[發(fā)明專利]一種椰子開孔設(shè)備工作狀態(tài)識別方法

有效

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• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107927817B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓強(qiáng);趙曉彪;楊章友;何勇
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué);上海果氪信息科技有限公司
• 主分類號: A23N5/03
• 分類號: A23N5/03
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

本發(fā)明的目的是：實(shí)現(xiàn)高效的椰子開孔過程。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種椰子開孔設(shè)備工作狀態(tài)識別方法。本發(fā)明通過輔助的相關(guān)傳感器及執(zhí)行電氣元件結(jié)合椰子開孔設(shè)備工作狀態(tài)識別方法，實(shí)現(xiàn)了高效的椰子開孔過程。本發(fā)明提供的識別方法可以在開孔過程中通過相關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)反饋信號的變化趨勢對椰子品相進(jìn)行狀態(tài)的評估與預(yù)判，保證了不同品相椰子開孔過程穩(wěn)定性及提高設(shè)備工作效率和開孔效果的美觀。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及椰子自動開孔設(shè)備工作狀態(tài)的識別及智能控制方法，屬于電子技 術(shù)領(lǐng)域和機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著生活水平的提高，椰子成為日常飲用和食用的水果。目前椰子的消耗量 呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。人們在飲用椰汁的同時也有對椰肉的食用方面的需求。這 就產(chǎn)生了對快速可靠的、無需人員干預(yù)的椰子開孔設(shè)備的需求。設(shè)備對椰子所開 的孔要既能夠滿足飲用椰汁的需求，同時也方便使用餐具挖出椰肉。因此椰子頂 部開孔直徑要在50-100mm才能保證對椰汁飲用和椰肉食用的需求。

椰子為最大的核果之一，呈圓形或橢圓形，主要由椰衣纖維、椰子殼、種皮、 椰肉(固體胚乳)和椰子水(液體胚乳)組成。椰子從食用角度主要是椰肉和椰 子水兩部分，具有很高的營養(yǎng)價值。

由于椰肉及椰子水包裹在椰殼內(nèi)部，椰殼質(zhì)地堅硬、冷熱不易變形。在食用 椰肉及椰子水時撬開堅硬的外殼需要相關(guān)的工具而且費(fèi)時費(fèi)力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：實(shí)現(xiàn)高效的椰子開孔過程。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種椰子開孔設(shè)備工作狀態(tài) 識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、嵌入式控制單元通過抱緊機(jī)構(gòu)張角位置限位開關(guān)檢測抱緊爪是否從 上一個工作狀態(tài)回復(fù)至預(yù)定的初始位置，若回復(fù)至初始位置，則通過椰子抱緊電 機(jī)驅(qū)動抱緊爪將椰子抱緊，在抱緊過程中，嵌入式控制單元通過椰子抱緊電機(jī)電 流檢測傳感器檢測椰子抱緊電機(jī)的抱緊電機(jī)工作電流，椰子被抱緊時刻，抱緊電 機(jī)工作電流產(chǎn)生躍變，嵌入式控制單元對抱緊電機(jī)工作電流進(jìn)行微分計算從而判 斷其抱緊爪抱緊椰子的松緊程度；

步驟2、抱緊爪將椰子抱緊后，嵌入式控制單元通過切刀初始限位開關(guān)判斷 切刀是否從上一個工作狀態(tài)回復(fù)至預(yù)定的初始位置，若回復(fù)至初始位置，則嵌入 式控制單元通過切刀進(jìn)給裝置驅(qū)動切刀由上往下運(yùn)動的同時，通過開孔刀旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動電機(jī)驅(qū)動切刀同步旋轉(zhuǎn)，在此過程中，嵌入式控制單元通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)電流檢測 傳感器檢測開孔刀旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)的切刀工作電流，當(dāng)嵌入式控制單元檢測到切刀 工作電流產(chǎn)生微小的向上階躍變化時，表示切刀接觸到椰子棕外衣層，當(dāng)嵌入式 控制單元檢測到切刀工作電流的向上階躍量增加較大時，表示切刀接觸到椰子的 黑皮層及木質(zhì)硬殼層，當(dāng)嵌入式控制單元檢測到切刀工作電流產(chǎn)生下降方向的階 躍時，表示切刀觸及椰子中較軟的白色果肉層，此時，嵌入式控制單元通過切刀 進(jìn)給裝置將切刀快速抬起

優(yōu)選地，所述嵌入式控制單元通過所述切刀工作電流的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù) 的運(yùn)算來判別電流的上升階躍及下降階躍。

本發(fā)明通過輔助的相關(guān)傳感器及執(zhí)行電氣元件結(jié)合椰子開孔設(shè)備工作狀態(tài) 識別方法，實(shí)現(xiàn)了高效的椰子開孔過程。

本發(fā)明提供的識別方法可以在開孔過程中通過相關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)反饋信號的變 化趨勢對椰子品相進(jìn)行狀態(tài)的評估與預(yù)判，保證了不同品相椰子開孔過程穩(wěn)定性 及提高設(shè)備工作效率和開孔效果的美觀。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工作狀態(tài)識別系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的椰子開孔設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的椰子開孔設(shè)備工作狀態(tài)識別流程示意圖。

具體實(shí)施方式