板栗壳斗的去除装置及其去除工艺的制作方法

本发明涉及一种加工设备，尤其是涉及一种板栗壳斗的去除装置及其去除工艺。

背景技术：

板栗壳斗是指板栗外面带刺的壳，板栗壳斗和内部的板栗构成毛板栗，毛板栗成熟后带刺的壳刺坚硬且长。用手直接去除毛刺容易伤到手，且板栗壳产生的板栗壳棕色素难以清洗、粘手。现有的去除的方法，一是将板栗的蒂朝下放在硬地面上，用脚踩住，拿剪刀或钳子从板栗上的十字线剪开，然后用手撕开，该方法不能避免手接触毛栗子；二是用火烧，烧后栗子会半熟不利于保存；三是暴晒，将生栗子放置在阳光下暴晒一天，栗子壳即会开裂，这时无论生剥还是煮熟后剥，都很容易剥去栗子的外壳和内皮，但准备储存的栗子不能晒，因为晒后的栗子不能长期保存。目前市场上还没有适合板栗壳斗加工的设备。

技术实现要素：

本发明主要是针对上述问题，提供一种能够实现板栗壳斗的自动化去除、避免手工剥壳、防止人的手以及板栗自身受到损伤、提高板栗壳斗去除效率的板栗壳斗的去除装置及其去除工艺。

本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种板栗壳斗的去除装置，包括：

可以旋转的工作转盘，所述的工作转盘底部设置有用于驱动工作转盘旋转的步进电机；

用于固定毛板栗的定位台，定位台围绕工作转盘的轴线分布，定位台上设置有用于固定毛板栗的夹具和用于贯穿板栗和板栗壳斗的出料孔；

用于上料的上料槽，上料槽和定位台均等间距间隔设置；

与定位台工位对应的机械手，所述的机械手位于工作转盘上并围绕工作转盘的轴线均匀分布，机械手上设置有用于抓取毛板栗的抓取装置、用于打开毛板栗的钻孔装置以及用于分离板栗壳斗的分离机构。

毛板栗通过上料槽上料到达上料位，机械手通过抓取装置将毛板栗抓取，通过步进电机驱动工作转盘旋转，机械手跟随工作转盘旋转至定位台上方，利用定位台对毛板栗支撑。通过定位台上的夹具将毛板栗固定，机械手上的钻孔装置对毛板栗的板栗壳斗钻孔并钻穿，再通过分离机构实现板栗壳斗与板栗分离。分离后的板栗壳斗和板栗通过定位台上的出料孔落入下方的震动筛选装置分离筛选，实现板栗壳斗的分离。再通过工作转盘的旋转使机械手旋转至上料槽上方重复操作。整个过程采用自动化装置完成，无需手动触碰毛板栗，避免人的手部和板栗自身受到损伤，提高板栗壳斗去除效率。

作为优选，所述的机械手包括横臂和纵臂，横臂通过纵臂与工作转盘相连，抓取装置包括固定在横臂下表面的抓盘；钻孔装置包括钻头，钻头贯穿抓盘的轴线，分离机构包括位于钻头的轴线处设置的充气孔以及能够与充气孔相连通的高压充气机；钻头贯穿横臂并与横臂滑动连接，钻头上端套设有驱动齿轮，钻头与驱动齿轮螺纹连接，驱动齿轮通过传动齿轮连接在减速器上，减速器通过驱动电机带动，钻头的顶端设置有磁吸套，高压充气机上设置有与磁吸套相配合的磁吸头。机械手包括横臂和纵臂，纵臂用来实现横臂与工作转盘的连接，抓取装置是设置在横臂下表面的抓盘，抓盘能够抓取毛板栗。当毛板栗固定在定位台上后，驱动电机带动减速器旋转，减速器带动传动齿轮旋转，传动齿轮带动驱动齿轮旋转，随着驱动齿轮的旋转，与驱动齿轮螺纹连接的钻头上下进给，在进给时自身也围绕轴线旋转，利用钻头的旋转和向下进给的压力对板栗壳斗钻孔。当板栗壳斗被钻头钻穿后，高压充气机上的磁吸头与钻头上端的磁吸套自动吸附并固定，启动高压充气机后，高压充气机将高压气体通过磁吸头和磁吸套充入钻头内，再利用钻头轴线的充气孔充入毛板栗内，在毛板栗内部形成高压，利用高压将毛板栗的板栗壳斗和板栗分离。

