本發(fā)明涉及椰子加工裝置，尤其涉及一種光學(xué)檢測式椰殼剝除裝置。

背景技術(shù)：

椰子具有很高的綜合應(yīng)用價(jià)值，近年來產(chǎn)量也越來越高。椰子剝殼是椰子加工中非常重要的一道工序，椰子經(jīng)過剝殼后才能進(jìn)一步深加工成相應(yīng)的產(chǎn)品。目前常用的椰子剝殼方法是人工使用大刀順著椰子外皮纖維一刀一刀砍下來，這種剝殼方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且容易傷到里面的椰肉，使椰肉后續(xù)無法處理加工，生產(chǎn)效率低下。

此外，目前市場上的椰子剝殼機(jī)都不能確保不傷及椰殼內(nèi)部的椰肉，切割深度都是靠控制加工時(shí)間確定。這些椰子剝殼機(jī)的切刀位置都是固定的，但是由于椰子表面凹凸不平且并不是規(guī)則的圓形，這樣切割時(shí)容易傷到里面的椰肉，甚至切開椰肉導(dǎo)致椰汁流出，產(chǎn)品質(zhì)量不能得到保證。

因此，一種能夠高效率剝除椰殼并不會(huì)傷及椰殼內(nèi)部椰肉的裝置，是解決目前椰子加工領(lǐng)域的關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種光學(xué)檢測式椰殼剝除裝置，該裝置能夠高效剝除椰子外殼，并且不會(huì)傷及椰殼內(nèi)部的椰肉部分。

技術(shù)方案

一種光學(xué)檢測式椰殼剝除裝置，包括椰子固定裝置，椰子固定裝置的一側(cè)設(shè)置圓形的切刀，切刀由切割電機(jī)驅(qū)動(dòng)，切割電機(jī)固定在切割壓力調(diào)節(jié)裝置上，切割壓力調(diào)節(jié)裝置使切刀緊緊貼在椰殼切割位置，避免椰子形狀不規(guī)則變化導(dǎo)致切割深度不均勻，

在切刀邊緣設(shè)置切刀齒，在切刀邊緣的表面還設(shè)置若干個(gè)顯色塊，顯色塊刮取所接觸的椰殼組織或椰肉組織，將椰殼組織或椰肉組織嵌入顯色塊內(nèi)部，改變顯色塊的反光率，

在切刀邊緣的顯色塊上方設(shè)置光學(xué)識別器，光學(xué)識別器通過內(nèi)部光敏探頭檢測顯色塊的反光率變化，光學(xué)識別器檢測到顯色塊反光率增大時(shí)，判定切刀已經(jīng)切割至椰肉，切刀停止對椰殼的切割，保證椰肉的完整。

進(jìn)一步，所述顯色塊包括顯色塊基座，顯色塊基座上設(shè)置半圓錐形刮刀，半圓錐形刮刀中部開有貫通半圓錐形刮刀兩端的變色槽。

進(jìn)一步，所述光學(xué)識別器包括設(shè)置在光學(xué)識別器底板中部的光敏探頭，光敏探頭周邊均勻設(shè)置若干個(gè)點(diǎn)光源。

進(jìn)一步，所述椰子固定裝置包括豎直向上設(shè)置在裝置底座上的轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上連接有下固定盤，下固定盤的上表面中部設(shè)置若干個(gè)下固定桿，若干個(gè)下固定桿與下固定盤呈10～80度夾角、并呈花瓣?duì)罹鶆虬l(fā)散設(shè)置；下固定盤正對的上方設(shè)置上固定盤，上固定盤下表面中部設(shè)置若干個(gè)上固定桿，各個(gè)上固定桿與上固定盤呈10～80度夾角、并呈花瓣?duì)罹鶆虬l(fā)散設(shè)置，上固定盤的上部設(shè)置有啟動(dòng)氣缸，啟動(dòng)氣缸通過第一滾動(dòng)軸承固定在裝置框架上，使啟動(dòng)氣缸及上固定盤能隨椰子轉(zhuǎn)動(dòng)，通過啟動(dòng)氣缸調(diào)節(jié)上固定盤與下固定盤之間距離，便于取放椰子。

進(jìn)一步，所述椰子固定裝置一側(cè)設(shè)置手指旋轉(zhuǎn)氣缸，手指旋轉(zhuǎn)氣缸固定在裝置的框架上，手指旋轉(zhuǎn)氣缸帶有夾指的一端用于夾住椰子，并使椰子旋轉(zhuǎn)一定角度，再次在椰子表面切割多個(gè)交叉的切口。

