一種立式半自動荔枝去核去皮機的製作方法

2023-09-14 12:08:35 1

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立式半自動荔枝去核去皮機。

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。

目前荔枝加工地主要在廣西和福建，方式主要有打漿製成濃縮果汁銷往國內外，這種方式不能得到比較完整的燈籠型果肉。第二種主要用人工方式利用簡單的工具將荔枝去核去皮，並製成罐頭，但這種方式存在效率低，去核去皮不夠乾淨和衛生，工作強度大等缺點，隨著物價上漲，人工成本越來越高，經濟效益降低因而影響到整個荔枝深加工行業的發展。

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、加工效果優良的立式半自動荔枝去核去皮機。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種立式半自動荔枝去核去皮機，包括控制器和設有用於安放荔枝的定位孔的轉盤機構、以及依次安裝在轉盤機構四周的將果蒂切除的預切機構、去核去皮機構和去廢殼機構。所述控制器分別與轉盤機構、預切機構、去核去皮機構和去廢殼機構電連接，對其分別控制並協同工作。所述轉盤機構水平設置，沿一個方向間歇地轉動。所述預切機構設置在預切工位上，位於定位孔的上方，荔枝被安放在定位孔內(果蒂朝上)，經過預切機構時，將果蒂切除。所述去核去皮機構設置在去核去皮工位上，去核去皮機構的部件分別位於定位孔的上下兩側，對孔中的荔枝先去核後去皮操作。所述去廢殼機構與去核去皮機構連接，實現同步上下運動，將果皮從定位孔中去除。

具體的，所述轉盤機構包括用於放置荔枝的圓盤和驅動圓盤轉動的伺服電機。所述圓盤水平安裝，定位孔等間距分布在圓盤上，所述定位孔為弧形通孔結構，且上方開口大於下方開口。作為本發明的優選方案，經過大量數據和實驗驗證表明，所述定位孔上方開口直徑設計為32毫米，下方開口直徑設計為24毫米時，適用於絕大部分荔枝果實，同時，位於定位孔下方的去皮刀的直徑設計為20毫米為宜。所述伺服電機安裝在圓盤下方，且與圓盤傳動連接，驅動圓盤間歇轉動。

具體的，所述預切機構用於提前將荔枝中較硬的果蒂切除，為後面的去核去皮工序做準備，預切機構包括直流電機和圓形刀片。所述直流電機的輸出軸朝下設置，所述圓形刀片安裝在直流電機的輸出軸上，由於荔枝的高度大於定位孔的深度，所以把荔枝放進定位孔後，其果蒂部分會裸露在定位孔外，當荔枝經過預切工位時，直流電機驅動圓形刀片旋轉，將露出外面的果蒂部分切除。作為本發明的優選方案，通過多次反覆試驗表明，將所述圓形刀片安裝在距離圓盤7毫米的高度上時，能夠有效切除果蒂，安裝高度太低容易將果核和果肉切掉，太高不能將果蒂切除。

具體的，所述去核去皮機構包括第一直線導軌、第一直線導軌電機、去核刀、去皮刀和擋板。所述第一直線導軌豎直設置(垂直於圓盤)，去核刀和去皮刀均安裝在第一直線導軌上，分別位於定位孔的上下兩側(去核刀在定位孔的上方，去皮刀在定位孔的下方)。所述第一直線導軌電機與第一直線導軌連接並驅動去核刀和去皮刀同向運動(向下運動時去核，向上運動時皮肉分離)。所述擋板位於定位孔的上方，其上設有用於擠出果肉的圓孔，所述去核刀、去皮刀、圓孔和定位孔同軸設置。作為本發明的優選方案，當荔枝尺寸較大時，由於圓孔會存在將果肉部分刮花的缺陷，因此本發明所述圓孔設為花型孔，孔徑為23毫米。當去皮刀向上擠壓時，有部分果肉從花型孔的間隙中穿過，減少了花型孔對果肉的擠壓，減少果汁的流失，從而減少對果肉的損傷，確保果肉的完整。

作為本發明的優選方案，由於果核的外形輪廓為弧形，為了避免果核在去核操作時跑偏，所述去核刀的直徑設計為9mm左右，刀頭設計成向內凹陷，凹陷的部分為圓弧面。當去核刀與果核接觸後，凹陷的刀頭將果核卡住並定位，使果核按照去核刀的運動方向前進，最後被頂出。

