本实用新型涉及机械技术，尤其涉及一种葫芦自动去瓤机械设备。

背景技术：

葫芦在我国有一定的历史文化发展，古人把葫芦晒干，掏空其内，做盛放东西的物件。葫芦具有一定的经济价值和收藏价值的物品，酒壶、水瓢、葫芦丝、葫芦琴从容器到乐器再到文玩收藏，葫芦早已成为一种多元化的文化生活。然而葫芦的加工却不怎么方便，要保证葫芦本身的完整性，传统用铁丝钩瓤的效率很低，在使用电机去瓤过程时仍存在一定技术性和危险性。随着机械农业的全面发展，人工智能也在快速发展，智能机械在慢慢取代人工操作，如智能机械手、自动化播种。然而对于小型农业个体户来言，大型机械的生产链体型和操作技术难以普及，不完善机电的加工方式又存在一定的危险性，提高小型加工坊和农户葫芦去瓤的稳定性和自动化程度需要我们研究。

现有关葫芦去瓤的装置已经出现，但在使用的过程中依然存在着许多问题。如授权公告号为cn108077945a的“一种天然葫芦去瓤机”发明专利，该装置虽整体结构较简单，但是葫芦加工过程仍需要人工手持葫芦进行进给，电机度需要的转速和去瓤程度的把握，都需要一定的技能和加工经验，这样就降低了适用范围和使用性能。

再如申请号为cn108618160a的授权发明专利“一种文玩葫芦去瓤装置”，该装置采用夹换配合连杆进行手动操作，但是需要花费较多的时间和体力才能完成，且在进行葫芦口对准去瓤装置时有一定的难度，本身装置适用的范围又受到葫芦形状的影响，从而降低了产品的使用性能。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种灵活调整的自动葫芦去瓤设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种葫芦自动去瓤机械设备，包括由上至下依次设置的机械手、机械臂和进给机构，机械臂包括由上至下依次设置的可控制机械手升降和翻转的翻升机构、收集打碎的瓤屑的集屑机构和带动机械手和机械臂旋转的旋转机构，所述进给机构的左端设置有支撑座，支撑座的四个角分别竖直设置有支撑架，支撑架的顶端连接有控制台，所述控制台的顶端连接有去瓤机构，所述控制台包括壳体，设置在壳体一侧面的控制按钮、电源接口和显示屏，以及设置在壳体内的plc控制芯片和蓄电池，所述控制按钮和显示屏均通过导线与plc控制芯片的输入端相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述机械手包括紧固葫芦左端的前爪件、调整葫芦后端位置的后掌件和支撑平台，所述前爪件和后掌件之间通过若干条连杆活动连接，所述前爪件的底端与支撑平台的顶端滑动连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述前爪件包括夹爪、夹臂和第一固定板，所述第一固定板的背面安装有夹紧电机、第一丝杆、第一移动横杆和导柱，所述夹爪的底端与第一固定板的顶端铰接，所述夹臂的顶端与夹爪底端的侧端面铰接，夹臂的下端与移动横杆的两端铰接，夹紧电机设置在第一固定板背面的下端，并通过输出轴与第一丝杆连接，第一丝杆的另一端贯穿第一移动横杆，第一丝杆与夹紧电机输出轴的连接端套设有第一联轴器，第一移动横杆的左右两端分别贯穿有导柱，导柱的两端分别用螺栓固定，所述夹爪的内侧表面上下边缘设置有斜坡，斜坡表面均匀分布有若干防滑齿，上下斜坡之间设置有防滑杠。

