自动开椰机构及方法与流程

本发明涉及椰皇开盖结构设计技术领域，尤指一种自动开椰机构及方法。

背景技术：

椰皇又名椰王，椰皇内即有果汁又有果肉，味道鲜美，但是其果壳坚硬厚实，较难打开，目前，市场上开椰大方法大多是通过人工刀砍，采用的工具一般为砍刀、劈刀或大菜刀等，用刀具在椰皇上作用多次，才能把椰皇打开，然后在开口处插入一支吸管吸取椰汁，后用一勺子挖取椰肉食用。在这种使用方法中，椰皇开口的大小及效率完全由操作者的熟练度决定，人工操作费时费力，若操作不当非常容易受伤，存在一定的安全隐患。市场上也逐渐出现了一些可以自动开椰的装置，但是其结构复杂，工作效率低，且安全度比较低。

因此，亟需一种新型的自动开椰机构及方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自动开椰机构及方法，开椰机构简单，易操作，开椰方法自动化程度高，可以快速打开椰壳，工作效率高，且安全系数高。

本发明提供的技术方案如下：

一种自动开椰机构，包括：底座，所述底座上设有一滑轨、弹性结构和磁力锁，所述弹性结构设置在所述滑轨的第一端，所述磁力锁靠近所述弹性结构的固定端；配重块，所述配重块靠近所述磁力锁的一端设有吸合板，所述配重块远离所述磁力锁的一端设有刀具，所述配重块上固定设有与所述滑轨配合的移动部；拨架，所述拨架与一驱动装置连接，所述驱动装置可带动所述拨架移动，在所述驱动装置的作用下，所述拨架拨动所述配重块沿所述滑轨向靠近所述磁力锁的方向移动；当所述配重块上的所述吸合板与所述磁力锁吸合时，所述弹性结构处于压缩状态；当所述磁力锁关闭后，在所述弹性结构的压缩力作用下，所述配重块沿所述滑轨向远离所述磁力锁的方向移动。

优选地，所述弹性结构为一对弹簧，一对所述弹簧对称设置在所述滑轨的两侧，且所述弹簧套设在导杆上，一对所述导杆固定在一导杆架上，所述弹簧的固定端固定在所述导杆架上，其自由端靠近所述配重块。

优选地，所述配重块包括一本体和一对拨片，所述本体用于安装所述吸合板、所述刀具及所述移动部，一对拨片设置在所述本体与所述底座相邻的表面上，所述拨片用于拨动所述弹簧使其压缩。

优选地，所述拨架与所述配重块接触的一端设有减震垫。

优选地，所述自动开椰机构还包括：安全锁，所述安全锁固定设置在所述底座上，且靠近所述弹性结构，当所述安全锁处于关闭状态时，所述安全锁将所述配重块锁在所述滑轨上，当所述安全锁处于打开状态时，所述配重块可沿所述底座上的滑轨移动。

优选地，所述自动开椰机构还包括：导向滑轨副，所述导向滑轨副包括导向滑轨及导向滑块，所述导向滑块通过一滑块连接架与所述拨架连接，所述导向滑块滑动穿设在所述导向滑轨上，所述导向滑轨副用于对所述拨架的移动进行导向。

优选地，所述驱动装置包括控制电机、驱动丝杆和丝杆螺母，所述控制电机与所述驱动丝杆连接，所述控制电机用于驱动所述驱动丝杆转动，所述驱动丝杆的两端分别设有一限位轴承，所述丝杆螺母与所述驱动丝杆螺纹连接，所述丝杆螺母与所述拨架固定连接。

优选地，所述驱动装置还包括第一位置开关和第二位置开关，所述第一位置开关和第二位置开关均设置在所述驱动丝杆的两端，所述第一位置开关和第二位置开关分别控制所述控制电机的运行；当所述拨架运动至预设位置时，所述配重块上的吸合板与所述磁力锁吸合，所述第一位置开关控制所述控制电机正转停止，停顿预设时间后开始反转，所述驱动丝杆通过所述丝杆螺母带动所述拨架反向移动；当所述拨架运动至初始位置时，所述第二位置开关控制所述控制电机停止运行。

