划皮底座(201)上，划皮底座(201)固接在机架上；所述划皮光圈转盘(203)同圆心地设置在划皮固定盘(202)内，且划皮光圈转盘(203)能够在划皮固定盘(202)内自由旋转；所述划皮光圈转盘(203)的外缘设有一圈轮齿；

所述划皮步进电机(206)和划皮控制器(210)设置在划皮底座(201)内，所述划皮主动齿轮(207)固接在划皮步进电机(206)的动力输出轴上；所述划皮传动轴承(209)套接在划皮底座(201)内的传动轴上；所述划皮传动齿轮(208)固接在划皮传动轴承(209)上，并分别与划皮主动齿轮(207)和划皮光圈转盘(203)的轮齿相互啮合；

所述划皮固定盘(202)的前端上沿其周向均匀设有六个滑动槽；滑动槽与过其外端点的半径之间的夹角α为13°～16°；

所述划皮光圈转盘(203)的后端面上设有六个与划皮固定盘(202)的滑动槽一一对应的凹槽，六个凹槽首尾相连构成一正六边形；

所述仿光圈划皮叶片(204)包括三角形光圈部和矩形安装部，该三角形光圈部包括第一边缘和第二边缘；所述划皮刀片(205)垂直固接在仿光圈划皮叶片(204)的三角形光圈部的第一边缘上；所述矩形安装部的后端面的中部设有一圆柱体凸起，前端面的与第一边缘同侧的角部设有长方体凸起；

六个仿光圈划皮叶片(204)呈六边形阵列布置在划皮固定盘(202)与划皮光圈转盘(203)之间；每个仿光圈划皮叶片(204)的圆柱体凸起和长方体凸起分别可自由滑动地设置在一组划皮固定盘(202)的滑动槽和划皮光圈转盘(203)的凹槽内；且仿光圈划皮叶片(204)的第二边缘始终与其相邻的仿光圈划皮叶片(204)的第一边缘相互贴合；六个仿光圈划皮叶片(204)的第一边缘共同构成划皮入口；

所述第一导笋机构(3)包括第一主动导笋辊(301)、第一主动导笋架(302)、第一主动步进电机(303)、第一主动导笋齿轮(304)、第一传动导笋齿轮(305)、第一主动辊齿轮(306)、第一从动导笋辊(307)、第一从动导笋架(308)和第一从动辊弹性机构(309)；

所述第一主动导笋辊(301)和第一从动导笋辊(307)并列且间隔一定距离地布置在划皮入口后方；所述第一主动导笋辊(301)安装在第一主动导笋架(302)上，第一主动导笋架(302)固接在机架上；所述第一从动导笋辊(307)安装在第一从动导笋架(308)上，第一从动导笋架(308)通过第一从动辊弹性机构(309)固接在机架上，所述第一从动辊弹性机构(309)实现第一从动导笋辊(307)的移动而调节与第一从动导笋辊(307)之间的间隔距离，从而适应芦苇笋的尺寸变化；

所述第一主动步进电机(303)设置在第一主动导笋架(302)内，所述第一主动导笋齿轮(304)固接在第一主动步进电机(303)的动力输出轴上；所述第一主动辊齿轮(306)固接在第一主动导笋辊(301)的辊轴上；第一传动齿轮轴承(310)套接在第一主动导笋架(302)内的传动轴上；所述第一传动导笋齿轮(305)固接在第一传动齿轮轴承(310)上，并分别与第一主动导笋齿轮(304)和第一主动辊齿轮(306)相互啮合；

所述输送机构(4)包括输送带(401)、输送轴承座(402)、输送主动齿轮(403)、输送电机(404)、输送从动齿轮(405)、输送主动辊(406)和输送从动辊(407)；

所述输送主动辊(406)和输送从动辊(407)分别通过一组输送轴承座(402)前高后低地安装在机架上；所述输送主动辊(406)和输送从动辊(407)的辊体半径自两端向中心逐渐减小，使得套设在输送主动辊(406)和输送从动辊(407)上的输送带(401)的中部下凹；

所述输送从动齿轮(405)固接在输送主动辊(406)的辊轴上；所述输送电机(404)固接在机架上，所述输送主动齿轮(403)固接在输送电机(404)的动力输出轴上，并与输送从动齿轮(405)相互啮合；

所述剥皮机构(5)包括剥皮底座(501)、剥皮固定盘(502)、剥皮光圈转盘(503)、仿光圈剥皮叶片(504)、剥皮刀片(505)、剥皮步进电机(506)、剥皮主动齿轮(507)、剥皮传动齿轮(508)、剥皮传动轴承(509)和剥皮控制器(510)；

所述剥皮固定盘(502)和剥皮光圈转盘(503)均为中间开有圆孔的圆盘，所述剥皮固定盘(502)竖直地固接在剥皮底座(501)上，剥皮底座(501)固接在机架上；所述剥皮光圈转盘(503)同圆心地设置在剥皮固定盘(502)内，且剥皮光圈转盘(503)能够在剥皮固定盘(502)内自由旋转；所述剥皮光圈转盘(503)的外缘设有一圈轮齿；

