一种新鲜莲子全自动去芯设备的制作方法

本发明涉及一种新鲜莲子全自动去芯设备。

【背景技术】

莲子是一种极其美味的美食，莲芯也是一种可以食用的药材，但是莲芯具有苦涩味，因此在食用莲子之前一般会将莲芯去除，目前，莲子去除莲芯主要采用传统的手工方法，用手拿着莲子，使用工具从莲子尖部(呈白色)往莲子底部(呈深色)方向钻，将莲芯带出，因此加工效率低，劳动强度大，操作危险，经常出现伤及手指的情况。

本发明为了研发一种新鲜莲子的去芯设备。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种新鲜莲子全自动去芯设备，通过莲子自动上料装置、莲子自动去芯装置能对莲子进行自动上料、自动归中定位、自动检测莲子的位置、自动去芯，具有自动化程度高，成品率高的优点，且采用模块化设计，便于后期的维护。

为解决上述技术问题，本发明的一种新鲜莲子全自动去芯设备，包括：机架、莲子自动上料装置以及莲子自动去芯装置，所述的莲子自动上料装置设置在机架的后侧，用于将莲子逐个地输出；所述的莲子自动去芯装置设置在机架的前侧，用于对莲子自动上料装置输出的莲子的莲芯去除；所述的莲子自动去芯装置包含接料槽、莲子自适应定位归中组件、莲子位置检测组件、左去芯组件、右去芯组件以及成品接料斗，所述的接料槽设置于机架上用于承接从莲子自动上料装置输出的莲子，所述的接料槽上设有将处于接料槽内的莲子推送至莲子自适应定位归中组件的推送组件。

如上所述的一种新鲜莲子全自动去芯设备，所述的莲子自动上料装置包含设置在机架上用于盛装莲子的料斗，所述的机架上转动连接有排种轮，所述的排种轮外圈均匀且等间距的设有多个仅可容纳一个莲子的容纳腔，所述的料斗一侧设有与排种轮相切的弧形开口，使得料斗内的莲子经过弧形开口进入容纳腔内，所述的机架上还设有用于承接从排种轮排出的莲子的导料槽，所述的机架上还设有驱动排种轮转动进而使料斗内的莲子进入容纳腔之后从导料槽输出的电机a。

如上所述的一种新鲜莲子全自动去芯设备，所述的料斗上设有用于搅动料斗内的莲子的搅动组件，所述的搅动组件包含枢接在料斗侧面的搅动杆，所述料斗的侧面还设有呈弧形的通孔，所述的搅动杆一端设有穿过通孔用于搅动料斗内的莲子的搅动块，所述的排种轮侧面设有多个间歇式拨动搅动杆进而使搅动块拨动的拨动柱。

如上所述的一种新鲜莲子全自动去芯设备，所述的莲子自适应定位归中组件包含沿竖直方向滑动连接在机架上的下滑动块和上滑动块，所述的下滑动块上转动连接有相互平行的第一旋转定位轴和第二旋转定位轴，所述的上滑动块上转动连接有相互平行的第三旋转定位轴和第四旋转定位轴，且第三旋转定位轴位于第一旋转定位轴的正上方，第四旋转定位轴位于第二旋转定位轴的正上方，所述第一旋转定位轴、第二旋转定位轴、第三旋转定位轴以及第四旋转定位轴的末端均设有采用弹性材料制成的定位凹轮，所述的机架上设有驱动下滑动块向上运动的弹簧a，所述的机架上设有驱动上滑动块向下运动的弹簧b，使得四个定位凹轮的轴线呈矩形分布且莲子定位在四个定位凹轮之间，所述的机架上设有驱动上滑动块向上运动气缸a，所述的机架上还设有驱动第一旋转定位轴、第二旋转定位轴、第三旋转定位轴以及第四旋转定位轴同步转动的驱动装置a。

如上所述的一种新鲜莲子全自动去芯设备，所述的驱动装置a包含转动连接在机架上的主转轴，所述的机架上还设有驱动主转轴转动的电机b，所述机架的左侧设有第一双轴输出变速器，所述的主转轴与第一双轴输出变速器的输入轴之间通过链条传动，所述的第一双轴输出变速器的其中一根输出轴与第三旋转定位轴通过万向传动轴a传动连接，所述的第一双轴输出变速器的另一根输出轴与第四旋转定位轴通过万向传动轴b传动连接；所述机架的右侧设有第二双轴输出变速器，所述的主转轴与第二双轴输出变速器的输入轴之间通过链条传动，所述的第二双轴输出变速器的其中一根输出轴与第一旋转定位轴通过万向传动轴c传动连接，所述的第二双轴输出变速器的另一根输出轴与第四旋转定位轴通过万向传动轴d传动连接。

