一种水果自动化去核设备的制作方法
本发明涉及水果加工设备，具体为一种水果自动化去核设备。
背景技术：
1、在水果深加工行业中，去核工序是水果罐头、果脯、果干及鲜切水果等产品生产中的关键环节。
2、目前，已有部分自动化水果去核设备投入应用，但其在技术层面仍存在以下亟待解决的具体问题：
3、首先，现有设备在水果抓取环节多采用步进式定位方式，即上料传送带需间歇启停，以便于机械手或定位机构对静止状态下的水果进行抓取和转移。这种工作模式导致传送带频繁启停，不仅降低了整线运行速度和生产节拍，而且对输送电机和传动机构造成较大的冲击磨损，缩短了设备使用寿命。同时，由于传送带的间歇运动，来料无法连续供给，上游排序装置被迫间歇工作，整条产线的效率受制于抓取工位的停顿时间，难以满足大规模连续化生产的需求。
4、其次，水果在去核过程中的定位与夹持方式较为简陋。由于水果为类球形或椭球形物料，表面光滑且尺寸存在个体差异，单方向夹持难以克服去核刀具旋转切入时产生的侧向力和上拔力，水果在切削过程中容易发生滚动、偏斜或窜动，导致去核刀无法对准水果的几何中心，造成果核切除不彻底或果肉过度切除的质量问题。
5、为此，提出一种水果自动化去核设备。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种水果自动化去核设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水果自动化去核设备，包括沿水果输送方向依次设置的自动上料与排序模块、视觉定位与机器人抓取模块、多轴气缸协同去核模块、下料与果肉果核分离模块；
3、所述自动上料与排序模块包括上料传送带、分流装置、反正面分流治具、翻转装置和等距分离装置；
4、所述视觉定位与机器人抓取模块包括视觉系统、蜘蛛手机器人和编码器；
5、所述多轴气缸协同去核模块包括前后传动气缸、左右传动气缸、上下传动气缸、定位气缸、旋转气缸、产品治具、压板和去核刀；
6、所述下料与果肉果核分离模块包括下料传送带和振动筛。
7、优选的，所述反正面分流治具设置于分流装置下游，根据水果花萼朝向对水果进行正反面筛选，正面水果直行通过进入主流水线，反面水果被导向旁侧出口；所述翻转装置设置于反正面分流治具旁侧出口处，将反面水果翻转180度后重新汇入主流水线。
8、优选的，所述等距分离装置通过时间继电器与两个气缸交叉动作，使水果以固定间距依次输出。
9、优选的，所述视觉系统包括拍照相机、光电感应传感器和视觉软件，当水果遮挡光电感应传感器时触发拍照相机进行拍照，视觉软件识别水果轮廓、姿态及中心坐标，计算出水果的坐标和旋转角度，并绑定拍照瞬间时编码器的位置数据，将视觉坐标转换为机器人基坐标系下的目标抓取位姿发送给蜘蛛手机器人的控制器。
10、优选的，所述蜘蛛手机器人实时读取编码器的位置数据，持续修正水果的实时移动位置，根据上料传送带和下料传送带的输送速度和水果初始位置实时预判水果行进轨迹，同步跟随运动并在动态条件下完成抓取，抓取后放入产品治具中。
11、优选的，所述产品治具安装于旋转气缸的输出端，所述前后传动气缸驱动产品治具在前后方向移动，所述上下传动气缸驱动压板在上下方向移动，从上方压紧位于产品治具内的水果，所述定位气缸设置于产品治具下方，从底部将水果向上顶实，所述左右传动气缸驱动去核刀旋转，完成去核动作。
12、优选的，所述多轴气缸协同去核模块设置有若干个，可同时对多个水果进行去核作业。
13、优选的，所述旋转气缸在去核完成后旋转180度，将水果从产品治具中倒出至下料传送带，然后回位等待下一个水果。
14、优选的，所述振动筛设置于下料传送带末端，通过高频振动使去核后的果肉与果核分离，果核从振动筛上的筛孔落下。
15、优选的，所述编码器安装于上料传送带或下料传送带的驱动轴上，实时采集上料传送带或下料传送带的位移脉冲，为蜘蛛手机器人的动态跟踪抓取提供位置数据。