進(jìn)一步，上固定桿的一端固定在上固定盤上，另一端的自由端還連接有彈性桿；所述下固定桿的一端固定在下固定盤上，另一端的自由端亦連接有彈性桿，彈性桿與椰子外殼彈性配合，將椰子固定牢固。

進(jìn)一步，所述彈性桿自由端端點(diǎn)處設(shè)置圓形墊片，圓形墊片與椰子貼合，將椰子固定更加牢固。

進(jìn)一步，所述切割壓力調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置在裝置的底座上的滑軌，滑軌上設(shè)置滑塊，滑塊一側(cè)連接往復(fù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，滑塊上設(shè)置有豎直的滑塊連接板，滑塊連接板一側(cè)上端通過施壓彈簧連接至施壓板側(cè)面，施壓板該側(cè)面下端通過第一銷軸連接固定連桿，固定連桿另一端固定在滑塊連接板側(cè)面，

施壓板另一側(cè)面上部固定設(shè)置第二滾動(dòng)軸承，切刀轉(zhuǎn)軸的上端設(shè)置在第二滾動(dòng)軸承內(nèi)，切刀轉(zhuǎn)軸中部設(shè)置切刀和切刀擋盤，切刀轉(zhuǎn)軸下端連接至切割電機(jī)的轉(zhuǎn)軸，切割電機(jī)固定在施壓板上。

進(jìn)一步，所述滑塊一側(cè)通過第二銷軸連接推桿，推桿另一端與往復(fù)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸偏心連接，往復(fù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑塊在滑軌上左右滑動(dòng)。

進(jìn)一步，驅(qū)動(dòng)切刀的切割電機(jī)和光學(xué)識別器均與控制器連接。

有益效果

本發(fā)明提供一種光學(xué)檢測式椰殼剝除裝置，該裝置通過切刀邊緣的顯色塊將切口內(nèi)部的椰子組織刮出，通過光學(xué)識別器檢測椰子組織的反光率，進(jìn)而判定出目前切刀所切割椰子的位置，當(dāng)切刀切割至椰子內(nèi)部椰肉時(shí)，及時(shí)停止對椰殼的切割，防止損傷椰肉。該裝置利用光學(xué)檢測技術(shù)，準(zhǔn)確判定切割深度是否達(dá)到椰肉組織，對椰殼切割深度恰當(dāng)，既不會(huì)切割深度不夠?qū)е乱瑲]有被完全切開，也不會(huì)伸入切割椰肉，導(dǎo)致椰肉被切碎，因此提高了椰子加工的質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明光學(xué)檢測式椰殼剝除裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明下固定盤結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明切刀主視圖；

圖4為本發(fā)明切刀邊緣表面設(shè)置的顯色塊的立體示意圖；

圖5為本發(fā)明切刀邊緣表面設(shè)置的顯色塊的主視圖；

圖6為本發(fā)明切刀邊緣表面設(shè)置的顯色塊的左視圖；

圖7為本發(fā)明切刀邊緣表面設(shè)置的顯色塊的俯視圖；

圖8為本發(fā)明切刀空轉(zhuǎn)時(shí)光學(xué)識別器檢測光線的光路圖；

圖9為本發(fā)明切刀切割椰殼部分時(shí)光學(xué)識別器檢測光線的光路圖；

圖10為本發(fā)明切刀切割椰肉部分時(shí)光學(xué)識別器檢測光線的光路圖；

圖11為本發(fā)明光學(xué)識別器的仰視圖；

其中：1-底座，2-轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，3-第一聯(lián)軸器，4-下固定盤，51-下固定桿，52-上固定桿，6-手指氣缸，7-圓形墊片，8-彈性桿，10-上固定盤，11-啟動(dòng)氣缸，12-第一滾動(dòng)軸承，13-第二滾動(dòng)軸承，14-施壓彈簧，15-施壓板，1501-第一銷軸，1502-固定連桿，16-光學(xué)識別器，1601-光敏探頭，1602-點(diǎn)光源，1603-光學(xué)識別器底板，17-切刀，1701-切刀盤體，1702-切刀齒，18-往復(fù)電機(jī)，19-第二聯(lián)軸器，20-切割電機(jī)，21-滑塊連接板，22-滑軌，2201-滑塊，23-推桿，24-顯色塊，2401-顯色塊基座，2402-半圓錐形刮刀，2403-變色槽，2404-椰殼組織，2405-椰肉組織，25-光線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