所述剥皮步进电机(506)和剥皮控制器(510)设置在剥皮底座(501)内，所述剥皮主动齿轮(507)固接在剥皮步进电机(506)的动力输出轴上；所述剥皮传动轴承(509)套接在剥皮底座(501)内的传动轴上；所述剥皮传动齿轮(508)固接在剥皮传动轴承(509)上，并分别与剥皮主动齿轮(507)和剥皮光圈转盘(503)的轮齿相互啮合；

所述剥皮固定盘(502)的前端上沿其周向均匀设有六个滑动槽；滑动槽与过其外端点的半径之间的夹角β为13°～16°；

所述剥皮光圈转盘(503)的后端面上设有六个与剥皮固定盘(502)的滑动槽一一对应的凹槽，六个凹槽首尾相连构成一正六边形；

所述仿光圈剥皮叶片(504)包括三角形光圈部和矩形安装部，该三角形光圈部包括第一边缘和第二边缘；所述剥皮刀片(505)固接在仿光圈剥皮叶片(504)的三角形光圈部的第一边缘上；所述矩形安装部的后端面的中部设有一圆柱体凸起，前端面的与第一边缘同侧的角部设有长方体凸起；

六个仿光圈剥皮叶片(504)呈六边形阵列布置在剥皮固定盘(502)与剥皮光圈转盘(503)之间；每个仿光圈剥皮叶片(504)的圆柱体凸起和长方体凸起分别可自由滑动地设置在一组剥皮固定盘(502)的滑动槽和剥皮光圈转盘(503)的凹槽内；且仿光圈剥皮叶片(504)的第二边缘始终与其相邻的仿光圈剥皮叶片(504)的第一边缘相互贴合；六个仿光圈剥皮叶片(504)的第一边缘共同构成剥皮入口；

所述第二导笋机构(6)包括第二主动导笋辊(601)、第二主动导笋架(602)、第二主动步进电机(603)、第二主动导笋齿轮(604)、第二传动导笋齿轮(605)、第二主动辊齿轮(606)、第二从动导笋辊(607)、第二从动导笋架(608)和第二从动辊弹性机构(609)；

所述第二主动导笋辊(601)和第二从动导笋辊(607)并列且间隔一定距离地布置在剥皮入口后方；所述第二主动导笋辊(601)安装在第二主动导笋架(602)上，第二主动导笋架(602)固接在机架上；所述第二从动导笋辊(607)安装在第二从动导笋架(608)上，第二从动导笋架(608)通过第二从动辊弹性机构(609)固接在机架上，所述第二从动辊弹性机构(609)实现第二从动导笋辊(607)的移动而调节与第二从动导笋辊(607)之间的间隔距离，从而适应芦苇笋的尺寸变化；

所述第二主动步进电机(603)设置在第二主动导笋架(602)内，所述第二主动导笋齿轮(604)固接在第二主动步进电机(603)的动力输出轴上；所述第二主动辊齿轮(606)固接在第二主动导笋辊(601)的辊轴上；第二传动齿轮轴承(610)套接在第二主动导笋架(602)内的传动轴上；所述第二传动导笋齿轮(605)固接在第二传动齿轮轴承(610)上，并分别与第二主动导笋齿轮(604)和第二主动辊齿轮(606)相互啮合；

所述划皮控制器(210)和剥皮控制器(510)根据视觉传感器(102)采集的芦苇笋图像计算出芦苇笋外形尺寸，划皮控制器(210)根据芦苇笋外形尺寸、喂笋传送带(103)和第一主动导笋辊(301)的送笋速度控制划皮入口的大小；剥皮控制器(510)根据芦苇笋外形尺寸、输送带(401)和第二主动导笋辊(601)的送笋速度控制剥皮入口的大小。

2.根据权利要求1所述的仿光圈自动化芦苇笋剥笋装置，其特征在于，所述夹角α和夹角β均为14.65°。

3.根据权利要求1所述的仿光圈自动化芦苇笋剥笋装置，其特征在于，所述仿光圈划皮叶片(204)和仿光圈剥皮叶片(504)的三角形光圈部的角度均为60°。

4.根据权利要求1所述的仿光圈自动化芦苇笋剥笋装置，其特征在于，所述划皮刀片(205)的长a为15±0.2mm，高h为为5±0.1mm，刃口角度为17.5°±0.5°。

5.根据权利要求1所述的仿光圈自动化芦苇笋剥笋装置，其特征在于，所述划皮刀片(205)的刀刃曲线从前至后依次包括第一刀刃弧线和第二刀刃弧线，所述第一刀刃弧线的圆心角为50°±1°，半径为为13±0.2mm；所述第二刀刃弧线的圆心角为为93°±2°，半径为5±0.1mm。

6.根据权利要求1所述的仿光圈自动化芦苇笋剥笋装置，其特征在于，所述划皮刀片(205)的两条刀背曲线呈轴对称，所述刀背曲线从前至后依次包括第一刀背弧线和第二刀背弧线，所述第一刀背弧线的圆心角为50°±1°，半径为80±1mm；所述第二刀背弧线的圆心角为50°±1°，半径为5±0.1mm。

7.根据权利要求1所述的仿光圈自动化芦苇笋剥笋装置，其特征在于，所述剥皮刀片(505)为一前端开刃的弧形刀片，对应圆半径为10mm，圆心角为140°。

8.根据权利要求1所述的仿光圈自动化芦苇笋剥笋装置，其特征在于，所述剥皮刀片(505)的长b为22.5±0.5mm，宽c为15±0.2mm。

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