CN101946966A - 加工番茄自动除杂分选工艺及专用设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种加工番茄自动除杂分选工艺及专用设备，所述设备包括机架，在机架上设有流送槽，在流送槽的后端设有滤水装置，流送槽与滤水装置之间且位于流送槽末端设有栅格式除杂装置，在滤水装置后部设有色选装置，在栅格式除杂装置下方设有网状杂质输送带，在网状杂质输送带下方设有集水槽，栅格式除杂装置由固定安装于流送槽末端并排排列的多根除杂辊构成；所述工艺主要包括清洗输送、除杂、沥水、色选步骤。本发明所提供的加工番茄自动除杂分选工艺，可以进行除杂与分选流程作业，提高了生产效率，所提供的设备结构合理，避免了人工操作的成本浪费，并且除杂分选质量好、效率高，为提高产品品质提供了保障。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于番茄生产加工环节中的自动分选工艺及设备，尤其是一种加工番茄自动除杂分选工艺及专用设备。
背景技术
番茄的加工工艺的优劣是番茄产业一系列发展的决定性因素。加工番茄自动分选是指在番茄收获后进入番茄加工车间前进行的除杂、分选。除杂即清除杂草、果秧等杂质，分选即清选出未成熟的青番茄、霉烂番茄、黑斑番茄、土块、石子等。上述杂质的存在会对番茄的后续加工中造成严重的经济损失。杂草、果秧若不及时清除会缠绕在番茄破碎机的滚轴上，造成滚轴的卡死、断裂等设备故障；劣质番茄影响番茄制品的品质和质量，严重制约番茄产业的健康发展。
目前从市场上出现的国内外产品来看，加工番茄制品企业的番茄除草和分选仍主要靠人工进行，一般常用方法即用水力输送沿流送槽将采摘后的番茄进行输送到除杂传送带，人工进行杂质的杂质分捡和不合格口分选，人工除杂和分选不仅劳动强度大，浪费了大量的人力、财力和物力，而且很难保障分选后产品的质量，直接影响后续加工产品的成品质量，另外市场中也出现过色选装置，但是除杂与色选同时利用自动化机械一次性完成操作的机型还没有，所以实现自动除杂及分选是番茄加工生产过程中急需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种可大大减少加工生产成本，经济高效的加工番茄自动除杂分选工艺。
本发明另一个要解决的技术问题在于提供一种结构合理、能大大降低劳动力成本、能确保分选质量、经济实用的用于加工番茄自动除杂的专用设备。
本发明所提供的加工番茄自动除杂分选的专用设备，包括机架15，其特征在于机架15上设有流送槽1，所述流送槽1的后端设有滤水装置，所述流送槽1与滤水装置之间且位于流送槽1未端设有栅格式除杂装置4，在所述滤水装置后部设有色选装置，所述栅格式除杂装置4倾斜设置，在所述栅格式除杂装置4下方设有网状杂质输送带18，在所述网状杂质输送带18下方设有集水槽16，所述栅格式除杂装置4由固定安装于流送槽1未端并排排列的多根除杂辊24构成，所述除杂辊24与除杂辊24之间设有间隙。
所述的除杂辊24通过一固定板23与流送槽1未端连接，所述的除杂辊24倾斜设置与水平方向呈一夹角α，所述夹角α范围值为30°～65°。该栅格式除杂装置4是根据番茄和杂草的物理形状、摩擦特性、滚动特性以及与水混合时的粘滞特性等物料特性的差异而实现分选的目的；除杂辊24可以采用一定管径和长度的金属管按一定间距呈栅格状排列，借助水流作用小杂草和破损番茄从除杂辊24间隙落下，大杂草从除杂辊24末端滑落，这些杂质下落至除杂辊24正下方的网状杂质输送带18，被输送至杂质处理系统；输送所用的输送水则透过网状杂质输送带18落入下方的集水槽16中，继而进入水的处理循环系统；而分离后的番茄则借助水流的力量和自身的惯性及滚动特性进入滤水装置。