一種光學(xué)檢測式椰殼剝除裝置，包括底座1，底座上豎直設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過第一聯(lián)軸器3連接下固定盤4，下固定盤的上表面中部設(shè)置下固定桿51，下固定桿51共有若干個(gè)，下固定桿51與下固定盤4呈10～80度夾角、呈花瓣?duì)罹鶆虬l(fā)散設(shè)置。在下固定桿51的上方設(shè)置上固定盤10，上固定盤10的下表面中部設(shè)置若干個(gè)上固定桿52，上固定桿52與上固定盤10呈10～80度夾角、并呈花瓣?duì)罹鶆虬l(fā)散設(shè)置在上固定盤下表面中部。上固定盤的中心與下固定盤的中心正對，便于上固定桿與下固定桿將椰子夾緊。

所述上固定桿、下固定桿的自由端的還設(shè)置有彈性桿8，并且在彈性桿自由端還設(shè)置圓形墊片7，利用彈性桿的形變和圓形墊片的形變將椰子緊緊夾住，防止脫落。

所述上固定盤上面連接有啟動(dòng)氣缸11，啟動(dòng)氣缸另一端固定在第一滾動(dòng)軸承12上，第一滾動(dòng)軸承固定在裝置的外框架上。

在上固定盤和下固定盤之間區(qū)域的右側(cè)設(shè)置有切割裝置，所述切割裝置包括設(shè)置在底座1上的滑軌22，滑軌22上設(shè)置滑塊2201，滑塊上固定有豎直設(shè)置的滑塊連接板21，滑塊連接板21的左側(cè)上端通過施壓彈簧14連接豎直設(shè)置的施壓板15，施壓板15的下端通過第一銷軸1501與固定連桿1502的一端連接，固定連桿的另一端固定在滑塊連接板的下部。

施壓板的左側(cè)面的上部固定有第二滾動(dòng)軸承13，第二滾動(dòng)軸承上豎直設(shè)置有切刀轉(zhuǎn)軸，切刀轉(zhuǎn)軸的下端通過第二聯(lián)軸器19與切割電機(jī)20的轉(zhuǎn)軸連接，切割電機(jī)20一側(cè)固定在施壓板的左側(cè)。切刀轉(zhuǎn)軸的中部水平設(shè)置有圓盤形的切刀17，切刀的表面密集排布有顯色塊。顯色塊包括顯色塊基座2401、在顯色塊基座上設(shè)置半圓錐形刮刀2402，半圓錐形刮刀一端至另一端的半徑逐步減小，并且半圓錐形刮刀半徑逐步增大的方向與刮刀轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，當(dāng)切刀切入椰子內(nèi)部后，切刀表面設(shè)置的微小的半圓錐形刮刀與椰子的切口側(cè)壁相接觸，并刮下半圓錐形刮刀所接觸的椰殼或者椰肉，所刮下的椰殼組織2404或者椰肉組織2405塞進(jìn)半圓錐形刮刀內(nèi)部。在半圓錐形刮刀的中部開有貫通半圓錐形刮刀兩端的變色槽2403，通過變色槽形成的缺口，使半圓錐形刮刀內(nèi)部的椰殼或者椰肉顯露出來。由于椰肉或者椰殼顏色不一致，椰肉相比于椰殼顏色更白。因此，當(dāng)半圓錐形刮刀內(nèi)部填充椰肉時(shí)，切刀表面的反光率更高；當(dāng)半圓錐形刮刀內(nèi)部填充椰殼材料時(shí)，切刀表面的反光率相對比較低。

在切刀設(shè)置有半圓錐形刮刀的表面上方設(shè)置光學(xué)識別器16，并且驅(qū)動(dòng)切刀轉(zhuǎn)動(dòng)的切割電機(jī)和光學(xué)識別器均與控制器連接，所示光學(xué)識別器包括光學(xué)識別器底板1603，在光學(xué)識別器底板中部設(shè)置光敏探頭1601，在光敏探頭周邊均勻排布有若干個(gè)點(diǎn)光源1602。點(diǎn)光源發(fā)出的光照射切刀的表面，經(jīng)過切刀表面反射后，返回光敏探頭。當(dāng)切刀切割椰殼時(shí)，在切刀表面半圓錐形刮刀內(nèi)部嵌有椰殼組織2404，此時(shí)半圓錐形刮刀中部的變色槽顯現(xiàn)出椰殼組織的顏色，此時(shí)切刀表面的反光率較低，光敏探頭收到的光信號強(qiáng)度亦較低；當(dāng)切刀切開椰殼，切入白色椰肉部分時(shí)，椰肉組織2405嵌入切刀表面邊緣區(qū)域的半圓錐形刮刀內(nèi)部，此時(shí)半圓錐形刮刀中部的變色槽顯現(xiàn)出椰肉組織的顏色，由于椰肉較白，使得切刀邊緣表面的反光率變高，此時(shí)設(shè)置在切刀表面邊緣上方的光敏探頭收到的光信號強(qiáng)度增大，與光敏探頭連接的控制器判斷出切刀已切至椰肉部分，便立即停止切割電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，停止對椰子的切割。從而實(shí)現(xiàn)將椰殼切開，而不傷及內(nèi)部的椰肉部分。

