CN107455771B - 一种果实去皮机及其去皮方法 - Google Patents

Abstract

一种果实去皮机及其去皮方法，其中果实去皮机包括主框架、主轴传动系统、夹头装置、刀具系统、上下料系统和动力装置；所述主轴传动系统、夹头装置、刀具系统和上下料系统均设置在主框架上；夹头装置可旋转的设置在主框架上，动力装置通过主轴传动系统带动夹头装置旋转；本发明采用特制托盘一次可承装大量果实，可实现全自动进料和出料，刀具系统自动进刀和退刀，实现自动化切削；全自动化，全程不需手动操作，效率很高。

Description

一种果实去皮机及其去皮方法

技术领域

本发明涉及机械技术领域，尤其是涉及一种果实去皮机及其去皮方法，尤其适用于柿子等果实的去皮。

背景技术

现有果实去皮机为手动式的小型机械；操作人员将果实夹在弹簧夹头上，开动马达，带动带轮，带动果实旋转，而人手拿着削刀靠着果实表面将果皮削去。这种机器是目前柿子、苹果等果实主要的去皮机械。存在的问题有：1、手动操作，效率过低；2、一次只能加工一个果实，效率过低；3、弹簧夹头很容易将果实根蒂扭掉(特别对于柿子，根蒂非常重要)；4、加工过程中果皮乱飞，很容易缠绕到机器旋转轴和工人胳膊上，不卫生。

发明内容

本发明的目的在于设计一种新型的果实去皮机及其去皮方法，解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种果实去皮机，包括主框架、主轴传动系统、夹头装置、刀具系统、上下料系统和动力装置；所述主轴传动系统、所述夹头装置、所述刀具系统和所述上下料系统均设置在所述主框架上，所述夹头装置可旋转的设置在所述主框架上，所述动力装置通过所述主轴传动系统带动所述夹头装置旋转；待去皮的果实可旋转的放置在所述上下料系统上，所述夹头装置夹紧被去皮果实，所述刀具系统中的刀具的刀刃对准所述被去皮果实的果皮；所述夹头装置为多个，每个所述夹头装置上均夹紧所述被去皮果实。

进一步的，所述主轴传动系统包括夹头装置转轴，所述夹头装置转轴包括一级夹头装置转轴、二级夹头装置转轴，依此类推，直至n级夹头装置转轴；每个所述夹头装置转轴上安装一个所述夹头装置，其中n为大于等于2的自然数；所述动力装置首先带动所述一级夹头装置转轴旋转，所述一级夹头装置转轴再带动所述二级夹头装置转轴旋转，依此类推，直至带动所述n级夹头装置转轴旋转。

进一步的，所述动力装置与所述一级夹头装置转轴之间以及所述夹头装置转轴之间均通过皮带传动。

进一步的，所述夹头装置转轴设置16个，采用4*4排列；其中位于中部的4个为一级夹头装置转轴，位于外围的12个为二级夹头装置转轴。

进一步的，所述动力装置首先带动所述一级夹头装置转轴旋转，所述一级夹头装置转轴再带动所述二级夹头装置转轴旋转。

进一步的，所述夹头装置包括夹杆、夹杆挡板、夹杆压紧弹簧和夹杆套筒，所述夹杆套筒上设有夹杆活动腔，所述夹杆挡板固定在所述夹杆套筒上，所述夹杆挡板上设有夹杆挡板缺口；

所述夹杆用于压紧所述被去皮果实的一端伸出所述夹杆挡板上的缺口；所述夹杆的另一端穿过所述夹杆挡板缺口伸入所述夹杆活动腔并且在所述夹杆活动腔内能够轴向伸缩活动，所述夹杆压紧弹簧将所述夹杆压在所述夹杆挡板上。

进一步的，所述夹头装置上设有夹杆防自旋装置。

进一步的，所述夹杆防自旋装置包括设置在所述夹杆挡板缺口上的缺口滑动面和设置在所述夹杆上的夹杆滑动面，所述缺口滑动面与所述夹杆滑动面相对设置。

进一步的，所述上下料系统包括托盘升降架、托盘升降动力装置、托盘抽屉和至少一个托盘，所述托盘升降架上设置有托盘抽屉滑槽，所述托盘抽屉在所述托盘抽屉滑槽上滑动，所述托盘放入所述托盘抽屉并通过所述托盘抽屉滑槽插入到所述托盘升降架上，所述托盘升降动力装置带动所述托盘升降架在所述主框架内上下运动，接近或远离所述夹头装置。

