CN104824792A - 自动对心取芯的鲜莲子加工一体机 - Google Patents

Abstract

本发明属于农用机械领域，涉及一种自动对心取芯的鲜莲子加工一体机，包括依次排列的传送机构、脱壳机构、对心取芯机构和去膜机构，对心取芯机构为六叶转轴自动对心取芯机构且包括斜滑箱、设置于斜滑箱下方的槽轮装置、第二滑块、安装于第二滑块上的取芯针管以及与第二滑块连接的传动装置，槽轮装置包括主动拨盘、从动槽轮和与取芯针管位于同一条轴线上的六叶定位轮，主动拨盘上设置有圆销和外凸缘，从动槽轮上设置有径向槽和内凹缘，当主动拨盘上的圆销未进入从动槽轮的径向槽时，从动槽轮的内凹缘被主动拨盘上的外凸缘卡住，锁止从动槽轮，当主动拨盘上的圆销进入从动槽轮的径向槽时，从动槽轮的内凹缘与主动拨盘上的外凸缘松开，解锁从动槽轮。

Description

自动对心取芯的鲜莲子加工一体机

技术领域

本发明涉及一种鲜莲子加工一体机，特别涉及一种自动对心取芯的鲜莲子加工一体机，其能够集鲜莲子脱壳、取芯、去内膜加工于一体，属于农用机械领域。

背景技术

目前有一些农产品很大程度上依赖人力进行加工，尤其是长仅有1.6-1.8厘米,宽仅有1.1-1.2厘米的莲子。莲子在我国南北两地均有种植，也是南方重要的特色农产品，它有很好的药用价值和滋补养生功效。其中莲子芯味道极苦，却有显著的强心作用，能扩张外周血管，降低血压，在目前莲子加工机械的销售市场上，大部分以单个加工工序为主，并且大部分只能加工干莲子，一体化和自动化程度不高，因此鲜莲子加工一体机具有广泛的应用前景。现有的对莲子的各个环节加工绝大一部分是人工进行。现有的莲子加工机械只能分离各个加工工序而单独对其加工或某两种工序结合加工，效率低，并且大部分加工机械不能将莲心完好的保存下来。我们研究此产品的目的在于填补国内市场上莲子加工一体化机器的空白，在目前已有的莲子剥壳机中，很多都是采用手摇驱动或半手工半机械作业为主的加工方式。以纯手工加工而言，生产效率低，生产成本高，如果要实现大规模的加工生产，其生产效益和自动化水平还有待进一步的提高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种自动对心取芯的鲜莲子加工一体机，本发明所提供的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机能够集鲜莲子脱壳、取芯、去内膜加工于一体，具有高度自动化的特点，能很好地实现鲜莲子一体化加工。

本发明鲜莲子加工一体机的技术方案如下：

一种自动对心取芯的鲜莲子加工一体机，包括依次排列的传送机构、脱壳机构、对心取芯机构和去膜机构，所述对心取芯机构为六叶转轴自动对心取芯机构且包括斜滑箱、设置于斜滑箱下方的槽轮装置、第二滑块、安装于第二滑块上的取芯针管以及与第二滑块连接的传动装置，所述槽轮装置包括主动拨盘、从动槽轮和与取芯针管位于同一条轴线上的六叶定位轮，所述主动拨盘上设置有圆销和外凸缘，所述从动槽轮上设置有径向槽和内凹缘，当主动拨盘上的圆销未进入从动槽轮的径向槽时，从动槽轮的内凹缘被主动拨盘上的外凸缘卡住，锁止从动槽轮，当主动拨盘上的圆销进入从动槽轮的径向槽时，从动槽轮的内凹缘与主动拨盘上的外凸缘松开，解锁从动槽轮。

