CN108065419A - 一种高效自动坚果破壳设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种坚果破壳设备，尤其是一种高效自动坚果破壳设备，包括底座、筛分驱动机构、筛分机构、翻滚机构、破壳机构、破壳驱动机构；本发明通过行星滚柱丝杠将步进电机的转动转换为破壳机构的上下往复直线运动，更有利于进行大量坚果的同时均匀破壳任务；利用两个安装角度相同的凸轮的转动带动第一筛分盒、第二筛分盒、第三筛分盒做周期性摆动将不同大小的坚果筛分成三种规格，使得筛分过程更加稳定可靠，能够同时对三种规格的坚果进行破壳任务，提高破壳效率；通过抽动插板使坚果盒内的坚果翻滚，每进行一次翻滚后紧接着进行一次破壳，多次重复进行上述翻滚、破壳动作过程，使得破壳较为均匀，最终能够获得较为完整的果仁。

Description

一种高效自动坚果破壳设备

技术领域

本发明涉及一种坚果破壳设备，尤其是一种高效自动坚果破壳设备。

背景技术

山核桃等干坚果是植物的精华部分，一般都营养丰富，含蛋白质、油脂、矿物质、维生素较高，对人体生长发育、增强体质、预防疾病有极好的功效；但是好吃难剥是困扰干坚果加工业的一大技术难题。目前，全国各地有许多食品研究所及大专院校在研究山核桃破壳机、开口机，其原理大多相同，均采用先进行滚筒分级处理，再进行滚筒挤压破壳的加工方式，设备投资大，生产效率低，而且由于山核桃尺寸大小与形状的差异，破壳效果不理想，因此目前大多数企业仍然采用手工敲击的加工方式，工人劳动强度大，产品加工成本高，产品质量难以控制。

因此迫切需要一种能使山核桃、榛子、碧根果、夏威夷果、松子等系列干坚果果壳均匀开裂而果仁完整便于手剥取仁的高效多功能机械设备，尤其是能使山核桃表面均匀开裂而颗粒较为完整的坚果破壳装置，以解决山核桃等干坚果好吃难剥这一困扰干坚果加工业的技术难题。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种高效自动坚果破壳设备，它将不同大小的坚果筛分成三种规格，然后同时对三种规格的坚果进行破壳任务；步进电机作为破壳机构提供动力，破壳过程平稳可靠，破壳效果较好；破壳时坚果可在三个容纳腔体内翻滚，使得破壳较为均匀，能够获得较为完整的果仁；行星滚柱丝杠作为运动转换机构，具有承载能力大、传动精度高、使用寿命长的优点。其采用的技术方案如下：

一种高效自动坚果破壳设备，包括底座、筛分驱动机构、筛分机构、翻滚机构、破壳机构、破壳驱动机构；所述筛分驱动机构安装在底座上，包括转轴支撑架、转轴、凸轮、第二联轴器、减速器、电机，所述转轴支撑架固连在底座上，所述转轴上设置有两个凸轮，且两个凸轮在转轴上的安装角度相同，所述转轴的一端安装在转轴支撑架上，另一端通过第二联轴器与减速器输出端连接，所述电机的输出端与减速器输入端连接，所述减速器与电机均通过螺钉安装在底座上；

所述筛分机构包括第一筛分盒、第二筛分盒、第三筛分盒、第一挡板、第二挡板、第三挡板、筛分机构扶正架，所述第一挡板安装在第一筛分盒前端，所述第二挡板安装在第二筛分盒前端，所述第三挡板安装在第三筛分盒前端，所述第一筛分盒安装在第二筛分盒上端，所述第二筛分盒安装在第三筛分盒上端，所述第三筛分盒通过连接销安装在底座上，所述第三筛分盒在凸轮转动过程中始终与凸轮保持高副线接触，所述筛分机构扶正架设有两个且平行安装在底座上，两个筛分机构扶正架之间的距离与第一筛分盒宽度相等，所述第一筛分盒与第一挡板垂直的两个侧面分别与两个筛分机构扶正架相贴合，所述第一筛分盒、第二筛分盒、第三筛分盒三者的长度、宽度、高度尺寸分别相等；

所述翻滚机构包括坚果盒支撑架、插板、坚果盒，所述坚果盒支撑架下端安装在底座上，上端焊接在坚果盒下端，所述插板安装在坚果盒上，并且可在坚果盒内做往复直线运动带动坚果翻滚；