进一步的，所述托盘抽屉包括托盘基座、手柄和用于限制所述托盘抽屉推入位置的托盘限位装置，所述托盘基座与所述托盘上设置有相对应的多组镂空；每组所述镂空由果实安装孔和中间的排屑孔组成，所述果实安装孔和排屑孔之间相互连接组成一体；所述果实安装孔的周边隆起一圈凸台，所述凸台内壁光滑，便于所述被去皮果实在其中顺利地旋转。

进一步的，每个所述果实安放孔旁边设有所述被去皮果实扶正的或者防止倾斜的装置。

进一步的，每组所述镂空由四个所述果实安装孔围绕一个所述排屑孔组成。

进一步的，每个所述托盘的上部和/或下部设有突出座，装满所述被去皮果实的两个托盘之间能够通过所述突出座上下分层叠放。

进一步的，所述上下料系统还包括排屑槽，所述左右对称设置并且位于所述托盘升降架的下部。

进一步的，所述上下料装置还包括传感器组件，所述传感器组件包括托盘上升位置检测传感器、托盘抽屉入位传感器、人手检测传感器和上下料装置复位检测传感器；所述托盘上升位置检测传感器固定在所述主框架的中部一侧竖直放置；所述托盘抽屉入位传感器与所述托盘出位支撑杆的水平高度一致，固定在所述主框架上；所述人手检测传感器固定在所述主框架上，位于所述手柄正下方；所述上下料装置复位检测传感器固定在所述主框架上，位于所述托盘装置的正下方。

进一步的，所述刀具系统包括升降刀架、升降刀架动力装置和刀具组件；

所述刀具组件设置在所述升降刀架上，所述升降刀架在所述升降刀架动力装置的带动下在所述主框架上上下运动，所述刀具组件随所述升降刀架升降并切削所述被去皮果实从上到下的果皮；

所述刀具组件包括刀杆、刀体和压紧弹簧，所述刀杆的一端固定所述刀体，所述刀杆的另一端直接或间接铰接在所述升降刀架上，所述压紧弹簧的一端直接或间接固定在所述升降刀架上，所述压紧弹簧的另一端直接或间接固定在所述刀杆上；所述刀体的刀刃对准所述被去皮果实的果皮。

进一步的，包括用于防止所述刀体上的刀刃切削所述被去皮果实果蒂的刀具上部限位杆，所述刀具上部限位杆的上下高度足以挡住所述刀具切削所述被去皮果实根蒂。

进一步的，所述刀具上部限位杆固定在所述主框架上，所述刀具上部限位杆的向下延伸的长度以不影响所述刀具切削所述被去皮果实的全部果皮为限。

进一步的，还包括用于防止所述刀体复位过限的刀具下部限位块。

进一步的，所述刀体包括管状刀管，所述管状刀管的一端开有刀刃，所述刀刃对准所述被去皮果实的果皮，所述管状刀管的内管腔作为果皮的导向通道；所述管状刀管上还设有防止所述刀刃插入所述被去皮果实果肉的凸起。

进一步的，还包括控制装置，所述控制装置控制所述主轴传动系统、所述刀具系统、所述上下料系统和所述动力装置联动，完成削皮工作。

一种果实去皮机的去皮方法，包括能够不断循环的去皮行程；每个所述去皮行程开始后：将装有所述被去皮果实的托盘通过托盘抽屉滑槽插入到托盘升降架上，托盘升降动力装置带动所述托盘升降架在所述主框架向上运动，接近夹头装置；所述夹头装置夹紧所述被去皮果实；所述动力装置通过所述主轴传动系统和所述夹头装置带动所述被去皮果实旋转；所述刀具系统中的升降刀架下行并带动刀具组件下行，当所述刀具组件中的刀刃下行到所述被去皮果实的果蒂所在高度的过程中，由于所述刀具上部限位杆的限制保护所述刀具不碰到所述夹头装置并保护所述被去皮果实的果蒂不被切削；所述升降刀架继续下行，所述刀刃开始切削所述被去皮果实的果皮，在刀具复位力和所述被去皮果实的反作用力联合作用下，所述刀刃贴着着所述被去皮果实的外轮廓运动，自上而下完成整个所述被去皮果实的去皮；该所述去皮行程结束，所述被去皮果实停止旋转，所述升降刀架带动所述刀具上行归位；所述托盘升降动力装置带动所述托盘升降架向下运动，脱离所述夹头装置；将所述托盘通过托盘抽屉滑槽抽出所述托盘升降架；换上新的装有所述被去皮果实的托盘，准备下一个所述去皮行程；循环往复。

