[发明专利]一种利用椰青电容特征的椰子自动开孔设备及其工作方法

说明书

本发明提供了一种利用椰青电容特征的椰子自动开孔设备及其工作方法，包括：用于将椰子抱紧的抱紧爪；用于驱动抱紧爪抱紧或松开的抱紧电机；用于对椰子进行开孔的切刀；用于驱动切刀运动的切刀进给装置；用于驱动切刀旋转的切刀旋转驱动电机；用于在椰子开孔过程中利用椰青电容特征对开孔状态进行识别的工作状态识别单元；用于根据工作状态识别单元的信号，控制椰子抱紧电机、切刀进给装置、切刀旋转驱动电机工作的控制单元。本发明不增加外部传感器，仅利用椰子自身电容特征和固有机械机构完成状态识别传感功能，可以准确地识别在自动工作过程中的开孔状态，保证了不同品相椰子开孔过程稳定性、准确性、可靠性，提高了设备工作效率和开孔效果。

技术领域

本发明涉及一种椰子自动开孔设备，尤其涉及一种利用椰青电容特征的椰子自动开孔设备。

背景技术

椰子为最大的核果之一，呈圆形或椭圆形，主要由椰衣纤维、椰子壳、种皮、椰肉(固体胚乳)和椰子水(液体胚乳)组成。椰子从食用角度主要是椰肉和椰子水两部分，具有很高的营养价值。由于椰肉及椰子水包裹在椰壳内部，椰壳质地坚硬、冷热不易变形，在食用椰肉及椰子水时撬开坚硬的外壳需要专用的工具，而且费时费力。

于是，产生了对快速可靠的、无需人员干预的自动化椰子开孔设备的需求。设备对椰子顶部开直径60mm的孔才能保证对椰汁饮用和椰肉食用的需求。由于椰青体积的多样性，不同季节收获的椰子体积也不尽相同，这就对自动椰子开孔过程中对开孔状态判别的可靠性和准确性提出了很高要求。

现有技术中，还没有能够快速、可靠、准确、无需人员干预地自动进行椰子开孔的设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何快速、可靠、准确、无需人员干预地自动进行椰子开孔。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种利用椰青电容特征的椰子自动开孔设备，其特征在于，包括：

用于将椰子抱紧的抱紧爪；

用于驱动抱紧爪抱紧或松开的抱紧电机；

用于对椰子进行开孔的切刀；

用于驱动切刀进给运动的切刀进给装置；

用于驱动切刀旋转的切刀旋转驱动电机；

用于在椰子开孔过程中利用椰青电容特征对开孔状态进行识别的工作状态识别单元；

用于根据工作状态识别单元的信号，控制椰子抱紧电机、切刀进给装置、切刀旋转驱动电机工作的控制单元。

优选地，还包括机身主体，所述抱紧爪、抱紧电机、切刀、切刀进给装置、切刀旋转驱动电机、工作状态识别单元、控制单元均设于机身主体上；抱紧爪连接抱紧电机，切刀设于抱紧爪上方，切刀连接切刀进给装置和切刀旋转驱动电机，工作状态识别单元连接抱紧爪和切刀，控制单元连接椰子抱紧电机、切刀进给装置、切刀旋转驱动电机和工作状态识别单元。

更优选地，所述机身主体、抱紧爪、切刀均为金属导电材料制作。

进一步地，所述抱紧爪采用绝缘连接块与机身主体绝缘；所述切刀与所述机身主体连接且在电气上连通。

优选地，所述抱紧爪钳住椰子的椰青纤维层外皮后，抱紧爪作为电容的一个极板，切刀作为电容的另一个极板，切刀在切刀进给装置的驱动下向下运动，逐渐形成以椰青固有材质为介电特征的电容；所述电容的电容值随着切割过程的进行而发生变化，即切刀电极与椰青不同介质的触及过程反映出不同的电容数值。

更优选地，在切刀进给过程中，以椰青固有材质为介电特征的电容随着切刀进给的进行实现电容值从大到小的变化：当切刀与椰青顶部有间隙时，电容数值无穷大；当切刀接触到椰青纤维层，电容数值为几百微法；当切刀接触到椰青黑皮层及木质硬壳层，电容数值为几十微法；当切刀触及椰青中较软的白色果肉层及椰汁时，电容值小于十微法。