本发明涉及食物加工领域，具体地涉及一种芋头自动切条机。
背景技术：
芋头是人们喜好的食品之一，在大规模餐饮行业，或食品加工行业，所需处理的芋头量很大。目前市场上的芋头切条机主要对整个芋头进行切割，没有去除芋头的两端尾料，且切割刀盘为整体式，这种结构在切割芋头的过程中，会对刀盘产生较大的内力，使得刀片非常容易憋断，刀盘的刀片损坏后不便更换，使用成本高且切割效率低。如果人工操作进行切除，费时又费力；且芋头又是成圆形的，削皮水洗之后，表面很滑，容易在砧板上滚动，因此手工切片时如操作不慎，极易伤手；并且不便于回收切除掉的芋头尾料。
技术实现要素：
为克服现有设备存在的缺陷，本发明在于提供一种芋头自动切条机，能抓取芋头、并切掉芋头两端的尾料、再回收切掉的芋头尾料、最后将芋头切成条状，全程自动化，方便可靠，加工效率高。
本发明是这样实现的：
一种芋头自动切条机，包括机架、机械手、第一切割机构、收集机构、第二切割机构、推压机构与送料机构，所述机械手能抓取芋头，所述第一切割机构能切割芋头尾料，所述收集机构能回收芋头尾料，所述第二切割机构能将芋头切成条状；
所述机械手包括l型基座、两个夹持手臂与四个支杆，每所述夹持手臂包括两个抓杆与复数个链杆，两所述抓杆对称连接于每所述链杆的两端，两所述夹持手臂交叉铰接，每所述抓杆的末端与一所述支杆的一端铰接，所述支杆的另一端与所述l型基座的水平端铰接；
所述第一切割机构包括第一刀盘组与第一刀片，复数个所述第一刀片能装卸的连接于所述第一刀盘组，所述第一刀盘组滑动连接于所述机架；所述收集机构包括接料斗，所述接料斗能转动的连接于所述机架，所述接料斗位于所述第一刀盘组的下方；
所述第二切割机构包括支撑板、第二刀盘组与第二刀片，复数个所述第二刀片能拆装的连接于所述第二刀盘组，所述第二刀盘组能沿着所述刀片的长度方向移动的连接于所述支撑板的正面，所述支撑板的背面设有容腔；所述推压机构包括推送压头，所述推送压头滑设于所述容腔内，所述送料机构设于所述容腔的入口。
进一步地，还包括传动机构，所述传动机构包括上摇臂、下摇臂、第一曲柄，所述下摇臂开设有第一条形孔，所述第一曲柄穿过所述第一条形孔且与所述机架转动连接，所述上摇臂的一端与所述l型基座的竖直端铰接，所述上摇臂的另一端与所述机架铰接，所述下摇臂的一端与所述l型基座的竖直端铰接，所述下摇臂的另一端与所述机架铰接。
进一步地，所述机械手还包括第一导向杆、第一销轴、第二销轴、限位板与复位弹簧，两所述夹持手臂通过所述第一销轴铰接，所述导向杆滑动连接于所述基座的水平端，所述第一导向杆的上端与机架连接，所述导向杆的下端与所述限位板固定连接，所述限位板与所述第一销轴固定连接，所述导向杆开设有第二条形孔，所述第二销轴穿过所述第二条形孔且与所述基座的水平端固定连接，所述复位弹簧套接于所述第一导向杆，所述复位弹簧的两端分别抵住所述l型基座与所述限位板。
进一步地，所述第一切割机构还包括第二曲柄与第一转轴，所述第一转轴与所述第二曲柄固定连接，所述第一刀盘组开设有第三条形孔，所述第二曲柄扣入所述第三条形孔。
进一步地，所述收集机构还包括凸轮、摇杆、拉杆，所述摇杆的中部与所述机架铰接，所述摇杆的一端与所述凸轮连接，所述摇杆的另一端与所述拉杆的上端铰接，所述拉杆的下端与所述接料斗铰接，所述凸轮与所述第一曲柄固定连接。
进一步地，所述第二切割机构还包括导向耳片、第三曲柄与第二转轴，所述导向耳片固定连接于所述支撑板，所述第二刀盘组滑动连接于所述导向耳片，所述第三曲柄与所述第二转轴固定连接，所述第二刀盘组开设有第四条形孔，所述第三曲柄扣入所述第四条形孔中。