进一步的，当所述刀刃下行到所述被去皮果实的底部时，由于所述刀具下部限位块的限制，使得所述刀刃不会的无限制的被所述压紧弹簧拉到底。

进一步的，由于所述刀具下部限位块的限制，使得所述刀刃超过所述被去皮果实的竖向中轴线3-10mm，保证将所述被去皮果实的底部尖端彻底切干净。

本发明的有益效果可以总结如下：

1、本专利采用特制托盘一次可承装大量果实，可实现全自动进料和出料，刀具系统自动进刀和退刀，实现自动化切削；

2、全自动化，只要将果实摆放到特制托盘中，再将托盘放进进料口，接下来全程不需手动操作，效率很高；

3、一次可加工一盘果实，一次加工的数量取决于一个托盘中承载的果实数量，效率很高；

4、特制弹簧夹头与果实紧密柔性配合，夹头的尺寸是根据果实尺寸统计的算出的结果，将果实根蒂的扭伤率降到很低；

5、特制刀具，合理规划果皮飞出的路径，将果皮从排屑通道排出，使果实和果皮分离干净，也便于果皮后期安全合理再利用，很卫生。

附图说明

图1为现有果实去皮机的结构示意图。

图2为本发明果实去皮机装载果实时的结构示意图。

图3为本发明果实去皮机装载果实时后部的结构示意图。

图4为本发明果实去皮机未装载果实时的结构示意图。

图5为本发明果实去皮机未装载果实时后部的结构示意图。

图6为本发明果实去皮机去除框架的结构示意图。

图7为本发明果实去皮机托盘拉出时的结构示意图。

图8为本发明果实去皮机工作时的结构示意图。

图9为本发明果实去皮机工作时后部的结构示意图。

图10为本发明果实去皮机工作时去除框架的结构示意图。

图11为本发明主轴传动系统的结构示意图。

图12为本发明主轴传动系统去除主电机的结构示意图。

图13为本发明主轴传动系统去除主电机的俯视图。

图14为本发明带轮轴的俯视图。

图15为本发明带轮轴的主视图。

图16为本发明夹头装置的结构示意图。

图17为本发明夹头的结构示意图。

图18为本发明夹头另一角度的结构示意图。

图19为本发明夹头的剖视图。

图20为本发明夹杆套筒的结构示意图。

图21为本发明夹杆套筒的剖视图。

图22为本发明夹杆挡板的结构示意图。

图23为本发明夹杆挡板另一角度的结构示意图。

图24为本发明夹杆的结构示意图。

图25为本发明刀具组件整体结构图。

图26为本发明单个刀具的结构图。

图27为本发明单个刀具的主视图。

图28为本发明单个刀具的俯视图。

图29为本发明刀体的整体结构图。

图30为本发明刀体的剖面图。

图31为本发明刀体的俯视图。

图32为本发明刀体的主视图。

图33为本发明设有防止刀刃插入被去皮果实果肉的凸起的刀具结构图。

图34为本发明刀体工作时的演示图。

图35为本发明刀具与夹头装置配合的结构示意图。

图36为本发明刀具工作时的俯视图。

图37为本发明托盘的结构示意图。

图38为本发明上下料系统结构示意图。

图39为本发明上下料系统托盘入位的结构示意图。

图40为本发明上下料系统托盘被拉出的结构示意图。

图41为本发明托盘形状的示意图。

图42为本发明托盘形状另一角度的示意图。

图43为本发明托盘的俯视图。

图44为本发明多个托盘相互堆叠的结构示意图。

图45为本发明多个托盘相互堆叠的主视图。

图46为本发明多个装满果实的托盘之间相互堆叠的结构示意图。

图47为本发明多个装满果实的托盘之间相互堆叠的主视图。

附图标号说明

1-001整体框架 2-003减速大带轮

1-002电控箱 2-004传送带

1-003操控显示面板 2-005中心一级夹头装置转轴

1-004托盘上升位置检测传感器 2-006二级夹头装置转轴

1-005排屑槽 2-007三级夹头装置转轴

1-006托盘抽屉出位支撑杆 2-008轴承

1-007托盘抽屉入位传感器 2-009带轮槽

1-008导轨

1-009刀管限位杆 3-001弹簧夹头装置

1-010人手检测传感器 3-002夹杆套筒

1-011上下料系统复位检测传感器 3-003夹杆挡板

1-012旋转轴固定板 3-004夹杆

3-005压簧

2-001主轴电机 3-006固定孔

2-002主轴电机带轮 3-007夹杆后段伸缩孔

3-008夹杆活动腔体

3-009缺口平面 5-001托盘基座

3-010夹杆后段圆杆 5-002手柄