作为本实用新型的进一步改进，所述后掌包括固定掌、按压连杆、推动连杆、第二固定板和按压掌面，所述按压掌面的一端连接固定掌，另一端连接推动连杆，所述按压连杆的一端与按压掌面的侧面固定连接，另一端与第二固定板的背面铰接，所述第二固定板的背面安装有第一转动电机、第二转动电机、第二丝杆和第二移动横杆，所述按压连杆的一侧端与第一转动电机的输出轴连接，所述按压连杆上表面设置有用于感应与葫芦表面接触程度的感应装置，所述感应装置与壳体内plc控制芯片的输入端相连，所述推动连杆远离按压掌面的一端与第二移动横杆连接，第二移动横杆的两端与竖直设置在第二固定板背面的移动导槽滑动连接，所述第二移动横杆竖直贯穿设置有第二丝杆，第二丝杆的下端与第二转动电机的输出轴相连接，第二丝杆与第二转动电机输出轴的连接端套设有第二联轴器，所述固定掌是由若干片叶状爪通过固定环扣铰接而成的环状件，每片叶状爪的背面固定有弹簧，弹簧的另一端固定连接有固定板，叶状爪的内圈边与固定板的内圈边铰接，所述连杆设置为4条，分别横向设置在第一固定板和第二固定板之间，所述连杆位于第一固定板的一端分别设置两个推动电机，每个推动电机的输出端与连杆相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述翻升机构包括两个翻转手臂、两个上端设置有凹槽的支撑手臂和支撑块，每个翻转手臂的左端与支撑手臂上端凹槽的侧壁通过转轴转动连接后与支撑平台的底端固定连接，每个翻转手臂的右端底部均设置有右电动推杆，每个支撑手臂的底端均设置有左电动推杆，所述左电动推杆的伸缩行程大于右电动推杆的伸缩行程，右电动推杆和左电动推杆均与支撑块的顶端固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述集屑机构包括集屑腔和传送带，所述集屑腔的左端一体成型有仅上端开口并与集屑腔相联通的集屑槽，集屑槽的槽底设置有传送带，所述集屑腔远离集屑槽的一端设置有滑动门，所述传送带与集屑腔连接处设有挤压辊轮，挤压辊轮的宽度宽于传送带的宽度，集屑槽的槽底从集屑腔一端到远离集屑腔的另一端呈倾斜向上分布。

作为本实用新型的进一步改进，所述旋转机构包括旋转底座，所述旋转底座的上表面设置有向上凸起的固定圈，固定圈的侧壁设置有环绕固定圈的支撑轴承，所述旋转底座内设置有旋转电机，旋转电机的输出轴穿过固定圈后延伸到集屑腔的底部并且与集屑腔固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述进给机构包括进给电机、导轨槽、导轨挡板、滑动底座和给进丝杆，所述导轨挡板与导轨槽的左端固定连接，所述导轨槽内设置有供滑动底座滑动的导轨，所述滑动底座左右两端的侧壁上开设有供给进丝杆贯穿的第一通孔，所述导轨挡板的侧壁上设置有供给进丝杆贯穿的第二通孔，所述供给进丝杆的一端分别穿过第一通孔和第二通孔之后与进给电机的输出轴相连，给进丝杆与进给电机输出轴的连接端套设有第三联轴器，所述进给电机设置在支撑座上，所述滑动底座与导轨的接触端均设置有与导轨相适配的立式轮组。

作为本实用新型的进一步改进，所述去瓤机构包括去瓤电机、毛刷和去瓤底座，所述去瓤电机的输出轴与毛刷的连接端套设有第四联轴器，所述毛刷的头部设置有感应触头，所述感应触头与壳体内plc控制芯片的输入端相连，所述去瓤底座的上端与去瓤电机固定连接，下端与壳体的顶端固定连接

作为本实用新型的进一步改进，所示支撑平台远离第二固定板的一端的顶端竖向设置有移动槽，所述第一固定板的背面设置有滑动电机，滑动电机的输出轴贯穿第一固定板后连接有齿轮，所述移动槽的表面设置有与齿轮相适配的齿条，所述第一固定板的底端与支撑平台的顶端滑动连接。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、在去瓤过程中，一方面葫芦去瓤时采用感应触头，自动对准葫芦中心，另一方面根据去瓤的程度，协调电机转速和机械手进给速度，使得去瓤过程更智能化，提高了生产效率，各装置协调自然，使得去瓤过程智能简易。