作為本發明的優選方案，當去皮刀的管壁較薄時，需要更長的行程才能將果肉擠出，此時的果皮會卡在花型孔中無法掉落，因此本發明將所述去皮刀的外徑優選設計為20毫米，內徑設計為16毫米，且採用不鏽鋼管制成。這樣的設計使去皮刀的行程縮短，減少去皮所用的時間，在確保完整擠出果肉的同時避免果皮卡在花型孔內，使去核去皮加工得以順利進行。

去核時，第一直線導軌電機驅動去核刀向下運動，去核刀與果核接觸並繼續向下運動，直到將果核頂出定位孔，實現去核操作，定位孔中只剩果皮和果肉；接著，第一直線導軌電機驅動去皮刀向上運動，去皮刀與果皮接觸後將其託起，由於擋板位於定位孔的上方，因此當果皮與擋板接觸後被擋住，而果肉由於有彈性，在去皮刀的擠壓下從花型孔中擠出，實現果皮和果肉分離操作。

具體的，所述去廢殼機構包括去殼棒和橫杆。所述橫杆的一端與去核刀固定連接，另一端與橫杆固定。所述橫杆豎直安裝，且與定位孔同軸。去皮操作完成後，由於果皮還留在定位孔內，會影響下一個荔枝的加工，因此當果皮到達去廢殼工位時，去殼棒向下運動，從上往下將果皮從定位孔中頂出。

作為本發明的優選方案，由於塑料的形狀容易塑造、重量輕、硬度能達到要求，因此本發明所述去殼棒採用無毒塑料製成，這樣設計有利於降低機器的生產成本和維修成本。

進一步的，所述去核去皮機構還包括用於收集果肉的推桿、第二直線導軌和第二直線導軌電機。所述第二直線導軌位於去核去皮工位的一側，且水平設置。所述推桿安裝在第二直線導軌上，位於擋板上方約1毫米的高度，從擋板的一側將果肉推向另一側。所述第二直線導軌電機與第二直線導軌連接，並驅動推桿向前運動將果肉從擋板上推出。

進一步的，為了定向推送果肉，避免果肉從擋板的其他地方掉落，所述擋板的兩側邊上設有檔邊，擋板與檔邊一同構成推桿推送的通道。另外，所述推桿的頭部設計成弧形，在推送果肉時，果肉進入弧形的推桿內定向向前運動，從而避免果肉跑偏掉落。

進一步的，為了提高機器的自動化程度，節省開機時人工調零、對孔的時間，所述荔枝去核去皮機還包括用於標記機械零點的復位開關。所述復位開關採用紅外傳感器或光電開關，所述復位開關與控制器連接，並分別安裝在第一直線導軌、第二直線導軌和圓盤上。機器啟動後便會檢測各復位開關的狀態，對第一直線導軌、第二直線導軌和圓盤的位置進行復位，使去核刀、去皮刀和去殼棒分別與圓盤上的定位孔對中，推桿復位至零點位置，為下一輪果肉推送做準備。

進一步的，所述荔枝去核去皮機還包括機架、工作檯、電控箱、總開關、直流電機開關和伺服電機開關。所述工作檯和電控箱安裝在機架上。所述轉盤機構、預切機構、去核去皮機構和去廢殼機構均設置在工作檯上，所述控制器分別與電控箱、總開關、直流電機開關和伺服電機開關連接。

本發明的工作過程和原理是：首先，工人將荔枝放入圓盤上的定位孔內(果蒂朝上)，然後，伺服電機驅動圓盤轉向預切工位，圓形刀片將荔枝的果蒂部分切除；接著，伺服電機驅動圓盤轉向去核去皮工位，去核刀向下運動將果核頂出，去皮刀向上運動與擋板一起將果肉擠出；接著，推桿向前運動，將果肉向前推走；最後，伺服電機驅動圓盤轉向去廢殼工位，去殼棒向下運動將果皮頂出定位孔。本發明的結構簡單、操作方便、加工效果好。

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去核與去皮刀具的來回運動與擋板的作用，先將荔枝的核去掉，再將果肉擠出，將剩下的荔枝肉與荔枝皮分離至相應收集箱。