所述流送槽1设有高压气管2所述高压气管2设有多个气孔22，高压气管2上设有流量控制阀。高压气管2可以安装在流送槽1的最底部，高压气管2上设有一定数量的气孔22，对高压气管2通高压空气，使流送槽1中的水上下翻腾，实现番茄的清洗，同时也利于番茄的输送。
所述滤水装置包括利用链轮传动的滤水网7及设于滤水网7下方的储水槽8组成，所述储水槽设有储水槽泄水口20，储水槽泄水口20开口方向朝向栅格式除杂装置4设置，上述结构实现了番茄表皮的除水作业，滤水网7可以采用人字口不锈钢丝网，采用链轮传动，由电动机提供动力。滤水网下方所设有储水槽8将水收集从储水槽泄水口20流下，经网状杂质输送带18流入集水槽16中。
所述色选装置实现番茄的色选即对成熟红番茄与未成熟青番茄分选，分选后不合格番茄如不成熟的青番茄、霉番茄、黑斑番茄等进入废料处理系统，而红番茄则进入下一步的加工生产线，如番茄制酱生产线。
上述色选装置包括一级分选装置、二级分选装置，一级分选装置包括原料喂料口10、一级分选传送带9及设于一级分选传送带9末端的番茄彩色识别控制机构，所述原料喂料口10位于滤水装置与一级分选传送带9之间，二级分选装置包括二级分选传送带13及位于二级分选传送带13末端的番茄彩色识别控制机构。
所述番茄彩色识别控制机构包含中央控制器和信号采集处理器，信号采集处理器设至少一路信号采集端和与信号采集端相对应的信号输出端，每路信号采集端均连接有彩色CCD传感器6，信号输出端则连接有驱动控制器，所述驱动控制器上设有分选机构11，该分选机构11包括弹射板28和驱动器，驱动器的控制端与番茄彩色识别控制机构信号采集处理器的信号输出端相连接。
所述的驱动器为气压驱动器及电动驱动器中的一种，所述气压驱动器包含气泵25和至少一路气管27，每路气管27均设有电磁阀26、驱动气缸29和弹射板28，番茄彩色识别控制机构的各个信号输出端的驱动控制器与电磁阀26的受控输入端相连接，驱动气缸29的活塞杆前端与弹射板28连接；所述的电动驱动器包含电磁铁33和与电磁铁衔铁31连接的推杆32，推杆32前端与弹射板28连接，番茄彩色识别控制机构的驱动控制器与电磁铁33的受控输入端相连接。
本发明提供的工艺包括以下工艺步骤：
（Ⅰ）清洗输送：将收获后的加工番茄水力输送至流送槽1中，在流送槽1内设有高压气管2，在高压气管2内通高压空气，高压空气从气孔22流出使流送槽1内的水流翻腾，水流对番茄进行充分清洗和并使番茄与杂质进行物料分层；
（Ⅱ）除杂：初步清洗后的番茄从流送槽1末端流出进入除杂装置进行除杂，所述除杂装置包括栅格式除杂装置4，所述栅格式除杂装置4倾斜设置，在所述栅格式除杂装置4下方设有网状杂质输送带18，在所述网状杂质输送带18下方设有集水槽16，所述栅格式除杂装置4由固定安装于流送槽1未端并排排列的多根除杂辊24构成，所述除杂辊24与除杂辊24之间设有间隙，除杂装置将番茄和杂质进行分离，杂质从栅格式除杂装置4间隙随水流下进入网状杂质输送带18中，杂质通过网状杂质输送带18进入杂质收集箱17，废水透过网状杂质输送带18进入集水槽16中进行回收；
（Ⅲ）沥水：除杂之后的番茄进入滤水装置，将番茄表面的水除去；
（Ⅳ）色选：经过沥水后的番茄进入色选装置，通过色选装置将合格番茄与不合格番茄分开，将合格番茄送入下一级加工生产线，不合格番茄送入不合格品收集箱。
