一種荔枝去核去皮機的製作方法
2023-09-20 01:44:30
本發明涉及荔枝加工設備領域，尤其涉及一種帶紅外線自動復位的荔枝去核去皮機。
背景技術：
世界上最大的荔枝原產國及生產大國是中國，荔枝產量佔到全世界的70％以上，龍眼產量佔到全世界的50％以上。荔枝是典型的季節性水果，特點是成熟期比較集中呈現爆發式，而且保鮮期短，容易在其成熟期造成供過於求的現象，會打擊果農的積極性，還會對整個行業造成消極的影響。因此，有必要利用機械化加工設備將暫時多餘的荔枝實現去核去皮處理，並加工成荔枝幹、荔枝罐頭等，以緩解荔枝成熟期內滯銷的情況。
目前,荔枝的加工方式主要有打漿製成濃縮果汁或人工去核去皮製成罐頭，但採用前一種方式不能得到比較完整的燈籠型果肉，而後一種方式主要利用簡單工具去核去皮製成罐頭，隨著物價上漲及人工加工成本的增加，兩種方式的效率卻得不到提高，這樣會進一步影響到整個行業的發展。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、操作便捷、加工效果優良的荔枝去核去皮機。
本發明的目的通過下述技術方案實現：
一種荔枝去核去皮機，主要包括工作檯、用於輸送並定位荔枝的傳送機構、將果蒂切除的預切機構、旋轉往復式去核機構和果肉頂出機構。所述傳送機構位於工作檯的一側。所述預切機構、去核機構和頂出機構均設置在工作檯上，其中，所述去核機構位於傳送機構的一側，所述頂出機構和預切機構位於傳送機構的另一側，且去核機構與頂出機構相對設置並相向運動。工作時，荔枝被放置在傳送機構上，荔枝到達預切機構後果蒂被切除，去核機構和果肉機構相向運動將果核去掉並將果肉擠出。
具體的，所述傳送機構用於將荔枝準確地運送至預切和去核工位上，並在去核完成後將果皮送走。該傳送機構包括第一驅動電機、進料輥、皮帶和用於荔枝定位對中的凹形定位塊。所述進料輥設有兩根，分別為主進料輥和從進料輥。所述第一驅動電機與主進料輥傳動連接，兩根進料輥均設置在皮帶內圈，且與皮帶傳動連接。所述定位塊固定在皮帶上，每個定位塊上放置一顆荔枝，由第一驅動電機帶著皮帶和定位塊循環、間歇向前轉動。優選的，所述第一驅動電機採用步進電機，可以方便地控制皮帶向前輸送的距離，從而更精確地定位待加工荔枝的位置。
作為本發明的優選方案，為了對荔枝進行準確的定位並固定其位置，所述定位塊上設有用於荔枝定位的球心凹槽，所述球心凹槽的中心線與去核圓管的中心線同軸，這樣設計可以更精確地定位果核的位置，使去核圓管在球心凹槽的支撐下準確地將果核頂出；同時，球心凹槽的圓弧面與荔枝的輪廓貼合度高，有效限定荔枝的位置，從而避免荔枝在預切和去核操作時位置跑偏。
具體的，所述預切機構用於將荔枝的果蒂預先切除，為後續的去核操作、擠肉操作做準備。該預切機構包括第二驅動電機和用於切除果蒂的預切刀片。所述預切刀片的一端與第二驅動電機的輸出軸固定連接，另一端的刀體上設有用於擠出果肉的圓孔。每個所述定位塊上設有為預切刀片提供切割空間的預切槽，所述預切槽的方向與皮帶前進方向平行。優選的，所述定位塊也可以設為兩塊，分別為第一定位塊和第二定位塊，兩定位塊之間留有一條供預切刀片通過的空隙(預切槽)。當荔枝到達預切工位後(果蒂朝向預切刀片的一側，並向外凸出)，第二驅動電機驅動預切刀片向下運動進入預切槽並將凸出的果蒂切除，切除後第二驅動電機調整預切刀片的位置，使預切刀片上的圓孔對準果核，為下一步的去核操作、擠肉操作做準備。
優選的，為了提高圓孔的對中精度，所述第二驅動電機採用步進電機，這樣設計可以更好地控制每把預切刀片的行程，準確地將圓孔中心與果核對中。