2、灵活的特定葫芦机械手使用方式功能较多，适应葫芦形状种类较多，可以实现调整葫芦水平放置并且抓紧固定，代替人手，提高了去瓤的安全性和稳定性，同时机械手还能使得葫芦指定形式抓紧固定，适用于较多葫芦加工情况不仅限于去瓤，例如刻画、清洗表面霉等等功能，功能齐全，程序执行过程自动化程度高。

3、通过控制按钮操作，plc控制芯片自动控制，实现葫芦从指定位置拿起、去瓤、集屑、放置的系列流程，去瓤过程连贯性、稳定性较高，操作简单，极大的减少了劳动力，真正实现了解放双手。

附图说明

图1为本实用新型主视结构示意图；

图2为本实用新型中前爪件结构示意图

图3为本实用新型中夹爪结构示意图；

图4为本实用新型中固定掌结构示意图；

图5为本实用新型中机械手固定葫芦时正视结构示意图；

图6为本实用新型中后掌件结构示意图；

图7为本实用新型中支撑平台、第一固定板与第二固定板连接示意图；

图8为本实用新型中翻升机构结构示意图；

图9为本实用新型中集屑机构与旋转机构连接示意图；

图10为本实用新型中集屑机构结构示意图；

图11为本实用新型中旋转机构内部细节示意图；

图12为本实用新型中旋转机构与进给机构连接示意图；

图13为本实用新型中滑动底座连接进给丝杠的透视细节示意图；

图14为本实用新型中去瓤机构和控制台结构示意图。

附图中：

1、机械手；10、前爪件；100、夹爪；101、夹臂；102、第一固定板；103、夹紧电机；104、第一丝杆；105、第一移动横杆；106、导柱；107、第一联轴器；108、推动电机；109、滑动电机；1000、防滑齿；1001、防滑杠；11、后掌件；110、固定掌；111、按压连杆；112、推动连杆；113、第二固定板；114、按压掌面；115、第一转动电机；116、第二转动电机；117、第二丝杆；118、第二移动横杆；119、移动导槽；1104、第二联轴器、1100、叶状爪；1101、固定环扣；1102、弹簧；1103、固定板；1110、感应装置；12、支撑平台；120、移动槽；121、齿轮；122齿条；13、连杆；

2、进给机构；20、进给电机；21、导轨槽；22、导轨挡板；23、滑动底座；24、给进丝杆；25、导轨；26、第三联轴器；27、立式轮组；230、第一通孔；220、第二通孔；

3、翻升机构；30、翻转手臂；31、支撑手臂；32、支撑块；33、右电动推杆；34、左电动推杆；

4、集屑机构；40、集屑腔；41、传送带；42、滑动门；43、挤压辊轮；

5、旋转机构；50、旋转底座；51、固定圈；52、支撑轴承；53、旋转电机；

6、支撑座；

7、支撑架；

8、控制台；80、壳体；81、控制按钮；82、显示屏；

9、去瓤机构；90、去瓤电机；91、毛刷；92、第四联轴器；93、感应触头；94、去瓤底座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动左提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型涉及一种葫芦自动去瓤机械设备，包括由上至下依次设置的机械手1、机械臂和进给机构2，机械臂包括由上至下依次设置的可控制机械手1升降和翻转的翻升机构3、收集打碎的瓤屑的集屑机构4和带动机械手1和机械臂旋转的旋转机构5，可以使机械手1实现方位的调整和瓤屑的收集。所述进给机构2的左端设置有支撑座6，支撑座6的四个角分别竖直设置有支撑架7，支撑架7的顶端连接有控制台8，所述控制台8的顶端连接有去瓤机构9，所述控制台8包括壳体80，设置在壳体80一侧面的控制按钮81、电源接口和显示屏82，以及设置在壳体80内的plc控制芯片和蓄电池，所述控制按钮81和显示屏82均通过导线与plc控制芯片的输入端相连。

如图7所示，所述机械手1包括紧固葫芦左端的前爪件10、调整葫芦后端位置的后掌件11和支撑平台12，所述前爪件10和后掌件11之间通过若干条连杆13活动连接，所述前爪件10的底端与支撑平台12的顶端滑动连接。