进一步地，所述第二刀盘组有两个，两所述第二刀盘组分别为横向刀盘组与纵向刀盘组，所述横向刀盘组的移动方向与所述纵向刀盘组的移动方向正交。
进一步地，所述推压机构还包括第二导向杆、第四曲柄与连杆，所述导向杆固定连接于所述支撑板，所述推送压头滑动连接于所述导向杆，所述第二曲柄与所述连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与所述推送压头铰接。
进一步地，所述推压机构还包括能检测在所述容腔内的芋头的传感器。
进一步地，所述送料机构包括输送带，所述输送带包括复数个第二链杆，所述输送带中每隔一段相等的距离设有一个能卡住芋头的空隙。
本发明的优点在于：本发明的芋头自动切条机的机械手能牢固地抓取芋头，且第一切割机构与第二切割机构能模拟人工的手动切削，减少切削过程中刀片受到的压力，还能自动回收切掉的芋头两端的尾料，最后将芋头切成条状，全程自动化，方便可靠，加工效率高。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的芋头自动切条机的外观正面立体图。
图2是本发明的芋头自动切条机的外观背面立体图。
图3是本发明的芋头自动切条机的内部结构正面立体图。
图4是本发明的芋头自动切条机的内部结构背面立体图。
图5a是本发明中机械手的结构示意图。
图5b是本发明中复位弹簧的装配示意图。
图6是本发明中第一切割机构的结构示意图。
图7是本发明中收集机构的结构示意图。
图8a是本发明中第二切割机构的结构示意图。
图8b是本发明中第二刀盘组的结构示意图。
图8c是本发明中第三曲柄与支撑板的结构示意图。
图9是本发明中推压机构的结构示意图。
图10a是本发明中传动机构的正视图。
图10b是本发明中传动机构的俯视图。
图10c是本发明中第一曲柄与下摇臂的装配示意图。
图10d是本发明中传动机构驱动机械手夹紧的结构示意图。
图11是本发明中送料机构与送料槽的装配示意图。
图中的附图标记表示为：
1-机架，11-支撑件，2-机械手，21-l型基座，22-夹持手臂，221-抓杆，222-第一链杆，23-支杆，24-第一导向杆，241-第二条形孔，25-第一销轴，26-第二销轴，27-限位板，28-复位弹簧，29-挡杆，3-第一切割机构，31-第一刀盘组，311-第三条形孔，32-第一刀片，33-第二曲柄，34-第三转轴，4-收集机构，41-接料斗，42-凸轮，43-摇杆，44-拉杆，45-导料槽，5-第二切割机构，51-支撑板，511-开口，52-第二刀盘组，521-第四条形孔，53-第二刀片，54-容腔，55-导向耳片，56-第三曲柄，57-第四转轴，58-送料槽，6-推压机构，61-推送压头，62-第二导向杆，63-第四曲柄，64-连杆，7-送料机构，71-第二链杆，72-空隙，8-传动机构，81-上摇臂，82-下摇臂，821-第一条形孔，83-第一曲柄，90-传动轮，91-离合器，92-第一转轴，93-第二转轴，94-电机。
【具体实施方式】
参阅图1至图7，一种芋头自动切条机，包括机架1、机械手2、第一切割机构3、收集机构4、第二切割机构5、推压机构6与送料机构7，所述机械手2能抓取芋头，所述第一切割机构3能切割芋头尾料，所述收集机构4能回收芋头尾料，所述第二切割机构5能将芋头切成条状；
所述机械手2包括l型基座21、两个夹持手臂22与四个支杆23，每所述夹持手臂22包括两个抓杆221与复数个第一链杆222，两所述抓杆221对称连接于每所述第一链杆222的两端，这样，夹持手臂22在夹持芋头时，第一链杆222之间的距离可以扩大夹持手臂22与芋头之间的接触面，夹持牢固，还可以减少夹持手臂22在张开抓紧过程中受到的空气阻力；两所述夹持手臂22交叉铰接，每所述抓杆221的末端与一所述支杆23的一端铰接，所述支杆23的另一端与所述l型基座21的水平端铰接。