作為本發明的優選方案，為了提高預切效率、縮短等待時間，所述預切刀片設為四片，且等弧度分布，即四把預切刀片的一端均固定在第二驅動電機的輸出軸上，由驅動電機帶著預切刀片旋轉90度完成一次預切操作。
具體的，所述去核機構主要用於將果核從果肉中頂出並帶著果肉退出來。該去核機構包括第三驅動電機、去核圓管、軸承座、為去核圓管提供轉動動力的主齒輪、從齒輪、以及用於引導去核圓管做軸嚮往復運動的定位銷。所述軸承座固定設置在工作檯上。所述去核圓管設置在軸承座上，其上設有封閉運動路徑的軌跡凹槽(橢圓形)，所述定位銷一端固定，另一端卡在軌跡凹槽內，當去核圓管轉動時，定位銷在軌跡凹槽內循環運動，迫使去核圓管隨著軌跡凹槽做軸向有規律的往復運動。所述主齒輪固定在第三驅動電機的輸出軸上，從齒輪設置在去核圓管上，所述第三驅動電機驅動去核圓管在固定銷與軌跡凹槽的引導下往復軸向運動和轉動。去核圓管的運動可分解為兩部分，一是主齒輪通過與從齒輪連接帶著去核圓管做徑向轉動；二是去核圓管徑向轉動時，在軌跡凹槽和定位銷的引導下做軸嚮往復運動，去核圓管向前伸出並在球心凹槽的支撐下將果核頂出，向後退回帶著果肉復位。
作為本發明的優選方案，由於果核的尺寸大小不一，大的果核被頂到頂出圓管內，小的果核會落到去核圓管內，因此本發明所提供的去核機構還包括用於頂出小果核的去核頂杆。所述去核頂杆的一端固定在工作檯上，另一端穿進去核圓管內。當小果核落到去核圓管內，去核圓管在回程時，由於去核頂杆相對工作檯固定不動，即去核頂杆相對去核圓管向前運動，遇到小果核後便會將其頂出去核圓管。該設計能夠及時排出去核圓管內存留的小果核，避免過多小果核滯留在去核圓管內影響去核效果。
作為本發明的優選方案，從齒輪與去核圓管的連接方式有兩種，第一種是從齒輪與去核圓管固定連接，從齒輪跟隨去核圓管做軸嚮往復運動，且從齒輪在往復運動的位移上限與下限範圍內，均與主齒輪保持有效連接。第二種是從齒輪與去核圓管鍵連接，從齒輪可相對去核圓管軸向滑動，但保持徑向轉動連接，且從齒輪在與去核圓管的相對滑動中，均與鍵和主齒輪保持有效連接。採用第一種連接方式可以確保傳動件(從齒輪)與執行件(去核圓管)的整體性，能夠有效提高運行的穩定性和可靠性；而採用第二種連接方式能夠方便安裝和更換零件，減少齒輪之間的磨損，提高傳動效率。
進一步的，為了方便收集擠出的果肉，本發明所提供的去核機構還包括用於收集果肉的弧形槽和用於將果肉從去核圓管上卸下來的擋板。所述弧形槽設置在工作檯上，位於去核圓管的下方。所述擋板設置在弧形槽的一側，其上設有卸肉圓孔，所述去核圓管穿過卸肉圓孔。當去核圓管回程時，掛在去核圓管上的果肉會碰到擋板，被擋板擋住，當去核圓管完全退出擋板後，果肉在重力作用下掉落到弧形槽，最終落入果肉收集箱內。
具體的，所述頂出機構主要用於擠出果肉，將果皮和果肉分離。該擠出機構包括氣缸和用於擠出果肉的頂出圓管。所述氣缸通過機架與工作檯固定，氣缸的活塞杆與頂出圓管固定連接。在荔枝去核後，氣缸驅動頂出圓管向前運動，在預切刀片的配合下將果肉從圓孔中擠出並掛在去核圓管上，去核圓管在回程時會帶著果肉向後退回。
作為本發明的優選方案，由於果核被頂出後會留在定位塊的凹槽中，在頂出圓管向前運動時，果核會進入頂出圓管內部，如果不及時排出會影響果肉的擠出效果，因此本發明所提供的頂出圓管上還設有將果核排出的去核槽。所述去核槽設置在頂出圓管的底部，當果核進入頂出圓管後便會從去核槽中掉落到管外。
