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CN108189112B - 二级输送式西兰花自动切块去芯生产线 - Google Patents

二级输送式西兰花自动切块去芯生产线 Download PDF

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CN108189112B
CN108189112B CN201711372965.3A CN201711372965A CN108189112B CN 108189112 B CN108189112 B CN 108189112B CN 201711372965 A CN201711372965 A CN 201711372965A CN 108189112 B CN108189112 B CN 108189112B
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马行潇
庞佳丽
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Zhejiang University of Technology ZJUT
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Abstract

本发明公开了二级输送式西兰花自动切块去芯生产线。现有西兰花切块的装置的缺点是上料不连续，需要将西兰花摆成特定形态后才能上料。本发明包括机架、喂料装置、一级输送装置、拨转装置、导向装置、二级输送装置、隔离装置、圆弧导向板、切块装置和弧形切花刀。喂料装置包括上料漏斗和橡胶刮板。导向装置包括导向方管、落料导向板和光电传感器。隔离装置包括隔离电机、固定板、导向块、曲柄、连杆、滑杆和隔离板。切块装置包括切块转轴、第三步进电机、切块链轮、固定架组、切块组件、弹簧、切块链条和切块凸轮。本发明能够实现西兰花定姿态的连续定向输送。使得工作人员只需将西兰花随意装入上料漏斗即可完成西兰花的均匀切块工作。

Description

二级输送式西兰花自动切块去芯生产线
技术领域
本发明属于农业蔬菜切块机械技术领域，具体涉及一种二级输送式西兰花自动切块去芯生产线。
背景技术
西兰花因其丰富的营养价值和药用价值，被人受欢迎。西兰花日常食用过程中常会掰开，使根茎和花苞分开，将一颗整体的西兰花分开若干颗小花球。因此针对大批量西兰花切块工序设计一种高效的西兰花切块生产线就显得尤为必要，既能脱离人工对西兰花的切块机械劳动，同时让我们餐桌上出现各种色香味俱全的西兰花菜肴。
目前市场上已出现一些对西兰花切块的装置，且缺点是上料不连续，需要将西兰花摆成特定形态后才能上料，限制了切块的效率，不能满足大批量高效切块的需求。而且在对西兰花切块过程中对西兰花初始位置的放置要求高会相应提高对工人培训的成本，不能很好的推广。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二级输送式西兰花自动切块去芯生产线。该生产线具有自动上料，连续切块，切块均匀的特点，提高了生产效率，大幅度降低了生产成本。
本发明包括机架、喂料装置、一级输送装置、拨转装置、导向装置、二级输送装置、隔离装置、圆弧导向板、切块装置和弧形切花刀。所述的一级输送装置包括第一步进电机、一级入口轴、一级出口轴、链条外罩、输送链轮、输送链条和输送块组；所述的一级入口轴及一级出口轴均支承在机架上；一级入口轴及一级出口轴的两端均固定有输送链轮；所述的输送链条共有两条；其中一条输送链条套置在一级入口轴、一级出口轴同一端的输送链轮上；另一条输送链条套置在一级入口轴、一级出口轴另一端的输送链轮上；一级入口轴或一级出口轴由第一步进电机驱动；两个链条外罩均固定在机架上，且分别位于两条输送链条的外侧；所述的输送块组由依次排列成环形的多块输送块组成；任意两块相邻的输送块均铰接；所述输送块的两端与两条输送链条的一个链节分别固定；输送块的外侧面上开设有西兰花仿形槽；所述的西兰花仿形槽由花苞槽和根茎槽组成；所述根茎槽的内端与花苞槽连通。
所述的喂料装置包括上料漏斗和橡胶刮板。所述的上料漏斗固定在机架上，且位于一级输送装置入口端的上方。上料漏斗朝向一级输送装置出口端的侧面上开设有出料缺口；所述出料缺口的顶部固定有橡胶刮板。