如图2、图3所示，所述前爪件10包括夹爪100、夹臂101和第一固定板102，所述第一固定板102的背面安装有夹紧电机103、第一丝杆104、第一移动横杆105和导柱106，所述夹爪100的底端与第一固定板102的顶端铰接，所述夹臂101的顶端与夹爪100底端的侧端面铰接，夹臂101的下端与移动横杆105的两端铰接，夹紧电机103设置在第一固定板102背面的下端，并通过输出轴与第一丝杆104连接，第一丝杆104的另一端贯穿第一移动横杆105，第一丝杆104与夹紧电机103输出轴的连接端套设有第一联轴器107，第一移动横杆105的左右两端分别贯穿有导柱106，导柱106的两端分别用螺栓固定。前爪件10用于夹紧葫芦的前端，夹爪100的开口可以调节，所述夹爪100的内侧表面上下边缘设置有斜坡，斜坡表面均匀分布有若干防滑齿1000，上下斜坡之间设置有防滑杠1001，可进一步夹紧葫芦。

如图4、图5、图6所示，所述后掌件11包括固定掌110、按压连杆111、推动连杆112、第二固定板113和按压掌面114，所述按压掌面114的一端连接固定掌110，另一端连接推动连杆112，所述按压连杆111的一端与按压掌面114的侧面固定连接，另一端与第二固定板113的背面铰接，所述第二固定板113的背面安装有第一转动电机115、第二转动电机116、第二丝杆117和第二移动横杆118，所述按压连杆111的一侧端与第一转动电机115的输出轴连接，所述按压连杆111上表面设置有用于感应与葫芦表面接触程度的感应装置1110，所述感应装置1110与壳体80内plc控制芯片的输入端相连，所述推动连杆112远离按压掌面114的一端与第二移动横杆118连接，第二移动横杆118的两端与竖直设置在第二固定板113背面的移动导槽119滑动连接，所述第二移动横杆118竖直贯穿设置有第二丝杆117，第二丝杆117的下端与第二转动电机116的输出轴相连接，第二丝杆117与第二转动电机116输出轴的连接端套设有第二联轴器1104，所述固定掌110是由若干片叶状爪1100通过固定环扣1101铰接而成的环状件，每片叶状爪1100的背面固定有弹簧1102，弹簧1102的另一端固定连接有固定板1103，叶状爪1100的内圈边与固定板1103的内圈边铰接，达到沿固定板1103的内侧轴摆动的效果，所述连杆13设置为4条，分别横向设置在第一固定板102和第二固定板113之间，所述连杆13位于第一固定板102的一端分别设置两个推动电机108，每个推动电机108的输出端与连杆13相连。掌件11用来调整葫芦的后端，使得葫芦口正对左方的去瓤机构9。

如图8所示，所述翻升机构3包括两个翻转手臂30、两个上端设置有凹槽的支撑手臂31和支撑块32，每个翻转手臂30的左端与支撑手臂31上端凹槽的侧壁通过转轴转动连接后与支撑平台12的底端固定连接，每个翻转手臂30的右端底部均设置有一套右电动推杆33，每个支撑手臂31的底端均设置有一套左电动推杆34，所述左电动推杆34的伸缩行程大于右电动推杆33的伸缩行程，右电动推杆33和左电动推杆34均与支撑块32的顶端固定连接。翻升机构3由升高和翻转两个功能模块组成，每套电动推杆均包括有升降杆、设置在升降杆一侧端的往复电机和设置在升降杆和往复电机底端的齿轮箱。所有升降电机可同步上升或下降，从而带动机械手1的上升或下降，当右电动推杆33下降，左电动推杆34上升时，翻转手臂30以与支撑手臂31接触铰链为转轴旋转。

