一种具有自动对中功能的莲子去心机

本发明涉及莲子加工领域，特别是涉及一种具有自动对中功能的莲子去心机。属于农业设备。

背景技术：

1、莲子是一种重要的农产品，具有很高的食用和药用价值，在我国南部地区广泛种植。莲子由莲仁和莲心组成，莲心味道苦涩，因此用作食材前需要将其去除。干莲子含水率低、硬度高，普遍采用钻孔工艺去除莲心。现阶段，莲心去除包括手工作业和机械作业两种形式，其中手工作业靠人工操作钻头去除莲心，存在劳动强度大、加工质量稳定性不高、加工效率低、安全风险高、卫生隐患大等问题；而机械作业虽然大幅减轻了劳动强度，但仍有不完善之处：专利cn101716017b公布的全自动莲子去心机不具有自动对中功能，由于莲子大小不同，导致莲心不能完会去除，加工损耗大，而专利文件cn103070455b公布的一种可自适应莲子大小的莲子去心机虽然提出了自适应加工方法，解决了自动对中功能，但由于是纯机械控制，其机械结构复杂，制造成本高，生产效率低。因此，研制一种兼具制造组装简便、自动化程度高、可自动对中等特点的莲子机就显得尤为必要。

技术实现思路

1、为克服现有技术的不足，本发明提供了一种具有自动对中功能的莲子去心机。

2、本发明采用的方案是：一种具有自动对中功能的莲子去心机，包括机架、进给装置、去心装置、定心对中装置、送料装置、控制系统等，其特征在于：

3、所述进给装置通过导轨与机架活动连接，由进给气缸驱动滑台前后运动；进给气缸在执行进给动作时，通过电磁阀切换不同节流阀来调节出气流量，实现进给装置快进模式和工进模式切换；所述滑台上安装有多组导柱，每个导柱上附有缓冲机构，多组去心装置通过多组导柱与滑台相连；所述去心装置包含去心电机、钻头和电机支架，钻头安装在去心电机的主轴上，去心电机安装在电机支架上，电机支架通过导套与导柱活动连接；

4、所述定心对中装置由基座及多组定心机构与多组压紧对中机构组成，其组数与去心装置的组数相同，位于去心装置和送料装置之间；定心机构包含调姿机构和挡料机构；调姿机构活动安装在基座上，含有一对定心轮及驱动带轮，定心轮由定心电机通过带传动驱动其同向旋转；挡料机构位于其中一侧定心轮的上方，包含围挡和闸板；围挡固结在基座上；闸板由挡料气缸驱动其上下运动；闸板落下时，挡料机构与定心轮形成包围空间，供莲子预调姿；闸板抬起时，挡料机构出现一开口，供莲子滚入两定心轮间进行姿态调整；所述压紧对中机构包括滑动杆、上连杆和下连杆；滑动杆通过直线轴承活动安装在基座顶部，滑动杆底部安装有压轮，压轮与定心轮间的莲子接触；上连杆与滑动杆铰接，下连杆分别与上连杆和基座底部铰接；上连杆与下连杆铰接处装有滚子，去心装置中的电机支架搭接在滚子上，当莲子直径变化时，通过压轮、滑动杆、上连杆、下连杆及滚子控制电机支架上下运动，实现钻头轴线与莲子轴线对齐；滑动杆正面外侧装有卸料板，卸料板与定心轮端面的距离大于最大莲子直径，卸料板上开有供钻头通过的条形孔，其宽度大于钻头直径小于最小莲子直径；钻头完成钻削去芯后从条形孔中退出时，莲子被卸料板挡在内侧，从而实现去心后莲子与钻头自动分离；

5、所述送料装置由料斗、搅料机构和顶料机构组成；所述搅料机构包含搅料气缸、搅料轴；所述顶料机构至少包含一组顶杆支座、顶料气缸和顶料杆；所述料斗其前方开有多个与去心装置组数相对应的出料口，每个出料口的外侧对应安装有出料导槽，在出料口的背面，布置有多组顶料杆，料斗底部设有多个与顶料杆对应的集料空间；多组顶料杆安装在顶杆支座上，由顶料气缸驱动沿料斗内壁作上下运动；顶料杆上端为斜面，且中间开有圆弧形溜槽，溜槽宽度和顶料杆的厚度均小于20mm，顶料杆与料斗内壁配合，实现从料斗中抓取单颗莲子；顶料杆上升到最高位置时，圆弧形溜槽的最低点高于料斗出料口的底边，可使莲子从圆弧形溜槽中自动进入出料口；料斗内部安装有搅料轴，搅料轴上固定有搅料片和搅料连接板，搅料气缸与搅料连接板铰接，搅料气缸通过气缸铰支座固定在料斗上，搅料气缸伸缩时，带动搅料轴在一定角度范围内摆动实现搅料运动，防止莲子架空；