所述色选步骤中可以将合格番茄与不合格番茄进行两级分选，即一级分选和二级分选，一级分选的过程即上述工艺步骤中色选所述的过程，即通过色选装置选出合格番茄送入下一级加工生产传输带，不合格番茄进入二级分选，二级分选从进入二级分选的不合格番茄中选出夹带的合格番茄进入下一级加工生产线，不合格番茄进入不合格品收集箱。
所述的色选步骤中，可以将多个一级分选出的不合格番茄利用传输带送给一个二级分选，统一对进入二级分选的不合格番茄及合格番茄进行二级分选操作。
本发明所述的番茄色选，可以采用一级分选也可采用多级组合式分选，如上述的利用一级分选装置与二分选装置的结合进行两级分选，在上述基础上还可以增加分选装置如三级分选装置、四级分选装置等来实现番茄的多级分选。在两级分选中，可以将多个一级分选出的不合格番茄利用传输带送给一个二级分选，统一对进入二级分选的不合格番茄及合格番茄进行二级分选操作，这样可以节约多个二级分选装置，提高设备的利用率。在多级分选中，也可采用上述办法达到提高设备利用率，节约成本的目的。
生产过程中，经除杂、滤水后的番茄进入番茄色选的输送皮带，所述番茄彩色识别控制机构的彩色CCD传感器对番茄进行颜色识别，将检测到信号传递给中央控制器，由中央控制器发出信号给驱动控制器，驱动控制器驱动弹射板28动作，实现番茄的分选作业。不合格番茄进入废料处理系统，合格番茄进入番茄制品的下一步加工生产线。
与现有技术相比，本发明所提供的加工番茄自动除杂分选工艺，可以进行除杂与分选流程作业，大大减少了加工成本，提高了生产效率，所提供的设备是与上述加工番茄自动除杂分选工艺配套使用的专用设备，该设备结构合理，避免了人工操作的成本浪费，并且除杂分选质量好、效率高，为提高产品品质提供了保障。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为图1中A-A方向的剖视结构示意图。
图3为图1中B-B方向剖视的结构示意图。
图4为图1中栅格式除杂装置的俯视结构示意图。
图5为图1中网状杂质输送带的俯视结构示意图。
图6为本发明实施例1中分选机构的结构示意图。
图7为本发明实施例1中彩色识别控制机构的结构示意图。
图8为本发明实施例2中分选机构的结构示意图。
图中所示1为流送槽，2为高压气管，3为夹角α，4为栅格式除杂装置，5为番茄，6为彩色CCD传感器，7为滤水网，8为储水槽，9为一级分选传送带，10为原料喂料口，11为分选机构，12为不合格品收集箱，13为二级分选传送带，14为下一级加工生产传输带，15为机架，16为集水槽，17为杂质收集箱，18为网状杂质输送带，19为杂质，20为储水槽泄水口，21为固定架，22为气孔，23为固定板，24为除杂辊，25为气泵，26为电磁阀，27为气管，28为弹射板，29为驱动气缸，30为气缸活塞，31为衔铁，32为推杆，33为电磁铁。
具体实施方式
实施例1：参照附图1～图7，本实施例提供的加工番茄自动除杂分选工艺，包括以下工艺步骤：
（Ⅰ）清洗输送：将收获后的加工番茄水力输送至流送槽1中，在流送槽1内设有高压气管2，在高压气管2内通高压空气，高压空气从气孔22流出使流送槽1内的水流翻腾，水流对番茄进行充分清洗和并使番茄与杂质进行物料分层；
（Ⅱ）除杂：初步清洗后的番茄从流送槽1末端流出进入除杂装置进行除杂，所述除杂装置包括栅格式除杂装置4，所述栅格式除杂装置4倾斜设置，在所述栅格式除杂装置4下方设有网状杂质输送带18，在所述网状杂质输送带18下方设有集水槽16，所述栅格式除杂装置4由固定安装于流送槽1未端并排排列的多根除杂辊24构成，所述除杂辊24与除杂辊24之间设有间隙，除杂装置将番茄和杂质进行分离，杂质从栅格式除杂装置4间隙随水流下进入网状杂质输送带18中，杂质通过网状杂质输送带18进入杂质收集箱17，废水透过网状杂质输送带18进入集水槽16中进行回收；
