一种西瓜瓜皮瓜瓤自动分离设备的制作方法

本发明属于果皮分离设备技术领域，具体涉及一种西瓜瓜皮瓜瓤自动分离设备。

背景技术：

西瓜是一种含糖量高、水分充足的水果，主要在夏季上市，是最受人们喜爱的消暑水果，堪称“瓜中之王”；西瓜原产于非洲，唐代引入新疆，五代时期引入中土。中国每年的西瓜消费量非常大，是最大的西瓜消费市场之一，同时中国的西瓜种植面积也是最大的。

西瓜的上市期为炎热的夏季，保质期较短，同时西瓜的重量较重，运输成本也相对较高，因此西瓜的种植基地一般都靠近消费市场，以此降低西瓜运输的时间和成本，但是由于西瓜主要的消费量都发生在炎热的夏季，当天气转凉后，人们购买西瓜的意愿就相对降低，为了在西瓜变质前将西瓜的产量消耗掉，只能发展西瓜的深加工产业。西瓜的利用价值很高，除了直接食用外，西瓜的瓜瓤可以用来榨汁，瓜皮也可以用来提取西瓜霜，西瓜霜是一种具有清热泻火，消肿止痛功效的中药成分。

对西瓜进行深加工，为了提高西瓜的利用率必须将瓜皮和瓜瓤分离，目前主要采用人工进行分离，将西瓜切开，然后用特制的勺子将瓜瓤剜去；这种分离防法效率低，并且由于操作人员的工作能力和个人素质的差异，存在瓜皮和瓜瓤未能准确分离的情况。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种西瓜瓜皮瓜瓤自动分离设备，该设备可以对西瓜的瓜皮和瓜瓤进行精准分离，分离效率高。

一种西瓜瓜皮瓜瓤自动分离设备，包括输入传送带、瓜皮收纳箱和瓜瓤收纳箱，还包括转移装置和分离工作台；转移装置包括转移轨道和竖直连接在转移轨道一端的转移接盘，转移轨道和转移接盘的结构呈开口向左的u字型，转移轨道上连接转移接盘的一端，与输入传送带尾端相接。

分离工作台跨在转移轨道上方，转移接盘的高度高于分离工作台的上表面，分离工作台前端的上方设置西瓜检测仪，西瓜检测仪内包括瓜体形状尺寸检测模块和瓜皮厚度检测模块，西瓜检测仪的检测面朝向分离工作台表面，分离工作台表面的中段位置设有西瓜卡夹，分离工作台表面的后端设置分离削刀，分离工作台后端的侧面设置高速风机，瓜皮收纳箱位于另一侧，与高速风机位置对应，高速风机的出风端相对于瓜皮收纳箱设置，瓜瓤收纳箱与分离工作台的后端相接。

西瓜卡夹包括一号卡柱和二号卡柱，一号卡柱固定连接在分离工作台上，二号卡柱上设置与其相互垂直的插针，插针与二号卡柱内部的旋转电机连接，二号卡柱下端连接在分离工作台表面的滑动导轨上，滑动导轨数目为两条，设置在分离工作台边缘，包括与转移轨道的运动方向相平行的水平滑动导轨，以及与水平滑动导轨相互垂直的垂直滑动导轨，两条滑动导轨相交的位置为二号卡柱的原点位置，二号卡柱上端还设置退瓤装置。

分离削刀嵌入到分离工作台的台面内部，分离削刀的刀头通过伸缩装置露出到分离工作台表面上方，分离削刀还连接在分离工作台内部的位移装置上，位移装置的移动范围为分离工作台后端表面的方形区域。

