智能水果削皮机的制作方法

本发明涉及一种自动化水果去皮机械，尤其是能够根据水果的大小自动调节刨刀的张角、自动旋转位子角度、自动检测工作效果的智能机械。

背景技术：

水果去皮食用一直是人们习惯的食用方式，给水果刨皮是费时的琐事，为了解决这种不便，目前市面上有手动刨皮机和电动刨皮机的设计出现。这些设计一定程度上实现了水果刨皮的功能，但仍存在缺陷给使用者时带来困扰。水果大小尺寸不一，形状各异，甚至存在凹凸，并非完整的球形；为了解决这些问题现有设计中出现了采用弹簧控制刨刀的张角，但是弹簧的弹力与压缩的行程成正比，这样，当实际的水果尺寸与机械预设的水果尺寸相差太大时机械工作的效果就无法达到预期。比如，如果水果太小，刨刀压在水果的力度变小会出现刨不了果皮，甚至刨刀不能触碰水果；如果水果太大控制刨刀张角的弹簧压缩行程变大，刨刀在水果上的压力很大，刨皮时会将果肉一起刨下，造成浪费。另外，不同水果的果皮硬度也不相同，甚至同一水果在刨刀切入果皮时与切入果皮后刨动的力度也不相同。

技术实现要素：

为了解决以上现有技术的不足本发明采用的技术方案如下：

智能水果削皮机，其特征在于：包括外壳、旋转组件、刨削组件、固定组件、控制电路和位移探测器，所述旋转组件、刨削组件、固定组件、控制电路装于外壳；所述旋转组件包括主转轴和旋转电机，主转轴一端设有固定盘；所述刨削组件设有摆动件、刨臂、调节件和调节电机，刨臂一端设置刨刀，另一端与调节件轴装于摆动件，所述刨臂和所述调节件与调节电机联动；所述固定组件包括伸缩杆、行程开关和控制伸缩杆的固定电机；所述旋转组件与所述刨削组件机械联动；所述控制电路分别与旋转组件、刨削组件和固定组件所设的电机连接，并由所设电路控制各电机运动；所述位移探测器设置在刨削组件上用于探测刨臂和调节件位置的变化，并将变化的数据转化为电信号传至所述控制电路，控制电路根据接收的数据控制调节电机旋转，进而控制与所述调节电机联动的调节件和刨臂运动；所述控制电路包括用于控制所述的多个电机运动的控制芯片。

在旋转组件中，主转轴设置的固定盘用于固定水果，旋转电机驱动主转轴旋转带动水果旋转.

在刨削组件中，刨臂与调节件轴装于摆动件，刨臂和调节件之间设置弹簧，在无外力作用下刨臂与调节件位置相对静止，刨臂受力后绕轴相对摆动件转动，同时刨臂与调节件之间的位置发生变化并压缩之间设置的弹簧，调节件的运动受控于所述调节电机，调节电机装于摆动件，位移探测器测出刨臂和调节件之间的位置变化量，并将该变化量转化为电信号传入控制电路控制芯片，控制芯片将电信号转化为数字信号，同时根据数字信号的值向调节电机发出转动信号，调节电机驱动调节件旋转，以此压缩或释放刨臂和调节件之间设置的弹簧，从而控制刨臂另一端所设刨刀在水果表面的压力，所述位移探测器测出位置变化量与弹簧的弹力相关联，即弹簧的弹力越大，位置变化量就越大。

所述旋转组件和所述刨削组件之间设置传动齿轮、转轴和传动带等，所述旋转组件所设电机驱动主转轴旋动的同时驱动所述刨削组件中的摆动件转动，两者转速比约30:1，即大约主转轴转动360°摆动件转动12°。

在固定组件中，固定电机控制伸缩杆的伸缩，固定电机顺时针或逆时针或反转控制伸缩杆的伸或缩；工作时，固定电机顺时针旋转，伸缩杆伸长，所述行程开关设置在伸缩杆上，当伸缩杆端部所设从动件挤压水果时所述行程开关被触碰，其产生的电信号传至控制电路，控制电路则发出指令停止固定电机的转动；当水果皮刨削完成后，控制电路发出固定电机逆时针旋转指令，伸缩杆则回收旋转件脱离水果。

所述位移探测器包括装于调节件的压力感应器及转换电路，或可变电阻器及转换电路；所述控制芯片接收所述压力感应器及转换电路或可变电阻器及转换电路的电信号,并根据所述电信号控制所述刨臂的张角。