所述破壳机构包括第一破壳压头、第二破壳压头、第三破壳压头、第一连接板、第二连接板，所述第一破壳压头右端通过螺钉与第一连接板左端固连在一起，所述第二破壳压头左端通过螺钉与第一连接板右端固连在一起，所述第二破壳压头右端通过螺钉与第二连接板左端固连在一起，所述第三破壳压头左端通过螺钉与第二连接板右端固连在一起；

所述破壳驱动机构包括步进电机、步进电机支撑架、第一联轴器、丝杠支撑架、行星滚柱丝杠，所述步进电机安装在步进电机支撑架上，所述步进电机支撑架与丝杠支撑架均安装在坚果盒上，所述行星滚柱丝杠上端通过第一联轴器与步进电机连接，下端与第二破壳压头的第二连接头连接，行星滚柱丝杠将步进电机的定轴转动转换为第二破壳压头的上下往复直线运动完成坚果破壳。

所述插板包括把手、侧板、第一滑板、第二滑板、第三滑板，所述侧板、第一滑板、第二滑板、第三滑板为一体式结构，其中，侧板设有两个，两个侧板平行设置且上端面平齐，所述把手固连在远离筛分机构的侧板的外表面上，所述侧板由高度不同的三块矩形板组成，由高到低分为第一矩形板、第二矩形板、第三矩形板，所述第一矩形板、第二矩形板、第三矩形板依次连接，且三者的上端面平齐，下端面呈阶梯状，所述第一滑板的两端均与侧板固连，且第一滑板的下端面与侧板的第一矩形板下端面平齐，所述第二滑板的两端均与侧板固连，且第二滑板的下端面与侧板的第二矩形板下端面平齐，所述第三滑板的两端均与侧板固连，且第三滑板的下端面与侧板的第三矩形板下端面平齐，所述第一滑板、第二滑板、第三滑板的长度相等且大于坚果盒的宽度。

所述第一滑板包括第一梯形滑条、第一大半球凸起、第一小半球凸起，所述第一梯形滑条的横截面为等腰梯形，共设有八条且等间距平行设置，所述第一梯形滑条的两端均与侧板固连，所述第一梯形滑条上表面设有等间距交错分布的第一大半球凸起与第一小半球凸起，所述第二滑板包括第二梯形滑条、第二大半球凸起、第二小半球凸起，所述第二梯形滑条的横截面为等腰梯形，共设有十一条且等间距平行设置，所述第二梯形滑条的两端均与侧板固连，所述第二梯形滑条上表面设有等间距交错分布的第二大半球凸起与第二小半球凸起，所述第三滑板包括第三梯形滑条、第三大半球凸起、第三小半球凸起，所述第三梯形滑条的横截面为等腰梯形，共设有八条且等间距平行设置，所述第三梯形滑条的两端均与侧板固连，所述第三梯形滑条上表面设有等间距交错分布的第三大半球凸起与第三小半球凸起，所述设有第一大半球凸起和第一小半球凸起的八条第一梯形滑条分别插入八条第一梯形滑道内，所述设有第二大半球凸起和第二小半球凸起的十一条第二梯形滑条分别插入十一条第二梯形滑道内，所述设有第三大半球凸起和第三小半球凸起的八条第三梯形滑条分别插入八条第三梯形滑道内，所述侧板设置于坚果盒的外侧，防止插板从坚果盒上滑落。