如上所述的一种新鲜莲子全自动去芯设备，所述的推送组件用于将处于接料槽内的莲子推送至第一旋转定位轴上的定位凹轮和第二旋转定位轴的定位凹轮之间；所述的推送组件包含设置在接料槽上的推送气缸和设置在推送气缸执行端的推送块。

如上所述的一种新鲜莲子全自动去芯设备，所述的莲子位置检测组件包含设置在机架上的气缸b，所述的气缸b的执行端设有用于夹持色标传感器的夹持架，所述的夹持架上设有用于检测被四个定位凹轮定位的莲子的色标传感器。

如上所述的一种新鲜莲子全自动去芯设备，所述的夹持架上设有气缸c，所述气缸c的执行端设有用于防止色标传感器的头部被弄脏的挡块。

如上所述的一种新鲜莲子全自动去芯设备，所述的左去芯组件包含沿竖直方向滑动连接在机架上的滑块a，所述的机架上设有驱动滑块a上下动作的气缸d，所述的滑块a上沿水方向设有左去芯气缸，所述左去芯气缸的执行端设有用于定位左去芯针的左定位架，所述的左定位架上设有可贯穿被四个定位凹轮定位的莲子进而将莲芯去除的左去芯针。

如上所述的一种新鲜莲子全自动去芯设备，所述的左去芯针包含呈管状的去芯针本体，所述去芯针本体的尾端与高压气源连接，所述去芯针本体的头端设有用于穿过莲子的去芯部，所述的去芯部呈直管状使得高压气体可从去芯部喷出，所述去芯部的外径为a，去芯部的内径为b，去芯部的长度为l，其中a、b和l满足：2.7mm≤a≤3.3mm，1.2mm≤b≤1.8mm，14mm≤l≤18mm；所述去芯部的外端面设有向内倾斜的倒角，所述的倒角与去芯部之间形成有呈圆形的切割刃。

如上所述的一种新鲜莲子全自动去芯设备，所述的右去芯组件包含沿竖直方向滑动连接在机架上的滑块b，所述的机架上设有驱动滑块b上下动作的气缸e，所述的滑块b上沿水方向设有右去芯气缸，所述的右去芯气缸的执行端设有用于定位右去芯针的右定位架，所述的右定位架上设有可贯穿被四个定位凹轮定位的莲子进而将莲芯去除的右去芯针。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明通过莲子自动上料装置、莲子自动去芯装置能对莲子进行自动上料、自动归中定位、自动检测莲子的位置、自动去芯，具有自动化程度高，成品率高的优点。

2、采用模块化设计，便于后期的维护。

【附图说明】

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1为本发明隐藏莲子位置检测组件、左去芯组件以及右去芯组件的结构示意图；

图2为图1中标记的a部分的放大图；

图3为本发明中莲子位置检测组件的色标传感器检测被定位好的莲子的状态图；

图4为图3中标记的b部分的放大图；

图5为本发明中右去芯组件的右去芯针穿过被定位好的莲子的状态图；

图6为图5中标记的c部分的放大图；

图7为本发明中左去芯组件的左去芯针对准被定位好的莲子的状态图；

图8为图7中标记的d部分的放大图；

图9为本发明中莲子自动上料装置的结构示意图；

图10为本发明中莲子自动上料装置的局部分解图；

图11为本发明中左去芯组件的左去芯针的全剖视图；

图12为图11中标记的e部分的放大图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明。

如图1至图12所示，本实施例的一种新鲜莲子全自动去芯设备，包括：机架1，莲子自动上料装置2以及莲子自动去芯装置；所述的莲子自动上料装置2设置在机架1的后侧，用于将莲子100逐个地输出；所述的莲子自动去芯装置设置在机架1的前侧，用于对莲子自动上料装置2输出的莲子100的莲芯去除；所述的莲子自动去芯装置包含接料槽31、莲子自适应定位归中组件32、莲子位置检测组件33、左去芯组件34、右去芯组件35以及成品接料斗36，所述的接料槽31设置于机架1上用于承接从莲子自动上料装置2输出的莲子，所述的接料槽31上设有将处于接料槽31内的莲子100推送至莲子自适应定位归中组件32的推送组件37。本发明通过莲子自动上料装置、莲子自动去芯装置能对莲子进行自动上料、自动归中定位、自动检测莲子的位置、自动去芯，具有自动化程度高，成品率高的优点，且采用模块化设计，便于后期的维护。