所述的拨转装置包括第一拨转轴、第二拨转轴、拨转架、滑动板、槽轮、主动拨盘、偏心轮、第一齿轮、第二齿轮、拨转电机和拨刷组件。所述的拨转架由横板和两块竖板组成；两块竖板的底端与两个链条外罩分别固定，顶端与横板的两端分别固定；所述的拨转电机固定在横板上；拨转电机的输出轴与主动拨盘固定；所述的第一拨转轴及第二拨转轴均支承在横板上；所述的槽轮及第一齿轮均固定在第一拨转轴上；所述的第二齿轮固定在第二拨转轴上；所述的偏心轮偏心固定在第二拨转轴上；所述的第一齿轮与第二齿轮啮合；所述的主动拨盘与槽轮啮合；所述的滑动板与拨转架构成滑动副；所述的滑动板上开设有矩形驱动槽；所述的偏心轮设置在矩形驱动槽内；所述的滑动板上开设有两个横向滑槽；所述的拨刷组件包括第一摇杆、第二摇杆、连接轴和毛刷；所述连接轴的顶端与第一摇杆的内端固定，底端与第二摇杆的内端固定；所述第一摇杆的外端固定有滑柱；所述第二摇杆的外端固定有毛刷；所述的拨刷组件共有两个；两个拨刷组件内的连接轴分别与两块竖板的内侧面构成转动副；两个拨刷组件内的滑柱分别设置在两个横向滑槽内。
所述的二级输送装置包括二级入口轴、二级出口轴、传动支架、入口同步带轮、出口同步带轮、同步带和第二步进电机。两个传动支架间隔固定在机架上；所述二级入口轴的两端分别支承在两个传动支架的一端；两根二级出口轴分别支承在两个传动支架的另一端；两根二级出口轴同轴且相对端端面间隔设置；两个入口同步带轮分别固定在二级入口轴的两端；两个出口同步带轮分别固定在两根二级出口轴上；所述的同步带共有两条；其中一条同步带套在其中一个入口同步带轮与其中一个出口同步带轮上；另一条同步带套在另一个入口同步带轮与另一个出口同步带轮上；所述的二级入口轴由第二步进电机驱动。
固定在机架上的圆弧导向板由一体成型的第一弧形板和第二弧形板组成。所述第一弧形板的出口端与第二弧形板的入口端连接。第一弧形板的出口端设置在二级出口轴的正上方。第一弧形板和第二弧形板的横截面均呈圆弧状。第二弧形板呈以横截面为旋转面的旋转体状。第二弧形板的内侧面固定有弧形切花刀。弧形切花刀的刃口呈圆弧形。
所述的导向装置包括导向方管、落料导向板和光电传感器。所述导向方管的顶端与链条外罩固定；所述的落料导向板与导向方管固定；落料导向板的上边缘靠近一级输送装置的输送块设置，下边缘倾斜伸入导向方管内；所述的导向方管靠近圆弧导向板的侧面上开设有出料缺口，并固定有检测头朝下设置的光电传感器。
位于圆弧导向板与导向装置之间的隔离装置包括隔离电机、固定板、导向块、曲柄、连杆、滑杆和隔离板。所述的固定板与机架固定。所述的隔离电机固定在固定板上。所述曲柄的一端与隔离电机的输出轴固定，另一端与连杆的一端铰接。所述连杆的另一端与滑杆的顶端铰接。所述的滑杆与导向块构成沿竖直方向滑动的滑动副。所述的导向块与固定板固定。滑杆的底端与隔离板固定。
位于二级输送装置下方的切块装置包括切块转轴、第三步进电机、切块链轮、固定架组、切块组件、弹簧、切块链条和切块凸轮。两个切块凸轮间隔设置。两根切块转轴的一端分别支承在其中一个切块凸轮的两端，另一端分别支承在另一个切块凸轮的两端；两根切块转轴的两端均固定有切块链轮；位于两根切块转轴一端上的切块链轮通过其中一根切块链条连接；位于两根切块转轴另一端上的切块链轮通过另一根切块链条连接；其中一根切块转轴由第三步进电机驱动；所述的固定架组共有m个，1≤m≤20。固定架组由两个固定架组成。所述固定架由连接杆、第一滑座板和第二滑座板组成；第一滑座板与第二滑座板平行且间隔固定在连接杆的外端；第一滑座板及第二滑座板远离连接杆的边缘处均开设有半圆形缺口；一个固定架组内的两个第一滑座板的半圆形缺口合围成一个圆形缺口；一个固定架组内的两个第二滑座板的半圆形缺口合围成另一个圆形缺口；两个圆形缺口同轴设置；m个固定架组内的其中一个固定架与其中一根切块链条上的其中m个链节分别固定；m个固定架组内的另一个固定架与另一根切块链条上的其中m个链节分别固定。
两个切块凸轮的相对侧侧面上均开设有导向槽。所述切块凸轮的外周面为切块凸轮的第一工作轮廓，导向槽为切块凸轮的第二工作轮廓。切块凸轮的外周面由依次相连成环形的合拢面、夹持面、切入面、复位面和张开面组成。所述的导向槽由依次相连成环形的合拢槽段、夹持槽段、切入槽段、复位槽段和张开槽段组成。合拢面、夹持面、切入面、复位面、张开面与合拢槽段、夹持槽段、切入槽段、复位槽段、张开槽段分别位置对应。所述的合拢面及夹持面均位于切块链条的上侧；所述的切入面及复位面均呈圆弧形；切入面及复位面的轴线均与第二弧形板的旋转轴线共线；合拢面与张开面连接处的空间高度低于合拢面与夹持面连接处的空间高度；切入面与复位面连接处的空间高度低于弧形切花刀的空间高度；夹持面与夹持槽段的间距大于张开面与张开槽段的间距；沿张开面、合拢面连接处朝向夹持面的方向上，合拢面与合拢槽段的间距逐渐增大；沿夹持面向复位面的方向上，切入面与切入槽段的间距逐渐增大；沿切入面向复位面、张开面链接处的方向上，复位面与复位槽段的间距逐渐减小。