所述坚果盒包括坚果盒外壳、坚果盒第一隔板、坚果盒第二隔板、外壳圆孔、坚果盒第一滑道口、坚果盒第二滑道口、坚果盒第三滑道口、第一容纳腔体、第二容纳腔体、第三容纳腔体、第一梯形滑道、第二梯形滑道、第三梯形滑道、第一隔板圆孔、第二隔板圆孔，所述坚果盒外壳的上端面对称设有两个用于安装丝杠支撑架的外壳圆孔，所述坚果盒外壳内设有厚度与高度分别相等的坚果盒第一隔板和坚果盒第二隔板，坚果盒第一隔板和坚果盒第二隔板将坚果盒外壳的内腔分割成第一容纳腔体、第二容纳腔体和第三容纳腔体，所述第一容纳腔体、第二容纳腔体和第三容纳腔体底面高度依次升高，所述第一容纳腔体的底面等间距平行设置有八条第一梯形滑道，所述第二容纳腔体的底面等间距平行设置有十一条第二梯形滑道，所述第三容纳腔体的底面等间距平行设置有八条第三梯形滑道，所述坚果盒第一隔板的上端面设有一个与外壳圆孔直径、深度均相等的第一隔板圆孔，所述坚果盒第二隔板的上端面设有一个与外壳圆孔直径、深度均相等的第二隔板圆孔，所述坚果盒外壳上设有与第一梯形滑道相对应的八个坚果盒第一滑道口，所述坚果盒外壳上设有与第二梯形滑道相对应的十一个坚果盒第二滑道口，所述坚果盒外壳上设有与第三梯形滑道相对应的八个坚果盒第三滑道口，所述坚果盒第一滑道口的下端面与第一梯形滑道的下端面平齐，所述坚果盒第二滑道口的下端面与第二梯形滑道的下端面平齐，所述坚果盒第三滑道口的下端面与第三梯形滑道的下端面平齐，所述坚果盒第一滑道口、坚果盒第二滑道口、坚果盒第三滑道口的截面形状相同且均由上下两部分组成，上方为半圆下方为等腰梯形，且半圆的直径与等腰梯形的上底相等，保证插板可顺畅穿过坚果盒的滑道口做往复直线运动从而带动盛放的坚果翻滚。

所述第一破壳压头包括第一连接头、第一压板、第一凸起，所述第一压板上端面设置有第一连接头，下端面设置有第一凸起，所述第一连接头上设有内螺纹，所述第一压板上设有用于安装第一连接板的螺纹孔；所述第二破壳压头包括第二连接头、第二压板、第二凸起，所述第二压板上端面设置有第二连接头，下端面设置有第二凸起，所述第二连接头上设有内螺纹，所述第二压板上设有用于安装第一连接板与第二连接板的螺纹孔；所述第三破壳压头包括第三连接头、第三压板、第三凸起，所述第三压板上端面设置有第三连接头，下端面设置有第三凸起，所述第三连接头上设有内螺纹，所述第三压板上设有用于安装第二连接板的螺纹孔，所述第一凸起、第二凸起、第三凸起均为半球形结构。

所述丝杠支撑架包括支撑杆、支撑板、扶正体、弧形凸台，所述支撑板与扶正体外圆柱面固连在一起，所述支撑板底面设置有四个支撑杆，两根支撑杆的下端插入外壳圆孔内，另外两根支撑杆分别穿过第一连接板和第二连接板插入第一隔板圆孔和第二隔板圆孔内，所述扶正体内圆柱面设有一个弧形凸台，所述弧形凸台为圆柱状结构，其圆柱的轴线与扶正体内圆柱面重合，所述弧形凸台的高度与扶正体的高度相等。

所述行星滚柱丝杠包括丝杠本体、丝杠外螺纹、内齿圈、螺母、滚柱、限位块、开口挡圈、挡板，所述丝杠本体的下端设置有丝杠外螺纹，所述限位块固连在丝杠本体的下表面，所述内齿圈安装在螺母内，所述挡板安装在内齿圈内，所述内齿圈一端通过开口挡圈进行轴向定位，另一端通过定位轴肩轴向定位，所述开口挡圈的内径小于挡板的外径，所述开口挡圈的外径等于环形槽的外径，所述滚柱的两端分别插入上端与下端挡板的通孔内。

所述内齿圈包括内齿圈外套、内齿圈内套、内齿圈螺纹齿，所述内齿圈外套与内齿圈内套为一体式结构，所述内齿圈内套上设有内齿圈螺纹齿，所述挡板安装在内齿圈外套与内齿圈内套形成的台阶上，且挡板的高度和内齿圈外套与内齿圈内套的高度差相等。

所述螺母包括螺母外壳、定位滑槽、外连接螺纹、环形槽、定位轴肩、内连接螺纹，所述螺母外壳的外圆柱面上设置有定位滑槽，所述定位滑槽通过与弧形凸台间隙配合实现行螺母的周向定位，所述螺母外壳的内圆柱面上设置有内连接螺纹，所述螺母外壳的外圆柱面下端设有外连接螺纹，所述螺母外壳内部设有两个用于轴向定位内齿圈的定位轴肩和两个用于安装开口挡圈的环形槽，所述螺母插入扶正体内，所述环形槽内安装开口挡圈。