(6)本發明所提供的去核去皮機在啟動時能自動退回機械零點，加工成功率高，獲得的果肉完整。

附圖說明

圖1是本發明所提供的立式半自動荔枝去核去皮機的立體圖。

圖2是本發明所提供的去核去皮機構的立體圖。

圖3是本發明所提供的立式半自動荔枝去核去皮機的局部示意圖。

圖4是本發明所提供的立式半自動荔枝去核去皮機的結構示意圖。

上述附圖中的標號說明：

1-機架，2-工作檯，3-圓盤，4-定位孔，5-圓形刀片，6-直流電機，7-擋板，8-花型孔，9-去核刀，10-第一直線導軌電機，11-推桿，12-橫杆，13-去殼棒，14-電控箱，15-控制器，16-總開關，17-直流電機開關，18-伺服電機開關，19-第二直線導軌電機，20-復位開關，21-伺服電機，22-去皮刀。

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和圖4所示，本發明公開了一種立式半自動荔枝去核去皮機，包括控制器15和設有用於安放荔枝的定位孔4的轉盤機構、以及依次安裝在轉盤機構四周的將果蒂切除的預切機構、去核去皮機構和去廢殼機構。所述控制器15分別與轉盤機構、預切機構、去核去皮機構和去廢殼機構電連接，對其分別控制並協同工作。所述轉盤機構水平設置，沿一個方向間歇地轉動。所述預切機構設置在預切工位上，位於定位孔4的上方，荔枝被安放在定位孔4內(果蒂朝上)，經過預切機構時，將果蒂切除。所述去核去皮機構設置在去核去皮工位上，去核去皮機構的部件分別位於定位孔4的上下兩側，對孔中的荔枝先去核後去皮操作。所述去廢殼機構與去核去皮機構連接，實現同步上下運動，將果皮從定位孔4中去除。

具體的，所述轉盤機構包括用於放置荔枝的圓盤3和驅動圓盤3轉動的伺服電機21。所述圓盤3水平安裝，定位孔4等間距分布在圓盤3上，所述定位孔4為弧形通孔結構，且上方開口大於下方開口。作為本發明的優選方案，經過大量數據和實驗驗證表明，所述定位孔4上方開口直徑設計為32毫米，下方開口直徑設計為24毫米時，適用於絕大部分荔枝果實，同時，位於定位孔下方的去皮刀22的直徑設計為20毫米為宜。所述伺服電機21安裝在圓盤3下方，且與圓盤3傳動連接，驅動圓盤3間歇轉動。

具體的，所述預切機構用於提前將荔枝中較硬的果蒂切除，為後面的去核去皮工序做準備，預切機構包括直流電機6和圓形刀片5。所述直流電機6的輸出軸朝下設置，所述圓形刀片5安裝在直流電機6的輸出軸上，由於荔枝的高度大於定位孔4的深度，所以把荔枝放進定位孔4後，其果蒂部分會裸露在定位孔4外，當荔枝經過預切工位時，直流電機6驅動圓形刀片5旋轉，將露出外面的果蒂部分切除。作為本發明的優選方案，通過多次反覆試驗表明，將所述圓形刀片5安裝在距離圓盤3高度為7毫米的地方時，能夠有效切除果蒂，安裝高度太低容易將果核和果肉切掉，太高不能將果蒂切除。

具體的，如圖2和圖3所示，所述去核去皮機構包括第一直線導軌、第一直線導軌電機10、去核刀9、去皮刀22和擋板7。所述第一直線導軌豎直設置(垂直於圓盤3)，去核刀9和去皮刀22均安裝在第一直線導軌上，分別位於定位孔4的上下兩側(去核刀9在定位孔4的上方，去皮刀22在定位孔4的下方)。所述第一直線導軌電機10與第一直線導軌連接並驅動去核刀9和去皮刀22同向運動(向下運動時去核，向上運動時皮肉分離)。所述擋板7位於定位孔4的上方，其上設有用於擠出果肉的圓孔，所述去核刀9、去皮刀22、圓孔和定位孔4同軸設置。作為本發明的優選方案，當荔枝尺寸較大時，由於圓孔會存在將果肉部分刮花的缺陷，因此本發明所述圓孔設為花型孔8，孔徑為23毫米。當去皮刀22向上擠壓時，有部分果肉從花型孔8的間隙中穿過，減少了花型孔對果肉的擠壓，減少果汁的流失，從而減少對果肉的損傷，確保果肉的完整。

作為本發明的優選方案，由於果核的外形輪廓為弧形，為了避免果核在去核操作時跑偏，所述去核刀9的直徑設計為9mm左右，刀頭設計成向內凹陷，凹陷的部分為圓弧面。當去核刀9與果核接觸後，凹陷的刀頭將果核卡住並定位，使果核按照去核刀9的運動方向前進，最後被頂出。