所述的切块组件包括张合推杆、安装管、铰接块和半球形刀片。所述的张合推杆由一体成型的滑动球、连接柱和工字轴组成；所述连接柱的内端与滑动球连接，外端与工字轴连接；所述的安装管套置在张合推杆外侧，并与张合推杆内的连接柱构成滑动副；所述安装管的外端与两个铰接块的中部铰接；两个铰接块的外端与两个半球形刀片分别固定，内端均伸入工字轴中部的环形凹槽内。
所述的切块组件共有m个；m个切块组件内的滑动球均设置在两个切块凸轮的导向槽内；m个切块组件内的安装管与m个固定架组内的圆形缺口分别构成滑动副。
进一步地，所述的夹持面与同步带轮的顶面的距离等于两片半球形刀片合拢情况下切块组件的长度；安装管的底端位于切块凸轮的夹持面时，两片半球形刀片的刃口呈90°角设置；安装管的底端位于切块凸轮的张开面时，两片半球形刀片的刃口呈180°角设置；安装管的底端位于切块凸轮切入面与复位面的连接处时，两片半球形刀片的刃口闭合在一起。
进一步地，所述的一级入口轴设置在一级输送装置的入口端；所述的一级出口轴设置在一级输送装置的出口端；一级入口轴的空间高度低于一级出口轴；所述根茎槽的横截面呈矩形状；根茎槽的长度方向沿水平方向设置，且相邻两块输送块上根茎槽外端的朝向相反。
进一步地，所述的第一步进电机固定在其中一个链条外罩上；所述一级入口轴、一级出口轴中的一根与第一步进电机的输出轴固定；所述的第二步进电机固定在其中一个传动支架上；第二步进电机的输出轴与二级入口轴的一端固定；所述的第三步进电机固定在机架上。第三步进电机的输出轴与其中一根切块转轴固定。
进一步地，所述第二齿轮与第一齿轮的传动比等于槽轮的槽数；所述矩形驱动槽的宽度等于偏心轮的直径；矩形驱动槽的宽度方向沿一级输送装置的输送方向设置；横向滑槽的长度方向垂直于矩形驱动槽的宽度方向；所述滑柱的直径等于横向滑槽的槽宽。
进一步地，隔离电机持续转动使得隔离板上下循环滑动。隔离板滑动至下极点的状态下，隔离板的底部与两条同步带顶部的间距小于50mm。
进一步地，弧形切花刀的刃口所成圆弧与第二弧形板上对应位置横截面的内轮廓共线。弧形切花刀的刃口所成圆弧的半径等于第二弧形板横截面的内轮廓半径的4/5。
进一步地，两条切块链条分别位于两个切块凸轮的外侧；固定在同一根切块链条上的任意两个相邻的固定架之间的链节数均相等。
进一步地，所述导向槽的横截面呈圆弧形；所述滑动球的直径等于导向槽横截面的半径；所述连接柱的直径等于两个切块凸轮相对侧侧面的间距。
本发明具有的有益效果是：
1、本发明采用两级输送装置、转拨装置和导向装置，实现西兰花定姿态的连续定向输送。使得工作人员只需将西兰花随意装入上料漏斗即可完成西兰花的切块工作，非常适合大批量西兰花切块作业，工作效率高。
2、本发明采用呈空间环形且具有双工作轮廓的切块凸轮，以一个动力源同时实现切块刀具的循环移动和闭合切入。效率和可靠性均较高，实现了连续化和自动化生产。
3、本发明通过隔离装置控制相邻两个西兰花的间距，确保西兰花与切块装置同步运动，提高了西兰花切块的可靠性。
4、本发明在切除西兰花根茎前，通过切花刀先行对西兰花花苞进行切割，切块均匀。
附图说明
图1为本发明的第一张整体结构示意图；
图2为本发明的第二张整体结构示意图；
图3为本发明中一级输送装置拆去链条外罩的立体图；
图4为本发明中喂料装置的立体图；
图5为本发明中拨转装置的立体图；
图6为本发明中拨转装置的仰视图；
图7为本发明中二级输送装置的俯视示意图；
图8为本发明中导向装置的立体图；
图9为本发明中圆弧导向板与弧形切花刀的装配示意图；
图10为本发明中隔离装置的立体图；
图11为本发明中切块装置的立体图；
图12为本发明中切块装置的正面视图；
图13为本发明中切块装置的爆炸图；
图14为本发明中切块凸轮的示意图；
图15为本发明中切块组件的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和2所示，二级输送式西兰花自动切块去芯生产线，包括机架、喂料装置1、一级输送装置2、拨转装置3、导向装置4、二级输送装置5、隔离装置6、圆弧导向板7、切块装置8和弧形切花刀9。
如图1、2和3所示，一级输送装置2包括第一步进电机2-1、一级入口轴2-2、一级出口轴2-3、链条外罩、输送链轮2-6、输送链条2-4和输送块组。水平设置的一级入口轴2-2及一级出口轴2-3均支承在机架上。一级入口轴2-2设置在一级输送装置的入口端。一级出口轴2-3设置在一级输送装置的出口端。一级入口轴2-2的空间高度低于一级出口轴2-3。一级入口轴2-2及一级出口轴2-3的两端均固定有输送链轮2-6。输送链条2-4共有两条。其中一条输送链条2-4套置在位于一级入口轴2-2、一级出口轴2-3同一侧的两个输送链轮2-6上。另一条输送链条2-4套置在位于一级入口轴2-2、一级出口轴2-3另一侧的两个输送链轮2-6上。