一种剖析绞丝式椰子去壳机的研制.docx

一种剖析绞丝式椰子去壳机的研制 棕榈是一种重要的热带原材料，具有全身的利用和开发价值。对成熟的椰子进行深加工, 主要包括两方面的处理过程, 一是机械加工部分, 即剥衣、去壳、绞丝、榨汁等;二是生物工程技术处理部分, 比如椰子水发酵后制作食用纤维。绞丝是椰子榨汁前必需的工序, 本设计中的椰子自动去壳绞丝生产线, 对降低椰子深加工产业的生产成本, 提高椰子深加工产业生产效率, 改善生产环境, 提高椰子产品附加值, 都具有重要意义。本生产线的另一大特色是将椰壳一切为二后保留下来, 可用作工艺品初级材料, 从而进一步提高椰子产品深加工附加值。 一、 生产核心两场工程,确保了该设备的运行效率 先把椰子从中间切开, 然后把两半椰子拉开一定距离, 进入下道工序, 此时有两把椰丝刀从切开的面进入, 对椰肉进行刮切, 把两个半块椰子刮切完毕后机器就完成工作。为提高该设备的生产效率, 设备采用了六个生产工位循环工作, 这六个生产工位装在输送链上, 作腰圆形轨迹运动, 这些工位上的零部件, 在PLC和伺服电机的共同作用下, 柔性机械手夹持着椰子完成直线运动, 椰丝刀完成自身旋转和X、Y进给运动, 该工位的工作内容完成后运行到下一工位。第一道工位主要是用柔性机械手夹持椰子, 第二道工位对椰子进行剖分, 第三道工位对椰肉进行刮削, 第四道工位松放椰壳。在第二道和第三道工位处都有旋转刀具, 分别对椰子进行剖分和刮削 (见图Ⅰ) 。 二、 左、下夹持臂、下夹持臂、下夹持臂、前夹持臂、前夹持臂、前夹持臂2. 通过上料机构把大小不等的椰子1准确地送至柔性机械手的夹持范围。在上料前, 调整支架4和滑轨8之间的相对位置, 使上下夹持臂的中心和柔性机械手的中心等高, 然后通过手摇或伺服电机 (可选配) , 打开上下夹持臂2和3, 通过人工或上料机械手 (可选配) 把椰子放到上下夹持臂的中间, 然后摇动手柄5, 带动凸轮6旋转, 使上下夹持臂在拉簧5的作用下夹持住椰子, 由于上下夹持臂是同时往椰子中心运动, 因而无论椰子大小, 椰子的中心与柔性机械手的中心始终等高, 此时通过人工或电机推动滑轨8 (可选配) , 把椰子送入左右柔性机械手的中间 (见图Ⅱ) 。 三、 控制好,在形成推动和进入料油处的克氏针内的出液管出结构设计 在本设计中采用了柔性机械手, 它的工作原理是, 在圆周方向有三个夹持臂4, 圆锥推座2在气缸1的带动下控制夹持臂的开合, 在传感器的检测下, 当有椰子进入机械手的夹持工位时, PLC传递指令给电磁阀, 使气缸带动圆锥推座2朝前运动, 夹持臂4在其作用下, 开始朝中间合拢, 夹紧椰子。如果气缸1做退回运动, 夹持臂在复位弹簧5的拉力下, 松开椰子。它的创新之处在于两个方面, 第一, 柔性机械手在圆周方向有三个爪组成, 使用同一动力, 而每个爪的动作可以独立运动, 当其中的一个爪被椰子挡住时, 另外两个爪可以继续动作, 直到抓住不规则的椰子。第二, 柔性机械手的前部由机械机构组成, 后部的动力由气动系统提供, 这样既可以保证动作的柔和, 又可以保证大小椰子所需要的行程。 (见图Ⅲ) 四、 到下一工况阶段 当左右机械手夹持住椰子2后, 在输送链的驱动下, 运行到下一工位即分切工位, 锯片刀5由电机带动自转, 同时由伺服电机带动锯片刀5和电机上下移动, 当切刀朝上移动时, 把椰子2从中切开, 从而完成分切动作 (见图Ⅳ) 。 五、 椰丝刀三轴联动加工原理 当分切完成后, 椰子在输送带6的带动下, 进入绞丝工位, 同时柔性机械手5在槽型凸轮10的作用下, 两半的椰子拉开一定的距离, 椰丝刀3在电机1的带动下高速旋转 (1440n/min) , 同时电机1在电机固定架2的带动下, 沿X轴和Y轴进给, 而电机固定架2的X、Y轴的运动, 其动力来自于X轴伺服电机和Y轴伺服电机 (图中未标出) , 此时柔性机械手5夹持着椰子4, 以支座7为支撑, 在伺服电机11 (直线型) 推动下, 沿Z轴方向运动, 即把椰子2送向旋转的椰丝刀, 椰肉在椰丝刀的作用下, 变成椰丝落入椰丝槽13, 并由之导出, 以上动作是两侧同时进行。柔性机械手5的中心轴与椰丝刀的中心是重合的, 当椰子和椰丝刀接触时, 椰丝刀首先切除的是椰子的中心部位, 当椰丝刀进入椰肉的一定深度后, 椰丝刀在X轴伺服电机和Y轴伺服电机带动下, 开始做圆周运动, 以后的圆周运动总比前一次的圆周运动的直径要大, 直至椰子的外壳, 当椰丝刀碰到椰子的外壳时, 由于椰子的壳较硬, 会发出较大的噪音, 噪音传感器12会被触发, PLC接到信号并给X、Y轴伺服电机发出指令, 停止做圆周运动, 同时PLC也给伺服电机11发出指令, 沿z轴方向继续运动, 运动的距离即一个椰丝刀刃区的长度, 然后椰丝刀继续做由小到大的圆周运动,