CN108157990A - 一种物料表皮自动去除装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物料表皮自动去除装置，按功能区域划分，分为上料区C，下料区B、削皮区A。上料区C用以完成物料夹紧，削皮区A用以削皮，下料区B用以实现削皮后的物料收集。物料在上下料装置的带动下依次通过上料区C，下料区B、削皮区A。该装置降低劳动强度，提高工作效率，使根、茎、果类的物料去皮工作实现自动化生产。
Description
技术领域
本发明属于农作物去皮设备技术领域，具体涉及一种根、茎、果类等具有硬质表皮的物料自动去除装置，尤其是金枣柿的自动削皮装置。
背景技术
削皮操作是金枣柿、苹果、萝卜等根、茎、果类物料加工的一项重要的基础性工作，常用的削皮方法有手工去皮、机械去皮和化学去皮等。手工削皮速度较慢，去皮厚度不稳定，果肉成品率低。机械削皮有三种模式：其一，基于“车削”原理削皮，切削力受到被削皮物的转速和机械装置刚度的制约，切削力小，对硬质被削皮物来说无法削皮；第二类是基于“磨削”原理削皮，通过划擦削皮，适用于果肉稍硬且表皮不能太硬的物料，且去皮后果肉表面不平整；其三，“锯削”式削皮机，通过锯条切开，然后去皮，适用于厚硬壳坚果。此外还有化学去皮，采用化学性溶液经过化学反应去除，但存在生产操作不安全，废弃物污染环境，不环保等问题。
对金枣柿等而言，具有皮质硬、去除表皮的厚度薄等特征，上述机械式削皮机不能实现削皮。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种物料表皮自动去除装置，降低劳动强度，提高工作效率，使根、茎、果类的物料去皮工作实现自动化生产。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种物料表皮自动去除装置，包括：床身、上下料装置、主回转装置，进给机构，刀具装置；所述上下料装置、主回转装置，进给机构，刀具装置安装在床身上；
所述上下料装置包括电动机a11、上下料支架2、夹紧机构、去除夹紧力滑板31、下料档板32；上下料装置通过上下料支架2上的回转轴3安装在床身1上，上下料支架2与回转轴3固定连接，夹紧机构固定在上下料支架2上；电动机a11的输出轴通过联轴器a10与回转轴3相连，所述电动机a11驱动回转轴3定角度旋转，实现安装在夹紧机构上的物料运输到削皮区；所述夹紧机构包括旋转梅花顶尖、轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖；所述旋转梅花顶尖包括顶尖7、支撑回转组件b9、支撑回转组件b9，顶尖7穿过支撑回转组件b9与支撑回转组件b9相连，支撑回转组件b9固定连接在其中一个上下料支架2上；所述轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖包括支撑回转组件a4、弹性伸缩组件5、梅花顶尖6，梅花顶尖6通过弹性伸缩组件5与支撑回转组件a4相连，支撑回转组件a4固定连接在另一个上下料支架2上；所述顶尖7与梅花顶尖6相对设置；物料安装在顶尖7与梅花顶尖6之间，通过轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖的弹性伸缩力实现物料的夹紧；
所述主回转装置包括摩擦轮b12、支撑回转组件c13、联轴器b14、电动机b15；所述电动机b15安装在床身上，电动机b15的输出轴与摩擦轮b12通过联轴器b14连接，摩擦轮b12通过支撑回转组件c13固定在床身上；物料在上下料装置的带动下从上料区运输到削皮区，此时摩擦轮b12和支撑回转组件b9形成摩擦驱动副，电动机b15通过摩擦驱动副带动物料回转；
所述进给机构包括电动机c18、联轴器c19、丝杠支撑回转组件20、光杠21、丝杠22、螺母23、滑块24；光杠21两端固定在床身1的支架上，丝杠两端22通过丝杠支撑回转组件20固定在床身1的支架上，所述光杠设置在丝杠的上下两侧；电动机c18固定在床身1的一侧，所述电动机c18与丝杠22通过联轴器c19连接；螺母23与丝杠22组成丝杠螺母副，滑块24安装在光杠21上，螺母23与滑块24固定连接，电动机c18通过丝杠螺母副带动滑块往复移动；进给机构把电动机c18的旋转运动变成滑块24直线往复运动；