所述传送机构为等间隔滚轮定数传送机构且包括进料斗、设置于进料斗下方的凹槽滚轮、弹簧挡板、定距弹簧、与弹簧挡板下部连接的下部挡板、挡板轴、弹簧底板、设置于凹槽滚轮下方的传送带、和定距凸轮，所述定距弹簧的两端分别与弹簧挡板和弹簧底板连接，所述下部挡板与挡板轴相抵，所述下部挡板可以绕挡板轴旋转，所述定距凸轮与弹簧挡板下部配合，以促使下部挡板绕挡板轴旋转。

所述脱壳机构为凸轮推杆挤压式脱壳机构且包括去壳刀具装置、定位转轴、与定位转轴连接的沟槽凸轮、凸轮槽、与沟槽凸轮连接的连杆、沿着凸轮槽循环运动的推杆和与推杆连接的将鲜莲子推向去壳刀具装置的第一滑块，所述去壳刀具装置包括刀具支架以及安装于刀具支架上的刀具轴肩、弹簧、刀片夹具和刀片，所述刀片夹具的一端与刀片连接，另一端与所述弹簧连接，所述弹簧控制所述刀片的行程。

所述刀片的数量为四个，对称的两个刀片错位分为两层，构成空间十字状。

所述去膜机构为毛刷滚筒去膜机构且包括外滚筒、安装于外滚筒中的三角架、毛刷辊轴和安装于外滚筒内壁的尼龙毛刷。

所述自动对心取芯的鲜莲子加工一体机还包括同步机构，所述同步机构为齿轮变速同步机构且包括电动机，与电动机连接的动力V带、与动力V带分别连接的一级减速器和变速箱，所述变速箱分别与等间隔滚轮定数传送机构、凸轮推杆挤压式脱壳机构、六叶转轴自动对心取芯机构以及毛刷滚筒去膜机构连接并同步驱动。

本发明所提供的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机的工作原理如下：

将莲子放入进料斗后，由等间隔滚轮定数传送机构实现莲子的定向、等间隔的传送；然后通过凸轮推杆挤压式脱壳机构进行脱壳；脱壳后的莲子进入六叶转轴自动对心取芯机构，由凸轮带动取芯针完成取芯；再经过毛刷滚筒去膜机构去除莲子内膜；齿轮变速同步机构协调各工作机构的正常配合运作。至此，完成整个鲜莲子的系统加工。

本发明所提供的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机有如下优点：

本发明所提供的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机集莲子脱壳、取芯、去内膜于一体，可实现高效率的鲜莲子一体化加工，以取代传统的手工加工方式，进一步提高加工效率和对鲜莲子加工的整体性，并且可以根据用户要求设计相应机械的生产能力，更好的实现自动化，提高机器的制造质量和可靠性。

1)本发明所提供的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机机械化程度高，制作成本较低，占用空间小，摆脱了市场对莲子需求量大而现实加工效率低下的困境，不仅能很好的保证加工效率，还能完善各个工序。

2)本发明所提供的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机不管是工厂还是家庭劳作都可以使用。且对操作者没有很高的技术要求，能够带动莲子市场的蓬勃发展。

3)本发明所提供的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机的等间隔滚轮定数传送机构既能保证前后两次莲子加工互不干涉，又能保证刀切莲子的连续性和效率，实施方便，结构轻便。另外，莲子在凹槽滚轮中滚动时，也能对莲子进行初步定位，为切莲子外皮所要求的体位做准备。

4)本发明所提供的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机的去膜机构能避免去壳取芯后的鲜莲子因挤压变形而引起的破坏，采用尼龙的刷辊对莲子等农业作物进行清洗，刷丝抗压、弹性好，但又不擦伤莲子的莲肉。而且毛刷辊规格可按客户要求量身定做，简单实用、更换方便。

5)本发明所提供的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机的齿轮变速同步机构中的变速箱不仅实现了速度的分级，而且更好的解决了速度转向的问题，利用变速箱中的齿轮和锥齿轮实现横纵向运动的同步结合。