形成两个链传动机构，两个链传动机构均能够使一级入口轴2-2与一级出口轴2-3同步运动。两个链条外罩均固定在机架上，且分别位于两条输送链条2-4的外侧。输送块组由依次排列成环形的多块输送块2-5组成(输送块组环绕输送链条设置)。任意两块相邻的输送块2-5均铰接。输送块2-5的两端与两条输送链条2-4的一个链节分别固定。输送块2-5的外侧面上开设有西兰花仿形槽。西兰花仿形槽由花苞槽和根茎槽组成。根茎槽的横截面呈矩形状。根茎槽的内端与花苞槽连通。根茎槽的长度方向沿水平方向设置，且相邻两块输送块2-5上根茎槽外端的朝向相反。第一步进电机2-1固定在其中一个链条外罩上。一级入口轴2-2、一级出口轴2-3中的一根与第一步进电机2-1的输出轴固定。
如图1、2和4所示，喂料装置1包括上料漏斗1-1和橡胶刮板1-2。上料漏斗1-1固定在机架上，且位于一级输送装置入口端的上方。上料漏斗1-1的底端开口朝向输送块2-5，并与链条外罩接触。上料漏斗1-1朝向一级输送装置出口端的侧面上开设有出料缺口。出料缺口与上料漏斗1-1的底端开口连通。出料缺口的顶部固定有橡胶刮板1-2。橡胶刮板1-2用于对上料漏斗1-1中一涌而出的西兰花进行柔性阻挡，限制西兰花出料速度，并使得未落入到西兰花仿形槽中的西兰花无法随一级输送装置2向上运动。
如图1、2、5和6所示，拨转装置3包括第一拨转轴3-1、第二拨转轴3-2、拨转架3-3、滑动板3-4、槽轮3-5、主动拨盘3-6、偏心轮3-7、第一齿轮3-8、第二齿轮3-9、拨转电机和拨刷组件3-10。拨转架3-3由横板和两块竖板组成。两块竖板的底端与两个链条外罩分别固定，顶端与横板的两端分别固定。拨转电机固定在横板上。拨转电机的输出轴与主动拨盘3-6固定。第一拨转轴3-1及第二拨转轴3-2均支承在横板上。第一拨转轴3-1及第二拨转轴3-2的轴线均与一级输送装置的输送方向垂直，并均与一级入口轴2-2的轴线垂直(即第一拨转轴3-1及第二拨转轴3-2的轴线均垂直于一级入口轴2-2、一级出口轴2-3轴线所在平面)。槽轮3-5及第一齿轮3-8均固定在第一拨转轴3-1上。第二齿轮3-9固定在第二拨转轴3-2上。偏心轮3-7偏心固定在第二拨转轴3-2上。第一齿轮3-8与第二齿轮3-9啮合。主动拨盘3-6与槽轮3-5啮合(构成槽轮机构)。第二齿轮3-9与第一齿轮3-8的传动比等于槽轮3-5的槽数，使得第二拨转轴3-2每转动一圈停顿一次。滑动板3-4与拨转架3-3构成滑动方向与一级输送装置的输送方向平行的滑动副。滑动板3-4侧面的正中位置开设有矩形驱动槽。矩形驱动槽的宽度等于偏心轮3-7的直径。矩形驱动槽的宽度方向沿一级输送装置的输送方向设置。偏心轮设置在矩形驱动槽内。滑动板3-4上开设有两个横向滑槽。横向滑槽的长度方向垂直于矩形驱动槽的宽度方向。拨刷组件3-10包括第一摇杆、第二摇杆、连接轴和毛刷。连接轴的顶端与第一摇杆的内端固定，底端与第二摇杆的内端固定。第一摇杆的外端固定有滑柱。滑柱的直径等于横向滑槽的槽宽。第二摇杆的外端固定有毛刷。拨刷组件3-10共有两个。两个拨刷组件3-10内的连接轴分别与两块竖板的内侧面构成转动副。两个拨刷组件3-10内的滑柱分别设置在两个横向滑槽内。第二拨转轴3-2的转动能够带动毛刷往复刷动，由于第二拨转轴3-2每转动一圈停顿一次，故能够实现毛刷每进行一次往复刷动后停顿。进而将未落入西兰花仿形槽内根茎槽的西兰花根茎扫入根茎槽内，将完全处在西兰花仿形槽外的西兰花刷回到上料漏斗1-1处。
如图1、2和7所示，二级输送装置5包括二级入口轴5-1、二级出口轴、传动支架5-2、入口同步带轮5-3、出口同步带轮5-4、同步带5-5和第二步进电机5-6。两个传动支架5-2间隔固定在机架上。二级入口轴5-1的两端分别支承在两个传动支架5-2的一端。两根二级出口轴分别支承在两个传动支架5-2的另一端。两根二级出口轴同轴设置，且相对端端面间隔设置。两个入口同步带轮5-3分别固定在二级入口轴5-1的两端。两个出口同步带轮5-4分别固定在两根二级出口轴的相对端。两个入口同步带轮5-3及两个出口同步带轮5-4里面均位于两个传动支架5-2之间。同步带5-5共有两条。其中一条同步带5-5套在其中一个入口同步带轮5-3与其中一个出口同步带轮5-4上。另一条同步带5-5套在另一个入口同步带轮5-3与另一个出口同步带轮5-4上。第二步进电机5-6固定在其中一个传动支架5-2上。第二步进电机5-6的输出轴与二级入口轴5-1的一端固定。二级输送装置上传输的西兰花根茎落在两根同步带5-5之间，花苞朝上。