其中，转移轨道、西瓜检测仪、滑动导轨、旋转电机、伸缩装置、位移装置和高速风机通过总线结构与智能控制模块连接。

工作时，输入传送带将完整的西瓜单个依次运送到转移装置上的转移接盘中，通过转移装置上转移轨道的运动将西瓜转移到分离工作台上，分离工作台上的西瓜检测仪会对西瓜的形状尺寸和瓜皮厚度进行检测，将检测数据送到智能控制模块中；接着转移装置会将西瓜送到西瓜卡夹的位置，西瓜卡夹中的二号卡柱，通过沿垂直滑动轨道方向运动，将插针插进西瓜内部，然后二号卡柱退回原点，旋转电机带动插针和西瓜进行旋转，智能控制模块根据检测得到的西瓜尺寸和瓜皮厚度数据，向分离削刀的位移装置发送控制信号，控制刀头在分离工作台表面相应区域移动，同时将西瓜的瓜皮逐层剃去，剃下的瓜皮会被分离工作台侧面的高速风机吹落到瓜皮收纳箱中；瓜皮分离完毕后，旋转电机和位移装置停止工作，伸缩装置会将分离削刀收入到分离工作台内部，然后二号卡柱会沿水平滑动导轨运动将西瓜瓜瓤移动到瓜瓤收纳箱上方，此时，二号卡柱上的退瓤装置将瓜瓤从插针上推下来，落入到瓜瓤收纳箱中，二号卡柱继续回到原点位置，分离削刀向上伸出，完成一个完整工作循环，并等待进行下一个工作循环。

优选的，卡柱上还设置激光传感器，激光传感器的光源和接收装置分别设置在一号卡柱和二号卡柱上对应的位置，二号卡柱位于原点位置时，激光传感器光源发出的光线和接收装置在一条直线上；激光传感器也与智能控制模块连接。激光传感器用于检测去皮开始时，插针是否已经将西瓜固定在二号卡柱上，以及在退瓤完成后，退瓤装置是否已经将瓜瓤从插针上推下去。

其中，西瓜检测仪的形状尺寸检测模块包括高清摄像头和闪光灯，瓜皮厚度检测模块使用x光透视仪。高清摄像头可以为西瓜进行拍照，然后将图像传送给智能控制模块进行西瓜的形状和尺寸分析，闪光灯用于拍照时进行补光；x光透视仪为西瓜拍摄透视图像，智能控制模块根据瓜皮和瓜瓤不同密度在透视图像中的不同表现，对西瓜进行瓜皮厚度分析，分析得到的数据用于为后续进行瓜皮分离提供参照。

优选的，二号卡柱上的退瓤装置为伸缩杆，伸缩方向与插针方向平行，所述插针的数目大于3根，当伸缩杆伸出后，可以将插针上的瓜瓤推出去，达到退瓤的目的，插针数目越多，二号卡柱在削皮时对西瓜的固定作用越好。

优选的，转移接盘表面设置两个限位卡块，限位卡块的结构为上方有圆弧开口的凹字型，由具有弹性的软质材料制造而成。限位卡块可以对转移接盘上的西瓜进行固定，防止转移过程中西瓜从转移接盘上滑落。

优选的，分离削刀的刀头上的刀片为弧形刀片；弧形刀片便于对西瓜进行削皮时，更加准确地进行瓜皮分离。

优选的，分离工作台上方设置透明罩，透明罩在工作台的前端、后端以及侧面的高速风机和瓜皮收纳箱对应的位置设有开口；透明罩可以对设备进行防护，防止其他物质落入到设备的运动部件中，对设备造成损坏，还能防止瓜皮分离时，一些碎屑或汁液从设备上溅出，对工作人员造成伤害。

优选的，瓜皮收纳箱和瓜瓤收纳箱底部设置多个万向轮，箱体侧面还设置推拉扶手；万向轮和扶手便于在瓜皮收纳箱和瓜瓤收纳箱装满后，工作人员进行换箱操作。

所述输入传送带上设置多个限位槽，限位槽在输入传送带上单排依次排布。限位槽的设置和排布方式便于将西瓜依次送入到转移装置上，进行下一步的瓜皮分离操作。

本发明提供的一种西瓜瓜皮瓜瓤自动分离设备，与现有技术相比，具有如下有益效果：

该设备可以对西瓜的瓜皮和瓜瓤进行分离，便于对西瓜进行进一步的深加工，瓜皮的分离过程非常精准，使得分离得到瓜皮和瓜瓤中均不含有杂质；可以最大化对西瓜进行利用，也便于对瓜皮和瓜瓤进行进一步开发，提高利用瓜皮和瓜瓤生产的副产品的纯净度。

