[0039] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合实施方式,进一步阐述本发明。
[0040] 如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示,本发明所述的一种石榴果肉智能取用机器人,包括机架1、左右夹紧装置2、切割装置3、上部夹紧装置4和捶果装置5;所述的左右夹紧装置2位于机架1下部左右两侧,切割装置3与捶果装置5均位于左右夹紧装置2中部,上部夹紧装置4位于机架1上部。
[0041] 所述的机架1整体为立方体框架结构,机架1上安装有PLC控制器和蓄电池,PLC控制器用于控制左右夹紧装置2、切割装置3、上部夹紧装置4与捶果装置5的自动作业,所述的蓄电池用于给本发明的电子设备供电;
[0042] 所述的左右夹紧装置2包括夹紧螺杆21、一对夹紧单元22和左右夹紧电机23,夹紧螺杆21沿机架1从左往右水平安装在机架1下部,一对夹紧单元22分别对称安装在夹紧螺杆21左右两侧,所述的左右夹紧电机23安装在机架1上,左右夹紧电机23主轴通过联轴器连接夹紧螺杆21;且夹紧螺杆21左部与右部的螺纹旋向相反;各夹紧单元22均包括夹紧板221,各夹紧板221底板通过支座安装在夹紧螺杆21上;工作时,PLC控制器控制左右夹紧电机23工作以带动夹紧螺杆21旋转,进而带动各夹紧板221运动,从而带动一对夹紧单元22相互靠近或相互远离;各夹紧板221顶部内侧水平固连有夹紧弹簧222,夹紧弹簧222内侧面固连有直触夹板223;当一对夹紧单元22相互靠近到一定距离时候,各夹紧单元22上的直触夹板
223可接触石榴左右两侧,从而夹紧石榴,便于后续对石榴的稳定切割;所述的左右夹紧装置2的作用是用于夹紧石榴,使得石榴在后续被切割的全过程中能够保持稳定的状态,从而便于石榴切割作业的顺利进行。
[0043] 所述的夹紧板221整体为“Z”型结构,夹紧板221包括夹紧主板2211、夹紧次板2212和夹紧气缸2213;所述的夹紧主板2211包括一号主夹板2214、二号主夹板2215和三号主夹板2216;所述的一号主夹板2214通过支座竖直安装在夹紧螺杆21上,二号主夹板2215水平固连在一号主夹板2214顶部并朝机架1中部延伸,三号主夹板2216竖直固连在二号主夹板2215内侧并朝机架1上部延伸;所述的三号主夹板2216中部设置有立方体收纳槽2217;夹紧板221设计为“Z”型结构而不直接设计为竖直结构,其作用是避免了各夹紧单元22的夹紧板
221在相互靠近的过程中,切割装置3与捶果装置5阻碍了各夹紧单元22的运动而使得各夹紧板221无法接触到石榴;
[0044] 夹紧次板2212整体为“T”型结构,夹紧次板2212下部可嵌入三号主夹板2216的收纳槽2217内,所述的夹紧气缸2213底部固连在三号主夹板2216上,夹紧气缸2213顶部固连在夹紧次板2212上;所述的夹紧弹簧222水平固连在夹紧次板2212顶部;工作时,PLC控制器可根据不同石榴的不同构造来控制夹紧气缸2213的伸缩,通过夹紧气缸2213的伸缩来控制夹紧次板2212的高度,进而能够调整与夹紧弹簧222相固连的直触夹板223的高度,从而从而能够控制直触夹板223与石榴表皮的接触位置,使得无论各种石榴的构造是否相同,左右夹紧装置2均能够很好的夹紧石榴。