如图1、2和8所示，导向装置4包括导向方管4-1、落料导向板4-2和光电传感器4-3。导向方管4-1的顶端与链条外罩固定，底端设置在两条同步带的上方。倾斜设置的落料导向板4-2与导向方管4-1固定。落料导向板4-2的上边缘靠近一级输送装置的输送块2-5设置，下边缘倾斜伸入导向方管4-1内。导向方管4-1靠近圆弧导向板7的侧面上开设有与导向方管4-1底部开口连通的出料缺口，并固定有检测头朝下设置的光电传感器4-3。出料缺口呈圆弧形。由于西兰花在一级输送装置2中沿横向摆放，故西兰花能够横向从导向装置掉落到二级输送装置5上，进而使西兰花的根茎在重力的作用下落到二级输送装置5内两根同步带5-5之间。
如图1、2和9所示，固定在机架上的圆弧导向板7由一体成型的第一弧形板和第二弧形板组成。第一弧形板的出口端与第二弧形板的入口端连接。第一弧形板的出口端设置在二级出口轴的正上方。第一弧形板和第二弧形板的横截面均呈圆弧状。第二弧形板呈以横截面为旋转面的旋转体状。第二弧形板的内侧面固定有弧形切花刀9。弧形切花刀9的刃口呈圆弧形。弧形切花刀9的刃口所成圆弧与第二弧形板上对应位置横截面的内轮廓共线。弧形切花刀9的刃口所成圆弧的半径等于第二弧形板横截面的内轮廓半径的4/5。弧形切花刀9用于对西兰花的花苞外部进行切块，避免西兰花根茎切除后所得花球大小不均。
如图1、2和10所示，位于圆弧导向板7与导向装置4之间的隔离装置6包括隔离电机6-1、固定板6-2、导向块6-3、曲柄6-4、连杆6-5、滑杆6-6和隔离板6-7。隔离装置6位于两条同步带正上方。固定板6-2与机架固定。隔离电机6-1固定在固定板6-2上。曲柄6-4的一端与隔离电机6-1的输出轴固定，另一端与连杆的一端铰接。连杆的另一端与滑杆6-6的顶端铰接。滑杆与导向块6-3构成沿竖直方向滑动的滑动副。导向块6-3与固定板6-2固定。滑杆6-6的底端与隔离板6-7固定。隔离电机6-1持续转动使得隔离板6-7上下循环滑动。隔离板6-7滑动至下极点的状态下，隔离板的底部与两条同步带5-5顶部的间距小于50mm，使得西兰花无法通过隔离板。隔离板6-7滑动至上极点的状态下，西兰花能够通过隔离板。
如图1、2、11、12和13所示，位于二级出口轴下方的切块装置8包括切块转轴8-1、第三步进电机8-2、切块链轮8-3、固定架组、切块组件、弹簧8-5、切块链条8-6和切块凸轮8-7。两个切块凸轮8-7间隔设置，且关于两条同步带轮的对称面对称。两根切块转轴8-1的一端分别支承在其中一个切块凸轮8-7的两端，另一端分别支承在另一个切块凸轮8-7的两端。两根切块转轴8-1的两端均固定有切块链轮8-3。位于两根切块转轴8-1一端上的切块链轮8-3通过其中一根切块链条8-6连接。位于两根切块转轴8-1另一端上的切块链轮8-3通过另一根切块链条8-6连接。两条切块链条8-6分别位于两个切块凸轮的外侧。第三步进电机8-2固定在机架上。第三步进电机8-2的输出轴与其中一根切块转轴8-1固定。固定架组共有m个，m＝5。固定架组由两个固定架8-4组成。固定架8-4由连接杆、第一滑座板和第二滑座板组成。第一滑座板与第二滑座板平行且间隔固定在连接杆的外端。第一滑座板及第二滑座板远离连接杆的边缘处均开设有半圆形缺口。一个固定架组内的两个第一滑座板的半圆形缺口合围成一个圆形缺口。一个固定架组内的两个第二滑座板的半圆形缺口合围成另一个圆形缺口。两个圆形缺口同轴设置。m个固定架组内的其中一个固定架与其中一根切块链条上的其中m个链节分别固定。m个固定架组内的另一个固定架与另一根切块链条上的其中m个链节分别固定。固定在同一根切块链条上的任意两个相邻的固定架之间的链节数均相等。
如图1、2和14所示，两个切块凸轮8-7的相对侧侧面上均开设有导向槽。导向槽的横截面呈圆弧形。切块凸轮8-7的外周面为切块凸轮8-7的第一工作轮廓，导向槽为切块凸轮8-7的第二工作轮廓。第一工作轮廓用于改变切块组件的空间位置。第一工作轮廓与第二工作轮廓的间距用于控制切块组件内刀具的开合。切块凸轮8-7的外周面由依次相连成环形的合拢面8-7-1、夹持面8-7-2、切入面8-7-3、复位面8-7-4和张开面8-7-5组成。导向槽由依次相连成环形的合拢槽段8-7-6、夹持槽段8-7-7、切入槽段8-7-8、复位槽段8-7-9和张开槽段8-7-10组成。合拢面8-7-1、夹持面8-7-2、切入面8-7-3、复位面8-7-4、张开面8-7-5与合拢槽段8-7-6、夹持槽段8-7-7、切入槽段8-7-8、复位槽段8-7-9、张开槽段8-7-10沿切块凸轮8-7的周向分别位置对应。合拢面8-7-1及夹持面8-7-2均位于切块链条8-6的上侧。切入面8-7-3及复位面8-7-4均呈圆弧形。切入面8-7-3及复位面8-7-4的轴线均与第二弧形板的旋转轴线共线(使得刀具能够夹持住西兰花并沿第二弧形板运动)。合拢面8-7-1与张开面8-7-5连接处的空间高度低于合拢面8-7-1与夹持面8-7-2连接处的空间高度。