本发明还公开了一种自动开椰方法，包括步骤：

s10：在驱动装置作用下，拨架拨动配重块，使所述配重块向靠近磁力锁的方向移动，所述配重块压缩弹性结构，直至所述配重块上的吸合板与所述磁力锁吸合，在本步骤中，所述磁力锁处于打开状态；

s20：所述驱动装置驱动所述拨架移动至初始位置；

s30：关闭所述磁力锁，所述磁力锁释放所述配重块，在所述弹性结构的压缩力作用下，所述配重块向远离所述磁力锁的方向移动，并通过固定在所述配重块上的刀具劈开椰皇。

优选地，所述自动开椰方法还包括步骤：

在所述步骤s10之后及步骤s20之前还包括步骤：

s40：关闭安全锁，所述安全锁将所述配重块锁定在所述底座上的滑轨上；

在所述步骤s20之后及步骤s30之前还包括步骤：

s50：打开所述安全锁，此时，所述配重块可沿所述底座上的滑轨移动。

优选地，所述步骤s20具体为：当第一位置开关感应到所述拨架位于预设位置时，所述第一位置开关控制所述驱动装置正转停止，停顿预设时间后开始反转，所述驱动装置带动所述拨架向远离所述配重块的方向移动至所述初始位置。

优选地，在所述步骤s20之后及所述步骤s30之前，还包括步骤s60：当所述第二位置开关感应到所述拨架位于所述初始位置时，所述第二位置开关控制所述驱动装置停止运行。

本发明提供的一种自动开椰机构及方法能够带来以下至少一种有益效果：

1、本发明的自动开椰机构通过拨架拨动配重块，使配重块上的吸合板与磁力锁吸合，并压缩弹性结构，拨架复位后，关闭磁力锁，磁力锁释放配重块，在弹性结构的压缩力作用下，配重块以较快的速度远离磁力锁，直至配重块上的刀具扎入至椰皇中，从而将椰皇的顶盖快速劈开，本发明的自动开椰机构自动化程度高，工作效率高，且安全系数高。

2、本发明中，当磁力锁在意外失电或其他突发情况下，通过设置安全锁可以有效避免配重块在底座上意外滑动，从而进一步加强了机构的安全性。

3、本发明中，通过在弹簧中设置导杆可以使弹簧的压缩力可以更好更精确地作用于配重块，避免弹簧结构不稳定造成其不能很好地驱动配重块。

4、本发明中，通过两个位置开关来控制驱动装置的运行可以进一步加强机构的自动化程度，以及控制系统的精确度，从而进一步提升了机构的安全性。

5、本发明中，通过设置导向滑轨副可以对拨架的移动进行导向，从而有效保证拨架运行的稳定性。

6、本发明的自动开椰方法步骤少，易操作，且自动化程度很高，工作人员只需要控制操作系统即可，不需要人工开椰，本方法的开椰效率高，且安全性高。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明的自动开椰结构的一种具体实施例的结构示意图；

图2是图1中所示的自动开椰结构中底座的结构示意图；

图3是图1中所示的自动开椰结构中拨架及其驱动装置的结构示意图；

附图标号说明：

底座101、导杆102、滑轨103、配重块104、拨片1041、刀具105、吸合板106、支架107、磁力锁108、磁力锁架109、安全锁1010、安全锁架1011；

驱动装置20、推进架201、导向滑轨202、导向滑块2021、驱动丝杆203、丝杆螺母2031、轴承座204、控制电机205、支架206、联轴器207、滑块连接架208、开关碰块2081、拨架209、减震垫2091、开关支架2010、第一位置开关2011，开关支架2012、第二位置开关2013。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

具体实施例一

如图1至3所示，本具体实施例一公开了自动开椰机构一种较为优选的实施例，自动开椰机构包括一底座101，底座101上设有一滑轨103、弹性结构和磁力锁108，弹性结构设置在滑轨103的第一端(即图2中所示的滑轨的上端)，具体的，弹性结构为一对弹簧，一对弹簧对称设置在滑轨103的两侧，并且，一对弹簧分别套设在一对导杆102上，一对导杆102固定在一导杆架上，弹簧的固定端(即图2所示的弹簧的上端)固定在导杆架上，其自由端(即图2所示的弹簧的下端)靠近配重块104。另外，磁力锁108通过一磁力锁架109固定在底座101上，且磁力锁108靠近弹簧的固定端。