附图说明

图1为本发明的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机的整体结构示意图；

图2为本发明的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机的六叶转轴自动对心取芯机构的槽轮装置的结构示意图；

图3为本发明的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机的六叶转轴自动对心取芯机构的结构示意图；

图4为本发明的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机的等间隔滚轮定数传送机构的结构示意图；

图5为本发明的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机的去壳刀具装置的结构示意图；

图6为本发明的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机的凸轮推杆挤压式脱壳机构除去壳刀具装置外的部分结构示意图；

图7为本发明的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机的毛刷辊筒去膜机构的结构示意图；

图中各部件或结构的名称如下：

1.进料斗  2.凹槽滚轮  3.弹簧挡板  4.定距弹簧  5.下部挡板  6.挡板轴  10.动力V带  11.变速箱 12.电动机  14.弹簧底板  15.传送带  17.刀具支架  18.刀具轴肩  19.弹簧  20.刀片夹具  21.刀片  22.定位转轴  23.沟槽凸轮  24.凸轮槽  25.连杆  26.推杆  27.第一滑块  28.斜滑箱  31.主动拨盘  32.从动槽轮  33.六叶定位轮  34.圆销  35.外凸缘  36.径向槽  37.内凹缘  40.取芯针管  41.第二滑块  43.外滚筒  44.三角架  45.毛刷辊轴46.尼龙毛刷  47.一级减速器  48.收集板  51.定距凸轮

具体实施方式

下面结合附图内容和具体实施例来对本发明进行详细的说明。

实施例1

如图1所示，一种自动对心取芯的鲜莲子加工一体机，包括依次排列的传送机构、脱壳机构、对心取芯机构和去膜机构，所述对心取芯机构为六叶转轴自动对心取芯机构且包括斜滑箱28、设置于斜滑箱28下方的槽轮装置、第二滑块41、安装于第二滑块41上的取芯针管40以及与第二滑块41连接的传动装置，所述槽轮装置包括主动拨盘31、从动槽轮32和与取芯针管40位于同一条轴线上的六叶定位轮33，所述主动拨盘31上设置有圆销和外凸缘35，所述从动槽轮32上设置有径向槽36和内凹缘37，当主动拨盘31上的圆销未进入从动槽轮32的径向槽36时，从动槽轮32的内凹缘37被主动拨盘31上的外凸缘35卡住，锁止从动槽轮32，当主动拨盘31上的圆销进入从动槽轮32的径向槽36时，从动槽轮32的内凹缘37与主动拨盘31上的外凸缘35松开，解锁从动槽轮32。

如图2和图3所示，六叶转轴自动对心取芯机构包括斜滑箱28、设置于斜滑箱28下方的槽轮装置、第二滑块41、安装于第二滑块41上的取芯针管40以及与第二滑块41连接的传动装置。莲子经过脱壳机构脱壳后，落入斜滑箱28，斜滑箱28与地面水平呈60度夹角，斜滑箱28的底板光滑且略宽于莲子长度。由最小势能原理可保证莲子落于斜滑箱28的底部时仍处于水平。六叶定位轮33每次转动会带动单个莲子随着叶片转动进入取芯定位槽，此时莲子的中心位置与取芯针管在同一水平线上，在主动拨盘31带动从动槽轮32做间歇运动时，传动装置进入推程，第二滑块41快速推进，推动取芯针管40迅速打穿莲子，传动装置由推程进入回程，莲芯随着传动装置回程运动，莲芯留在取芯针管40中，当下个鲜莲子到达定位槽时，取得下个莲子芯，以此类推，从取芯针管40的另外一段中，之前的莲子芯会被挤出，落到下面的收集装置中，从而实现莲子芯和莲子肉的分离收集。在六叶转轴自动对心取芯机构中，先将莲子定位好，再用机构将莲子芯取出，再将取完芯的莲子推送到下一个环节。这里的传动装置选择的是一套齿轮连杆装置，输出为第二滑块41，第二滑块41上固定取芯针管40一起往复滑动将莲子芯取出。