所述刀具装置包括支撑板25、圆柱销26、电动机d16、刀具夹头28、刀具29、配重螺母30和限位螺钉33；支撑板25通过圆柱销26连接在滑块24上；支撑板25上安装电动机d16，电动机d16输出轴与刀具夹头28固定连接，刀具夹头28用来定位夹紧刀具29，支撑板25上安装配重螺母30和限位螺钉33，调整配重螺母30的位置实现刀具29与物料的接触力大小的调整，调整限位螺钉33的位置实现最小削皮半径的控制。
进一步地，上下料支架2上安装有4套夹紧机构，所述夹紧机构在上下料支架2的圆周方向等距分布；每一套夹紧机构的顶尖7、支撑回转组件b9、支撑回转组件b9、支撑回转组件a4、弹性伸缩组件5、梅花顶尖6的轴心线同轴，顶尖7、支撑回转组件b9、弹性伸缩组件5、梅花顶尖6围绕其轴心线自由回转。
进一步地，下料时，轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖的弹性伸缩组件5与去除夹紧力滑板31接触，在去除夹紧力滑板31的作用下，弹性伸缩组件5远离顶尖7，夹紧力消除，物料受到下料档板32和重力的双重作用脱离夹紧机构，实现下料。
进一步地，所述进给机构的光杠22上安装有限位开关b27和限位开关a17，实现电动机c的旋转换向和上下料装置的定角度旋转。
进一步地，所述刀具29为铣刀、砂轮头、打磨头。
进一步地，所述刀具29的长度通过刀具夹头28调整，取决于被加工物料的大小。
所述的电动机d16的转速有被加工物料表皮的硬度决定。
所述的限位开关b27和限位开关a17的位置，由被加工物料的大小和夹紧位置决定。
所述的电动机c18的转速受到被加工物料的直径和刀具29的影响。
进一步地，所述的去除夹紧力滑板31的侧面与轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖的弹性伸缩组件5接触，内表面与梅花顶尖6的最大外径母线形成的路径相切。
更进一步地，所述上下料装置电动机a11为点触发定角度旋转电机，受限位开关b27和限位开关a17的控制，每一次触发所转动的角度与夹紧机构数的乘积正好为360度。
更进一步地，所述主回转装置中的电动机b15为可调速电动机。
更进一步地，所述进给机构中的电动机c18为双向可调速电动机，换向开关由限位开关b27和限位开关a17触发。
本发明的有益效果为：1削皮时的接触压力恒定。对不同大小的物料以及物料不同位置与刀具的接触压力恒定，保证了削皮厚度的稳定。
2满足不同硬度表面的削皮需要，在大刀具转速时，可以对硬质表皮削皮，降低刀具回转速度，可以减小切削力。
3能够实现不同厚度表皮的削皮。调整配重螺母和转速，实现削皮厚度的调整。
4削皮、上料、下料、运输四工位同时进行，效率高。
本申请完全实现了根、茎、果类物料，尤其是金枣柿等硬皮质物料的全自动削皮，显著提高了果肉出成率，生产操作安全，环保，整机结构简单，无需复杂的软件与硬件，稳定性高、可靠性强。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明图1的左视图；
图3是本发明图1的俯视图。
图中序号说明：1床身；2上下料支架；3回转轴；4支撑回转组件a；5弹性伸缩组件；6梅花顶尖；7顶尖；8摩擦轮a；9支撑回转组件b；10联轴器a；11电动机a；12摩擦轮b；13支撑回转组件c；14联轴器b；15电动机b；16电动机d；17限位开关a；18电动机c；19联轴器c；20丝杠支撑回转组件；21光杠；22丝杠；23螺母；24滑块；25支撑板；26圆柱销；27限位开关b；28刀具夹头；29刀具；30配重螺母；31去除夹紧力滑板；32下料档板；33限位螺钉；A削皮区；B下料区；C上料区。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
参照图1-图3，本实施例是一种物料表皮自动去除装置，它包括床身、上下料装置、主回转装置，进给机构，刀具装置；所述上下料装置、主回转装置，进给装置，刀具装置安装在床身上。
