软壳有核水果去核去壳生产线的位姿调整设备的制作方法

1.本实用新型涉及软壳有核水果去核去壳生产线，尤其涉及到一种软壳有核水果去核去壳生产线的位姿调整设备。


背景技术：

2.龙眼、桂圆等软壳有核水果盛产于中国南部与东南亚地区，而其新鲜状态下储存不易，因此相当一部分新鲜的龙眼、桂圆等软壳有核水果被制成干果。龙眼、桂圆等干果的制作时需要对水果进行去核与去壳。针对其中的去核操作，目前已经有较为成熟的自动化设备进行去核，但该加工设备仅仅在软壳有核水果在设备上处于一定位姿要求，例如，龙眼的核为不规则的椭形，龙眼蒂正朝下时去核效果良好。否则，严重影响去核效果。因此，在现有软壳有核水果去核去壳生产方式下，水果去核前的位姿调整是一个不可省略的环节。
3.目前，在龙眼果干生产中，调整鲜果位姿主要采用人工方式，即人们通过观察，手动将龙眼放置至设备上并调整至合适位姿。但此方式成本高、效率低，并且人工调整的准确率会随着疲劳等因素大幅下降，其稳定性不能满足日益增长的生产需求。
4.也有人提出自动进行龙眼的位姿调整的设备，但是该设备方案整体机构复杂，并且在位姿调整到后续工序的过程中还需要将龙眼取出运送至下一个加工机构。该方式涉及较多运动，工作效率与空间利用率较低，依旧无法满足生产需求。同时，在龙眼运送的过程中很可能造成位姿的变化从而降低去核准确率使效率进一步下降。此外，现有设计中没有考虑实际使用过程中龙眼本身所产生的粉尘与碎屑所造成的影响，并没有设计相应的保护装置与清理装置，从而无法保证设备长期有效进行工作。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种软壳有核水果去核去壳生产线的位姿调整设备，自动调整水果位姿，确保后期去核工序高效去核。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种软壳有核水果去核去壳生产线的位姿调整设备，包括托盘和位于托盘下方的位姿调整机构。
7.所述托盘上开有第一通孔，通孔直径大于水果直径，所述通孔下方设有至少三个托架，水果通过通孔安置在所述托架上，每个托架上接触水果壳的点所在的圆的直径小于水果直径且大于水果核的直径。
8.位姿调整机构包括运动机构、清理机构、视觉机构和安装座。所述安装座位于托盘下方，上安装座开设第二通孔，所述第二通孔与第一通孔同圆心。运动机构包括电机、滚轮。所述电机安装在安装座上，所述电机用于驱动滚轮，所述滚轮位于托架旁边，与水果壳体接触。每个位姿调整机构至少有三个运动机构，各个运动机构的滚轮围绕第二通孔呈均匀分布。
9.视觉机构包括防护玻璃、支架、摄像头。其中支架上端连接在安装座上，摄像头安装在支架下端，摄像头方向朝着上方的第二通孔，防护玻璃安装在摄像头的上端的支架上。
10.清理机构包括导气管、喷嘴以及气管连接件。所述气管连接件固定连接在安装座上，气管连接件的下端与导气管连接，气管连接件的上端与供气的气源连接；导气管的前端与气嘴连接，气嘴从侧向对准所述防护玻璃。
11.优选的，所述软壳有核水果去核去壳生产线的位姿调整设备，还包括传送机构，所述托盘保持水平连接所述传送机构，所述传送机构用于在水果的位姿调整完成后，将所述托盘送至下一工位。
12.进一步的，所述软壳有核水果去核去壳生产线的位姿调整设备，还包括驱动机构，所述驱动机构与安装座连接，用于将安装座保持水平并向上推到设定位置，该设定位置下所述滚轮与水果外壳相切，并将水果从托架上向上托离。
13.进一步优选的，所述托盘上的第一通孔、所述安装座上的第二通孔的数量分别为多个，且一一对应。
14.本实用新型有如下优点：
15.本实用新型提出了一种软壳有核水果去核去壳生产线的位姿调整设备，结构简单可靠，具有运行的可靠性、高效性的特点。实现了软壳有核水果去核去壳生产的全自动化，大大提升了软壳水果去核生产效率。本实用新型还针对实际情况设计了保护装置与清理装置，保证了设备可长期有效进行使用。该设备可广泛适用于龙眼、桂圆、荔枝等软壳有核水果去核去壳生产、值得推广应用。
附图说明
16.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。
17.图1为用于龙眼去核去皮生产线的位姿调整设备非工作状态的示意图。
18.图2是用于龙眼去核去皮生产线的位姿调整设备的一个工作单元的工作状态的示意图。
19.图3是装有龙眼的龙眼托盘的示意图。
20.图4是托架的结构示意图。
21.图5是位姿调整机构一个工作单元的结构示意图。
22.图6是清理机构的示意图。
23.图7是视觉机构的示意图。
24.图中：1.龙眼、2.托架、3.果盘、4.步进电机、5.电机座、6.滚轮、7.气管连接件、8.卡簧、9.导气管、10.气嘴、11.防护玻璃、12.支架、13.摄像头、14.平板。
具体实施方式