作为优选，所述的钻头的外壁由上至下依次设置有与驱动齿轮螺纹连接的驱动螺纹、与横臂滑动连接的滑动柱面、用于钻开毛板栗的钻纹部。钻头的外壁由上至下依次设置了驱动螺纹、滑动柱面和钻纹部，驱动螺纹能够与驱动齿轮螺纹连接，利用驱动螺纹实现钻头的上下旋转进给，通过滑动柱面减小钻头与横臂之间的摩擦力，而且增大密封性。钻纹部在跟随钻头旋转时能够对板栗壳斗有效地切削钻孔，提高钻孔效率，同时减小钻头表面所受压力。

作为优选，所述的抓盘为吸盘，吸盘的轴线处设置有吸气孔，横臂内部设置有吸气道，吸气道与吸气孔相连通，吸气道顶部连接有吸气泵。抓盘为吸盘，在吸盘的轴线处设置吸气孔，当启动吸气泵时，吸气泵使横臂内的吸气道内形成负压，由于吸气道与吸盘上的吸气孔连通，能够在吸气孔和吸盘表面形成真空负压，利用真空负压将毛板栗吸附在吸盘上，实现毛板栗的抓取。

作为优选，所述的夹具包括夹紧气缸、夹紧块和挡板，夹紧气缸固定在定位台上，夹紧块固定在夹紧气缸的活塞杆上，挡板位于定位台远离夹紧气缸的一端，出料孔位于挡板和夹紧块之间。夹具包括夹紧气缸、夹紧块和挡板，当抓取装置将毛板栗抓取至定位台上后，夹紧气缸推动活塞杆朝向挡板方向进给，活塞杆上的夹紧块与挡板配合夹紧毛板栗，此时，毛板栗位于出料孔上方，不仅实现毛板栗的固定，而且当板栗壳斗与板栗分离后能够正对出料孔。

作为优选，所述的夹紧块包括滑块和夹头，滑块与活塞杆相连，夹头位于滑块远离活塞杆的一端，夹头呈弧形，定位台上设置有滑槽，滑块与滑槽滑动连接。夹紧块包括滑块和夹头，滑块能够与定位台上的滑槽滑动连接，当活塞杆推动滑块移动时，滑槽能够对滑块导向，夹头呈弧形，弧形的夹头能够对毛板栗外表面限位并与挡板配合夹紧毛板栗。

上述板栗壳斗的去除装置的去除工艺，步骤如下：1）将带有板栗壳斗的毛板栗通过上料槽依次上料，毛板栗到达上料位置；2）吸气泵吸气在横臂的吸气道和吸盘表面形成负压，利用负压将毛板栗吸附在吸盘上；3）步进电机带动工作转盘旋转，使吸附毛板栗的机械臂旋转至定位台正上方；4）启动夹紧气缸，活塞杆推动夹紧块朝向毛板栗方向移动并配合挡板夹紧毛板栗，实现毛板栗的固定；5）驱动电机旋转并通过减速器的减速后传递到传动齿轮，再由传动齿轮传递到驱动齿轮，驱动齿轮轴向旋转时，通过驱动齿轮与钻头的螺纹连接使钻头轴向旋转的同时上下进给，上下进给的钻头利用自身旋转钻开毛板栗；6）高压充气机上的磁吸头自动吸附固定在磁吸套上，使高压充气机与钻头轴线的充气孔连通，打开高压充气机使高压气体迅速通过钻头充入毛板栗内部，使毛板栗内部形成高压气体而膨胀，实现板栗壳斗与板栗的分离；7）分离开的板栗壳斗和板栗通过出料孔进入震动筛选装置分离筛选；8）步进电机带动工作转盘继续旋转，使位于定位台上方的机械手旋转至上料槽上方重新抓取毛板栗，重复操作。