如图9、图10所示，所述集屑机构4包括集屑腔40和传送带41，所述集屑腔40的左端一体成型有仅上端开口并与集屑腔40相联通的集屑槽，集屑槽的槽底设置有传送带41，所述集屑腔40远离集屑槽的一端设置有滑动门42，所述传送带41与集屑腔40连接处设有挤压辊轮43，挤压辊轮43的宽度宽于传送带41的宽度，集屑槽的槽底从集屑腔40一端到远离集屑腔40的另一端呈倾斜向上分布。传送带41安装在集屑腔40外伸部分，打碎的瓤屑和子落到集屑机构4的传送带41上，经过挤压辊轮43挤压后进入集屑腔40储存，当集屑腔40存储一段时间后，可以打开滑动门42进行清理。

如图1、图11、图12所示，所述旋转机构5包括旋转底座50，所述旋转底座50的上表面设置有向上凸起的固定圈51，固定圈51的侧壁设置有环绕固定圈51的支撑轴承52，所述旋转底座50内设置有旋转电机53，旋转电机53的输出轴穿过固定圈51后延伸到集屑腔40的底部并且与集屑腔40固定连接。目的在于带动旋转机构5上的集屑机构4、翻升机构3和机械手1的整体转动，配合机械手1和翻升机构3实现侧边抓起葫芦。

如图1、图12、图13、图14所示，所述进给机构2包括进给电机20、导轨槽21、导轨挡板22、滑动底座23和给进丝杆24，所述导轨挡板22与导轨槽21的左端固定连接，所述导轨槽21内设置有供滑动底座23滑动的导轨25，所述滑动底座23左右两端的侧壁上开设有供给进丝杆24贯穿的第一通孔230，所述导轨挡板22的侧壁上设置有供给进丝杆24贯穿的第二通孔220，所述供给进丝杆24的一端分别穿过第一通孔230和第二通孔220之后与进给电机20的输出轴相连，给进丝杆24与进给电机20输出轴的连接端套设有第三联轴器26，所述进给电机20设置在支撑座6上，所述滑动底座23与导轨25的接触端均设置有与导轨25相适配的立式轮组27。

如图14所示，所述去瓤机构9包括去瓤电机90、毛刷91和去瓤底座94，所述去瓤电机90的输出轴与毛刷91的连接端套设有第四联轴器92，所述毛刷91的头部设置有感应触头93，所述感应触头93与壳体80内plc控制芯片的输入端相连，所述去瓤底座94的上端与去瓤电机90固定连接，下端与壳体80的顶端固定连接。

如图7、图8所示，所示支撑平台12远离第二固定板113的一端的顶端竖向设置有移动槽120，所述第一固定板102的背面设置有滑动电机109，滑动电机109的输出轴贯穿第一固定板102后连接有齿轮121，所述移动槽120的表面设置有与齿轮121相适配的齿条122，所述第一固定板102的底端与支撑平台12的顶端滑动连接。启动滑动电机109，齿轮121与齿条122相啮合，使得齿轮121在移动槽120内小距离移动，支撑平台12上还设置供第一固定板102滑动的滑动槽，从而带动第一固定板102在支撑平台12上前后滑动，从而将机械手1上的葫芦口横向位置对准毛刷91正中。

具体实施流程：

自动葫芦去瓤设备启动及移动：首先将设备接入外部电源，然后按动控制台8上的控制按钮81启动设备，此时进给电机20开始转动，滑动底座23通过进给丝杠24的传动，移动至设定导轨25位置后，进给电机20停止转动同时产生进给丝杠24的自锁。启动旋转电机53开始旋转，使得上端整个机械臂和机械手1调整到合适的转向后停止。

自动葫芦抓起：启动翻升机构3，左右四套电动推杆同时启动上升或下降，使得翻转手臂30和支撑手臂31同时竖直上升或下降且运动速度相等，当运动到一定高度时右电动推杆33和左电动推杆34同时停止运行。启动前爪件10的夹紧电机103转动，第一丝杠104推动第一移动横杆105向下运动带动夹臂101向下运动，使得夹爪100开口变成最大，同时连杆13连接的推动电机108转动使得第二固定板113相对第一固定板102下移，后掌件11上的第一转动电机115向后转动一定距离后停止，第二转动电机116开始向后旋转，使得后掌件11整体在前爪件10的下方。此时两套右电动推杆33缓慢下降，使得支撑手臂31高度降低，翻转手臂30向外倾斜，两套左电动推杆34开始逐渐上升，翻转手臂30带动机械手1开始向下翻转。葫芦倒放位于水平面情况下，当前爪件10到达葫芦腰部时，夹紧电机103再反向启动使夹爪100夹紧葫芦腰部。此时机械臂进行复位，左电动推杆34先调整回初始位置，当右电动推杆33和左电动推杆34调节为同一水平面时，旋转电机53使得机械手1对准左边的去瓤机构9。