如图2所示，在六叶转轴自动对心取芯机构中，为了能做到各个莲子的取芯工作不相互干涉，我们采用了槽轮装置的间歇工作的特点，而且槽轮装置的结构简单外形尺寸小，机械效率高，并能平稳地、间歇地进行转位。槽轮装置包括主动拨盘31、从动槽轮32和与取芯针管40位于同一条轴线上的六叶定位轮33，主动拨盘31以等角速度作连续回转时，当主动拨盘31上的圆销未进入从动槽轮32的径向槽36时，由于从动槽轮32的内凹缘37被主动拨盘31上的外凸缘35卡住，因此从动槽轮32锁止不动。当主动拨盘31上的圆销进入从动槽轮32的径向槽36时，此时从动槽轮32的内凹缘37与主动拨盘31上的外凸缘35松开，从动槽轮32在主动拨盘31上的圆销的带动下转动，莲子在从动槽轮32的拨动下到达取芯的位置，此时从动槽轮32进入间歇，取芯针管40工作完成取芯。在下次从动槽轮32转动时，已经取完芯的莲子被拨出进入下一道工序。槽轮装置由变速箱11的输出带动，为了提高鲜莲子加工的效率，初步把槽轮装置每次拨动的时间间隔设置为1s,采用单个圆销的主动拨盘31转动一周，从动槽轮32被拨动一次。从动槽轮32的转动是为了让莲子到达取芯位置并在取芯完成后将莲子拨出，因此从动槽轮32的运动时间应该快些，只需增大槽数z的值。在综合考虑后，确定了槽数z＝6,即采用六槽单销外槽轮。由从动槽轮32与取芯针管40的配合可以得出主动拨盘31转一周的时间t＝1s。

所述传送机构为等间隔滚轮定数传送机构且包括进料斗1、设置于进料斗1下方的凹槽滚轮2、弹簧挡板3、定距弹簧4、与弹簧挡板3下部连接的下部挡板5、挡板轴6、弹簧底板14、设置于凹槽滚轮2下方的传送带15、和定距凸轮51，所述定距弹簧4的两端分别与弹簧挡板3和弹簧底板14连接，所述下部挡板5与挡板轴6相抵，所述下部挡板5可以绕挡板轴6旋转，所述定距凸轮51与弹簧挡板3下部配合，以促使下部挡板5绕挡板轴6旋转。

如图4所示，将鲜莲子加到进料斗1之后，对于进料斗底部的鲜莲子，我们利用滚动的凹槽滚轮2与传送主轴差速转动的原理，将鲜莲子有序的横向排列在传送带15和凹槽滚轮2之间并保持转动，避免莲子从进料斗1底部直接堆积在传送带15处，通过凹槽滚轮2的内槽面与鲜莲子的贴合和相对滚动，就能实现让鲜莲子逐个有序地到达传送带15，这样不同时刻到达传送带的鲜莲子随着传送带的传送到达下部挡板5处。由于下部挡板5没有开启，鲜莲子只能在下部挡板5处的传送带15上滚动，而不能继续向前运动，只有在一定时间后，当定距凸轮51碰到弹簧挡板3的下部时，定距凸轮51顶住弹簧挡板3并压缩弹簧4，这时和弹簧挡板3用焊接在一起的下部挡板5在力的作用下绕挡板轴6逆时针转动，开启一次，放出一个莲子，弹簧挡板3下部的翘起处可以防止凸轮和挡板发生干涉。当定距凸轮51转过下部挡板5位置后，弹簧挡板3在弹簧4恢复力的作用下回到原位置，这样就完成了一次放出莲子的过程。