（Ⅲ）沥水：除杂之后的番茄进入滤水装置，将番茄表面的水除去；
（Ⅳ）色选：经过沥水后的番茄进入色选装置，通过色选装置将合格番茄与不合格番茄分开，将合格番茄送入下一级加工生产线，不合格番茄送入不合格品收集箱。
与上述工艺步骤配套使用的专用设备，包括机架15，在机架15上设有流送槽1，所述流送槽1的后端设有滤水装置，所述流送槽1与滤水装置之间且位于流送槽1未端设有栅格式除杂装置4，在所述滤水装置后部设有色选装置，所述栅格式除杂装置4倾斜设置，在所述栅格式除杂装置4下方设有网状杂质输送带18，在所述网状杂质输送带18下方设有集水槽16，所述栅格式除杂装置4由固定安装于流送槽1未端并排排列的多根除杂辊24构成，所述除杂辊24与除杂辊24之间设有间隙。
所述滤水装置包括利用链轮传动的滤水网7及设于滤水网7下方的储水槽8组成，所述储水槽设有储水槽泄水口20，储水槽泄水口20开口方向朝向栅格式除杂装置4设置。
所述色选装置采用一级色选，包括原料喂料口10、一级分选传送带9及设于一级分选传送带9末端的番茄彩色识别控制机构，所述原料喂料口10位于滤水装置与一级分选传送带9之间，所述番茄彩色识别控制机构包含中央控制器和信号采集处理器，信号采集处理器设至少一路信号采集端和与信号采集端相对应的信号输出端，每路信号采集端均连接有彩色CCD传感器6，信号输出端则连接有驱动控制器，所述驱动控制器上设有分选机构11，该分选机构11包括弹射板28和驱动器，驱动器的控制端与番茄彩色识别控制机构信号采集处理器的信号输出端相连接。所述的驱动器为气压驱动器，所述气压驱动器包含气泵25和至少一路气管27，每路气管27均设有电磁阀26、驱动气缸29和弹射板28，番茄彩色识别控制机构的各个信号输出端的驱动控制器与电磁阀26的受控输入端相连接，驱动气缸29的活塞杆前端与弹射板28连接。
实施例2： 与实施例1相比，本实施例不同在于所述的除杂辊24通过一固定板23与流送槽1未端连接，所述的除杂辊24倾斜设置与水平方向呈一夹角α，所述夹角α值为30°。
实施例3：与实施例2相比，本实施例不同地方在于所述流送槽1设有高压气管2所述高压气管2设有多个气孔22，高压气管2上设有流量控制阀。所述的除杂辊24倾斜设置与水平方向呈一夹角α，所述夹角α值为32°。
实施例4：与实施例2相比，本实施例不同地方在于所述的除杂辊24倾斜设置与水平方向呈一夹角α，所述夹角α值为35°。
实施例5：与实施例2相比，本实施例不同地方在于所述的除杂辊24倾斜设置与水平方向呈一夹角α，所述夹角α值为40°。
实施例6：与实施例1相比，本实施例不同地方在于所述色选步骤中将合格番茄与不合格番茄进行两级分选，一级分选选出合格番茄送入下一级加工生产传输带，不合格番茄进入二级分选，二级分选从进入二级分选的不合格番茄中选出夹带的合格番茄进入下一级加工生产线，不合格番茄进入不合格品收集箱。
专用设备结构中所述色选装置包括一级分选装置、二级分选装置，一级分选装置包括原料喂料口10、一级分选传送带9及设于一级分选传送带9末端的番茄彩色识别控制机构，所述原料喂料口10位于滤水装置与一级分选传送带9之间，二级分选装置包括二级分选传送带13及位于二级分选传送带13末端的番茄彩色识别控制机构。