装置按功能区域划分，分为上料区C，下料区B、削皮区A。上料区C用以完成物料夹紧，削皮区B用以削皮，下料区A用以实现削皮后的物料收集。物料在上下料装置的带动下依次通过上料区C，下料区B、削皮区A。
上下料装置包括电动机a11、上下料支架2、夹紧机构、去除夹紧力滑板31、下料档板32，上下料装置通过上下料支架2上的回转轴3安装在床身1上，上下料支架2与回转轴3固定连接，夹紧机构固定在上下料支架2上；电动机a11驱动回转轴3定角度旋转，实现安装在夹紧机构上的物料运输到削皮区域。
夹紧机构包括旋转梅花顶尖、轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖；旋转梅花顶尖包括旋转梅花顶尖的顶尖7、旋转梅花顶尖的摩擦轮a8、旋转梅花顶尖的支撑回转组件b9，支撑回转组件b9固定连接在上下料支架2上。轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖包括支撑回转组件a4、弹性伸缩组件5、梅花顶尖6，轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖的支撑回转组件a4固定连接在上下料支架2上。上下料支架2上安装有4套夹紧机构，夹紧机构在上下料支架2的圆周方向等距分布。每一套夹紧机构的顶尖7、摩擦轮a8、支撑回转组件b9、支撑回转组件a4、弹性伸缩组件5、顶尖6的轴心线同轴，顶尖7、摩擦轮a8、弹性伸缩组件5、顶尖6围绕其轴心线自由回转。
物料安装在旋转顶尖7、轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖6之间，通过轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖的弹性伸缩力实现物料的夹紧。下料时，轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖的弹性伸缩组件5与去除夹紧力滑板31接触，在去除夹紧力滑板31的作用下，轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖的弹性伸缩组件5远离旋转顶尖7，夹紧力消除，物料受到下料档板32和重力的双重作用脱离夹紧机构，实现下料。
主回转装置包括摩擦轮b12、支撑回转组件c13、联轴器b14、电动机b15；电动机b15安装在床身上，摩擦轮b12通过支撑回转组件c13固定床身上，电动机b15的输出轴和摩擦轮b12通过联轴器b14连接。物料在上下料装置的带动下从上料区运输到削皮区，这时摩擦轮b12和旋转梅花顶尖的摩擦轮a8形成摩擦驱动副，电动机b15通过摩擦驱动副带动物料回转。
进给机构由电动机c18、联轴器c19、丝杠支撑回转组件20、光杠21、丝杠22、螺母23、滑块24组成，光杠21固定在床身1上，丝杠22通过丝杠支撑回转组件20固定在床身1上，电动机c18固定在床身1上，电动机c18与丝杠22通过联轴器c19连接。螺母23与丝杠22组成丝杠螺母副，滑块24安装在光杠21上，螺母23与滑块24固定连接。进给机构把电动机c18的旋转运动变成滑块24直线往复运动，电动机通过丝杠螺母副带动滑块往复移动。进给机构的光杠22上安装有限位开关b27和限位开关a17，实现电动机c的旋转换向和上下料装置的定角度旋转。
所述的刀具装置由支撑板25、圆柱销26、电动机d16、刀具夹头28、刀具29、配重螺母30和限位螺钉33组成。支撑板25通过圆柱销26连接在滑块24上。支撑板25上安装电动机d16，电动机d16输出轴与刀具夹头28固定连接，刀具夹头28用来定位夹紧刀具29，支撑板25上安装配重螺母30和限位螺钉33，分别与支撑板25实现螺纹连接，调整配重螺母30的位置实现刀具29与物料的接触力大小的调整，调整限位螺钉33的位置实现最小削皮半径的控制。
削皮时，电动机b15通过摩擦驱动副带动物料回转，进给机构的电动机c18带动刀具进给，刀具以一定速度自转，在配重螺母的压力作用下，刀具切削物料的表皮，从而实现物料表面360度全表面无缝削皮。