[0045] 所述的切割装置3包括切割支板31、切旋电机32、放置板33、榴底切除装置34和榴侧切割装置35;所述的切割支板31整体为扁平长条形,切割支板31沿机架1从前后往后可转动的水平安装在机架1下部,且切割支板31位于一对夹紧单元22之间;所述的切旋电机32安装在机架1上,且切旋电机32主轴与切割支板31一端通过联轴器相连接;所述的放置板33整体为立方体结构,放置板33底部固连在切割支板31上端面中部,放置板33前后两侧敞开,且放置板33中部设置有圆柱形放置孔331,所述的放置孔331内用于放置石榴;工作时,PLC控制器可控制切旋电机32带动切割支板31进行旋转;初始状态下,切割支板31处于水平状态,且放置板33位于切割支板31上端;
[0046] 所述的榴底切除装置34包括斜支板341、榴底切除气缸342和切榴刀片343,所述的斜支板341固连在放置板33底部前侧,榴底切除气缸342水平固连在斜支板341上,切榴刀片343水平固连在榴底切除气缸342顶端;初始状态下,榴底切除气缸342处于完全收缩状态,放置孔331处于完全敞开状态,工作时,当需要对石榴进行果肉分离,则人工将石榴放置在放置板的放置孔331内,此时,放置孔331下端面的石榴所处的位置处于石榴落花处往下7厘米处,接着,PLC控制器控制榴底切除气缸342伸出,切榴刀片343随榴底切除气缸342运动而将石榴从石榴落花处往下7厘米处切除;
[0047] 所述的榴侧切割装置35包括竖支板351、侧切气缸352、侧切座353、高压喷嘴354和水管355,所述的竖直板竖直固连在放置板33底部后侧,侧切气缸352为无杆气缸,且侧切气缸352竖直安装在竖支板351上,所述的侧切座353安装在侧切气缸352上,高压喷嘴354固连在侧切座353上,所述的水管355一端连通高压喷嘴354,水管355另一端通过外部高压水泵连接外部储水罐;当石榴落花处往下7厘米处被切除后,则接着将石榴表皮切为六瓣,此时,榴侧切割装置35工作,PLC控制器控制侧切气缸352带动侧切座353上下平动,从而带动高压喷嘴354在石榴后方上下平动,接着PLC控制器控制外部高压水泵工作,使得高压水通过水管流经高压喷嘴354,再通过高压喷嘴354喷射到石榴表皮,同时,通过实时控制水的压力使得水刚好能够切开表皮而基本不损伤石榴内部果肉;在石榴不旋转的前提下,通过上述步骤可在石榴后侧表皮上切割开一条竖直切口,接着通过下述的上部夹紧装置4对石榴进行旋转运动,再重复上述切割步骤,从而能够实现将石榴表皮切割为六瓣;
[0048] 所述的上部夹紧装置4包括上部夹紧电机41、一号夹紧齿轮42、二号夹紧齿轮43、上部夹紧座44、上部夹持气缸45和夹持爪46;所述的机架1顶部从左往右水平设置有一根扁平长条形的顶中板11,所述的上部夹紧装置4安装在顶中板11上,且上部夹紧装置4位于放置板33正上方;上部夹紧电机41安装在顶中板11下端面,一号夹紧齿轮42位于顶中板11上端面,且上部夹紧电机41主轴与一号夹紧齿轮42相连接,二号夹紧齿轮43位于顶中板11上端且与一号夹紧齿轮42相啮合,所述的上部夹紧座44位于顶中板11下端,且二号夹紧齿轮43通过圆柱形支柱与上部夹紧座44相固连,上部夹持气缸45竖直固连在上部夹紧座44下端面,且夹持爪46固连在上部夹持气缸45下端;当石榴后侧表皮通过榴侧切割装置35被切割开一条切口后,上部夹紧装置4工作,PLC控制器控制夹持爪46将石榴夹紧,接着,上部夹紧电机41工作带动一号夹紧齿轮42旋转,进而带动二号夹紧齿轮43旋转,从而带动上部夹持气缸45旋转,从而使得与上部夹持气缸45相固连的夹持爪46携带石榴进行旋转;石榴旋转一整圈的过程中,上部夹持电机41均匀暂停六次,在暂停的过程中,榴侧切割装置35实现对石榴不同位置处的表皮的切割,从而通过上述步骤实现对将石榴表皮切割为六瓣;