3-011夹杆前段 5-003托盘抽屉底板

3-012夹杆前段平面 5-004托盘限位角

5-005步进电机2

4-001步进电机1 5-006上下料系统丝杠组件

4-002刀架丝杠组件 5-007上下料系统支撑结构

4-003刀架 5-008上下料结构直线轴承

4-004刀架直线轴承 5-009托盘抽屉滑槽

4-005刀盒组件

4-006刀盒 6-001托盘

4-007拉簧 6-002果实

4-008刀杆 6-003果实根蒂

4-009刀管 6-004中心孔

4-010刀刃 6-005上部突出座

4-011刀管固定孔 6-006下部突出座

4-012刀杆凸块 6-007果实安放孔

4-013凸起 6-008漏屑口

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种果实去皮机，包括主框架、主轴传动系统、夹头装置、刀具系统、上下料系统和动力装置；所述主轴传动系统、所述夹头装置、所述刀具系统和所述上下料系统均设置在所述主框架上，所述夹头装置可旋转的设置在所述主框架上，所述动力装置通过所述主轴传动系统带动所述夹头装置旋转；

待去皮的果实可旋转的放置在所述上下料系统上，所述夹头装置夹紧被去皮果实，所述刀具系统中的刀具的刀刃对准所述被去皮果实的果皮；所述夹头装置为多个，每个所述夹头装置上均夹紧所述被去皮果实。

所述主轴传动系统包括夹头装置转轴，所述夹头装置转轴包括一级夹头装置转轴、二级夹头装置转轴，依此类推，直至n级夹头装置转轴；每个所述夹头装置转轴上安装一个所述夹头装置，其中n为大于等于2的自然数；所述动力装置首先带动所述一级夹头装置转轴旋转，所述一级夹头装置转轴再带动所述二级夹头装置转轴旋转，依此类推，直至带动所述n级夹头装置转轴旋转。

所述动力装置与所述一级夹头装置转轴之间以及所述夹头装置转轴之间均通过皮带传动。

所述夹头装置转轴设置16个，采用4*4排列；其中位于中部的4个为一级夹头装置转轴，位于外围的12个为二级夹头装置转轴。

所述动力装置首先带动所述一级夹头装置转轴旋转，所述一级夹头装置转轴再带动所述二级夹头装置转轴旋转。

所述夹头装置包括夹杆、夹杆挡板、夹杆压紧弹簧和夹杆套筒，所述夹杆套筒上设有夹杆活动腔，所述夹杆挡板固定在所述夹杆套筒上，所述夹杆挡板上设有夹杆挡板缺口；

所述夹杆用于压紧所述被去皮果实的一端伸出所述夹杆挡板上的缺口；所述夹杆的另一端穿过所述夹杆挡板缺口伸入所述夹杆活动腔并且在所述夹杆活动腔内能够轴向伸缩活动，所述夹杆压紧弹簧将所述夹杆压在所述夹杆挡板上。

所述夹头装置上设有夹杆防自旋装置。

所述夹杆防自旋装置包括设置在所述夹杆挡板缺口上的缺口滑动面和设置在所述夹杆上的夹杆滑动面，所述缺口滑动面与所述夹杆滑动面相对设置。

所述上下料系统包括托盘升降架、托盘升降动力装置、托盘抽屉和至少一个托盘，所述托盘升降架上设置有托盘抽屉滑槽，所述托盘抽屉在所述托盘抽屉滑槽上滑动，所述托盘放入所述托盘抽屉并通过所述托盘抽屉滑槽插入到所述托盘升降架上，所述托盘升降动力装置带动所述托盘升降架在所述主框架内上下运动，接近或远离所述夹头装置。

所述托盘抽屉包括托盘基座、手柄和用于限制所述托盘抽屉推入位置的托盘限位装置，所述托盘基座与所述托盘上设置有相对应的多组镂空；每组所述镂空由果实安装孔和中间的排屑孔组成，所述果实安装孔和排屑孔之间相互连接组成一体；所述果实安装孔的周边隆起一圈凸台，所述凸台内壁光滑，便于所述被去皮果实在其中顺利地旋转。

每个所述果实安放孔旁边设有所述被去皮果实扶正的或者防止倾斜的装置。

每组所述镂空由四个所述果实安装孔围绕一个所述排屑孔组成。

每个所述托盘的上部和/或下部设有突出座，装满所述被去皮果实的两个托盘之间能够通过所述突出座上下分层叠放。

所述上下料系统还包括排屑槽，所述左右对称设置并且位于所述托盘升降架的下部。

所述上下料装置还包括传感器组件，所述传感器组件包括托盘上升位置检测传感器、托盘抽屉入位传感器、人手检测传感器和上下料装置复位检测传感器；所述托盘上升位置检测传感器固定在所述主框架的中部一侧竖直放置；所述托盘抽屉入位传感器与所述托盘出位支撑杆的水平高度一致，固定在所述主框架上；所述人手检测传感器固定在所述主框架上，位于所述手柄正下方；所述上下料装置复位检测传感器固定在所述主框架上，位于所述托盘装置的正下方。