实施例2
参照图1-图3，本实施例提供一种物料表皮自动去除装置的使用方法，对物料金枣柿进行削皮处理，包括以下步骤：
1、选择梅花顶尖型号、调整位置、设定参数：根据金枣柿的平均尺寸，选择合适直径的梅花顶尖，调整轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖、下料挡板、限位开关、限位螺钉的位置，设定主回转机构电动机、进给机构电动机、刀具装置电动机的转速，开机加电后，进给机构运动、主回转电动机旋转、刀具装置电动机旋转；
2、上料：在上料区C，物料放置在顶尖7与梅花顶尖6之间，在轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖轴向弹力的作用下夹紧；
3、运输：进给装置触碰限位开关后，上下料装置转动，带动物料旋转到削皮区；
4、削皮：在削皮区A，主回转装置上的摩擦轮b12和旋转梅花顶尖的摩擦轮a8形成摩擦驱动副，电动机b15以1rpm的转速通过摩擦驱动副带动物料回转。刀具装置上的刀具29以1000rpm的转速旋转，在配重螺母的作用下与物料表面接触，物料的果皮被切削下来，在进给机构作用下刀具29以2mm/s的速度不断移动，实现物料表面360度全表面无缝削皮；削皮的同时，在上料区进行下一个物料的夹紧；
5、输出物料：削皮完成后，上下料装置带着着物料继续旋转，当行进到下料区B时，在去除夹紧力滑板31的作用下轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖远离旋转梅花顶尖，物料被松开，进而物料在重力和下料挡板32的双重作用下掉落并被送出；
6、第2、3、4、5步骤循环进行。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种物料表皮自动去除装置，其特征在于，包括：床身、上下料装置、主回转装置，进给机构，刀具装置；所述上下料装置、主回转装置，进给机构，刀具装置均安装在床身上；
所述上下料装置包括电动机a(11)、上下料支架(2)、夹紧机构、去除夹紧力滑板(31)、下料档板(32)；上下料装置通过上下料支架(2)上的回转轴(3)安装在床身(1)上，上下料支架(2)与回转轴(3)固定连接，夹紧机构固定在上下料支架(2)上；电动机a(11)驱动回转轴(3)定角度旋转，使安装在夹紧机构上的物料运输到削皮区；所述夹紧机构包括旋转梅花顶尖、轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖；所述旋转梅花顶尖包括顶尖(7)、摩擦轮a(8)、支撑回转组件b(9)，顶尖7穿过摩擦轮a(8)与支撑回转组件b(9)相连，支撑回转组件b(9)固定连接在其中一个上下料支架(2)上；所述轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖包括支撑回转组件a(4)、弹性伸缩组件(5)、梅花顶尖(6)，梅花顶尖(6)通过弹性伸缩组件(5)与支撑回转组件a(4)相连，支撑回转组件a(4)固定连接在另一个上下料支架(2)上；所述顶尖(7)与梅花顶尖(6)相对设置；物料安装在顶尖(7)与梅花顶尖(6)之间，通过轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖的弹性伸缩力实现物料的夹紧；
所述主回转装置包括摩擦轮b(12)、支撑回转组件c(13)、联轴器b(14)、电动机b(15)；所述电动机b(15)安装在床身上，电动机b(15)的输出轴与摩擦轮b(12)通过联轴器b(14)连接，摩擦轮b(12)通过支撑回转组件c(13)固定在床身上；物料在上下料装置的带动下从上料区运输到削皮区，此时摩擦轮b(12)和摩擦轮a(8)形成摩擦驱动副，电动机b(15)通过摩擦驱动副带动物料回转；