[0049] 所述的夹持爪46包括夹爪圆板461、夹榴触板462、夹榴弹簧463、夹榴铁环464、钢丝侧绳465和夹榴气缸466;所述的夹爪圆板461为扁平圆柱形板,夹爪圆板461中部固连在上部夹持气缸45下端,夹爪圆板461四周均匀设置有四个夹支块4611,四个夹支块4611上端均水平设置有夹撑块4612,所述的各夹支块4611与夹爪圆板461上端面呈钝角布置;所述的夹榴触板462整体为圆弧形板,夹榴触板462设计为圆弧型的目的是使得夹榴触板462能够更好的贴合石榴的曲线型表面,从而使得夹榴触板462对石榴的夹持效果更好,夹榴触板462数量为四,四个夹榴触板462分别转动安装在夹爪圆板461的四个夹支块4611下端;所述的夹榴弹簧463数量为四,四个夹榴弹簧463一端分别固连在四个夹榴触板462上,四个夹榴弹簧463另一端分别固连在四个夹撑块4612上;所述的夹榴铁环464整体为圆环形,夹榴铁环464位于夹爪圆板461正上方且包绕上部夹持气缸45;所述的钢丝侧绳465数量为四,四个钢丝侧绳465底部分别与四个夹榴触板462相固连,四个钢丝侧绳465顶部贯穿四个夹支块
4611并与夹榴铁环464相连接;所述的夹榴气缸466数量为二,;两个夹榴气缸466分别竖直对称安装在夹爪圆板461上端面,且各夹榴气缸466底部与夹爪圆板461相固连,各夹榴气缸
466顶部与夹榴铁环464相固连;初始状态下,上部夹持气缸45处于完全收缩状态,夹持爪46位于放置板33上的石榴正上方,各夹榴气缸466均处于完全伸出状态,此时夹榴铁环464处于所能运动到的最高高度,此时钢丝侧绳465拉拽四个夹榴触板462转动到一个极值角度,此时四个夹榴触板462所构成的容纳腔空间最大,且各夹榴弹簧463处于完全缩紧状态;当需要对石榴进行夹持时,则首先,PLC控制器控制上部夹持气缸45伸出,使得四个夹榴触板
462所构成的容纳腔包裹住石榴,接着,各夹榴气缸466同步收缩,使得各钢丝侧绳465不再拉拽各夹榴触板462,此时,各夹榴触板462在各夹榴弹簧463的恢复力作用下向下运动,使得四个夹榴触板462所构成的容纳腔空间收缩,直至各夹榴触板462完全压紧石榴表皮,从而实现对石榴的夹持。
[0050] 所述的捶果装置5包括放果盘51和一对捶果单元52,所述的放果盘51固连在切割支板31下端面中部,一对捶果单元52分别对称安装在放果盘51前后两侧的切割支板31上;
[0051] 当放置板33上的石榴落花处往下7厘米处已经被切除,且石榴表皮被切割为六瓣之后,上部夹紧装置4通过上部夹持气缸45的收缩使得石榴脱离放置板33,接着,PLC控制器控制切旋电机32带动切割支板31进行旋转;使得放置板33位于切割支板31下端,而捶果装置5位于切割支板31上端,接着将被切割处理过后的石榴通过上部夹紧装置4放置到捶果装置5的放果盘51上,接着一对捶果单元52对石榴表皮进行锤击,在锤击的过程中,上部夹紧装置4控制石榴进行旋转,从而使得石榴四周均被锤击到,进而使得石榴果肉能够充分的脱离石榴表皮;