本實(shí)施例中對切刀表面的反光率進(jìn)行檢測，從而判定出目前切刀切割的是椰殼部分還是椰肉部分。亦可在切刀表面設(shè)置粗糙層，并在將光學(xué)識別器替換為顏色傳感器。當(dāng)切刀表面的粗糙層附有椰殼組織或椰肉組織時(shí)，粗糙層顏色變換，從而被顏色傳感器探測到，及時(shí)控制切刀停止切割椰殼，防止傷及椰肉。

所述滑塊一端通過第二銷軸連接有推桿23，推桿的另一端通過第三銷軸與往復(fù)電機(jī)18的轉(zhuǎn)軸偏心連接，使往復(fù)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成滑塊在滑軌上的往復(fù)滑動(dòng)。進(jìn)而帶動(dòng)滑塊連接板前后滑動(dòng)，使得施壓板上的切刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

為了給椰殼不同位置切出切口，在上固定盤、下固定盤之間的椰子的左側(cè)還設(shè)置手指旋轉(zhuǎn)氣缸6，手指旋轉(zhuǎn)氣缸固定在本裝置的框架上。手指旋轉(zhuǎn)氣缸一端伸出若干根夾指，通過調(diào)節(jié)夾指的長度和之間的夾力，將椰子夾住。然后手指旋轉(zhuǎn)氣缸通過夾指帶動(dòng)椰子轉(zhuǎn)動(dòng)，使椰子翻轉(zhuǎn)一定角度。

本裝置使用流程如下，首先將椰子放在下固定盤上的下固定桿之間，然后啟動(dòng)氣缸11將上固定盤向下移動(dòng)，下固定盤下表面固定的上固定桿將椰子緊緊夾緊。然后轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)椰子水平轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)通過往復(fù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑塊在滑軌上滑動(dòng)，使切刀向椰子移動(dòng)，同時(shí)開啟切割電機(jī)20帶動(dòng)切刀轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)切刀邊緣移動(dòng)至椰殼表面時(shí)，對椰殼進(jìn)行切割。由于椰子不斷水平轉(zhuǎn)動(dòng)，最終在椰子水平方向切出環(huán)形的一圈切口。當(dāng)切刀切入椰殼內(nèi)部一定距離后，切刀切開椰殼，并稍微切入椰肉部分，此時(shí)在切刀表面的邊緣上設(shè)置的半圓錐形刮刀內(nèi)部嵌有的椰殼組織被替換成白色椰肉組織，此時(shí)切刀上方光敏探頭探測到光強(qiáng)度變換，判斷出椰殼切割完畢，從而停止繼續(xù)切割。

此后使切刀所在的施壓板、滑塊連接板在滑塊上反向滑動(dòng)，使切刀遠(yuǎn)離椰子。然后驅(qū)動(dòng)上固定盤向上移動(dòng)，松開椰子。然后驅(qū)動(dòng)手指旋轉(zhuǎn)氣缸將椰子夾住后，使椰子轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后，將椰子翻轉(zhuǎn)一定角度后，再將椰子夾在上固定盤與下固定盤之間，再次對椰子進(jìn)行切割。經(jīng)過兩次或者更多次切割以后，在椰殼上形成多個(gè)交叉狀環(huán)形切口，可以方便的將椰殼除去，得到完整的球形椰肉。

本實(shí)施例中滑塊連接板與施壓板的上端通過施壓彈簧連接、下端通過轉(zhuǎn)軸連接。當(dāng)切刀緊緊壓在椰子上時(shí)，切刀對椰子的壓力在施壓彈簧的調(diào)節(jié)下，不至于過大，損壞裝置，也不至于過小，降低切割效率。