所述滚柱包括滚柱本体、滚柱螺纹齿、滚柱外螺纹，所述滚柱本体中间设置有滚柱外螺纹，两端对称设置有滚柱螺纹齿，所述滚柱螺纹齿与滚柱外螺纹之间设有间隙，所述滚柱螺纹齿与内齿圈螺纹齿配合，所述滚柱外螺纹同时与丝杠外螺纹、内连接螺纹配合。

本发明具有如下优点：

(1)通过行星滚柱丝杠将步进电机的转动转换为破壳机构的上下往复直线运动，相对于传统的齿轮齿条机构、蜗轮蜗杆机构以及滚珠丝杠机构等将旋转运动与直线运动的转换机构，具有承载能力大、传动精度高、使用寿命长的突出优点，更有利于进行大量坚果的同时均匀破壳任务。

(2)利用两个安装角度相同的凸轮的转动带动第一筛分盒、第二筛分盒、第三筛分盒做周期性摆动将不同大小的坚果筛分成三种规格，使得筛分过程更加稳定可靠；能够同时对三种规格的坚果进行破壳任务，极大提高了破壳效率较高。

(3)步进电机作为破壳机构提供动力，破壳过程平稳可靠，破壳效果较好；通过抽动插板使坚果盒内的坚果翻滚，每进行一次翻滚后紧接着进行一次破壳，多次重复进行上述翻滚、破壳动作过程，使得破壳较为均匀，最终能够获得较为完整的果仁。

(4)由于大号坚果所处的第一容纳腔体位置低，中号坚果所处的第二容纳腔体位置适中，小号坚果所处的第三容纳腔体位置高，因此基本可以实现三种规格不同大小坚果的同时均匀破壳，极大提高坚果的破壳效率与破壳质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：本发明破壳前的整体结构示意图；

图2：本发明破壳前的立体结构示意图；

图3：本发明破壳时的整体结构示意图；

图4：本发明破壳机构的俯视图；

图5：本发明破壳机构的仰视图；

图6：本发明筛分机构的结构示意图；

图7：本发明插板的结构示意图；

图8：本发明插板的剖视图；

图9：本发明坚果盒的结构示意图；

图10：本发明坚果盒的剖视图；

图11：本发明扶正支撑架的结构示意图

图12：本发明行星滚柱丝杠的结构示意图；

图13：本发明行星滚柱丝杠的爆炸图；

图14：本发明滚柱的结构示意图；

图15：本发明内齿圈的结构示意图；

图16：本发明螺母的结构示意图；

图17：本发明螺母的剖视图；

图18：本发明丝杠本体处的结构示意图。

符号说明：

1、步进电机，2、步进电机支撑架，3、第一联轴器，4、坚果盒支撑架，5、插板，6、坚果盒，7、第一破壳压头，8、第二破壳压头，9、第三破壳压头，10、第一连接板，11、第二连接板，12、丝杠支撑架，13、行星滚柱丝杠，14、第一筛分盒，15、第二筛分盒，16、第三筛分盒，17、第一挡板，18、第二挡板，19、第三挡板，20、底座，21、筛分机构扶正架，22、转轴支撑架，23、转轴，24、凸轮，25、第二联轴器，26、减速器，27、电机；51、把手，52、侧板，53、第一滑板，54、第二滑板，55、第三滑板，531、第一梯形滑条，532、第一大半球凸起，533、第一小半球凸起，541、第二梯形滑条，542、第二大半球凸起，543、第二小半球凸起，551、第三梯形滑条，552、第三大半球凸起，553、第三小半球凸起；61、坚果盒外壳，62、坚果盒第一隔板，63、坚果盒第二隔板，64、外壳圆孔，65、坚果盒第一滑道口，66、坚果盒第二滑道口，67、坚果盒第三滑道口，A、第一容纳腔体，B、第二容纳腔体，C、第三容纳腔体，68、第一梯形滑道，69、第二梯形滑道，610、第三梯形滑道，611、第一隔板圆孔，612、第二隔板圆孔；71、第一连接头，72、第一压板，73、第一凸起；81、第二连接头，82、第二压板，83、第二凸起；91、第三连接头，92、第三压板，93、第三凸起；121、支撑杆，122、支撑板，123、扶正体，124、弧形凸台；131、丝杠本体，132、丝杠外螺纹，133、内齿圈，134、螺母，135、滚柱，136、限位块，137、开口挡圈，138、挡板，1331、内齿圈外套，1332、内齿圈内套，1333、内齿圈螺纹齿，1341、螺母外壳，1342、定位滑槽，1343、外连接螺纹，1344、环形槽，1345、定位轴肩，1346、内连接螺纹，1351、滚柱本体，1352、滚柱螺纹齿，1353、滚柱外螺纹。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：