葫芦自动调整：葫芦的调整分为紧固和位置调整，葫芦腰部通过前爪件10的夹爪100紧固，再通过后掌件11调整葫芦的后端，使得葫芦口正对左方的去瓤机构9。再启动两个推动电机108带动连杆13运动，使得第二固定板113上升到略低于第一固定板102的位置后停止。后掌件11开始启动，第一转动电机115带动按压连杆111向上旋转，当按压连杆111上触碰到葫芦一定程度，此时按压连杆111上设置的感应装置1110接受到信号，再传输到控制台8内plc控制芯片，此时按压连杆111运动停止且锁死。然后第二转动电机116启动，通过第二丝杠117推动第二移动横杆118在移动导槽119上向上滑动，进而使得推动连杆112上推，使得固定掌110以按压连杆111顶端铰链为支点下按。固定掌110上的每个叶状爪1100受到挤压力压缩弹簧1102。此时叶状爪1100抓紧葫芦后上端，按压连杆111支持葫芦后下端，调整葫芦口正对左方，第二转动电机116停止转动，此时葫芦已相对机械手1的位置被固定。此时需将葫芦口对准去瓤机构9上的毛刷91正中，启动翻升机构3，右电动推杆33和左电动推杆34同时缓慢上升，使得葫芦中心与毛刷91在同一水平面上，启动滑动电机109，齿轮121与齿条122相啮合，使得齿轮121在移动槽120内小距离移动，支撑平台12上还设置供第一固定板102滑动的滑动槽，从而带动第一固定板102在支撑平台12上前后滑动，从而将机械手1上的葫芦口横向位置对准毛刷91正中。

自动葫芦去瓤和集屑：启动进给机构2的进给电机20，滑动底座23向左方缓慢移动使得毛刷91通过葫芦口进入葫芦内部，所述毛刷91顶部设有感应触头93，使得葫芦深度形成数据发送到控制台8内plc控制芯片，进入葫芦内部一定程度后进给电机20停止转动。此时去瓤电机90开始转动，进给电机20正反转交替进行数次后，使得葫芦内部的瓤屑和子被打碎。此时去瓤电机90停止转动，进给机构2开始后退到安全距离后停止，此时再启动翻升机构3使机械手1反复向下翻转，右电动推杆33下降最低位置停止，左电动推杆34上升使得机械1手向下翻转。打碎的瓤屑和子落到集屑机构4的传送带41上，经过挤压辊轮43挤压后进入集屑腔40储存。集屑完成后翻升机构3恢复去瓤状态，再次通过进给机构2和翻升机构3对该葫芦二次去瓤和集屑，致使葫芦内腔被完全去瓤。然后进给机构2的进给电机20转动，使得机械手1和机械臂通过滑动底座23后退到指定位置停止，去瓤完成。

显示屏82配合感应触头93及分布的感应装置1110反映工作进程，控制台8内plc控制芯片可预先设定去瓤速度、精度、加工时长、根据葫芦大小设定夹紧力等。plc控制芯片里面预设距离阈值，当葫芦的底端到达按压连杆111上时，按压连杆111上设置的用于感应与葫芦表面接触程度的感应装置1110接受到信号再传输到控制台8内的plc控制芯片内，此时按压连杆111运动停止且锁死。当葫芦口调整到与运动毛刷91的头部正中并伸入葫芦内部时，感应触头93检测感应触头93到葫芦内壁底部的距离的信号，再将物理信号转化为电信号，传输到控制台8内的plc控制芯片内，此时去瓤电机90关闭，使去瓤机构9停止工作。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。