16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17、本设备实现全流程自动化与高节拍生产，大幅提升去核效率，本设备的去核全过程无需人工干预，利用了蜘蛛手机器人配合编码器实现的动态跟随抓取，能够在上料传送带不停止的前提下完成水果的精准拾取，消除了传统定位方式中需要间歇停机的等待时间，同时，多轴气缸协同去核模块可设置若干个并行工位，多个水果同时进行去核作业，使得整机生产节拍显著提高，有效满足大规模工业化生产需求。
18、本设备通过视觉系统坐标引导的蜘蛛手机器人精准放置、压板从上方环形压紧水果和定位气缸从底部向上顶实水果的三重定位与刚性夹持，提高了去核精度和果肉完整性，其中，压板的环形结构设置避开了去核刀的切入路径，在压紧水果外周的同时不干涉切割动作，底部定位气缸的顶实动作使水果在产品治具的放置腔内被完全约束，这种刚性的上下对顶夹持方式保证了水果中心轴线与去核刀旋转轴线的高度重合，避免了偏刀造成的果肉过度切除或果核残留，显著提高了去核质量和果肉得率。
19、本设备通过上料传送带和下料传送带的相同输送速度，配合编码器的实时位置反馈，使得视觉系统定位、蜘蛛手机器人抓取和多轴气缸协同去核模块的时间基准完全统一，确保了各工位之间的动作节拍匹配，避免了因速度差异导致的物料堆积或空载现象，同时，各模块在空间上沿输送方向依次排布，且每个多轴气缸协同去核模块均独立设置，大大提高了本设备的可靠性，降低了停机损失。
1.一种水果自动化去核设备，其特征在于：包括沿水果输送方向依次设置的自动上料与排序模块、视觉定位与机器人抓取模块、多轴气缸协同去核模块（8）、下料与果肉果核分离模块；
2.根据权利要求1所述的一种水果自动化去核设备，其特征在于：所述反正面分流治具（7）设置于分流装置（2）下游，根据水果花萼朝向对水果进行正反面筛选，正面水果直行通过进入主流水线，反面水果被导向旁侧出口；所述翻转装置（3）设置于反正面分流治具（7）旁侧出口处，将反面水果翻转180度后重新汇入主流水线。
3.根据权利要求1所述的一种水果自动化去核设备，其特征在于：所述等距分离装置（4）通过时间继电器与两个气缸交叉动作，使水果以固定间距依次输出。
4.根据权利要求1所述的一种水果自动化去核设备，其特征在于：所述视觉系统（5）包括拍照相机、光电感应传感器和视觉软件，当水果遮挡光电感应传感器时触发拍照相机进行拍照，视觉软件识别水果轮廓、姿态及中心坐标，计算出水果的坐标和旋转角度，并绑定拍照瞬间时编码器（12）的位置数据，将视觉坐标转换为机器人基坐标系下的目标抓取位姿发送给蜘蛛手机器人（6）的控制器。
5.根据权利要求1和4所述的一种水果自动化去核设备，其特征在于：所述蜘蛛手机器人（6）实时读取编码器（12）的位置数据，持续修正水果的实时移动位置，根据上料传送带（1）和下料传送带（11）的输送速度和水果初始位置实时预判水果行进轨迹，同步跟随运动并在动态条件下完成抓取，抓取后放入产品治具（88）中。
6.根据权利要求1所述的一种水果自动化去核设备，其特征在于：所述产品治具（88）安装于旋转气缸（87）的输出端，所述前后传动气缸（84）驱动产品治具（88）在前后方向移动，所述上下传动气缸（86）驱动压板（812）在上下方向移动，从上方压紧位于产品治具（88）内的水果，所述定位气缸（811）设置于产品治具（88）下方，从底部将水果向上顶实，所述左右传动气缸（83）驱动去核刀（813）旋转，完成去核动作。
7.根据权利要求1和6所述的一种水果自动化去核设备，其特征在于：所述多轴气缸协同去核模块（8）设置有若干个，可同时对多个水果进行去核作业。
8.根据权利要求1所述的一种水果自动化去核设备，其特征在于：所述旋转气缸（87）在去核完成后旋转180度，将水果从产品治具（88）中倒出至下料传送带（11），然后回位等待下一个水果。
9.根据权利要求1所述的一种水果自动化去核设备，其特征在于：所述振动筛（13）设置于下料传送带（11）末端，通过高频振动使去核后的果肉与果核分离，果核从振动筛（13）上的筛孔落下。
10.根据权利要求1所述的一种水果自动化去核设备，其特征在于：所述编码器（12）安装于上料传送带（1）或下料传送带（11）的驱动轴上，实时采集上料传送带（1）或下料传送带（11）的位移脉冲，为蜘蛛手机器人（6）的动态跟踪抓取提供位置数据。