所述第一切割机构3包括第一刀盘组31与第一刀片32，复数个所述第一刀片32能装卸的连接于所述第一刀盘组31，所述第一刀盘组31滑动连接于所述机架1；这样，机械手2抓取芋头向上移动，经过第一切割机构3后，第一刀盘组31的第一刀片32切除芋头的尾料，第一刀盘组31能往返运动，模拟人工的手动切割，能减小使用过程中芋头对第一刀片32产生的压力，并减少第一刀片32的磨损，第一刀片32能更换，提高了第一切割机构3的使用寿命。
所述收集机构4包括接料斗41，所述接料斗41能转动的连接于所述机架1，所述接料斗41位于所述第一刀盘组31的下方；这样，机械手2抓取芋头向上移动时，接料斗41向上旋转，从竖直状态向上旋转大于90°的角度，在第一刀片32切除芋头后，芋头的尾料就掉落在接料斗41中，并回收芋头的尾料，机械手2向下移动时，接料斗41向下旋转，接料斗41回到竖直状态，避免与机械手2发生碰撞；接料斗51周期性地抬升和降落，就能稳定地接到切除的芋头尾料，然后回收再利用芋头的尾料。。
所述第二切割机构5包括支撑板51、第二刀盘组52与第二刀片53，复数个所述第二刀片53能拆装的连接于所述第二刀盘组52，所述第二刀盘组52能沿着所述刀片的长度方向移动的连接于所述支撑板51的正面，所述支撑板51的背面设有容腔54；所述推压机构6包括推送压头61，所述推送压头61滑设于所述容腔54内，所述送料机构7设于所述容腔54的入口，所述送料机构7能将芋头送入所述容腔54。这样，推送压头61能在所述容腔54内往返移动，而第二刀盘组52的往返移动，能模拟人工的手动切削，能减小使用过程中芋头对第二刀片53产生的压力，并减少第二刀片53的磨损，第二刀片53能更换，提高了第二切割机构5的使用寿命。
其中，支撑板51设有开口511，开口511的一侧为第二刀盘组52，开口511的另一侧为容腔54，芋头进入容腔54后，推送压头61开始移动，将芋头从开口511推进第二刀盘组52，第二刀盘组52的刀片对芋头进行切割。
还包括传动机构8，所述传动机构8包括上摇臂81、下摇臂82、第一曲柄83，所述下摇臂82开设有第一条形孔821，所述第一曲柄83穿过所述第一条形孔821且与所述机架1转动连接，所述上摇臂81的一端与所述l型基座21的竖直端铰接，所述上摇臂81的另一端与所述机架1铰接，所述下摇臂82的一端与所述l型基座21的竖直端铰接，所述下摇臂82的另一端与所述机架1铰接。这样第一曲柄83旋转时，在第一曲柄83与下摇臂82的第一条形孔821配合下使传动机构8能上下摆动，从而驱动l型基座21上下移动。
本发明的芋头自动切条机还包括传动轮90、离合器91、第一转轴92、第二转轴93、plc控制器、电机94，所述第一曲柄83通过所述传动轮90与所述第一转轴92的一端连接，所述第一转轴92的另一端通过离合器91与所述第二转轴93连接，所述plc控制器控制所述离合器91的离合状态。第二转轴93还与电机94连接，第一电机94能使第二转轴93转动；当plc控制器(未图示)输出合并信号，离合器91合并，从而第一转轴92转动，进而传动轮90转动，然后第一曲柄83旋转使传动机构8上下摆动；当plc控制器(未图示)输出分离信号，离合器91分离，第一转轴92停止转动，从而传动机构8停止运作，机械手2停止运作。