所述脱壳机构为凸轮推杆挤压式脱壳机构且包括去壳刀具装置、定位转轴22、与定位转轴22连接的沟槽凸轮23、凸轮槽24、与沟槽凸轮23连接的连杆25、沿着凸轮槽24循环运动的推杆26和与推杆26连接的将鲜莲子推向去壳刀具装置的第一滑块27，所述去壳刀具装置包括刀具支架17以及安装于刀具支架17上的刀具轴肩18、弹簧19、刀片夹具20和刀片21，所述刀片夹具20的一端与刀片21连接，另一端与所述弹簧19连接，所述弹簧19控制所述刀片21的行程。

所述刀片21的数量为四个，对称的两个刀片21错位分为两层，构成空间十字状。

如图5和图6所示，凸轮推杆挤压式脱壳机构包括去壳刀具装置、定位转轴22、与定位转轴22连接的沟槽凸轮23、凸轮槽24、与沟槽凸轮23连接的连杆25、沿着凸轮槽24循环运动的推杆26和与推杆26连接的将鲜莲子推向去壳刀具装置的第一滑块27，莲子经过传送带15送至定位转轴22做准备，推杆26沿着凸轮槽24循环运动。推杆26此时带动第一滑块27将其推向去壳刀具装置，此装置采用4个具有一定深度切削刃的刀片21，对称的两个刀片21错位分为两层，构成空间十字状，对鲜莲子从顶端划开十字型的刀口，此时莲子进入刀口时，由具有一定弹簧系数(根据实验获得)的弹簧19控制刀片21的行程，莲子在第一滑块27的推动下到达刀具轴肩18处，此时轴的直径大于莲子平均直径约1mm，莲子外壳在推杆26的推动作用和刀具轴肩18的挤压作用被剥去，从而实现莲子的准确去壳，莲子由推杆26推出去壳刀具装置后，去壳刀具装置出口下方是斜滑箱28入口，推杆26回程时松开莲子，去壳后的鲜莲子被推杆26继续推至斜滑箱28处，落入斜滑箱28。

所述去膜机构为毛刷滚筒去膜机构且包括外滚筒43、安装于外滚筒43中的三角架44、毛刷辊轴45和安装于外滚筒43内壁的尼龙毛刷46。

如图7所示，该机构包括外滚筒43、安装于外滚筒43中的三角架44、毛刷辊轴45和安装于外滚筒43内壁的尼龙毛刷46，莲子经过六叶转轴自动对心取芯机构落入毛刷滚筒去膜机构中，即可完成莲子内膜的磨白。我们选用的毛刷辊广泛适用于食品深加工，用尼龙的刷辊对莲子等农业作物进行清洗，刷丝抗压、弹性好，但又不擦伤莲子的莲肉。而且毛刷辊规格可按客户要求量身定做，简单实用、更换方便。莲子取芯完毕进入毛刷滚筒去膜机构中的外滚筒43，毛刷滚筒去膜机构中的毛刷辊轴45采用自上向下螺旋线式钻孔植毛，而外滚筒43内壁则采用向上的尼龙毛刷46，其强度小于毛刷辊轴45的刷毛。莲子掉进筒内，转动的毛刷辊轴45对莲子进行去膜并使其做自身转动和向下的移动，与筒内尼龙毛刷46相结合，将其内膜破坏并去除。其中安装于外滚筒43中的三角架44正好起到搅拌莲子的作用，避免去壳取芯后的鲜莲子因挤压变形而引起的破坏，同时能上莲子肉有序的掉进收集板48，从而完成莲子肉的收集。

所述自动对心取芯的鲜莲子加工一体机还包括同步机构，所述同步机构为齿轮变速同步机构且包括电动机12，与电动机12连接的动力V带10、与动力V带10分别连接的一级减速器47和变速箱11，所述变速箱11分别与等间隔滚轮定数传送机构、凸轮推杆挤压式脱壳机构、六叶转轴自动对心取芯机构以及毛刷滚筒去膜机构连接并同步驱动。