所述刀具系统包括升降刀架、升降刀架动力装置和刀具组件；

所述刀具组件设置在所述升降刀架上，所述升降刀架在所述升降刀架动力装置的带动下在所述主框架上上下运动，所述刀具组件随所述升降刀架升降并切削所述被去皮果实从上到下的果皮；

所述刀具组件包括刀杆、刀体和压紧弹簧，所述刀杆的一端固定所述刀体，所述刀杆的另一端直接或间接铰接在所述升降刀架上，所述压紧弹簧的一端直接或间接固定在所述升降刀架上，所述压紧弹簧的另一端直接或间接固定在所述刀杆上；所述刀体的刀刃对准所述被去皮果实的果皮。

包括用于防止所述刀体上的刀刃切削所述被去皮果实果蒂的刀具上部限位杆，所述刀具上部限位杆的上下高度足以挡住所述刀具切削所述被去皮果实根蒂。

所述刀具上部限位杆固定在所述主框架上，所述刀具上部限位杆的向下延伸的长度以不影响所述刀具切削所述被去皮果实的全部果皮为限。

还包括用于防止所述刀体复位过限的刀具下部限位块。

所述刀体包括管状刀管，所述管状刀管的一端开有刀刃，所述刀刃对准所述被去皮果实的果皮，所述管状刀管的内管腔作为果皮的导向通道；所述管状刀管上还设有防止所述刀刃插入所述被去皮果实果肉的凸起。

还包括控制装置，所述控制装置控制所述主轴传动系统、所述刀具系统、所述上下料系统和所述动力装置联动，完成削皮工作。

一种果实去皮机的去皮方法，包括能够不断循环的去皮行程；每个所述去皮行程开始后：将装有所述被去皮果实的托盘通过托盘抽屉滑槽插入到托盘升降架上，托盘升降动力装置带动所述托盘升降架在所述主框架向上运动，接近夹头装置；所述夹头装置夹紧所述被去皮果实；所述动力装置通过所述主轴传动系统和所述夹头装置带动所述被去皮果实旋转；所述刀具系统中的升降刀架下行并带动刀具组件下行，当所述刀具组件中的刀刃下行到所述被去皮果实的果蒂所在高度的过程中，由于所述刀具上部限位杆的限制保护所述刀具不碰到所述夹头装置并保护所述被去皮果实的果蒂不被切削；所述升降刀架继续下行，所述刀刃开始切削所述被去皮果实的果皮，在刀具复位力和所述被去皮果实的反作用力联合作用下，所述刀刃贴着着所述被去皮果实的外轮廓运动，自上而下完成整个所述被去皮果实的去皮；该所述去皮行程结束，所述被去皮果实停止旋转，所述升降刀架带动所述刀具上行归位；所述托盘升降动力装置带动所述托盘升降架向下运动，脱离所述夹头装置；将所述托盘通过托盘抽屉滑槽抽出所述托盘升降架；换上新的装有所述被去皮果实的托盘，准备下一个所述去皮行程；循环往复。

当所述刀刃下行到所述被去皮果实的底部时，由于所述刀具下部限位块的限制，使得所述刀刃不会的无限制的被所述压紧弹簧拉到底。

由于所述刀具下部限位块的限制，使得所述刀刃超过所述被去皮果实的竖向中轴线3-10mm，保证将所述被去皮果实的底部尖端彻底切干净。

如图1所示为现有的果实去皮机结构图。

本发明中采用特制的果实托盘将果实快速排列好，把托盘抽屉从机器中拉出，将托盘放置到托盘抽屉中，推入机器，机器通过传感器系统的检测识别到托盘入位，机器下部的上下料系统运作，采用电机丝杠装置将托盘顶起，直到果实与上部的弹簧夹头紧密接触夹紧，主轴电机旋转，通过主轴传动系统带动所有弹簧同时旋转，之后刀架在电机丝杠的作用下向下直线运动，刀架上刀盒中的弹簧刀管与果实表面紧密贴紧，锋利的刀刃削去果实表皮，而果皮沿着刀管内部运动到刀管另一端出口，在重力和惯性的作用下，由此飞溅到正下方的托盘空隙中，在落入到最下面的排屑槽中，沿排屑槽排出到机器外部；当传感器检测到刀架到达最底部极限位置时，刀盒中的弹簧刀管在机械结构的作用下立即收回，主轴停止旋转，刀架上升复位，同时上下料机构带动托盘下行复位，整个加工周期完成，加工完成报警。操作者可以将托盘抽屉拉出，去掉加工完成的果实，换上装满新果实的托盘，将托盘推进入位。如此循环。具体结构参考图2-10。