所述番茄彩色识别控制机构包含中央控制器和信号采集处理器，信号采集处理器设至少一路信号采集端和与信号采集端相对应的信号输出端，每路信号采集端均连接有彩色CCD传感器6，信号输出端则连接有驱动控制器，所述驱动控制器上设有分选机构11，该分选机构11包括弹射板28和驱动器，驱动器的控制端与番茄彩色识别控制机构信号采集处理器的信号输出端相连接。
所述的驱动器为电动驱动器，所述的电动驱动器包含电磁铁33和与电磁铁衔铁31连接的推杆32，推杆32前端与弹射板28连接，番茄彩色识别控制机构的驱动控制器与电磁铁33的受控输入端相连接。
专用设备结构中所述的除杂辊24通过一固定板23与流送槽1未端连接，所述的除杂辊24倾斜设置与水平方向呈一夹角α，所述夹角α值为38°。
实施例7：与实施例6相比，本实施例不同地方在于所述的色选步骤中，将多个一级分选出的不合格番茄利用传输带送给一个二级分选，统一对进入二级分选的不合格番茄及合格番茄进行二级分选操作。因为番茄经过一级分选带出的红色番茄很少，在采用上述组合，可提高设备的利用率，有效节约生产成本。专用设备结构中所述的除杂辊24倾斜设置与水平方向呈一夹角α，所述夹角α值为45°。
实施例8：与实施例6相比，本实施例不同地方在于所述流送槽1设有高压气管2所述高压气管2设有多个气孔22，高压气管2上设有流量控制阀。所述的除杂辊24倾斜设置与水平方向呈一夹角α，所述夹角α值为50°。
实施例9：与实施例8相比，本实施例不同地方在于所述的除杂辊24倾斜设置与水平方向呈一夹角α，所述夹角α值为54°。
实施例10：与实施例8相比，本实施例不同地方在于所述的除杂辊24倾斜设置与水平方向呈一夹角α，所述夹角α值为58°。
实施例11：与实施例8相比，本实施例不同地方在于所述的除杂辊24倾斜设置与水平方向呈一夹角α，所述夹角α值为60°。
实施例12：与实施例8相比，本实施例不同地方在于所述的除杂辊24倾斜设置与水平方向呈一夹角α，所述夹角α值为63°。
实施例13：与实施例8相比，本实施例不同地方在于所述的除杂辊24倾斜设置与水平方向呈一夹角α，所述夹角α值为65°。
Claims (10)
1.一种加工番茄自动除杂分选的专用设备，包括机架（15），其特征在于机架（15）上设有流送槽（1），所述流送槽（1）的后端设有滤水装置，所述流送槽（1）与滤水装置之间且位于流送槽（1）未端设有栅格式除杂装置（4），在所述滤水装置后部设有色选装置，所述栅格式除杂装置（4）倾斜设置，在所述栅格式除杂装置（4）下方设有网状杂质输送带（18），在所述网状杂质输送带（18）下方设有集水槽（16），所述栅格式除杂装置（4）由固定安装于流送槽（1）未端并排排列的多根除杂辊（24）构成，所述除杂辊（24）与除杂辊（24）之间设有间隙。
2.如权利要求1所述的加工番茄自动除杂分选的专用设备，其特征在于所述的除杂辊（24）通过一固定板（23）与流送槽（1）未端连接，所述的除杂辊（24）倾斜设置与水平方向呈一夹角α，所述夹角α范围值为30°～65°。
3.如权利要求1所述的加工番茄自动除杂分选的专用设备，其特征在于所述流送槽（1）设有高压气管（2）所述高压气管（2）设有多个气孔（22），高压气管（2）上设有流量控制阀。
4.如权利要求1、2或3所述的加工番茄自动除杂分选的专用设备，其特征在于所述滤水装置包括利用链轮传动的滤水网（7）及设于滤水网（7）下方的储水槽（8）组成，所述储水槽设有储水槽泄水口（20）,储水槽泄水口（20）开口方向朝向栅格式除杂装置（4）设置。