如图1-3、图6所示，本发明一种高效自动坚果破壳设备，包括底座20、筛分驱动机构、筛分机构、翻滚机构、破壳机构、破壳驱动机构；所述筛分驱动机构安装在底座20上，包括转轴支撑架22、转轴23、凸轮24、第二联轴器25、减速器26、电机27，所述转轴支撑架22固连在底座20上，所述转轴23上设置有两个凸轮24，且两个凸轮24在转轴23上的安装角度相同，所述转轴23的一端安装在转轴支撑架22上，另一端通过第二联轴器25与减速器26输出端连接，所述电机27的输出端与减速器26输入端连接，所述减速器26与电机27均通过螺钉安装在底座20上；所述筛分机构包括第一筛分盒14、第二筛分盒15、第三筛分盒16、第一挡板17、第二挡板18、第三挡板19、筛分机构扶正架21，所述第一挡板17安装在第一筛分盒14前端，所述第二挡板18安装在第二筛分盒15前端，所述第三挡板19安装在第三筛分盒16前端，所述第一筛分盒14安装在第二筛分盒15上端，所述第二筛分盒15安装在第三筛分盒16上端，所述第三筛分盒16通过连接销安装在底座20上，所述第三筛分盒16在凸轮24转动过程中始终与凸轮24保持高副线接触，所述筛分机构扶正架21设有两个且平行安装在底座20上，两个筛分机构扶正架21之间的距离与第一筛分盒14宽度相等，所述第一筛分盒14与第一挡板17垂直的两个侧面分别与两个筛分机构扶正架21相贴合，所述第一筛分盒14、第二筛分盒15、第三筛分盒16三者的长度、宽度、高度尺寸分别相等；所述翻滚机构包括坚果盒支撑架4、插板5、坚果盒6，所述坚果盒支撑架4下端安装在底座20上，上端焊接在坚果盒6下端，所述插板5安装在坚果盒6上，并且可在坚果盒6内做往复直线运动带动坚果翻滚；所述破壳机构包括第一破壳压头7、第二破壳压头8、第三破壳压头9、第一连接板10、第二连接板11，所述第一破壳压头7右端通过螺钉与第一连接板10左端固连在一起，所述第二破壳压头8左端通过螺钉与第一连接板10右端固连在一起，所述第二破壳压头8右端通过螺钉与第二连接板11左端固连在一起，所述第三破壳压头9左端通过螺钉与第二连接板11右端固连在一起；所述破壳驱动机构包括步进电机1、步进电机支撑架2、第一联轴器3、丝杠支撑架12、行星滚柱丝杠13，所述步进电机1安装在步进电机支撑架2上，所述步进电机支撑架2与丝杠支撑架12均安装在坚果盒6上，所述行星滚柱丝杠13上端通过第一联轴器3与步进电机1连接，下端与第二破壳压头8的第二连接头81连接，行星滚柱丝杠13将步进电机1的定轴转动转换为第二破壳压头8的上下往复直线运动完成坚果破壳。

如图7所示，所述插板5包括把手51、侧板52、第一滑板53、第二滑板54、第三滑板55，所述侧板52、第一滑板53、第二滑板54、第三滑板55为一体式结构，其中，侧板52设有两个，两个侧板52平行设置且上端面平齐，所述把手51固连在远离筛分机构的侧板52的外表面上，所述侧板52由高度不同的三块矩形板组成，由高到低分为第一矩形板、第二矩形板、第三矩形板，所述第一矩形板、第二矩形板、第三矩形板依次连接，且三者的上端面平齐，下端面呈阶梯状，所述第一滑板53的两端均与侧板52固连，且第一滑板53的下端面与侧板52的第一矩形板下端面平齐，所述第二滑板54的两端均与侧板52固连，且第二滑板54的下端面与侧板52的第二矩形板下端面平齐，所述第三滑板55的两端均与侧板52固连，且第三滑板55的下端面与侧板52的第三矩形板下端面平齐，所述第一滑板53、第二滑板54、第三滑板55的长度相等且大于坚果盒6的宽度。