也可以将这种手动推进拉出的进出料方式更换为传输带方式，就可以实现工厂传输带式的流水线化作业。传输带从机器前面的入料口进入，由机器后面的出料口出来，传输带上定位放置装满果实的托盘，源源不断的排列进入机器，一盘一盘的加工去皮，完成的托盘随着传输带由后面的出料口传送出去，进入后续的其他再加工。

主轴传动系统描述：

主轴电机旋转带动主轴电机带轮，主轴电机带轮通过传送带带动减速大带轮，而减速大带轮与传送带固定的，导致中心一级夹头装置转轴同步旋转，再通过二级夹头装置转轴最后传送到三级夹头装置转轴，而传送带的和旋转轴的连接方式参考图11至图15。

旋转轴采用轴承两个轴承分别固定到主体结构的上下两块旋转轴固定板旋转轴固定板之间，而弹簧夹头装置固定在旋转轴末端，如图16。

弹簧夹头装置描述：

如图17-24，弹簧夹头装置结构，夹杆由夹杆套筒下端插入夹杆活动腔体中，夹杆后段圆杆从夹杆后段伸缩孔中伸出，自然状态下，夹杆在压簧的作用下始终压紧夹杆挡板端面，夹杆的夹杆前段平面贴着缺口平面可以上下运动，而不会绕着自身轴线旋转，保证夹紧果实；夹紧果实时，果实上表面被四个夹杆顶紧，(夹杆数量不限)，夹杆向上收缩，压簧被压缩，由于果实表面各处的形状不同，所以夹杆向上的收缩量不同，这样在弹簧夹头和果实同步旋转过程中，果实姿态始终能够保证比较竖直，夹杆和果实之间不易产生划擦，所以就不易将果实根蒂扭掉。弹簧夹头通过固定孔与旋转轴相连，夹杆与夹杆挡板之间通过螺钉连接。

刀具运动系统描述：

如图25，刀架整体结构，步进电机A和丝杠组件带动刀架上下直线移动，刀架直线轴承与导轨之间配合；而刀架下挂着四个刀盒组件，(刀盒组件数量不限)。

如图26-28，刀盒组件，四个刀杆刀管组件从刀盒结构刀盒四角伸出，而刀杆通过拉簧与刀盒连接，保证工作中，刀管刀尖的始终压紧果实表面。

如图29-33，刀管，刀管斜端上环绕着刀尖，刀管与刀杆之间采用刀管固定孔连接固定。

如图34，在加工过程中，刀管自上而下运动，在果实上端时，刀管刀刃偏下部与果实表面接触；在果实中部时，刀管刀刃偏中部与果实表面接触；在果实下端时，刀管刀刃偏上部与果实表面接触。如此，可以保证在整个加工过程中，刀刃始终与果实表面紧密接触。

如图35-36，刀盒、刀管、弹簧夹头、果实和托盘等之间的位置关系，固定在机器主体框架上的导管限位杆位于刀盒与弹簧夹头之间，从上而下延伸下来，一直延伸到果实中上部最宽的位置(具体数值根据不同种类果实的统计结果来定)；刀盒自上而下运动过程中，当刀管位置高于弹簧夹头与果实根蒂结合处，刀杆始终被导管限位杆挡住，刀尖位置为A；而再往下运动果实直径变宽，刀管刀尖接触果实表面，被果实表面支撑起来，刀杆脱离导管限位杆，在拉簧的作用下，刀管始终与果实表面接触，实现连续去皮，刀尖位置距离果实中心最远位置B；再往下运行至果实下端，由于没有导管限位杆阻挡，刀管始终与果实表面接触一直运行至果实最低端尖部，刀尖位置为C，至此，刀尖经历A-B-C完成去皮；刀盒机械结构作用使刀杆克服拉簧阻力迅速运动到刀尖位置D处，之后保持此状态，迅速上行复位。注：切削过程中，果实旋转方向如图36中箭头方向。

上下料系统描述：

如图37，托盘抽屉，托盘基座用于放置托盘，基座固定在托盘抽屉底板上，四个托盘限位角用于精确定位托盘，而手柄用于人手推拉托盘抽屉。

如图38，上下料机构整体，未放置托盘。步进电机B和上下料系统丝杠组件实现上下料系统支撑结构上下运动，而上下料结构直线轴承与导轨配合；而托盘抽屉两边的突出边沿与托盘抽屉滑槽配合，实现托盘抽屉能够实现推拉进出。