该设备的瓜皮分离过程是在智能控制设备控制下，自动化进行处理的，分离过程的效率非常高，并且可以节省人工成本，提高应用该设备企业的效益。

附图说明

通过阅读参照以下附图对具体实施方式所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实施例一种西瓜瓜皮瓜瓤自动分离设备的结构示意图；

图2为本实施例一种西瓜瓜皮瓜瓤自动分离设备中分离工作台的结构示意图；

图3为本实施例一种西瓜瓜皮瓜瓤自动分离设备中二号卡柱的结构示意图；

图4为本实施例一种西瓜瓜皮瓜瓤自动分离设备西瓜检测仪中结构示意图；

图5为本实施例一种西瓜瓜皮瓜瓤自动分离设备的控制系统模块图；

图中标记为：1、输入传送带；2、转移装置；3、分离工作台；4、瓜皮收纳箱；5、瓜瓤收纳箱；6、智能控制模块；21、转移轨道；22、转移接盘；31、西瓜检测仪；33、分离削刀；34、高速风机；221、限位卡块；311、高清摄像头；312、闪光灯；313、x光透视仪；321、一号卡柱；322、二号卡柱；331、伸缩装置；332、位移装置；3221、插针；3222、退瓤装置；3223、旋转电机；3224、滑动导轨；3225、激光传感器。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种西瓜瓜皮瓜瓤自动分离设备，包括输入传送带1、瓜皮收纳箱4和瓜瓤收纳箱5，还包括转移装置2和分离工作台3；转移装置2包括转移轨道21和竖直连接在转移轨道21一端的转移接盘22，转移轨道21和转移接盘22的结构呈开口向左的u字型，转移轨道21上连接转移接盘22的一端，与输入传送带1尾端相接。

分离工作台3跨在转移轨道2上方，转移接盘22的高度高于分离工作台3的上表面，分离工作台3前端的上方设置西瓜检测仪31，西瓜检测仪31内包括瓜体形状尺寸检测模块和瓜皮厚度检测模块，西瓜检测仪31的检测面向下，检测范围是检测面下方的分离工作台3表面的区域，分离工作台3表面的中段位置设有西瓜卡夹，分离工作台3表面的后端设置分离削刀33，分离工作台3后端的侧面设置高速风机34，瓜皮收纳箱4位于另一侧，与高速风机34位置对应，高速风机34工作时的风向为从高速风机34吹向瓜皮收纳箱4的方向，所述瓜瓤收纳箱5与分离工作台3的后端相接。

西瓜卡夹包括一号卡柱321和二号卡柱322，一号卡柱321固定连接在分离工作台3上，二号卡柱322上设置与其相互垂直的插针3221，插针3221与二号卡柱322内部的旋转电机3223连接，二号卡柱322下端连接在分离工作台3表面的滑动导轨3224上，滑动导轨3224数目为两条，设置在分离工作台3边缘，包括与转移轨道21的运动方向相平行的水平滑动导轨，以及与水平滑动导轨相互垂直的垂直滑动导轨，两条滑动导轨3224相交的位置为二号卡柱322的原点位置，二号卡柱322上端还设置退瓤装置3222。

分离削刀33嵌入到分离工作台3的台面内部，分离削刀33的刀头通过伸缩装置331露出到分离工作台3表面上方，分离削刀33还连接在分离工作台3内部的位移装置332上，位移装置332的移动范围为分离工作台3后端表面的方形区域。