進一步的，由於在果肉擠出過程中會出現果肉刮傷、裂開情況，為了獲得更為完整的燈籠肉，本發明所提供的圓孔的邊緣上設有減少對果肉擠壓的細槽，所述細槽沿著徑向設置。當頂出圓管向前擠壓果肉時，部分果肉可以從細槽中穿過，減少圓孔對果肉的擠壓，從而減少果汁水分的流失，獲得更完整的果肉。
作為本發明的優選方案，為了提高預切、去核、去皮、擠果肉的質量和效率，所述去核圓管、圓孔、定位塊的凹形中心和頂出圓管同軸設置。
本發明的工作過程和原理是：首先，工人將荔枝放入定位塊的球心凹槽內，果蒂朝向預切刀片的一側；然後，第一驅動電機驅動皮帶轉動一個工位，第二驅動電機驅動預切刀片向下運動將果蒂切除；接著，第二驅動電機調整圓孔的位置，使其與果核對中，第三驅動電機驅動去核圓管向前運動將果核頂出；接著，氣缸驅動頂出圓管向前運動，在預切刀片的阻擋下將果肉從圓孔中擠出並掛在去核圓管上；接著，氣缸驅動頂出圓管復位，果肉在隨著去核圓管復位時被擋板擋住並掉落到果肉收集箱內；最後，第一驅動電機驅動皮帶轉動，待加工的荔枝被輸送到加工工位上，而留在定位塊內的果皮到達皮帶另一端時會掉落到果皮收集箱內。本發明具有結構簡單、操作便捷、加工效果優良的優點。
與現有技術相比，本發明還具有以下優點：
(1)本發明所提供的去核去皮機的原理簡單、製造成本低，與傳統的人工方式相比，其處理時間短、效率高、加工效果好、工人的勞動強度小。
(2)本發明所提供的去核去皮機對果肉的損傷少，果肉損失率低，果肉果汁流失少，收集得到的果肉為百分百的燈籠肉，不存在果皮，很好的滿足加工要求。
(3)本發明所提供的去核去皮機還具有體積小、工作可靠、容易清洗和維護的優點，十分適用於荔枝加工行業的規模應用。
(4)本發明所提供的去核去皮機在同一個加工位置實現預切果蒂、去核和去皮操作，免去了二次加工的麻煩,減少了二次加工中荔枝水分的流失。
(5)本發明所提供的去核去皮機利用電機驅動去核圓管在軌跡凹槽和定位銷的作用下進行有規律的往復軸向運動，實現荔枝的去核和收集果肉操作，提高了去核效率和質量，從而獲得更好的加工效果。
附圖說明
圖1是本發明所提供的荔枝去核去皮機的立體示意圖一。
圖2是本發明所提供的去核去皮機構的局部示意圖。
圖3是本發明所提供的荔枝去核去皮機的立體示意圖二。
上述附圖中的標號說明：
1-第一驅動電機，2-氣缸，3-定位塊，4-進料輥，5-預切刀片，6-果實，7-擋板，8-去核槽，9-去核圓管，10-軸承座，11-從齒輪，12-第三驅動電機，13-工作檯，14-隔板，15-去核頂杆，16-弧形槽，17-固定銷，18-第二驅動電機。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖並舉實施例對本發明作進一步說明。
實施例1：
如圖1、圖2和圖3所示，本發明公開了一種荔枝去核去皮機，主要包括工作檯13、用於輸送並定位荔枝的傳送機構、將果蒂切除的預切機構、旋轉往復式去核機構和果肉頂出機構。所述傳送機構位於工作檯13的一側。所述預切機構、去核機構和頂出機構均設置在工作檯13上，其中，所述去核機構位於傳送機構的一側，所述頂出機構和預切機構位於傳送機構的另一側，且去核機構與頂出機構相對設置並相向運動。工作時，果實6被放置在傳送機構上，果實6到達預切機構後果蒂被切除，去核機構和果肉機構相向運動將果核去掉並將果肉擠出。