如图39，上下料机构整体，放置托盘状态。

如图40，上下料机构整体，托盘被拉出状态。

料盘装置描述：

如图41-43，托盘形状。托盘呈现镂空状，果实安放孔用于放置果实，孔周边曲面凸棱与果实表面紧密接触，果实可以在其中自由旋转；四个果实安置孔中间开有一个大孔漏屑口(盘中孔数量不限)，用于排出果皮；托盘上部均匀伸出凸台上部突出座，下部均匀分布凸台下部突出座，此二者用于托盘之间的相互堆叠。

如图44-45，多个托盘之间的相互堆叠状态。

如图46-47，多个装满果实的托盘之间的相互堆叠状态。

当然，为了在装果实的过程中，操作人员更容易正确放置果实，可以给托盘的每个果实孔处装上果实固定扶正装置。

装满果实的托盘层层堆叠在一起的优点是便于运输和进料。操作人员进料时，可以很方便地连续取盘，不容易导致手忙脚乱。

以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种果实去皮机，其特征在于，包括主框架、主轴传动系统、夹头装置、刀具系统、上下料系统和动力装置；

所述主轴传动系统、所述夹头装置、所述刀具系统和所述上下料系统均设置在所述主框架上，所述夹头装置可旋转的设置在所述主框架上，所述动力装置通过所述主轴传动系统带动所述夹头装置旋转；

待去皮的果实可旋转的放置在所述上下料系统上，所述夹头装置夹紧被去皮果实，所述刀具系统中的刀具的刀刃对准所述被去皮果实的果皮；

所述夹头装置为多个，每个所述夹头装置上均夹紧所述被去皮果实；

所述主轴传动系统包括夹头装置转轴，所述夹头装置转轴包括一级夹头装置转轴、二级夹头装置转轴，依此类推，直至n级夹头装置转轴；每个所述夹头装置转轴上安装一个所述夹头装置，其中n为大于等于2的自然数；所述动力装置首先带动所述一级夹头装置转轴旋转，所述一级夹头装置转轴再带动所述二级夹头装置转轴旋转，依此类推，直至带动所述n级夹头装置转轴旋转；

所述动力装置与所述一级夹头装置转轴之间以及所述夹头装置转轴之间均通过皮带传动；

所述夹头装置转轴设置16个，采用4*4排列；其中位于中部的4个为一级夹头装置转轴，位于外围的12个为二级夹头装置转轴；

所述动力装置首先带动所述一级夹头装置转轴旋转，所述一级夹头装置转轴再带动所述二级夹头装置转轴旋转；

所述夹头装置包括夹杆、夹杆挡板、夹杆压紧弹簧和夹杆套筒，所述夹杆套筒上设有夹杆活动腔，所述夹杆挡板固定在所述夹杆套筒上，所述夹杆挡板上设有夹杆挡板缺口；

所述夹杆用于压紧所述被去皮果实的一端伸出所述夹杆挡板上的缺口；所述夹杆的另一端穿过所述夹杆挡板缺口伸入所述夹杆活动腔并且在所述夹杆活动腔内能够轴向伸缩活动，所述夹杆压紧弹簧将所述夹杆压在所述夹杆挡板上；

所述夹头装置上设有夹杆防自旋装置；

所述夹杆防自旋装置包括设置在所述夹杆挡板缺口上的缺口滑动面和设置在所述夹杆上的夹杆滑动面，所述缺口滑动面与所述夹杆滑动面相对设置；

所述上下料系统包括托盘升降架、托盘升降动力装置、托盘抽屉和至少一个托盘，所述托盘升降架上设置有托盘抽屉滑槽，所述托盘抽屉在所述托盘抽屉滑槽上滑动，所述托盘放入所述托盘抽屉并通过所述托盘抽屉滑槽插入到所述托盘升降架上，所述托盘升降动力装置带动所述托盘升降架在所述主框架内上下运动，接近或远离所述夹头装置；

所述托盘抽屉包括托盘基座、手柄和用于限制所述托盘抽屉推入位置的托盘限位装置，所述托盘基座与所述托盘上设置有相对应的多组镂空；每组所述镂空由果实安装孔和中间的排屑孔组成，所述果实安装孔和排屑孔之间相互连接组成一体；所述果实安装孔的周边隆起一圈凸台，所述凸台内壁光滑，便于所述被去皮果实在其中顺利地旋转；