所述机械手2还包括第一导向杆24、第一销轴25、第二销轴26、限位板27与复位弹簧28，两所述夹持手臂22通过所述第一销轴25铰接，所述导向杆滑动连接于所述基座的水平端，所述第一导向杆24的上端与机架1连接，所述导向杆的下端与所述限位板27固定连接，所述限位板27与所述第一销轴25固定连接，所述第一导向杆24开设有第二条形孔241，所述第二销轴26穿过所述第二条形孔241且与所述基座的水平端固定连接，所述复位弹簧28套接于所述第一导向杆24，所述复位弹簧28的两端分别抵住所述l型基座21与所述限位板27。这样，当第一导向杆24的上端固定时，l型基座21开始向下移动，复位弹簧28开始压缩，机械手2开始张开，l型基座21处于导向杆的第二条形孔241下端时，机械手2张开最大；而l型基座21向上移动时，机械手2开始收缩，l型基座21处于第一导向杆24的第二条形孔241上端时，复位弹簧28复位，机械手2夹紧，复位弹簧28的复位能加强夹持手臂22的夹紧力。其中，机架1还包括支撑件11，机械手2还包括挡杆29，挡杆29固定连接于第一导向杆24的上端，挡杆29位于支撑件11上；当传动机构8驱动l型基座21向上移动达到第一导向杆24的第二条形孔241的上端后，机械手2的夹持手臂22处于夹紧状态，此时基座能带动导向杆继续向上移动，这样，整个机械手2就能向上移动。
所述第一切割机构3还包括第二曲柄33与第三转轴34，所述第三转轴34与所述第二曲柄33固定连接，所述第一刀盘组31开设有第三条形孔311，所述第二曲柄33扣入所述第三条形孔311。优选的，第三条形孔311的长度方向与第一刀片32的长度方向正交。其中，第三转轴34再与电机94连接，电机94驱动第三转轴34转动，从而第二曲柄33旋转，在第二曲柄33与第三条形孔311的配合下，第一刀盘组31在机架1上作往返运动，模拟人工的手动切割，加快对芋头的切割。两个所述第一切割机构3分别位于所述机械手2的两侧；这样可以同时对芋头的两端进行尾料切割。
所述收集机构4还包括凸轮42、摇杆43、拉杆44，所述摇杆43的中部与所述机架1铰接，所述摇杆43的一端与所述凸轮42连接，所述摇杆43的另一端与所述拉杆44的上端铰接，所述拉杆44的下端与所述接料斗41铰接，这样，当凸轮42与摇杆43的接触点由近心处向远心处移动，摇杆43顺时针旋转，拉杆44上升，带动出料斗向上摆动，接住切落的芋头尾料，由导料槽45将芋头尾料回收；当凸轮42与摇杆43的接触点由远心处向近心处移动，摇杆43逆时针旋转，拉杆44下降，带动出料斗向下摆动复位，给机械手2的移动留出空间；所述凸轮42与所述第一曲柄83固定连接，这样，第一曲柄83与凸轮42保持周期性的同步旋转，由于第一曲柄83的旋转能驱动l型基座21的上下移动，所以实现了机械手2与出料斗之间保持同期性的同步。其中，收集机构4有两个，两个收集机构4分别位于机械手2的两侧。
所述第二切割机构5还包括导向耳片55、第三曲柄56与第四转轴，所述导向耳片55固定连接于所述支撑板51，所述第二刀盘组52滑动连接于所述导向耳片55，所述第三曲柄56与所述第四转轴固定连接，所述第二刀盘组52开设有第四条形孔521，所述第三曲柄56扣入所述第四条形孔521中。优选的，第四条形孔521的长度方向与第二刀片53的长度方向正交。这样，第四转轴带动第三曲柄56旋转，第三曲柄56与第二刀盘组52的第四条形孔521之间的作用力以及导向耳片55的限位，使第二刀盘组52往返运动，这样就能模拟人工的手动切割，加快切割效率；第四转轴与电机94连接。
所述第二刀盘组52有两个，两所述第二刀盘组52分别为横向刀盘组与纵向刀盘组，所述横向刀盘组的移动方向与所述纵向刀盘组的移动方向正交。这样，横向刀盘组与纵向刀盘组都作往返运动，第二刀盘组52能从不同的方向两次对芋头进行切削，能将芋头切成条块状。