所述进给机构包括电动机c(18)、联轴器c(19)、丝杠支撑回转组件(20)、光杠(21)、丝杠(22)、螺母(23)、滑块(24)；光杠(21)两端固定在床身(1)的支架上，丝杠(22)两端通过丝杠支撑回转组件(20)固定在床身(1)的支架上，所述光杠设置在丝杠的上下两侧；电动机c(18)固定在床身(1)的一侧，所述电动机c(18)与丝杠(22)通过联轴器c(19)连接；螺母(23)与丝杠(22)组成丝杠螺母副，滑块(24)安装在光杠(21)上，螺母(23)与滑块(24)固定连接，电动机c(18)通过丝杠螺母副带动滑块往复移动；进给机构把电动机c(18)的旋转运动变成滑块(24)直线往复运动；
所述刀具装置包括支撑板(25)、圆柱销(26)、电动机d(16)、刀具夹头(28)、刀具(29)、配重螺母(30)和限位螺钉(33)；支撑板(25)通过圆柱销(26)连接在滑块(24)上；支撑板(25)上安装电动机d(16)，电动机d(16)输出轴与刀具夹头(28)固定连接，刀具夹头(28)用来定位夹紧刀具(29)，支撑板(25)上安装配重螺母(30)和限位螺钉(33)，调整配重螺母(30)的位置实现刀具(29)与物料的接触力大小的调整，调整限位螺钉(33)的位置实现最小削皮半径的控制。
2.根据权利要求1所述一种物料表皮自动去除装置，其特征在于，上下料支架(2)上安装有4套夹紧机构，所述夹紧机构在上下料支架(2)的圆周方向等距分布；每一套夹紧机构的顶尖(7)、摩擦轮a(8)、支撑回转组件b(9)、支撑回转组件a(4)、弹性伸缩组件(5)、梅花顶尖(6)的轴心线同轴，顶尖(7)、摩擦轮a(8)、弹性伸缩组件(5)、梅花顶尖(6)围绕其轴心线自由回转。
3.根据权利要求1所述一种物料表皮自动去除装置，其特征在于，下料时，轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖的弹性伸缩组件(5)与去除夹紧力滑板(31)接触，在去除夹紧力滑板(31)的作用下，弹性伸缩组件(5)远离顶尖(7)，夹紧力消除，物料受到下料档板(32)和重力的双重作用脱离夹紧机构，实现下料。
4.根据权利要求1所述一种物料表皮自动去除装置，其特征在于，所述进给机构的光杠(22)上安装有限位开关b(27)和限位开关a(17)，实现电动机c的旋转换向和上下料装置的定角度旋转。
5.根据权利要求1所述一种物料表皮自动去除装置，其特征在于，所述刀具(29)为铣刀、砂轮头、打磨头。
6.根据权利要求1所述一种物料表皮自动去除装置，其特征在于，所述刀具(29)的长度通过刀具夹头(28)调整。
7.根据权利要求1所述一种物料表皮自动去除装置，其特征在于，所述的去除夹紧力滑板(31)的侧面与轴向弹性伸缩旋转梅花顶尖的弹性伸缩组件(5)接触，内表面与梅花顶尖(6)的最大外径母线形成的路径相切。
8.根据权利要求1所述一种物料表皮自动去除装置，其特征在于，所述上下料装置电动机a(11)为点触发定角度旋转电机，受限位开关b(27)和限位开关a(17)的控制，每一次触发所转动的角度与夹紧机构数的乘积正好为360度。
9.根据权利要求1所述一种物料表皮自动去除装置，其特征在于，所述主回转装置中的电动机b(15)为可调速电动机。
10.根据权利要求1所述一种物料表皮自动去除装置，其特征在于，所述进给机构中的电动机c(18)为双向可调速电动机，换向开关由限位开关b(27)和限位开关a(17)触发。
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Application publication date: 20180615 Assignee: Liaoshen Business Management (Dalian) Group Co.,Ltd. Assignor: DALIAN University Contract record no.: X2024980027664 Denomination of invention: An automatic material skin removal device Granted publication date: 20191203 License type: Common License Record date: 20241128 |
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