具體的，所述傳送機構用於將果實6準確地運送至預切和去核工位上，並在去核完成後將果皮送走。該傳送機構包括第一驅動電機1、進料輥4、皮帶和用於果實6定位對中的凹形定位塊3。所述進料輥4設有兩根，分別為主進料輥4和從進料輥4。所述第一驅動電機1與主進料輥4傳動連接，兩根進料輥4均設置在皮帶內圈，且與皮帶傳動連接。所述定位塊3固定在皮帶上，每個定位塊3上放置一顆果實6，由第一驅動電機1帶著皮帶和定位塊3循環、間歇向前轉動。優選的，所述第一驅動電機1採用步進電機，可以方便地控制皮帶向前輸送的距離，從而更精確地定位待加工果實6的位置。
作為本發明的優選方案，為了對果實6進行準確的定位並固定其位置，所述定位塊3上設有用於果實6定位的球心凹槽，所述球心凹槽的中心線與去核圓管9的中心線同軸，這樣設計可以更精確地定位果核的位置，使去核圓管9在球心凹槽的支撐下準確地將果核頂出；同時，球心凹槽的圓弧面與果實6的輪廓貼合度高，有效限定果實6的位置，從而避免果實6在預切和去核操作時位置跑偏。
具體的，所述預切機構用於將果實6的果蒂預先切除，為後續的去核操作、擠肉操作做準備。該預切機構包括第二驅動電機18和用於切除果蒂的預切刀片5。所述預切刀片5的一端與第二驅動電機18的輸出軸固定連接，另一端的刀體上設有用於擠出果肉的圓孔。每個所述定位塊3上設有為預切刀片5提供切割空間的預切槽，所述預切槽的方向與皮帶前進方向平行。優選的，所述定位塊3也可以設為兩塊，分別為第一定位塊和第二定位塊，兩定位塊3之間留有一條供預切刀片5通過的空隙(預切槽)。當果實6到達預切工位後(果蒂朝向預切刀片5的一側，並向外凸出)，第二驅動電機18驅動預切刀片5向下運動進入預切槽並將凸出的果蒂切除，切除後第二驅動電機18調整預切刀片5的位置，使預切刀片5上的圓孔對準果核，為下一步的去核操作、擠肉操作做準備。
優選的，為了提高圓孔的對中精度，所述第二驅動電機18採用步進電機，這樣設計可以更好地控制每把預切刀片5的行程，準確地將圓孔中心與果核對中。
作為本發明的優選方案，為了提高預切效率、縮短等待時間，所述預切刀片5設為四片，且等弧度分布，即四把預切刀片5的一端均固定在第二驅動電機18的輸出軸上，由驅動電機帶著預切刀片5旋轉90度完成一次預切操作。
具體的，所述去核機構主要用於將果核從果肉中頂出並帶著果肉退出來。該去核機構包括第三驅動電機12、去核圓管9、軸承座10、為去核圓管9提供轉動動力的主齒輪、從齒輪11、以及用於引導去核圓管9做軸嚮往復運動的固定銷17。所述軸承座10固定設置在工作檯13上。所述去核圓管9設置在軸承座10上，其上設有封閉運動路徑的軌跡凹槽(橢圓形)，所述固定銷17一端固定，另一端卡在軌跡凹槽內，當去核圓管9轉動時，固定銷17在軌跡凹槽內循環運動，迫使去核圓管9隨著軌跡凹槽做軸向有規律的往復運動。所述主齒輪固定在第三驅動電機12的輸出軸上，從齒輪11設置在去核圓管9上，所述第三驅動電機12驅動去核圓管9在固定銷17與軌跡凹槽的引導下往復軸向運動和轉動。去核圓管9的運動可分解為兩部分，一是主齒輪通過與從齒輪11連接帶著去核圓管9做徑向轉動；二是去核圓管9徑向轉動時，在軌跡凹槽和固定銷17的引導下做軸嚮往復運動，去核圓管9向前伸出並在球心凹槽的支撐下將果核頂出，向後退回帶著果肉復位。
作為本發明的優選方案，由於果核的尺寸大小不一，大的果核被頂到頂出圓管內，小的果核會落到去核圓管9內，因此本發明所提供的去核機構還包括用於頂出小果核的去核頂杆15。所述去核頂杆15的一端固定在工作檯13上，另一端穿進去核圓管9內。當小果核落到去核圓管9內，去核圓管9在回程時，由於去核頂杆15相對工作檯13固定不動，即去核頂杆15相對去核圓管9向前運動，遇到小果核後便會將其頂出去核圓管9。該設計能夠及時排出去核圓管9內存留的小果核，避免過多小果核滯留在去核圓管9內影響去核效果。