切入面8-7-3与复位面8-7-4连接处的空间高度低于弧形切花刀9的空间高度(使得西兰花根茎被完全切断前，西兰花花苞先经过弧形切花刀，花苞顶部被切去)。夹持面8-7-2与夹持槽段8-7-7的间距大于张开面8-7-5与张开槽段8-7-10的间距。沿张开面8-7-5、合拢面8-7-1连接处朝向夹持面8-7-2的方向上，合拢面8-7-1与合拢槽段8-7-6的间距逐渐增大。沿夹持面8-7-2向复位面8-7-4的方向上，切入面8-7-3与切入槽段8-7-8的间距逐渐增大。沿切入面8-7-3向复位面8-7-4、张开面8-7-5链接处的方向上，复位面8-7-4与复位槽段8-7-9的间距逐渐减小。
如图1、2、11和15所示，切块组件包括张合推杆8-8、安装管8-9、铰接块8-10和半球形刀片8-11。张合推杆8-8由一体成型的滑动球、连接柱和工字轴组成。连接柱的内端与滑动球连接，外端与工字轴连接。滑动球的直径等于导向槽半圆形横截面的半径。连接柱的直径等于两个切块凸轮8-7相对侧侧面的间距。安装管8-9套置在张合推杆8-8外侧，并与张合推杆8-8内的连接柱构成滑动副。安装管8-9外端的两侧与两个铰接块8-10的中部分别铰接。两个铰接块8-10的外端与两个半球形刀片8-11分别固定，内端均伸入工字轴中部的环形凹槽内。两个半球形刀片8-11相对设置。安装管8-9与张合推杆8-8的轴向相对滑动使得工字轴推动两个铰接块8-10转动，进而带动两个半球形刀片8-11的张合运动，实现西兰花根茎的切除，使得一颗完整的西兰花分散为若干颗小花球。从而达到切块的目的。
切块组件共有m个。m个切块组件内的滑动球均设置在两个切块凸轮8-7的导向槽内。m个切块组件内的安装管8-9分别设置在m个固定架组内第一滑座板合围成的m个圆形缺口内。
夹持面8-7-2与同步带轮的顶面的距离等于切块组件在两片半球形刀片合拢情况下的长度。安装管8-9的底端位于切块凸轮8-7的夹持面8-7-2时，两片半球形刀片的刃口呈90°角设置(夹住西兰花根茎的状态)。安装管8-9的底端位于切块凸轮8-7的张开面8-7-5时，两片半球形刀片的刃口呈180°角设置(完全张开)。安装管8-9的底端位于切块凸轮8-7切入面8-7-3与复位面8-7-4的连接处时，两片半球形刀片的刃口闭合在一起(切断西兰花根茎的状态)。
本发明的工作原理如下：
步骤一、拨转电机、第一步进电机2-1、第二步进电机5-6和第三步进电机8-2转动，拨转装置3内的两个毛刷间歇性刷动；一级输送装置2内的输送链条2-4带动输送块2-5循环运动；二级输送装置5内的同步带5-5运动；切块链条8-6带动切块组件循环运动。两个毛刷的一个刷动周期(毛刷前一次开始刷动与后一次开始刷动的时间差，即主动拨盘3-6转动一周的时间)等于一级输送装置2内输送链条2-4移动一个输送块2-5宽度的时间。同步带5-5的运动速度与切块链条8-6的运动速度相等。
步骤二、工作人员将多个西兰花倒入喂料装置1的上料漏斗1-1内。在橡胶刮板1-2的阻挡下，西兰花逐个落入各输送块2-5上的西兰花仿形槽内。落入输送块2-5的西兰花倾斜向上运动至拨转装置3处。拨转装置3内的两个毛刷间歇性刷动，每个输送块2-5到达拨转装置3时，毛刷均刷动一次，使得在未完全落入西兰花仿形槽的西兰花根茎被扫入西兰花仿形槽内。
步骤三、西兰花随输送块2-5运动至一级输送装置2的出口端，并经过导向装置4掉落到二级输送装置5上。掉落到二级输送装置5的西兰花根茎竖直朝下且位于两根同步带5-5之间。
步骤四、西兰花随二级输送装置5的同步带5-5运动至隔离装置6处时，被隔离板阻挡。隔离板6-7在隔离电机6-1的驱动下每隔t时间缩回并推出一次，使一个西兰花通过隔离板，t为切块链条8-6移动s/m距离所需的时长，s为切块链条的长度。
步骤五、通过隔离板的西兰花与一个切块组件位置对应。切块组件在合拢面8-7-1上移动时，安装管8-9沿合拢面8-7-1向斜上方运动，且两片半球形刀片8-11逐渐合拢。切块组件到达合拢面8-7-1与夹持面8-7-2的连接处时，两片半球形刀片8-11夹住西兰花的根茎与花苞连接处。
步骤六、切块组件在切入面8-7-3上移动时，安装管8-9绕切入面8-7-3的回转轴线翻转，且两片半球形刀片8-11逐渐合拢，切进西兰花的根茎与花苞连接处，西兰花经过弧形切花刀后，花苞的外部被分割成多个花球。
步骤七、切块组件翻转至切入面8-7-3与复位面8-7-4的连接处时(即安装管8-9的轴线呈水平状态时)，两片半球形刀片8-11合紧，西兰花花苞分散为若干个花球并沿圆弧导向板滑出。西兰花根茎留在两片半球形刀片8-11内。