25.本实用新型提供一种用于龙眼去核去皮生产线的位姿调整设备，如图1所示。该位姿调整设备由两个部分组成，分别为龙眼托盘以及位姿调整机构。
26.如图3所示，其中龙眼托盘包括果盘3和托环。托环包括三个完全相同的托架2，果盘3上开有六个大的通孔，该通孔的中间部分为一个大圆孔，孔径大于龙眼1，保证龙眼1能无障碍通过。沿该大圆孔的径向均匀分布着三个方形槽，每两个方形槽在沿圆孔径向的中线夹角为120
°
，方形槽与圆孔相连通。处于安全性和美观性等考虑方形槽内的过度处设置有圆角。果盘3上还设置有一系列用于螺钉连接的通孔，其位置分布于果盘3长度方向的两
端以及每两个方形槽在沿圆孔径向的中线夹角之间。分布于果盘3长度方向两端的通孔是用于同传送机构进行连接，在完成位姿调整步骤之后可直接由传送机构送往下一工位，该过程中不需要对龙眼1进行操作仅有传送机构运行。每两个方形槽之间还有两个沿大圆孔周向分布的通孔，该通孔用于与托架2上的螺纹孔配合，通过螺钉固连。
27.如图4所示，该托架2上设计有法兰，法兰上开有两个螺纹孔，分别与果盘3上的位于方形槽之间的两个通孔对应，采用螺钉固连。托架2下部设计有一个托爪，该托爪与龙眼1相接触的部分呈圆弧形，该圆弧的直径小于龙眼1直径。三个托架2沿圆周均布，对应面保持平行即可构成一个托环，托架2每两个对应的平行面之间都有一定的距离，方便位姿调整时滚轮6的进入。将该托环通过螺钉与果盘3固连即可构成一个龙眼托盘。使用过程中，龙眼1通过果盘3上的大圆孔进入托环并由托架2上的托爪托住。
28.位姿调整机构主要由三个部分组成，分别为运动机构、清理机构、视觉机构和安装座，如图5所示。安装座为一个平板14，三个部分均集成安装在平板14上，在实际操作过程中可实现驱动平板14上下移动抵达合适的工位，该过程仅需要一个方向上的动作。平板14上开有一系列通孔，可通过螺钉将三个部分进行集成，同时也可通过螺钉将平板14连同集成的三个部件与驱动机构连接。
29.运动机构包括电机4、电机座5以及滚轮6。电机座5与平板14通过螺钉固连，电机4与电机座5通过螺钉固连。电机转子的前端呈正六边形柱状，该形状与滚轮6的内孔形状相同，将电机转子前端与滚轮6的内孔配合，两者之间轴向上通过摩擦力实现固连，周向上通过形状限制实现固连。平板14上与果盘3一样也对应开有一系列大圆孔，果盘3与平板14上对应的圆孔同心配合，运动机构沿平板14上的大圆孔的周向均布，同时保证滚轮6的两端面与果盘3的方形槽宽度方向上的两个端面平行。在实际过程中，驱动机构将平板14向上推到指定位置，该位置下滚轮6与龙眼1的外表皮相切，并将龙眼1微微抬起。电机4带动滚轮6旋转进而通过摩擦力带动龙眼1进行旋转将龙眼1调整到合适的位姿，具体如图2所示。之后驱动机构再将平板14向下移动，龙眼托盘带着龙眼1通过传送机构移动到下一个工位进行加工。
30.清理机构包括气管连接件7、卡簧8、导气管9以及喷嘴10组成，如图6所示。气管连接件7与平板14上对应的通孔配合，通过卡簧8实现径向固连，通过摩擦力实现周向固连。气管连接件7的下端与导气管9连接，可保证气密性，气管连接件7的上端与供气的气源连接。导气管9为刚性材料制成，可将气体沿固定方向导出。导气管9的前端与气嘴10连接，气嘴10本身为塑胶材料，可实现导流、降噪等功能。该清理机构主要用于对视觉机构的清理，在龙眼1进行位姿调整的时候，龙眼1表皮的碎屑与粉尘会不断脱落最终将视觉机构的镜头覆盖，导致设备无法继续完成工作。由于龙眼1在位姿调整过程中所产生的碎屑与粉尘细小且干燥，通过喷嘴10吹气的方式即可实现清理。吹气过程中的气压不需要太大，被吹散的粉尘影响范围较小，另外，其他机构上加装有防护层，因此该清理过程也不会对其他机构的运转产生影响。
31.视觉机构则由防护玻璃11、支架12、摄像头13三个部分组成，如图7所示。其中支架12上端和下端各开有一系列通孔，上端通孔与平板14上对应的通孔配合，通过螺钉将视觉机构固连于平板14上。支架12下端开有四个小孔以及一个大的圆形通孔，这四个小孔与摄像头13所带的集成电路板上的四个小孔对应，大的圆形孔则与摄像头13本身对应，从对应
的小孔通过螺钉将摄像头13与支架12进行固连。防护玻璃11上同样开有四个对应的小孔，用于同支架12固连。防护玻璃11安装在摄像头13的上端用于保护摄像头13。在实际过程中，视觉机构通过识别龙眼蒂的位置，调用相应的算法计算出调整位姿所需要的运动，将指令传送给电机4，再由电机4将指令转化为实际运动进行输出并带动龙眼1旋转。该过程持续进行，直到龙眼1被调整到指定位姿。该指定位姿即为下一工序所需要的位姿，下一工序一般为去核步骤，该步骤下需要龙眼1保持在龙眼蒂朝下的位姿下，方便果核顺利去除。
32.最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。