刨削结束时，所述控制芯片控制所述刨臂向所述刨臂邻近的一侧外壳方向旋转。

所述固定组件包括的伸缩杆前端装有从动件，从动件转动轴线与所述主转轴同轴；所述从动件用于在刨削过程中固定待削水果。所述从动件可相对伸缩杆转动，从动件的转动轴线与所述主转轴同轴，并与主转轴所设固定盘相对；水果放置在旋转组件所设固定盘上，从动件在伸缩杆伸长时挤压与固定盘相对的水果另一端，起到稳定作用。

所述刨削组件所包括的刨臂设有障碍物感应器，所述障碍物感应器设于刨刀的刀背一侧，所述障碍物感应器采集所述刀背一侧的障碍物信息，并将所述障碍物信息发送至所述控制芯片；所述控制芯片根据所述障碍物信息判断所述刨刀刨削工作状态。所述障碍物感应器其所设的感应头可探测前端经过的物体，用于探测本智能机械在无人监管的情况下的工作效果，如果水果皮被刨起就会经过感应头的前端，从而被探测到，此时感应器传送至所述控制电路的信号告知机械按照设定的程序正常工作，如果感应器没有探测到障碍物则说明水果皮没有被刨起，此时感应器传送至控制电路的信号标示出现问题，控制电路则向旋转组件中的电机发出反向旋转指令，同时向刨削组件的电机发出增加刨刀压力的旋转指令，重新开始刨削过程。

所述外壳还包括安全门，外壳设置用于控制所述安全门的开关。安全门关闭的同时触碰安全开关，安全开关是本发明自动机械工作时的必要开关，只有在安全门合上触碰安全开关时，本发明自动机械才可以正常工作，以此防止肢体误入造成伤害。

所述外壳内还设有切片组件，该切片组件包括切刀、丝杆和控制电机；刨削结束时，所述控制芯片控制所述控制电机，以使所述切刀对水果进行切片。该电机所设齿轮与丝杆所设齿轮啮合，所述丝杆表面为螺旋状与切刀所设中间圆环螺旋纹配合，所述丝杆在控制电机旋转下驱动电机做轴向运动。

本发明采用上述技术方案后，其有益效果在于：

水果固定在所述固定盘上，关闭安全门，启动电源，各组件按照控制电路芯片中所设定的程序工作。

第一步，所述固定组件包括的伸缩杆所设从动件在固定电机的驱动下伸长并触碰按压与固定盘相对的水果另一对侧，同时伸缩杆所设置的行程开关被触碰，所产生的信号传送至控制电路，控制电路停止固定电机的运动；

第二步，所述刨削组件所包括的调节电机驱动所述调节件，调节件通过压缩与刨臂之间的弹簧使得刨臂另端所设的刨刀贴紧水果表面；

第三步，由于所述位移探测器测出位置变化量与所述弹簧的弹力相关联，在位置变化量达到程序设定值后，所述控制电路向所述旋转组件中的旋转电机发出旋转指令，主转轴转动，摆动件同时变化角度使得刨刀在水果不同的位置工作；

第四步，所述摆动件旋转约180°后，完成水果的刨削，控制电路发出指令至所述调节电机，使刨刀离开水果表面；

第五步，所述控制电路向所述切片组件中的控制电机发出工作指令，切刀在控制电机的驱动下完成裁切；

第六步，各组件所设零件复位。

附图说明

图1是本发明外观结构示意图；

图2是本发明内部结构示意图；

图3是本发明内部结构分解示意图；

图4是本发明刨削组件分解结构示意图；

图5是本发明刨臂、调节件、位移探测器组装局部剖视图；

图6是本发明旋转组件外观结构示意图；

图7是本发明固定组件装配局部剖视图；

图8是本发明固定组件分解示意图；

图9是本发明切片组件装配局部剖视图；

图10是本发明切刀外观示意图；

附图标识说明：

1、外壳11、壳体12、底板13、安全门131、扣位14、安全开关2、旋转组件21、旋转电机22、固定盘23、主转轴24、齿轮a25、齿轮b26、固定架27、蜗杆28、蜗轮3、刨削组件31、摆动件32、调节件321、压力感应器322、电压转换模块323、固定座324、限位钉33、调节电机331、齿轮34、刨臂35、感应器36、刨刀37、弹簧38、转轴39、挡块4、固定组件41、伸缩杆42、行程开关43、固定电机431、齿轮c44、螺旋环441、齿轮d45、套管46、弹簧47、轴承48、从动件49、稳定板491、固定环5、切片组件51、切刀511、刀片512、螺旋环52、丝杆53、齿轮e54、控制电机541、齿轮f55、轴承座a56、轴承座b6、导轨7、装配板a71、装配板b72、支撑块8、装配板c81、轴承座c82、装配架83、摆动轴84、轴承座d85、传动轮a86、传动带87、传动轮b88、轴9、控制电路