步骤八、切块组件翻转至复位面8-7-4与第二开放面的连接处时，(即安装管8-9竖直朝下时)，两片半球形刀片8-11呈张开状，两片半球形刀片8-11内的西兰花根茎落出。

Claims (9)

1.二级输送式西兰花自动切块去芯生产线，包括机架、喂料装置、一级输送装置、拨转装置、导向装置、二级输送装置、隔离装置、圆弧导向板、切块装置和弧形切花刀；其特征在于：所述的一级输送装置包括第一步进电机、一级入口轴、一级出口轴、链条外罩、输送链轮、输送链条和输送块组；所述的一级入口轴及一级出口轴均支承在机架上；一级入口轴及一级出口轴的两端均固定有输送链轮；所述的输送链条共有两条；其中一条输送链条套置在一级入口轴、一级出口轴同一端的输送链轮上；另一条输送链条套置在一级入口轴、一级出口轴另一端的输送链轮上；一级入口轴或一级出口轴由第一步进电机驱动；两个链条外罩均固定在机架上，且分别位于两条输送链条的外侧；所述的输送块组由依次排列成环形的多块输送块组成；任意两块相邻的输送块均铰接；所述输送块的两端与两条输送链条的一个链节分别固定；输送块的外侧面上开设有西兰花仿形槽；所述的西兰花仿形槽由花苞槽和根茎槽组成；所述根茎槽的内端与花苞槽连通；
所述的喂料装置包括上料漏斗和橡胶刮板；所述的上料漏斗固定在机架上，且位于一级输送装置入口端的上方；上料漏斗朝向一级输送装置出口端的侧面上开设有出料缺口；所述出料缺口的顶部固定有橡胶刮板；
所述的拨转装置包括第一拨转轴、第二拨转轴、拨转架、滑动板、槽轮、主动拨盘、偏心轮、第一齿轮、第二齿轮、拨转电机和拨刷组件；所述的拨转架由横板和两块竖板组成；两块竖板的底端与两个链条外罩分别固定，顶端与横板的两端分别固定；所述的拨转电机固定在横板上；拨转电机的输出轴与主动拨盘固定；所述的第一拨转轴及第二拨转轴均支承在横板上；所述的槽轮及第一齿轮均固定在第一拨转轴上；所述的第二齿轮固定在第二拨转轴上；所述的偏心轮偏心固定在第二拨转轴上；所述的第一齿轮与第二齿轮啮合；所述的主动拨盘与槽轮啮合；所述的滑动板与拨转架构成滑动副；所述的滑动板上开设有矩形驱动槽；所述的偏心轮设置在矩形驱动槽内；所述的滑动板上开设有两个横向滑槽；所述的拨刷组件包括第一摇杆、第二摇杆、连接轴和毛刷；所述连接轴的顶端与第一摇杆的内端固定，底端与第二摇杆的内端固定；所述第一摇杆的外端固定有滑柱；所述第二摇杆的外端固定有毛刷；所述的拨刷组件共有两个；两个拨刷组件内的连接轴分别与两块竖板的内侧面构成转动副；两个拨刷组件内的滑柱分别设置在两个横向滑槽内；
所述的二级输送装置包括二级入口轴、二级出口轴、传动支架、入口同步带轮、出口同步带轮、同步带和第二步进电机；两个传动支架间隔固定在机架上；所述二级入口轴的两端分别支承在两个传动支架的一端；两根二级出口轴分别支承在两个传动支架的另一端；两根二级出口轴同轴且相对端端面间隔设置；两个入口同步带轮分别固定在二级入口轴的两端；两个出口同步带轮分别固定在两根二级出口轴上；所述的同步带共有两条；其中一条同步带套在其中一个入口同步带轮与其中一个出口同步带轮上；另一条同步带套在另一个入口同步带轮与另一个出口同步带轮上；所述的二级入口轴由第二步进电机驱动；
固定在机架上的圆弧导向板由一体成型的第一弧形板和第二弧形板组成；所述第一弧形板的出口端与第二弧形板的入口端连接；第一弧形板的出口端设置在二级出口轴的正上方；第一弧形板和第二弧形板的横截面均呈圆弧状；第二弧形板呈以横截面为旋转面的旋转体状；第二弧形板的内侧面固定有弧形切花刀；弧形切花刀的刃口呈圆弧形；
所述的导向装置包括导向方管、落料导向板和光电传感器；所述导向方管的顶端与链条外罩固定；所述的落料导向板与导向方管固定；落料导向板的上边缘靠近一级输送装置的输送块设置，下边缘倾斜伸入导向方管内；所述的导向方管靠近圆弧导向板的侧面上开设有出料缺口，并固定有检测头朝下设置的光电传感器；
位于圆弧导向板与导向装置之间的隔离装置包括隔离电机、固定板、导向块、曲柄、连杆、滑杆和隔离板；所述的固定板与机架固定；所述的隔离电机固定在固定板上；所述曲柄的一端与隔离电机的输出轴固定，另一端与连杆的一端铰接；所述连杆的另一端与滑杆的顶端铰接；所述的滑杆与导向块构成沿竖直方向滑动的滑动副；所述的导向块与固定板固定；滑杆的底端与隔离板固定；
位于二级输送装置下方的切块装置包括切块转轴、第三步进电机、切块链轮、固定架组、切块组件、弹簧、切块链条和切块凸轮；两个切块凸轮间隔设置；两根切块转轴的一端分别支承在其中一个切块凸轮的两端，另一端分别支承在另一个切块凸轮的两端；两根切块转轴的两端均固定有切块链轮；位于两根切块转轴一端上的切块链轮通过其中一根切块链条连接；位于两根切块转轴另一端上的切块链轮通过另一根切块链条连接；其中一根切块转轴由第三步进电机驱动；所述的固定架组共有m个，1≤m≤20；固定架组由两个固定架组成；所述固定架由连接杆、第一滑座板和第二滑座板组成；第一滑座板与第二滑座板平行且间隔固定在连接杆的外端；第一滑座板及第二滑座板远离连接杆的边缘处均开设有半圆形缺口；一个固定架组内的两个第一滑座板的半圆形缺口合围成一个圆形缺口；一个固定架组内的两个第二滑座板的半圆形缺口合围成另一个圆形缺口；两个圆形缺口同轴设置；m个固定架组内的其中一个固定架与其中一根切块链条上的其中m个链节分别固定；m个固定架组内的另一个固定架与另一根切块链条上的其中m个链节分别固定；