其中，转移轨道21、西瓜检测仪31、滑动导轨3224、旋转电机3223、伸缩装置331、位移装置332和高速风机34通过总线结构与智能控制模块6连接。

工作时，输入传送带1将完整的西瓜单个依次运送到转移装置2上的转移接盘22中，通过转移装置2上转移轨道21的运动将西瓜转移到分离工作台3上，分离工作台3上的西瓜检测仪31会对西瓜的形状尺寸和瓜皮厚度进行检测，将检测数据送到智能控制模块6中；接着转移装置2会将西瓜送到西瓜卡夹位置，西瓜卡夹中的二号卡柱322，通过沿垂直滑动轨道方向运动，将插针3221插进西瓜内部，然后二号卡柱322退回原点，旋转电机3223带动插针3221和西瓜进行旋转，智能控制模块6根据检测得到的西瓜尺寸和瓜皮厚度数据，向分离削刀33的位移装置332发送控制信号，控制刀头在分离工作台3表面相应区域移动，将西瓜的瓜皮逐层剃去，剃下的瓜皮会被分离工作台3侧面的高速风机34吹落到瓜皮收纳箱4中；瓜皮分离完毕后，旋转电机3223和位移装置332停止工作，伸缩装置331会将分离削刀33收入到分离工作台3内部，然后二号卡柱322会沿水平滑动导轨运动将西瓜瓜瓤移动到瓜瓤收纳箱5上方，此时，二号卡柱322上的退瓤装置3222将瓜瓤从插针3221上推下来，落入到瓜瓤收纳箱5中，二号卡柱322继续回到原点位置，分离削刀33向上伸出，完成一个完整工作循环，并等待进行下一个工作循环。

优选的，卡柱上还设置激光传感器3225，激光传感器3225的光源和接收装置分别设置在一号卡柱321和二号卡柱322上对应的位置，二号卡柱322位于原点位置时，激光传感器3225光源发出的光线和接收装置在一条直线上；激光传感器3225也与智能控制模块6连接。激光传感器3225用于检测去皮开始时，插针3221是否已经将西瓜固定在二号卡柱322上，以及在退瓤完成后，退瓤装置3222是否已经将瓜瓤从插针3221上推下去。

其中，西瓜检测仪31的形状尺寸检测模块包括高清摄像头311和闪光灯312，瓜皮厚度检测模块使用x光透视仪313。高清摄像头311可以为西瓜进行拍照，然后将图像传送给智能控制模块6进行西瓜的形状和尺寸分析，闪光灯312用于拍照时进行补光；x光透视仪313为西瓜拍摄透视图像，智能控制模块6根据瓜皮和瓜瓤不同密度在透视图像中的不同表现，对西瓜进行瓜皮厚度分析，分析得到的数据用于为后续进行瓜皮分离提供参照。

优选的，二号卡柱322上的退瓤装置3222为伸缩杆，伸缩方向与插针3221方向平行，所述插针3221的数目大于3根，当伸缩杆伸出后，可以将插针3221上的瓜瓤推出去，达到退瓤的目的，插针3221数目越多，二号卡柱322在削皮时对西瓜的固定作用越好。

优选的，转移接盘22表面设置两个限位卡块221，限位卡块221的结构为上方有圆弧开口的凹字型，由具有弹性的软质材料制造而成。限位卡块221可以对转移接盘22上的西瓜进行固定，防止转移过程中西瓜从转移接盘22上滑落。

优选的，分离削刀33的刀头上的刀片为弧形刀片；弧形刀片便于对西瓜进行削皮时，更加准确地进行瓜皮分离。

优选的，分离工作台上方设置透明罩，透明罩在工作台的前端、后端以及侧面的高速风机34和瓜皮收纳箱4对应的位置设有开口；透明罩可以对设备进行防护，防止其他物质落入到设备的运动部件中，对设备造成损坏，还能防止瓜皮分离时，一些碎屑或汁液从设备上溅出，对工作人员造成伤害。

优选的，瓜皮收纳箱4和瓜瓤收纳箱5底部设置多个万向轮，箱体侧面还设置推拉扶手；万向轮和扶手便于在瓜皮收纳箱4和瓜瓤收纳箱5装满后，工作人员进行换箱操作。

所述输入传送带1上设置多个限位槽11，限位槽11在输入传送带1上单排依次排布。限位槽11的设置和排布方式便于将西瓜依次送入到转移装置2上，进行下一步的瓜皮分离操作。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。