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步描述。

请参见图1至图9所示，其显示出了本发明之较佳实施例的控制关系和具体结构，包括外壳1、旋转组件2、刨削组件3、固定组件4、控制电路9以及由压力感应器321和电压转换模块322组成的位移探测器。外壳1由壳体11和底板12组成。

如图1、图2、图3、图6所示，旋转组件2装于底板12，刨削组件3所设摆动件31套装于摆动轴83，摆动轴83装置在装配架82所设轴承座d84上，传动轮a85套装于摆动轴83，其通过传动带86与套装在轴88上的传动轮b87相连接；电机21由固定架26装于底板12，旋转电机21上所设齿轮a24与主转轴23上所设齿轮b25啮合，主转轴23装于壳体11与底板12之间，固定盘22设置在主转轴23一端露于壳体11外；主转轴23所设的蜗杆27与轴88所设蜗轮28啮合；蜗杆27与蜗轮28转速比约30:1，即大约主转轴转动360°摆动件转动12°，以此实现刨刀36在水果旋转时变化刨削的位置。

如图2、图4、图5所示，刨臂34与调节件32由转轴38装于摆动件31，刨臂34和调节件32之间设置弹簧37，压力感应器321由固定座323装于调节件32，弹簧37一端抵在装置在刨臂34上的挡块39，另一端抵在压力感应器321，压力感应器321内的导电电阻随压力大小而变，与电压转换模块322连接通电后向控制电路9中的控制芯片输出电压的模拟量；调节件32所设轮齿与调节电机33所设齿轮331啮合，调节电机33固定装于摆动件31，调节电机33旋转即可带动调节件32绕转轴38转动，调节件32上设限位钉324，若调节件32绕转轴38逆时针旋转，则限位钉324抵住刨臂34，使其一起旋转；若调节件32绕转轴38顺时针旋转，则由弹簧37挤压刨臂34旋动，此时如果刨臂34另一端的刨刀36抵在水果表面，刨刀36抵在水果表面的力度可由刨臂34和调节件32之间的角位移变化量决定，角位移变化量越大弹簧37压缩的行程就越大，压力感应器321受到的压力也越大。

如图2、图7、图8所示，固定组件4所设轴承座c81固装于装配板c8，固定组件4所设稳定板49套装于导轨6，并且可沿导轨6轴向运动；伸缩杆41外表面设螺旋丝牙，螺旋环44环内设与伸缩杆41配合的螺旋丝牙，螺旋环44相对伸缩杆41旋转就能沿伸缩杆41轴向运动；齿轮d441固定装于螺旋环44，螺旋环44外缘套装于轴承座c81内孔，齿轮d441能够与螺旋环44一起相对轴承座c81作旋转运动；稳定板49与固定环491固定装于伸缩杆41一端，固定环491外缘套装于轴承47内环，从动件48套装于轴承47外环，套管45松配套于从动件48，套管45与从动件48之间设置弹簧46；固定电机43设置的齿轮c431与齿轮d441啮合，固定电机43顺时针或逆时针旋转控制伸缩杆41的伸或缩；工作时，固定电机43顺时针，伸缩杆41伸长，行程开关42装于稳定板49，当伸缩杆41端部所设从动件48挤压水果时所述行程开关42被触碰，其产生的电信号传至控制电路9中的控制芯片，控制电路9中的控制芯片则发出指令停止固定电机43的转动；当水果皮刨削完成后，控制电路9中的控制芯片发出固定电机43反转指令，伸缩杆41则回收，从动件48脱离水果。

如图2、图3、图9、图10所示，切片组件5所包括的切刀51为框架式结构，切刀51所设螺旋环512环内设螺旋丝牙与丝杆52配合装配，控制电机54所设齿轮f541与丝杆52所设齿轮e53啮合；丝杆52一端固定套装于轴承座a55，另一端固定套装于轴承座b56，轴承座a55固装于装配板a7，轴承座b56固装于装配板b71，装配板b71由支撑块72装于装配板c8。装配板a7和装配板c8固定装于壳体11。

如图1所示，壳体11设置安全门13和安全开关14，安全门13设置扣位131，安全门13关闭的同时触碰安全开关14。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。