莲子自动上料装置2用于将莲子100逐个逐个地输出，如图9和图10所示，莲子自动上料装置2包含设置在机架1上用于盛装莲子的料斗21，所述的机架1上转动连接有排种轮22，所述的排种轮22外圈均匀且等间距的设有多个仅可容纳一个莲子的容纳腔221，所述的料斗21一侧设有与排种轮22相切的弧形开口211，使得料斗21内的莲子经过弧形开口211进入容纳腔221内，所述的机架1上还设有用于承接从排种轮22排出的莲子的导料槽23，所述的机架1上还设有驱动排种轮22转动进而使料斗21内的莲子进入容纳腔221之后从导料槽23输出的电机a24。

为了使莲子从料斗21中顺利的进入容纳腔221内，在料斗21上设有用于搅动料斗21内的莲子的搅动组件25，所述的搅动组件25包含枢接在料斗21侧面的搅动杆251，所述料斗21的侧面还设有呈弧形的通孔212，所述的搅动杆251一端设有穿过通孔212用于搅动料斗21内的莲子的搅动块252，所述的排种轮22侧面设有多个间歇式拨动搅动杆251进而使搅动块252拨动的拨动柱222；搅动杆251在重力的作用下使搅动块252处于高位，当拨动柱222随着排种轮22转动时，会拨动搅动杆251动作。

莲子自适应定位归中组件32用于对莲子自动上料装置2输出的莲子100进行归中定位，如图1和图2所示，莲子自适应定位归中组件32包含沿竖直方向滑动连接在机架1上的下滑动块321和上滑动块322，所述的下滑动块321上转动连接有相互平行的第一旋转定位轴3211和第二旋转定位轴3212，所述的上滑动块322上转动连接有相互平行的第三旋转定位轴3221和第四旋转定位轴3222，且第三旋转定位轴3221位于第一旋转定位轴3211的正上方，第四旋转定位轴3222位于第二旋转定位轴3212的正上方，所述第一旋转定位轴3211、第二旋转定位轴3212、第三旋转定位轴3221以及第四旋转定位轴3222的末端均设有采用弹性材料制成的定位凹轮323，所述的机架1上设有驱动下滑动块321向上运动的弹簧a324，所述的机架1上设有驱动上滑动块322向下运动的弹簧b325，使得四个定位凹轮323的轴线呈矩形分布且莲子定位在四个定位凹轮323之间，所述的机架1上设有驱动上滑动块322向上运动气缸a326，所述的机架1上还设有驱动第一旋转定位轴3211、第二旋转定位轴3212、第三旋转定位轴3221以及第四旋转定位轴3222同步转动的驱动装置a327；莲子自适应定位归中组件32能自动地对不同尺寸的莲子进行归中、定位，且不会破坏莲子。

现在简要的描述莲子自适应定位归中组件的工作原理：首先气缸a326的执行端向上动作使滑动块322向上运动(如图2所示的状态)，当推送组件37将处于接料槽31内的莲子推送至第一旋转定位轴3211上的定位凹轮323和第二旋转定位轴3212的定位凹轮323之间(与此同时，莲子将完成去芯的莲子顶至成品接料斗36内输出)，驱动装置a327动作，使第一旋转定位轴3211、第二旋转定位轴3212、第三旋转定位轴3221以及第四旋转定位轴3222同步转动，莲子在第一旋转定位轴3211、第二旋转定位轴3212上的凹轮的作用下，莲芯处于水平状态，然后气缸a326的执行端向下动作，滑动块322在弹簧b325的作用下向下运动，这样莲子处于四个定位凹轮323之间，且被弹簧a324和弹簧b325同时作用，这样，无论莲子的直径(成熟的莲子的直径在一个确定的范围之内)，莲子的中心总在一个确定的位置(在允许的误差范围内)，这样就完成了莲子的定位归中。

如图3所示，驱动装置a327包含转动连接在机架1上的主转轴3271，所述的机架1上还设有驱动主转轴3271转动的电机b3272，所述机架1的左侧设有第一双轴输出变速器3273，所述的主转轴3271与第一双轴输出变速器3273的输入轴之间通过链条传动，所述的第一双轴输出变速器3273的其中一根输出轴与第三旋转定位轴3221通过万向传动轴a3274传动连接，所述的第一双轴输出变速器3273的另一根输出轴与第四旋转定位轴3222通过万向传动轴b3275传动连接；所述机架1的右侧设有第二双轴输出变速器3276，所述的主转轴3271与第二双轴输出变速器3276的输入轴之间通过链条传动，所述的第二双轴输出变速器3276的其中一根输出轴与第一旋转定位轴3211通过万向传动轴c3277传动连接，所述的第二双轴输出变速器3276的另一根输出轴与第四旋转定位轴3222通过万向传动轴d3278传动连接。