两个切块凸轮的相对侧侧面上均开设有导向槽；所述切块凸轮的外周面为切块凸轮的第一工作轮廓，导向槽为切块凸轮的第二工作轮廓；切块凸轮的外周面由依次相连成环形的合拢面、夹持面、切入面、复位面和张开面组成；所述的导向槽由依次相连成环形的合拢槽段、夹持槽段、切入槽段、复位槽段和张开槽段组成；合拢面、夹持面、切入面、复位面、张开面与合拢槽段、夹持槽段、切入槽段、复位槽段、张开槽段分别位置对应；所述的合拢面及夹持面均位于切块链条的上侧；所述的切入面及复位面均呈圆弧形；切入面及复位面的轴线均与第二弧形板的旋转轴线共线；合拢面与张开面连接处的空间高度低于合拢面与夹持面连接处的空间高度；切入面与复位面连接处的空间高度低于弧形切花刀的空间高度；夹持面与夹持槽段的间距大于张开面与张开槽段的间距；沿张开面、合拢面连接处朝向夹持面的方向上，合拢面与合拢槽段的间距逐渐增大；沿夹持面向复位面的方向上，切入面与切入槽段的间距逐渐增大；沿切入面向复位面、张开面链接处的方向上，复位面与复位槽段的间距逐渐减小；
所述的切块组件包括张合推杆、安装管、铰接块和半球形刀片；所述的张合推杆由一体成型的滑动球、连接柱和工字轴组成；所述连接柱的内端与滑动球连接，外端与工字轴连接；所述的安装管套置在张合推杆外侧，并与张合推杆内的连接柱构成滑动副；所述安装管的外端与两个铰接块的中部铰接；两个铰接块的外端与两个半球形刀片分别固定，内端均伸入工字轴中部的环形凹槽内；
所述的切块组件共有m个；m个切块组件内的滑动球均设置在两个切块凸轮的导向槽内；m个切块组件内的安装管与m个固定架组内的圆形缺口分别构成滑动副。
2.根据权利要求1所述的二级输送式西兰花自动切块去芯生产线，其特征在于：所述的夹持面与同步带轮的顶面的距离等于两片半球形刀片合拢情况下切块组件的长度；安装管的底端位于切块凸轮的夹持面时，两片半球形刀片的刃口呈90°角设置；安装管的底端位于切块凸轮的张开面时，两片半球形刀片的刃口呈180°角设置；安装管的底端位于切块凸轮切入面与复位面的连接处时，两片半球形刀片的刃口闭合在一起。
3.根据权利要求1所述的二级输送式西兰花自动切块去芯生产线，其特征在于：所述的一级入口轴设置在一级输送装置的入口端；所述的一级出口轴设置在一级输送装置的出口端；一级入口轴的空间高度低于一级出口轴；所述根茎槽的横截面呈矩形状；根茎槽的长度方向沿水平方向设置，且相邻两块输送块上根茎槽外端的朝向相反。
4.根据权利要求1所述的二级输送式西兰花自动切块去芯生产线，其特征在于：所述的第一步进电机固定在其中一个链条外罩上；所述一级入口轴、一级出口轴中的一根与第一步进电机的输出轴固定；所述的第二步进电机固定在其中一个传动支架上；第二步进电机的输出轴与二级入口轴的一端固定；所述的第三步进电机固定在机架上；第三步进电机的输出轴与其中一根切块转轴固定。
5.根据权利要求1所述的二级输送式西兰花自动切块去芯生产线，其特征在于：所述第二齿轮与第一齿轮的传动比等于槽轮的槽数；所述矩形驱动槽的宽度等于偏心轮的直径；矩形驱动槽的宽度方向沿一级输送装置的输送方向设置；横向滑槽的长度方向垂直于矩形驱动槽的宽度方向；所述滑柱的直径等于横向滑槽的槽宽。
6.根据权利要求1所述的二级输送式西兰花自动切块去芯生产线，其特征在于：隔离电机持续转动使得隔离板上下循环滑动；隔离板滑动至下极点的状态下，隔离板的底部与两条同步带顶部的间距小于50mm。
7.根据权利要求1所述的二级输送式西兰花自动切块去芯生产线，其特征在于：弧形切花刀的刃口所成圆弧与第二弧形板上对应位置横截面的内轮廓共线；弧形切花刀的刃口所成圆弧的半径等于第二弧形板横截面的内轮廓半径的4/5。
8.根据权利要求1所述的二级输送式西兰花自动切块去芯生产线，其特征在于：两条切块链条分别位于两个切块凸轮的外侧；固定在同一根切块链条上的任意两个相邻的固定架之间的链节数均相等。
9.根据权利要求1所述的二级输送式西兰花自动切块去芯生产线，其特征在于：所述导向槽的横截面呈圆弧形；所述滑动球的直径等于导向槽横截面的半径；所述连接柱的直径等于两个切块凸轮相对侧侧面的间距。
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