如图1和图7所示，由下部挡板5开合周期1s即转速为60r/min，定距凸轮51转动周期为1s即转速为60r/min，取芯针管的取芯周期为1s，输入齿轮的转速为83r/min。主动拨盘31的转速为60r/min.根据我们所选电动机的转速和常用减速器的形式和特点我们选择二级圆锥圆柱齿轮减速器。所述自动对心取芯的鲜莲子加工一体机中的脱壳机构、对心取芯机构和去膜机构都有变向转轴，本实施例所采用的变速箱11，不仅实现了速度的分级，而且更好的解决了速度转向的问题，利用变速箱11中的齿轮和锥齿轮实现横纵向运动的同步结合。

以上所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是，凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种自动对心取芯的鲜莲子加工一体机，其特征在于：包括依次排列的传送机构、脱壳机构、对心取芯机构和去膜机构，所述对心取芯机构为六叶转轴自动对心取芯机构且包括斜滑箱(28)、设置于斜滑箱(28)下方的槽轮装置、第二滑块(41)、安装于第二滑块(41)上的取芯针管(40)以及与第二滑块(41)连接的传动装置，所述槽轮装置包括主动拨盘(31)、从动槽轮(32)和与取芯针管(40)位于同一条轴线上的六叶定位轮(33)，所述主动拨盘(31)上设置有圆销(34)和外凸缘(35)，所述从动槽轮(32)上设置有径向槽(36)和内凹缘(37)，当主动拨盘(31)上的圆销(34)未进入从动槽轮(32)的径向槽(36)时，从动槽轮(32)的内凹缘(37)被主动拨盘(31)上的外凸缘(35)卡住，锁止从动槽轮(32)，当主动拨盘(31)上的圆销(34)进入从动槽轮(32)的径向槽(36)时，从动槽轮(32)的内凹缘(37)与主动拨盘(31)上的外凸缘(35)松开，解锁从动槽轮(32)。

2.根据权利要求1所述的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机，其特征在于：所述传送机构为等间隔滚轮定数传送机构且包括进料斗(1)、设置于进料斗(1)下方的凹槽滚轮(2)、弹簧挡板(3)、定距弹簧(4)、与弹簧挡板(3)下部连接的下部挡板(5)、挡板轴(6)、弹簧底板(14)、设置于凹槽滚轮(2)下方的传送带(15)、和定距凸轮(51)，所述定距弹簧(4)的两端分别与弹簧挡板(3)和弹簧底板(14)连接，所述下部挡板(5)与挡板轴(6)相抵，所述下部挡板(5)可以绕挡板轴(6)旋转，所述定距凸轮(51)与弹簧挡板(3)下部配合，以促使下部挡板(5)绕挡板轴(6)旋转。

3.根据权利要求1所述的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机，其特征在于：所述脱壳机构为凸轮推杆挤压式脱壳机构且包括去壳刀具装置、定位转轴(22)、与定位转轴(22)连接的沟槽凸轮(23)、凸轮槽(24)、与沟槽凸轮(23)连接的连杆(25)、沿着凸轮槽(24)循环运动的推杆(26)和与推杆(26)连接的将鲜莲子推向去壳刀具装置的第一滑块(27)，所述去壳刀具装置包括刀具支架(17)以及安装于刀具支架(17)上的刀具轴肩(18)、弹簧(19)、刀片夹具(20)和刀片(21)，所述刀片夹具(20)的一端与刀片(21)连接，另一端与所述弹簧(19)连接，所述弹簧(19)控制所述刀片(21)的行程。

4.根据权利要求3所述的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机，其特征在于：所述刀片(21)的数量为四个，对称的两个刀片(21)错位分为两层，构成空间十字状。

5.根据权利要求1所述的自动对心取芯的鲜莲子加工一体机，其特征在于：所述去膜机构为毛刷滚筒去膜机构且包括外滚筒(43)、安装于外滚筒(43)中的三角架(44)、毛刷辊轴(45)和安装于外滚筒(43)内壁的尼龙毛刷(46)。