[0052] 一对捶果单元52均包括捶果气缸521、捶果支板522、捶果电机523、凸轮524、捶果杆525、捶果弹簧526和捶板527,所述的捶果气缸521为无杆气缸,捶果气缸521沿机身1从后往前水平安装在切割支板31上;捶果支板522包括捶底板5221、捶内板5222、捶外板5223和捶中板5224,捶底板5221、捶内板5222、捶外板5223与捶中板5224组成捶果支板522的“口”字型结构,且捶内板5222的高度高于捶中板5224的高度,捶果支板522通过捶底板5221安装在捶果气缸521上,捶果电机523安装在捶中板5224上且位于捶中板5224一端,凸轮524位于捶中板5224另一端,且捶果电机523主轴与凸轮524相连接;所述的捶果杆525位于凸轮524内侧且水平贯穿捶内板5222,捶果杆525外端与凸轮524侧面相接触,且捶果弹簧526一端与捶果杆525外端相固连,捶果弹簧526另一端与捶内板5222相固连,捶果杆525靠近放果盘51的一端竖直固连有扁平方形结构的捶板527;工作时,当需要对石榴表皮进行锤击,则PLC控制器控制一对捶果单元52工作,捶果电机523主轴高速旋转以带动凸轮524快速旋转,进而带动捶果杆525频繁的进行前后往复运动,进而带动捶板527对石榴果皮进行反复敲击,同时,根据不同石榴的大小,还可以使捶果气缸521工作带动捶果支板522前后运动,进而调整捶果杆525到合适位置,使得捶果装置5对石榴的敲击效果不受石榴大小的影响。
[0053] 所述的放果盘51包括放粒盘511、捶果盘512和连盘柱513,所述的放粒盘511固连在切割支板31下端面中部,所述的捶果盘512位于放粒盘511下方,且放粒盘511有捶果盘512之间通过连盘柱513相连接,放粒盘511的直径为捶果盘512直径的二至三倍。工作时,将石榴放置在放果盘51的捶果盘512上,石榴的果肉被敲击而脱离石榴果皮,并从捶果盘512落入放粒盘511;放粒盘511的直径为捶果盘512直径的二至三倍的作用是使得放粒盘511能够装更多被分离出来的果肉;
[0054] 优选的,所述的直触夹板223为弹性橡胶材质,该设计使得直触夹板233可根据石榴表面的形状进行弯曲,若直触夹板223为无弹性的扁平刚性材质,则直触夹板233在与石榴表皮进行接触时,由于其不可弯曲性,使得直触夹板223与石榴表皮为点接触或线接触,该弹性橡胶材质的选用能使得直触夹板233因弯曲而能与石榴表皮为面接触,从而能够使得左右夹紧装置2对石榴的夹紧效果更好。
[0055] 优选的,所述的切榴刀片343上端面与放置板33中部的放置孔331下端相接触;从而使得石榴刀片343能够更准确的沿放置孔33下端将石榴落花处往下7厘米处切除;
[0056] 优选的,所述的上部夹持气缸45与放置板33的放置孔331同轴;该设计使得夹持爪46能够位于放置孔33内石榴的正上方,从而能够使得夹持爪46在对石榴进行夹持时,各夹榴触板462与石榴表皮的接触更加贴合,且使得石榴表皮四周的受力更加平衡,使得石榴不会因四周受力不平衡而从夹持爪46上脱落。
[0057] 优选的,所述的夹榴触板462内侧面均匀设置有硅胶吸盘4621;硅胶吸盘4621的设计使得各夹榴触板462能够更加紧固的夹住石榴,使得石榴更加不易从夹持爪46上脱落。
[0058] 优选的,所述的放粒盘511四周均匀设置有向下方外侧延伸的放粒挡圈5111,捶果盘512四周均与设置有向上方外侧延伸的落粒滑圈5121;所述落粒滑圈5121的作用是便于石榴果肉从捶果盘512落入放粒盘511内,放粒挡圈5111的作用是防止石榴果肉从放粒盘511内落到地上。
[0059] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附权利要求书及其等效物界定。