趙慶賀　王帥　張光良

摘要：設(shè)備的研制采用PLC控制技術(shù)，利用水流實(shí)現(xiàn)果實(shí)按指定方向流動(dòng)，依靠果實(shí)自身生長(zhǎng)過(guò)程中形成的重心偏移，使水果在水中自動(dòng)找正，采用氣壓吸盤(pán)將找正后的果實(shí)吸引起來(lái)，采用氣壓傳動(dòng)的裝置將果實(shí)移送到至果核剔除工位，采用筒形切刀將果核切除，刀具退出時(shí)果肉自動(dòng)流向出料口，然后再將切刀內(nèi)的果核用氣壓推出。

1.技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型是一種海棠果去核設(shè)備，具體分為氣動(dòng)刀具，真空發(fā)生器，氣壓缸，傳感器與單片機(jī)控制部分。

目前國(guó)內(nèi)海棠果去核主要以手動(dòng)為主，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，現(xiàn)有水果去核涉筆仍需人工擺放水果，并沒(méi)有完全擺脫人力，而且部分設(shè)備切刀易傷手，具有一定的危險(xiǎn)性，被設(shè)備采用自動(dòng)上料的工作方式，安全無(wú)污染，工人只需將海棠果導(dǎo)入上料桶中，其余工序?yàn)槿詣?dòng)運(yùn)行，大幅度提高了生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。

2.創(chuàng)新內(nèi)容

本設(shè)備解決的問(wèn)題是海棠果自動(dòng)上料，水汽分離，刀具自動(dòng)切割，克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供了一種簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確可行的海棠果自動(dòng)去核設(shè)備。

本設(shè)備采用了模擬沸騰，真空發(fā)生器吸取，氣動(dòng)刀具切割的措施。

上料的具體方案是，模擬開(kāi)水沸騰，將水中物體推向四周的原理，在桶中一側(cè)通過(guò)不斷打入氣泡造成桶內(nèi)水流波動(dòng)，將水中海棠果向桶尖端推送，真空發(fā)生器能夠下移吸取海棠果，經(jīng)過(guò)氣缸作用，將吸起過(guò)時(shí)轉(zhuǎn)移到刀具處。真空發(fā)生器在吸果的同時(shí)會(huì)吸入一部分水，經(jīng)過(guò)水氣分離，將吸入的水存放在箱中。

3.具體方案

3.1總體設(shè)計(jì)

當(dāng)光電傳感器檢測(cè)到桶尖端有水果時(shí)，氣動(dòng)滑臺(tái)控制吸盤(pán)下移，在真空發(fā)生器的作用下將海棠果吸起，吸起后，氣動(dòng)滑臺(tái)帶動(dòng)吸盤(pán)以及海棠果上移，無(wú)桿氣缸推動(dòng)氣動(dòng)滑臺(tái)左移至刀具處，氣動(dòng)滑臺(tái)下移，刀具氣缸伸出，達(dá)到去核目的。去核結(jié)束后，刀具氣缸縮回，真空發(fā)生器關(guān)閉，解除吸取狀態(tài)，由于工作臺(tái)平面設(shè)計(jì)成斜坡，加工后海棠果沿著固定軌道落入放好的收集箱中。

3.2控制部分設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)工作要求，工作環(huán)境無(wú)污染，并且只有氣動(dòng)裝置，所以，控制比較簡(jiǎn)，采用PLC及觸摸屏控制。

3.3真空發(fā)生器在設(shè)備中的重要作用

真空發(fā)生器在本設(shè)備內(nèi)起到非常重要的作用，一方面，真空發(fā)生器可以起到吸氣，制造負(fù)壓的作用，另外一方面，真空發(fā)生器排出的高壓氣體也可以打入料筒中，起到吹泡的作用。真空發(fā)生器可以安裝在設(shè)備的任意位置。

3.4水氣分離部分的設(shè)計(jì)

水氣分離采用了一種簡(jiǎn)單而有效的處理方式。由于海棠果位于水中，用吸盤(pán)吸取時(shí)會(huì)帶入一部分水在吸盤(pán)中，繼而被吸入到真空發(fā)生器中。水汽分離部分有效地解決了這個(gè)問(wèn)題。長(zhǎng)短兩管都在瓶口處密封，當(dāng)吸入海棠果，誤吸入的水會(huì)留在瓶中而不會(huì)吸入進(jìn)真空發(fā)生器中，在下次吸取海棠果前，短管在電磁換向閥的作用下將直接接入氣泵。將瓶中的水由吸盤(pán)預(yù)先排出。

4.部件的安裝設(shè)計(jì)

4.1氣動(dòng)滑臺(tái)與無(wú)桿氣缸的連接

氣動(dòng)滑臺(tái)起到了一個(gè)垂直方向的提升作用，與無(wú)桿氣缸通過(guò)螺釘相連。連接位置位于無(wú)桿氣缸滑塊的正中。

4.2吸盤(pán)支架與吸盤(pán)

吸盤(pán)支架起到了固定吸盤(pán)的作用，通過(guò)兩個(gè)薄螺母與L型架相連，可以調(diào)整支架上下位置，L型架固定在氣動(dòng)滑臺(tái)上，隨滑臺(tái)中的滑塊一起上下運(yùn)動(dòng)。吸盤(pán)由其自帶螺母擰到吸盤(pán)支架上。

4.3氣動(dòng)刀具部分與工作臺(tái)的連接

氣動(dòng)刀具部分主要起到切割果核的作用，氣缸通過(guò)法蘭架固定在L型支架上，L型支架固定在工作臺(tái)上。L型架與工作臺(tái)相連使用的是沉頭孔螺釘，法蘭架與L型架之間連接使用的是螺栓螺母連接。刀具為一空心圓柱體，邊緣刃化，通過(guò)螺釘與氣缸桿相連。刀具與吸盤(pán)應(yīng)在切割工作時(shí)圓心重合。

4.4上料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

上料系統(tǒng)主要由噴管，水槽構(gòu)成，噴管的設(shè)計(jì)為T(mén)型轉(zhuǎn)接管?？蓪馀菹騼蓚?cè)以及正前方噴出。

水槽設(shè)計(jì)為三角形，尖端對(duì)應(yīng)吸盤(pán)。對(duì)角邊安裝噴管。

上料系統(tǒng)為可移動(dòng)式，只需將尖端對(duì)正吸盤(pán)即可。

4.5設(shè)備安裝使用順序

第一步將吸盤(pán)固定在吸盤(pán)支架上。

第二步將吸盤(pán)支架固定在L型架上。

第三步將吸盤(pán)相關(guān)設(shè)備固定在氣動(dòng)滑臺(tái)上。

第四步將氣動(dòng)滑臺(tái)固定在無(wú)桿氣缸的滑塊上。

第五步將無(wú)桿氣缸固定在工作臺(tái)上。

第六步將刀具固定在氣缸伸出桿上。

第七步將氣缸固定在工作臺(tái)上。

使用時(shí)先向上料桶中倒入海棠果，然后打開(kāi)氣泵，控制系統(tǒng)上電，氣泵向水中吹入氣泡，傳感器檢測(cè)到有海棠果時(shí)，開(kāi)始自動(dòng)工作。

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