6、所述控制系统包括plc控制器、电磁阀组和安装于各气缸上的接近开关等部件，plc控制器根据去心工作流程和所检测的气缸位置信息，控制各电磁阀通断，实现快速自动去心。

7、作为本方案的进一步优化与限定，每组所述压紧对中机构由联动横杆共同串联；所述举升气缸与联动横杆铰接，驱动联动横杆升降，联动横杆带动各组压紧对中机构同时升降，所述去心装置因与压紧对中机构搭接而从动升降，确保钻头对准被压紧后莲子中心。

8、作为本方案的进一步优化与限定，所述定心机构与定心电机上装有皮带轮，定心机构与定心电机间通过皮带传动；皮带由活动安装在定心对中装置上的惰轮张紧。

9、作为本方案的进一步优化与限定，机架下方装有出料斗，莲子被去心后从定心对中装置落入出料斗，并沿出料斗斜面滚出机器，进入外部收集容器；所述机架底部装有脚轮，便于机器移动。

10、作为本方案的进一步优化与限定，所述气动系统包括气源、三联件、二位五通电磁阀、二位三通电磁阀和阀座；气体由气源接入三联件过滤器入口，通过三联件后由其油雾分离器流出，由气管接入阀座，阀座公共排气口装有消声器，以减小排气口处气流扰动与噪声；阀座上安装有二位五通电磁阀，二位五通电磁阀上部气孔分别连接各气缸对应气孔，其中，每条直连二位五通电磁阀的气管上，均设置有节流阀，用以降低或升高各回路气压，以实现对各执行器的调速；二位五通电磁阀与进给气缸的其中一条气路上插入有一分支气路，支路与干路间由二位三通电磁阀连接，每条支路上装有节流阀，二位五通电磁阀、二位三通电磁阀和节流阀配合，控制所述进给装置实现快进、工进模式之间的切换。

11、作为本方案的进一步优化与限定，电控系统包括直流电源、继电器、行程开关、控制终端和物理开关；一组物理开关接在总线上，用于控制电控系统的上电与断电；定心电机与一组继电器串联接在总线上，控制终端通过继电器控制定心电机启停；直流电源高压段与定心电机并联于总线上；直流电源低压段分别接入去心电机和控制终端，以实现对整个系统低压部分的供电；去心电机依次并联，第二组继电器与去心电机分别串联，控制终端通过第二组继电器实现对全部去心电机的启停控制；控制终端的输入端接收来自行程开关的信号，以控制接在控制终端输出端的二位五通电磁阀和二位三通电磁阀的换向，从而实现对所述各执行器的控制。

12、作为本方案的进一步优化与限定，所述导轨有两条，中间间隔一定距离，所述进给气缸安装在两条导轨之间，以实现更加稳定的进给过程。

13、作为本方案的进一步优化与限定，所述退料板通孔选用腰圆孔，以提高对钻头调心时微小误差的包容程度。

14、作为本发明的进一步优化与限定，所述皮带轮选用同步带轮，所述皮带选用同步带。

15、作为本发明的进一步优化与限定，所述缓冲装置由直线导柱与直线轴承组成。

16、作为本方案的进一步优化与限定，所述控制终端可择plc一体机作为所述控制终端；在所述控制终端输出端加装报警器，以提示使用者设备故障，及时停机检修；为防止所述第二组继电器控制电流过大，作为优选，还应在加入第三层继电器用以控制第二组所述继电器的开闭；为防止所述直流电源与所述去心电机间电流过大，还应在线路中加入可承载大电流的分线端子排；所述控制终端输入端可以加装断刀侦测传感器，以保证设备运行的安全性；加装外部物理启停开关和复位键，用来在所述控制终端黑屏时，确保机器的正常使用；应在所述电控系统中加入电感、电抗和合适的电阻，以保证各线路稳定运行不烧毁。

17、与现有技术相比较，本发明的有益效果是：本发明采用气动执行器驱动莲子去心工艺中的每道工序，将用于完成每道工序的装置模块化和自动化，可以分开对每道工序进行单独调试和调速，既便于加工前整机调试和故障排除，也便于后期修配升级。本发明利用装在气缸不同位置的传感器测得气缸实时状态并发送给控制终端，经由控制终端处理分析后控制相应电磁阀和电机做出进一步动作，从而精确实现对每道工序时序的把控。本发明可有效提升莲子的去心效率，在保证工序时序正确性的同时，提高设备的运行速度、可修配性和运行安全性，从而有效提升莲子去心加工质量并大幅减小经济损失和资源浪费。