目前莲子通芯加工机械化程度低,且现有莲子通芯设备存在通芯率低、莲子破损率高、工作稳定性差等问题。因此研究莲子通芯设备能够促进莲子产业的高速发展,对实现莲子通芯环节机械化发展具有广阔的应用前景。本工作根据现有莲子通芯设备存在的问题,结合莲子剥壳去皮设备及莲子的形状特点,研究出一种自定心气动莲子通芯机,利用凸轮结构实现莲子的进出料,采用在双活塞气缸上安装微型直流电机和钻头的方式完成通芯动作,最终实现莲子规律性进料和精准通芯。主要研究内容如下:1.对广昌太空莲形状尺寸进行测量,包括莲子长短径、莲壳厚度、莲肉长短径、莲芯底部直径以及莲芯长度。莲肉长度分布在17~18.96mm,莲肉最大直径分布在14~19.54mm,莲芯长度分布在16.14~17.86mm,莲芯底部直径分布在2~2.98mm,莲芯最大宽度分布在4~4.94mm,通过以上数据绘制莲子及莲芯三维实体模型。2.利用Pro/E三维实体建模软件对莲子通芯机各零件进行实体图绘制,并将各零件组装成虚拟样机。采用Pro/E三维软件中机构模块部分对虚拟样机关键运动部件进行运动仿真,分析是否存在干涉现象,并对进出料抬升臂关键运动点的位移量、速度及加速度变化进行分析。3.根据虚拟样机仿真结果,对样机参数进行优化,之后制作莲子通芯机实体样机,并对实体样机进行莲子通芯试验及噪音测试,测试及试验结果如下:整机工作噪音70dB,莲子通芯破损率为2.5%,通芯率为97.4%,通芯效率为2000个/时。本研究设计的莲子通芯机具有安装简单、故障率低、维修方便、自动精准定心等优点,能够实现高通芯率、低破损率的莲子通芯。