如图1和图2所示，推送组件37用于将处于接料槽31内的莲子推送至第一旋转定位轴3211上的定位凹轮323和第二旋转定位轴3212的定位凹轮323之间，与此同时，与此同时，莲子将完成去芯的莲子顶至成品接料斗36内输出；所述的推送组件37包含设置在接料槽31上的推送气缸371和设置在推送气缸371执行端的推送块372。

莲子位置检测组件33用于检测当莲子被四个定位凹轮323定位之后莲子尖部的朝向，因为莲子尖部呈白色，莲子底部呈深色，可通过色标传感器来检测，如图3至图6所示，莲子位置检测组件33包含设置在机架1上的气缸b331，所述的气缸b331的执行端设有用于夹持色标传感器332的夹持架333，所述的夹持架333上设有用于检测被四个定位凹轮323定位的莲子的色标传感器332。为了防止色标传感器332的头部被弄脏，在夹持架333上设有气缸c334，所述气缸c334的执行端设有可挡住传感器332的头部的挡块335。

当莲子尖部的朝左时，需要从左边穿过莲子将莲芯带出。

如图7和图8所示，左去芯组件34包含沿竖直方向滑动连接在机架1上的滑块a341，所述的机架1上设有驱动滑块a341上下动作的气缸d342，所述的滑块a341上沿水方向设有左去芯气缸345，所述左去芯气缸345的执行端设有用于定位左去芯针343的左定位架344，所述的左定位架344上设有可贯穿被四个定位凹轮323定位的莲子进而将莲芯去除的左去芯针343。

如图11和图12所示，左去芯针343包含呈管状的去芯针本体3431，所述去芯针本体3431的尾端与高压气源连接，所述去芯针本体1的头端设有用于穿过莲子的去芯部3432，所述的去芯部3432呈直管状使得高压气体可从去芯部3432喷出，所述去芯部3432的外径为a，去芯部3432的内径为b，去芯部3432的长度为l，其中a、b和l满足：2.7mm≤a≤3.3mm，1.2mm≤b≤1.8mm，14mm≤l≤18mm；所述去芯部3432的外端面设有向内倾斜的倒角3433，所述的倒角3433与去芯部3432之间形成有呈圆形的切割刃3434。

当莲子尖部的朝右时，需要从右边穿过莲子将莲芯带出，右去芯组件35与左去芯组件34类似，故不在说明，如图5和图6所示，右去芯组件35包含沿竖直方向滑动连接在机架1上的滑块b351，所述的机架1上设有驱动滑块b351上下动作的气缸e352，所述的滑块b351上沿水方向设有右去芯气缸355，所述的右去芯气缸355的执行端设有用于定位右去芯针353的右定位架354，所述的右定位架354上设有可贯穿被四个定位凹轮323定位的莲子进而将莲芯去除的右去芯针353。

现在简单的描述本发明的工作流程，主要包括自动上料→自适应定位归中→自动检测莲子的位置朝向→自动去芯。

自动上料：电机a24动作，带动排种轮动作，使料斗内的莲子进入容纳腔221后逐个的从导料槽23处排出。

自适应定位归中：首先，第三旋转定位轴3221和第四旋转定位轴3222在气缸a326的作用下与第一旋转定位轴3211和第二旋转定位轴3212分开；接着，推送组件37将处于接料槽31内的莲子推送至第一旋转定位轴3211上的定位凹轮323和第二旋转定位轴3212的定位凹轮323之间(与此同时，莲子将完成去芯的莲子顶至成品接料斗36内输出，完成成品莲子的下料)；然后，驱动装置a327动作带动第一旋转定位轴3211、第二旋转定位轴3212、第三旋转定位轴3221以及第四旋转定位轴3222同步转动，与此同时，气缸a326的执行端向下动作四个定位凹轮323同时将莲子归中之后定位夹紧；最后，驱动装置a327停止动作。

自动检测莲子的位置朝向：首先，气缸b331动作使夹持架333上的色标传感器332对准被四个定位凹轮323定位的莲子，与此同时，气缸c334上的挡块335缩回；然后色标传感器332工作，检测莲子的位置朝向并传输到控制器；最后，气缸b331动作使夹持架333上的色标传感器332缩回(避免与右去芯组件35发生干涉)，气缸c334上的挡块335伸出挡住色标传感器332。

自动去芯(以右去芯组件35为例)：首先，气缸e352动作带动滑块b351上移使右定位架354上的右去芯针353对准被四个定位凹轮323定位的莲子，然后，右去芯气缸355动作使右去芯针353贯穿莲子将莲芯去除；最后，右去芯气缸355动作复位，气缸e352复位(左去芯组件34的动作步骤与右去芯组件35类似，不再重复描述)。