因此，本发明的板栗壳斗的去除装置及其去除工艺具备下述优点：毛板栗通过上料槽上料到达上料位，机械手通过抓取装置将毛板栗抓取，通过步进电机驱动工作转盘旋转，机械手跟随工作转盘旋转至定位台上方，利用定位台对毛板栗支撑。通过定位台上的夹具将毛板栗固定，机械手上的钻孔装置对毛板栗的板栗壳斗钻孔并钻穿，再通过分离机构实现板栗壳斗与板栗分离。分离后的板栗壳斗和板栗通过定位台上的出料孔落入下方的震动筛选装置分离筛选，实现板栗壳斗的分离。再通过工作转盘的旋转使机械手旋转至上料槽上方重复操作。整个过程采用自动化装置完成，无需手动触碰毛板栗，避免人的手部和板栗自身受到损伤，提高板栗壳斗去除效率。

附图说明

附图1是本发明的一种结构示意图；

附图2是本附图1的俯视图；

附图3是本发明中机械臂抓取状态的局部剖视图；

附图4是本发明中机械臂在板栗壳斗分离状态的局部剖视图；

附图5是本发明中钻头的结构示意图。

图示说明：1-工作转盘，2-步进电机，3-横臂，4-纵臂，5-定位台，6-夹紧气缸，7-活塞杆，8-滑块，9-滑槽，10-夹头，11-挡板，12-上料槽，13-抓盘，14-吸气孔，15-吸气道，16-驱动电机，17-减速器，18-传动齿轮，19-驱动齿轮，20-钻头，21-磁吸套，22-磁吸头，23-驱动螺纹，24-滑动柱面，25-钻纹部，26-充气孔，27-出料孔，28-毛板栗。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：如图1、2所示，一种板栗壳斗的去除装置，包括：可以旋转的工作转盘1、用于固定毛板栗28的定位台5、用于上料的上料槽12、与定位台工位对应的机械手。工作转盘底部设置有用于驱动工作转盘旋转的步进电机2；定位台围绕工作转盘的轴线分布，定位台上设置有用于固定毛板栗的夹具和用于贯穿板栗和板栗壳斗的出料孔27；上料槽和定位台均等间距间隔设置；机械手位于工作转盘上并围绕工作转盘的轴线均匀分布，机械手上设置有用于抓取毛板栗的抓取装置、用于打开毛板栗的钻孔装置以及用于分离板栗壳斗的分离机构。如图3、4所示，机械手包括横臂3和纵臂4，横臂通过纵臂与工作转盘相连，抓取装置包括固定在横臂下表面的抓盘13；钻孔装置包括钻头20，钻头贯穿抓盘的轴线，分离机构包括位于钻头的轴线处设置的充气孔26以及能够与充气孔相连通的高压充气机；钻头贯穿横臂并与横臂滑动连接，钻头上端套设有驱动齿轮19，钻头与驱动齿轮螺纹连接，驱动齿轮通过传动齿轮18连接在减速器17上，减速器通过驱动电机16带动，钻头的顶端设置有磁吸套21，高压充气机上设置有与磁吸套相配合的磁吸头22。如图5所示，钻头的外壁由上至下依次设置有与驱动齿轮螺纹连接的驱动螺纹23、与横臂滑动连接的滑动柱面24、用于钻开毛板栗的钻纹部25。抓盘为吸盘，吸盘的轴线处设置有吸气孔14，横臂内部设置有吸气道15，吸气道与吸气孔相连通，吸气道顶部连接有吸气泵。夹具包括夹紧气缸6、夹紧块和挡板11，夹紧气缸固定在定位台上，夹紧块固定在夹紧气缸的活塞杆7上，挡板位于定位台远离夹紧气缸的一端，出料孔位于挡板和夹紧块之间。夹紧块包括滑块8和夹头10，滑块与活塞杆相连，夹头位于滑块远离活塞杆的一端，夹头呈弧形，定位台上设置有滑槽9，滑块与滑槽滑动连接。