5.如权利要求1、2或3所述的加工番茄自动除杂分选的专用设备，其特征在于所述色选装置包括一级分选装置、二级分选装置，一级分选装置包括原料喂料口 （10）、一级分选传送带（9）及设于一级分选传送带（9）末端的番茄彩色识别控制机构，所述原料喂料口（10）位于滤水装置与一级分选传送带（9）之间，二级分选装置包括二级分选传送带（13）及位于二级分选传送带（13）末端的番茄彩色识别控制机构。
6.如权利要求5所述的加工番茄自动除杂分选的专用设备，其特征在于所述番茄彩色识别控制机构包含中央控制器和信号采集处理器，信号采集处理器设至少一路信号采集端和与信号采集端相对应的信号输出端，每路信号采集端均连接有彩色CCD传感器（6），信号输出端则连接有驱动控制器，所述驱动控制器上设有分选机构（11），该分选机构（11）包括弹射板（28）和驱动器，驱动器的控制端与番茄彩色识别控制机构信号采集处理器的信号输出端相连接。
7.如权利要求6所述的加工番茄自动除杂分选的专用设备，其特征在于所述的驱动器为气压驱动器及电动驱动器中的一种，所述气压驱动器包含气泵（25）和至少一路气管（27），每路气管（27）均设有电磁阀（26）、驱动气缸（29）和弹射板（28），番茄彩色识别控制机构的各个信号输出端的驱动控制器与电磁阀（26）的受控输入端相连接，驱动气缸（29）的活塞杆前端与弹射板（28）连接；所述的电动驱动器包含电磁铁（33）和与电磁铁衔铁（31）连接的推杆（32），推杆（32）前端与弹射板（28）连接，番茄彩色识别控制机构的驱动控制器与电磁铁（33）的受控输入端相连接。
8.一种加工番茄自动除杂分选工艺，其特征在于主要包含以下工艺步骤：
（Ⅰ）清洗输送：将收获后的加工番茄水力输送至流送槽(1)中，在流送槽(1)内设有高压气管（2），在高压气管（2）内通高压空气，高压空气从气孔（22）流出使流送槽（1）内的水流翻腾，水流对番茄进行充分清洗和并使番茄与杂质进行物料分层；
（Ⅱ）除杂：初步清洗后的番茄从流送槽1末端流出进入除杂装置进行除杂，所述除杂装置包括栅格式除杂装置（4），所述栅格式除杂装置（4）倾斜设置，在所述栅格式除杂装置（4）下方设有网状杂质输送带（18），在所述网状杂质输送带（18）下方设有集水槽（16），所述栅格式除杂装置（4）由固定安装于流送槽（1）未端并排排列的多根除杂辊（24）构成，所述除杂辊（24）与除杂辊（24）之间设有间隙，除杂装置将番茄和杂质进行分离，杂质从栅格式除杂装置（4）间隙随水流下进入网状杂质输送带（18）中，杂质通过网状杂质输送带（18）进入杂质收集箱（17），废水透过网状杂质输送带（18）进入集水槽（16）中进行回收；
（Ⅲ）沥水：除杂之后的番茄进入滤水装置，将番茄表面的水除去；
（Ⅳ）色选：经过沥水后的番茄进入色选装置，通过色选装置将合格番茄与不合格番茄分开，将合格番茄送入下一级加工生产线，不合格番茄送入不合格品收集箱。
9.如权利要求8所述的加工番茄自动除杂分选工艺，其特征在于所述色选步骤中将合格番茄与不合格番茄进行两级分选：一级分选和二级分选，一级分选选出合格番茄送入下一级加工生产传输带，不合格番茄进入二级分选，二级分选从进入二级分选的不合格番茄中选出夹带的合格番茄进入下一级加工生产线，不合格番茄进入不合格品收集箱。
10.如权利要求9所述的加工番茄自动除杂分选工艺，其特征在于所述的色选步骤中，将多个一级分选出的不合格番茄利用传输带送给一个二级分选，统一对进入二级分选的不合格番茄及合格番茄进行二级分选操作。
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