本具体实施例中，自动开椰机构还包括一配重块104，配重块104靠近磁力锁108的一端(即图2所示的配重块104的上端)设有吸合板106，吸合板106通过支架107固定在配重块104上，配重块104远离磁力锁108的一端(即图2所示的配重块104的下端)设有刀具105。配重块104上固定设有与滑轨配合的凹槽，配重块104通过该凹槽可沿着滑轨103在底座101上滑动。配重块104包括本体和一对拨片1041，本体用于安装吸合板106、刀具105及设置凹槽，一对拨片1041设置在本体与底座101相邻的表面上，拨片1041用于拨动弹簧使其压缩。

具体的，自动开椰机构还包括安全锁1010，安全锁1010通过一安全锁架1011固定设置在底座101上，且靠近弹簧，当配重块上的吸合板106与磁力锁108吸合时，配重块104处于安全锁1010的锁定中，此时，关闭安全锁1010，安全锁1010将配重块104锁在底座101上的滑轨103上，打开安全锁1010，配重块104可沿底座101上的滑轨103自由移动。通过设置安全锁，可以避免配重块在磁力锁出现故障时意外射出，从而进一步提升了机构的安全性。

本具体实施例中，自动开椰机构还包括拨架209，拨架209与一驱动装置连接，驱动装置20可带动拨架209移动，在驱动装置20的作用下，拨架209拨动配重块104沿滑轨103向靠近磁力锁108的方向移动。拨架209与配重块104接触的一端设有减震垫2091，设置减震垫可以避免拨架与配重块接触时，二者发生强碰撞。自动开椰机构还包括导向滑轨副，导向滑轨副包括导向滑轨202及导向滑块2021，导向滑块2021通过一滑块连接架208与拨架209连接，导向滑块2021滑动穿设在导向滑轨202上，导向滑轨副用于对拨架的移动进行导向。

其中，驱动装置20通过一推进架201固定在底座101上，驱动装置20包括控制电机205、驱动丝杆203和丝杆螺母2031，控制电机205与驱动丝杆203连接，在控制电机205的作用下，驱动丝杆203转动，驱动丝杆203的两端分别设有一限位轴承，限位轴承固定在轴承座204中，丝杆螺母2031与驱动丝杆203螺纹连接，丝杆螺母2031与拨架209固定连接，在控制电机205的驱动下，驱动丝杆203旋转，丝杆螺母2031沿驱动丝杆203移动，并带动拨架209移动。

在本具体实施例中，驱动装置还包括第一位置开关2011和第二位置开关2013，第一位置开关2011通过开关支架2010固定在推进架201上，且第一位置开关2011靠近驱动丝杆203的上端，第二位置开关2013通过开关支架2012固定在推进架201上，且第二位置开关靠近驱动丝杆203的下端，第一位置开关2011和第二位置开关2013分别控制所述控制电机205的运行，另外，拨架209上设有与两个位置开关接触的开关碰块2081，当该开关碰块与位置开关接触时，位置开关打开。当拨架209运动至预设位置时，配重块104上的吸合板106与磁力锁108吸合，拨架209上的开关碰块2081与第一位置开关2011接触，第一位置开关2011控制控制电机205正转停止，停顿预设时间(比如说，数秒钟的时间)后开始反转，驱动丝杆203通过丝杆螺母2031带动拨架209反向移动；当拨架209运动至初始位置时，拨架209上的开关碰块2081与第二位置开关2013接触，第二位置开关2013控制控制电机205停止运行。