每组所述镂空由四个所述果实安装孔围绕一个所述排屑孔组成；

每个所述托盘的上部和/或下部设有突出座，装满所述被去皮果实的两个托盘之间能够通过所述突出座上下分层叠放；

所述上下料系统还包括排屑槽，所述排屑槽左右对称设置并且位于所述托盘升降架的下部；

所述上下料装置还包括传感器组件，所述传感器组件包括托盘上升位置检测传感器、托盘抽屉入位传感器、人手检测传感器和上下料装置复位检测传感器；

所述托盘上升位置检测传感器固定在所述主框架的中部一侧竖直放置；

所述托盘抽屉入位传感器与所述托盘出位支撑杆的水平高度一致，固定在所述主框架上；

所述人手检测传感器固定在所述主框架上，位于所述手柄正下方；

所述上下料装置复位检测传感器固定在所述主框架上，位于所述托盘装置的正下方；

所述刀具系统包括升降刀架、升降刀架动力装置和刀具组件；

所述刀具组件设置在所述升降刀架上，所述升降刀架在所述升降刀架动力装置的带动下在所述主框架上上下运动，所述刀具组件随所述升降刀架升降并切削所述被去皮果实从上到下的果皮；

所述刀具组件包括刀杆、刀体和压紧弹簧，所述刀杆的一端固定所述刀体，所述刀杆的另一端直接或间接铰接在所述升降刀架上，所述压紧弹簧的一端直接或间接固定在所述升降刀架上，所述压紧弹簧的另一端直接或间接固定在所述刀杆上；所述刀体的刀刃对准所述被去皮果实的果皮。

2.根据权利要求1所述的果实去皮机，其特征在于，还包括用于防止所述刀体上的刀刃切削所述被去皮果实果蒂的刀具上部限位杆，所述刀具上部限位杆的上下高度足以挡住所述刀具切削所述被去皮果实根蒂。

3.根据权利要求2所述的果实去皮机，其特征在于，所述刀具上部限位杆固定在所述主框架上，所述刀具上部限位杆的向下延伸的长度以不影响所述刀具切削所述被去皮果实的全部果皮为限。

4.根据权利要求2所述的果实去皮机，其特征在于，还包括用于防止所述刀体复位过限的刀具下部限位块。

5.根据权利要求1所述的果实去皮机，其特征在于，所述刀体包括管状刀管，所述管状刀管的一端开有刀刃，所述刀刃对准所述被去皮果实的果皮，所述管状刀管的内管腔作为果皮的导向通道；所述管状刀管上还设有防止所述刀刃插入所述被去皮果实果肉的凸起。

6.根据权利要求1所述的果实去皮机，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置控制所述主轴传动系统、所述刀具系统、所述上下料系统和所述动力装置联动，完成削皮工作。

7.一种果实去皮机的去皮方法，包括能够不断循环的去皮行程；

每个所述去皮行程开始后：

将装有被去皮果实的托盘通过托盘抽屉滑槽插入到托盘升降架上，托盘升降动力装置带动托盘升降架在主框架向上运动，接近夹头装置；所述夹头装置夹紧所述被去皮果实；所述动力装置通过主轴传动系统和夹头装置带动被去皮果实旋转；

刀具系统中的升降刀架下行并带动刀具组件下行，当所述刀具组件中的刀刃下行到所述被去皮果实的果蒂所在高度的过程中，由于所述刀具上部限位杆的限制保护所述刀具不碰到所述夹头装置并保护所述被去皮果实的果蒂不被切削；

所述升降刀架继续下行，所述刀刃开始切削所述被去皮果实的果皮，在刀具复位力和所述被去皮果实的反作用力联合作用下，所述刀刃贴着着所述被去皮果实的外轮廓运动，自上而下完成整个所述被去皮果实的去皮；

所述去皮行程结束，所述被去皮果实停止旋转，所述升降刀架带动所述刀具上行归位；

所述托盘升降动力装置带动所述托盘升降架向下运动，脱离所述夹头装置；将所述托盘通过托盘抽屉滑槽抽出所述托盘升降架；换上新的装有所述被去皮果实的托盘，准备下一个所述去皮行程；循环往复。

8.根据权利要求7所述的果实去皮机的去皮方法，其特征在于，当所述刀刃下行到所述被去皮果实的底部时，由于所述刀具下部限位块的限制，使得所述刀刃不会无限制的被压紧弹簧拉到底。

9.根据权利要求8所述的果实去皮机的去皮方法，其特征在于，由于所述刀具下部限位块的限制，使得所述刀刃超过所述被去皮果实的竖向中轴线3-10mm，保证将所述被去皮果实的底部尖端彻底切干净。