作為本發明的優選方案，當去皮刀22的管壁較薄時，需要更長的行程才能將果肉擠出，此時的果皮會卡在花型孔8中無法掉落，因此本發明將所述去皮刀22的外徑優選設計為20毫米，內徑設計為16毫米，且採用不鏽鋼管制成。這樣的設計使去皮刀22的行程縮短，減少去皮所用的時間，在確保完整擠出果肉的同時避免果皮卡在花型孔8內，使去核去皮加工得以順利進行。

去核時，第一直線導軌電機10驅動去核刀9向下運動，去核刀9與果核接觸並繼續向下運動，直到將果核頂出定位孔4，實現去核操作，定位孔4中只剩果皮和果肉；接著，第一直線導軌電機10驅動去皮刀22向上運動，去皮刀22與果皮接觸後將其託起，由於擋板7位於定位孔4的上方，因此當果皮與擋板7接觸後被擋住，而果肉由於有彈性，在去皮刀22的擠壓下從花型孔8中擠出，實現果皮和果肉分離操作。

具體的，如圖3所示，所述去廢殼機構包括去殼棒13和橫杆12。所述橫杆12的一端與去核刀9固定連接，另一端與橫杆12固定。所述橫杆12豎直安裝，且與定位孔4同軸。去皮操作完成後，由於果皮還留在定位孔4內，會影響下一個荔枝的加工，因此當果皮到達去廢殼工位時，去殼棒13向下運動，從上往下將果皮從定位孔4中頂出。

作為本發明的優選方案，由於塑料的形狀容易塑造、重量輕、硬度能達到要求，因此本發明所述去殼棒13採用無毒塑料製成，這樣設計有利於降低機器的生產成本和維修成本。

進一步的，所述去核去皮機構還包括用於收集果肉的推桿11、第二直線導軌和第二直線導軌電機19。所述第二直線導軌位於去核去皮工位的一側，且水平設置。所述推桿11安裝在第二直線導軌上，位於擋板7上方約1毫米的高度，從擋板7的一側將果肉推向另一側。所述第二直線導軌電機19與第二直線導軌連接，並驅動推桿11向前運動將果肉從擋板7上推出。

進一步的，為了定向推送果肉，避免果肉從擋板7的其他地方掉落，所述擋板7的兩側邊上設有檔邊，擋板7與檔邊一同構成推桿11推送的通道。另外，所述推桿11的頭部設計成弧形，在推送果肉時，果肉進入弧形的推桿11內定向向前運動，從而避免果肉跑偏掉落。

進一步的，為了提高機器的自動化程度，節省開機時人工調零、對孔的時間，所述荔枝去核去皮機還包括用於標記機械零點的復位開關20。所述復位開關20採用紅外傳感器或光電開關，所述復位開關20與控制器15連接，並分別安裝在第一直線導軌、第二直線導軌和圓盤3上。機器啟動後便會檢測各復位開關20的狀態，對第一直線導軌、第二直線導軌和圓盤3的位置進行復位，使去核刀9、去皮刀22和去殼棒13分別與圓盤3上的定位孔4對中，推桿11復位至零點位置，為下一輪果肉推送做準備。

進一步的，所述荔枝去核去皮機還包括機架1、工作檯2、電控箱14、總開關16、直流電機開關17和伺服電機開關18。所述工作檯2和電控箱14安裝在機架1上。所述轉盤機構、預切機構、去核去皮機構和去廢殼機構均設置在工作檯2上，所述控制器15分別與電控箱14、總開關16、直流電機開關17和伺服電機開關18連接。

本發明的工作過程和原理是：首先，工人將荔枝放入圓盤3上的定位孔4內(果蒂朝上)，然後，伺服電機21驅動圓盤3轉向預切工位，圓形刀片5將荔枝的果蒂部分切除；接著，伺服電機21驅動圓盤3轉向去核去皮工位，去核刀9向下運動將果核頂出，去皮刀22向上運動與擋板7一起將果肉擠出；接著，推桿11向前運動，將果肉向前推走；最後，伺服電機21驅動圓盤3轉向去廢殼工位，去殼棒13向下運動將果皮頂出定位孔4。本發明的結構簡單、操作方便、加工效果好。

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。