所述推压机构6还包括第二导向杆62、第四曲柄63与连杆64，所述第二导向杆62固定连接于所述支撑板51，所述推送压头61滑动连接于所述导向杆，所述第二曲柄33与所述连杆64的一端铰接，所述连杆64的另一端与所述推送压头61铰接。这样，第四曲杆旋转后，通过连杆64驱动推送压头61往返移动。
第四曲柄63通过传动轮90连接于第二转轴93的一端，第二转轴93的另一端通过离合器91连接于第三转轴34的一端，所述plc控制器(未图示)控制离合器91的离合状态。第三转轴34的另一端再与电机94连接。
所述推压机构6还包括能检测在所述容腔54内的芋头的传感器(未图示)。所述传感器(未图示)与所述plc控制器(未图示)连接。这样，当传感器(未图示)检测到芋头进入容腔54后，plc控制器(未图示)接收到传感器(未图示)的信号，plc控制器(未图示)控制离合器91合闭，电机94的动力就由第三转轴34传动第二转轴93，然后传动轮90转动，同时第四曲柄63开始旋转，推送压头61作往返移动，将容腔54中的芋头推向第二刀盘组52，切割芋头；传感器(未图示)检测到容腔54为空时，plc控制器(未图示)控制离合器91分离，推送压头61就停止移动。
所述送料机构7包括输送带，所述输送带包括复数个第二链杆71，所述输送带中每隔一段相等的距离设有一个能卡住芋头的空隙72。这样，可以让输送中的芋头刚好卡在两个第二链杆71中间进行稳定输送，且使得芋头平行于第二链杆71固定。该种输送机是根据芋头切割时的输送要求以及芋头的形状所选用，这样，送料机构7将芋头运输到机械手2下方后，机械手2开始向下移动抓取芋头，机械手2的上下移动与送料机构7的输送之间保持同步。
其中，第二切割机构5还包括送料槽58，送料槽58与所述容腔54连通。送料机构7通过送料槽58把切除尾料后的芋头运输到容腔54内。
具体使用过程，启动本发明的芋头自动切条机，将芋头放在送料机构7的输送带空隙72中，送料机构7输送芋头到机械手2的下方，同时传动机构8驱动l型基座21上下移动，当l型基座21向下移动过程中，整个机械手2向下移动，此时出料斗降落，当挡杆29碰到支撑件11时，l型基座21从第一导向杆24的第二条形孔241上端往第二条形孔241的下端移动，复位弹簧28开始压缩，夹持手臂22张开，到达芋头的位置；然后l型基座21向上移动时，复位弹簧28复位，夹持手臂22开始夹紧，当基座移动到第二条形孔241的上端时，夹持手臂22夹紧芋头的中部，此时传动机构8带动l型基座21继续向上移动，此时挡杆29不受支撑件11的限制，机械手2带着芋头向上移动。抓取的芋头经过两侧的第一切割机构3，第一刀片32就切除芋头的两端的尾料，同时收集机构4中的凸轮42跟第一曲柄83同步旋转，通过摇杆43与拉杆44，两个接料斗41向上抬起，分别接住切落的两份芋头尾料，并由导料槽45将芋头尾料回收。然后机械手2再向下移动，同时两个接料斗41降落，夹持手臂22张开，把切除尾料后的芋头放入送料机构7的输送带空隙72中，送料机构7继续运输，将切除尾料后的芋头通过送料槽58运输到容腔54内。推压机构6的传感器检测到芋头，就出送信号给plc控制器，从而第四曲杆开始旋转，并通过连杆64使推送压头61在容腔54中滑动，将容腔54中的芋头推向第二切割机构5，第二切割机构5的第二刀盘组52在作往返移动，容腔54中的芋头通过支撑板51的开口511进入第二刀盘组52，第二刀片53就将芋头切成条状。这样循环处理下一个芋头。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。