作為本發明的優選方案，從齒輪11與去核圓管9的連接方式有兩種，第一種是從齒輪11與去核圓管9固定連接，從齒輪11跟隨去核圓管9做軸嚮往復運動，且從齒輪11在往復運動的位移上限與下限範圍內，均與主齒輪保持有效連接。第二種是從齒輪11與去核圓管9鍵連接，從齒輪11可相對去核圓管9軸向滑動，但保持徑向轉動連接，且從齒輪11在與去核圓管9的相對滑動中，均與鍵和主齒輪保持有效連接。採用第一種連接方式可以確保傳動件(從齒輪11)與執行件(去核圓管9)的整體性，能夠有效提高運行的穩定性和可靠性；而採用第二種連接方式能夠方便安裝和更換零件，減少齒輪之間的磨損，提高傳動效率。
進一步的，為了方便收集擠出的果肉，本發明所提供的去核機構還包括用於收集果肉的弧形槽16和用於將果肉從去核圓管9上卸下來的擋板7。所述弧形槽16設置在工作檯13上，位於去核圓管9的下方。所述擋板7設置在弧形槽16的一側，其上設有卸肉圓孔，所述去核圓管9穿過卸肉圓孔。當去核圓管9回程時，掛在去核圓管9上的果肉會碰到擋板7，被擋板7擋住，當去核圓管9完全退出擋板7後，果肉在重力作用下掉落到弧形槽16，最終落入果肉收集箱內。
具體的，所述頂出機構主要用於擠出果肉，將果皮和果肉分離。該擠出機構包括氣缸2和用於擠出果肉的頂出圓管。所述氣缸2通過機架與工作檯13固定，氣缸2的活塞杆與頂出圓管固定連接。在果實6去核後，氣缸2驅動頂出圓管向前運動，在預切刀片5的配合下將果肉從圓孔中擠出並掛在去核圓管9上，去核圓管9在回程時會帶著果肉向後退回。
作為本發明的優選方案，由於果核被頂出後會留在定位塊3的凹槽中，在頂出圓管向前運動時，果核會進入頂出圓管內部，如果不及時排出會影響果肉的擠出效果，因此本發明所提供的頂出圓管上還設有將果核排出的去核槽8。所述去核槽8設置在頂出圓管的底部，當果核進入頂出圓管後便會從去核槽8中掉落到管外。
進一步的，由於在果肉擠出過程中會出現果肉刮傷、裂開情況，為了獲得更為完整的燈籠肉，本發明所提供的圓孔的邊緣上設有減少對果肉擠壓的細槽，所述細槽沿著徑向設置。當頂出圓管向前擠壓果肉時，部分果肉可以從細槽中穿過，減少圓孔對果肉的擠壓，從而減少果汁水分的流失，獲得更完整的果肉。
作為本發明的優選方案，所述工作檯13上還設有用於隔開預切機構和去核機構的隔板14。
作為本發明的優選方案，為了提高預切、去核、去皮、擠果肉的質量和效率，所述去核圓管9、圓孔、定位塊3的凹形中心和頂出圓管同軸設置。
本發明的工作過程和原理是：首先，工人將果實6放入定位塊3的球心凹槽內，果蒂朝向預切刀片5的一側；然後，第一驅動電機1驅動皮帶轉動一個工位，第二驅動電機18驅動預切刀片5向下運動將果蒂切除；接著，第二驅動電機18調整圓孔的位置，使其與果核對中，第三驅動電機12驅動去核圓管9向前運動將果核頂出；接著，氣缸2驅動頂出圓管向前運動，在預切刀片5的阻擋下將果肉從圓孔中擠出並掛在去核圓管9上；接著，氣缸2驅動頂出圓管復位，果肉在隨著去核圓管9復位時被擋板7擋住並掉落到果肉收集箱內；最後，第一驅動電機1驅動皮帶轉動，待加工的果實6被輸送到加工工位上，而留在定位塊3內的果皮到達皮帶另一端時會掉落到果皮收集箱內。本發明具有結構簡單、操作便捷、加工效果優良的優點。
上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。