上述板栗壳斗的去除装置的去除工艺，步骤如下：1）将带有板栗壳斗的毛板栗通过上料槽依次上料，毛板栗到达上料位置；2）吸气泵吸气在横臂的吸气道和吸盘表面形成负压，利用负压将毛板栗吸附在吸盘上；3）步进电机带动工作转盘旋转，使吸附毛板栗的机械臂旋转至定位台正上方；4）启动夹紧气缸，活塞杆推动夹紧块朝向毛板栗方向移动并配合挡板夹紧毛板栗，实现毛板栗的固定；5）驱动电机旋转并通过减速器的减速后传递到传动齿轮，再由传动齿轮传递到驱动齿轮，驱动齿轮轴向旋转时，通过驱动齿轮与钻头的螺纹连接使钻头轴向旋转的同时上下进给，上下进给的钻头利用自身旋转钻开毛板栗；6）高压充气机上的磁吸头自动吸附固定在磁吸套上，使高压充气机与钻头轴线的充气孔连通，打开高压充气机使高压气体迅速通过钻头充入毛板栗内部，使毛板栗内部形成高压气体而膨胀，实现板栗壳斗与板栗的分离；7）分离开的板栗壳斗和板栗通过出料孔进入震动筛选装置分离筛选；8）步进电机带动工作转盘继续旋转，使位于定位台上方的机械手旋转至上料槽上方重新抓取毛板栗，重复操作。

毛板栗通过上料槽上料到达上料位，机械手通过抓取装置将毛板栗抓取，通过步进电机驱动工作转盘旋转，机械手跟随工作转盘旋转至定位台上方，利用定位台对毛板栗支撑。通过定位台上的夹具将毛板栗固定，机械手上的钻孔装置对毛板栗的板栗壳斗钻孔并钻穿，再通过分离机构实现板栗壳斗与板栗分离。分离后的板栗壳斗和板栗通过定位台上的出料孔落入下方的震动筛选装置分离筛选，实现板栗壳斗的分离。再通过工作转盘的旋转使机械手旋转至上料槽上方重复操作。整个过程采用自动化装置完成，无需手动触碰毛板栗，避免人的手部和板栗自身受到损伤，提高板栗壳斗去除效率。机械手包括横臂和纵臂，纵臂用来实现横臂与工作转盘的连接，抓取装置是设置在横臂下表面的抓盘，抓盘能够抓取毛板栗。当毛板栗固定在定位台上后，驱动电机带动减速器旋转，减速器带动传动齿轮旋转，传动齿轮带动驱动齿轮旋转，随着驱动齿轮的旋转，与驱动齿轮螺纹连接的钻头上下进给，在进给时自身也围绕轴线旋转，利用钻头的旋转和向下进给的压力对板栗壳斗钻孔。当板栗壳斗被钻头钻穿后，高压充气机上的磁吸头与钻头上端的磁吸套自动吸附并固定，启动高压充气机后，高压充气机将高压气体通过磁吸头和磁吸套充入钻头内，再利用钻头轴线的充气孔充入毛板栗内，在毛板栗内部形成高压，利用高压将毛板栗的板栗壳斗和板栗分离。钻头的外壁由上至下依次设置了驱动螺纹、滑动柱面和钻纹部，驱动螺纹能够与驱动齿轮螺纹连接，利用驱动螺纹实现钻头的上下旋转进给，通过滑动柱面减小钻头与横臂之间的摩擦力，而且增大密封性。钻纹部在跟随钻头旋转时能够对板栗壳斗有效地切削钻孔，提高钻孔效率，同时减小钻头表面所受压力。抓盘为吸盘，在吸盘的轴线处设置吸气孔，当启动吸气泵时，吸气泵使横臂内的吸气道内形成负压，由于吸气道与吸盘上的吸气孔连通，能够在吸气孔和吸盘表面形成真空负压，利用真空负压将毛板栗吸附在吸盘上，实现毛板栗的抓取。夹具包括夹紧气缸、夹紧块和挡板，当抓取装置将毛板栗抓取至定位台上后，夹紧气缸推动活塞杆朝向挡板方向进给，活塞杆上的夹紧块与挡板配合夹紧毛板栗，此时，毛板栗位于出料孔上方，不仅实现毛板栗的固定，而且当板栗壳斗与板栗分离后能够正对出料孔。夹紧块包括滑块和夹头，滑块能够与定位台上的滑槽滑动连接，当活塞杆推动滑块移动时，滑槽能够对滑块导向，夹头呈弧形，弧形的夹头能够对毛板栗外表面限位并与挡板配合夹紧毛板栗。

应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。