本具体实施例中的自动开椰机构的开椰方法如下所述：

先打开磁力锁108、打开安全锁1010，然后通过控制电机205控制驱动丝杆203旋转，驱动丝杆203通过丝杆螺母2031带动拨架209移动，拨架209拨动配重块104沿滑轨103向靠近磁力锁108的方向移动，直至配重块104上的吸合板106与磁力锁108吸合，关闭安全锁1010，使配重块104锁定在底座101上的滑轨103上，拨架209上的开关碰块2081与第一位置开关2011接触，在第一位置开关2011的作用下，控制电机205先停止正转，数秒后开始反转，通过驱动丝杆203及丝杆螺母2031带动拨架209向远离磁力锁108的方向移动直至拨架209移动至初始位置，拨架209上的开关碰块2081与第二位置开关2013接触，在第二位置开关2013的作用下，控制电机205停止转动。

然后，打开安全锁1010和关闭磁力锁108，磁力锁108释放配重块104，在弹簧的压缩力作用下及配重块104的自身重力的作用下，配重块104向远离磁力锁108的方向快速移动，设置在配重块104端部的刀具105插入至椰皇顶盖上，从而打开椰皇，开椰完毕。

在本发明的自动开椰机构的上述开椰方法中，还可以在第一位置开关2011控制控制电机205正转停止后停顿的时间内，打开磁力锁108和关闭安全锁1010，然后再通过第一位置开关2011控制控制电机205反转，当然，在其他的具体实施方法中，其控制方式可以根据具体需要进行调整。

当然了，在本发明的自动开椰机构的其他具体实施例中，弹性结构的具体结构可以根据实际需要进行调整，比如，弹簧内不安装导杆，或者将弹性结构设为弹性材料制得的其他形式，比如弹性橡胶块等；配重块可以不通过拨片，直接推动弹簧；导向滑轨副也可以进设置导向滑轨，也就是说，直接将拨架滑动穿设在导向滑轨上；位置开关还可以设为光识别开关或文字、图片识别开关等；安全锁、两个位置开关及导向滑轨副均可以选择性设置；驱动装置的驱动方式可以根据实际需要进行调整；磁力锁、吸合板、刀具及拨架等结构的具体形式及连接配合关系均可以根据实际需要做适应性调整，此处不再赘述。

具体实施例二

本具体实施例公开了一种较为优选的自动开椰方法，包括步骤：

s10：在驱动装置作用下，拨架拨动配重块，使配重块向靠近磁力锁的方向移动，配重块压缩弹性结构，直至配重块上的吸合板与磁力锁吸合，在本步骤中，磁力锁处于打开状态；

s20：关闭安全锁，安全锁将配重块锁定在底座上的滑轨上；

s30：驱动装置驱动拨架移动，当第一位置开关感应到拨架移动至预设位置时，第一位置开关控制驱动装置正转停止，停顿数秒后开始反转，驱动装置带动拨架向远离配重块的方向移动至初始位置；

s40：当第二位置开关感应到拨架位于初始位置时，所述第二位置开关控制所述驱动装置停止运行；

s50：打开安全锁，此时，配重块可沿底座上的滑轨移动。

s60：关闭磁力锁，磁力锁释放配重块，在弹性结构的压缩力作用下，配重块向远离磁力锁的方向移动，并通过固定在配重块上的刀具劈开椰皇；

在上述步骤s30中，拨架移动至预设位置时，配重块上的吸合板与磁力锁吸合。在上述步骤s40中，拨架位于初始位置时，配重块上的刀具可以伸出于底座插入至椰皇壳中，也就是说，当拨架位于初始位置时，拨架不会对配重块上的刀具打开椰皇壳造成阻碍。

当然，在本发明的其他自动开椰方法中，还可以在第一位置开关控制控制电机正转停止后停顿的时间内，打开磁力锁和关闭安全锁，然后再通过第一位置开关控制控制电机反转，当然，在其他的具体实施方法中，其控制方式可以根据具体需要进行调整。

当然了，在本发明的自动开椰方法的其他具体实施中，当配重块上的吸合板与磁力锁吸合时，可以不通过安全锁来锁定配重块；驱动装置可以通过一个总的控制系统来控制，可以不设置第一位置开关和第二位置开关；另外，本自动开椰方法的自动化控制方式可以根据实际需要进行具体设定，此处不再赘述。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。