如图8所示，所述第一滑板53包括第一梯形滑条531、第一大半球凸起532、第一小半球凸起533，所述第一梯形滑条531的横截面为等腰梯形，共设有八条且等间距平行设置，所述第一梯形滑条531的两端均与侧板52固连，所述第一梯形滑条531上表面设有等间距交错分布的第一大半球凸起532与第一小半球凸起533，所述第二滑板54包括第二梯形滑条541、第二大半球凸起542、第二小半球凸起543，所述第二梯形滑条541的横截面为等腰梯形，共设有十一条且等间距平行设置，所述第二梯形滑条541的两端均与侧板52固连，所述第二梯形滑条541上表面设有等间距交错分布的第二大半球凸起542与第二小半球凸起543，所述第三滑板55包括第三梯形滑条551、第三大半球凸起552、第三小半球凸起553，所述第三梯形滑条551的横截面为等腰梯形，共设有八条且等间距平行设置，所述第三梯形滑条551的两端均与侧板52固连，所述第三梯形滑条551上表面设有等间距交错分布的第三大半球凸起552与第三小半球凸起553，所述设有第一大半球凸起532和第一小半球凸起533的八条第一梯形滑条531分别插入八条第一梯形滑道68内，所述设有第二大半球凸起542和第二小半球凸起543的十一条第二梯形滑条541分别插入十一条第二梯形滑道69内，所述设有第三大半球凸起552和第三小半球凸起553的八条第三梯形滑条551分别插入八条第三梯形滑道610内，所述侧板52设置于坚果盒6的外侧，防止插板5从坚果盒6上滑落。

如图9-10所示，所述坚果盒6包括坚果盒外壳61、坚果盒第一隔板62、坚果盒第二隔板63、外壳圆孔64、坚果盒第一滑道口65、坚果盒第二滑道口66、坚果盒第三滑道口67、第一容纳腔体A、第二容纳腔体B、第三容纳腔体C、第一梯形滑道68、第二梯形滑道69、第三梯形滑道610、第一隔板圆孔611、第二隔板圆孔612，所述坚果盒外壳61的上端面对称设有两个用于安装丝杠支撑架12的外壳圆孔64，所述坚果盒外壳61内设有厚度与高度分别相等的坚果盒第一隔板62和坚果盒第二隔板63，坚果盒第一隔板62和坚果盒第二隔板63将坚果盒外壳61的内腔分割成第一容纳腔体A、第二容纳腔体B和第三容纳腔体C，所述第一容纳腔体A、第二容纳腔体B和第三容纳腔体C底面高度依次升高，所述第一容纳腔体A的底面等间距平行设置有八条第一梯形滑道68，所述第二容纳腔体B的底面等间距平行设置有十一条第二梯形滑道69，所述第三容纳腔体C的底面等间距平行设置有八条第三梯形滑道610，所述坚果盒第一隔板62的上端面设有一个与外壳圆孔64直径、深度均相等的第一隔板圆孔611，所述坚果盒第二隔板63的上端面设有一个与外壳圆孔64直径、深度均相等的第二隔板圆孔612，所述坚果盒外壳61上设有与第一梯形滑道68相对应的八个坚果盒第一滑道口65，所述坚果盒外壳61上设有与第二梯形滑道69相对应的十一个坚果盒第二滑道口66，所述坚果盒外壳61上设有与第三梯形滑道610相对应的八个坚果盒第三滑道口67，所述坚果盒第一滑道口65的下端面与第一梯形滑道68的下端面平齐，所述坚果盒第二滑道口66的下端面与第二梯形滑道69的下端面平齐，所述坚果盒第三滑道口67的下端面与第三梯形滑道610的下端面平齐，所述坚果盒第一滑道口65、坚果盒第二滑道口66、坚果盒第三滑道口67的截面形状相同且均由上下两部分组成，上方为半圆下方为等腰梯形，且半圆的直径与等腰梯形的上底相等，保证插板5可顺畅穿过坚果盒6的滑道口做往复直线运动从而带动盛放的坚果翻滚。

如图4-5所示，所述第一破壳压头7包括第一连接头71、第一压板72、第一凸起73，所述第一压板72上端面设置有第一连接头71，下端面设置有第一凸起73，所述第一连接头71上设有内螺纹，所述第一压板72上设有用于安装第一连接板10的螺纹孔；所述第二破壳压头8包括第二连接头81、第二压板82、第二凸起83，所述第二压板82上端面设置有第二连接头81，下端面设置有第二凸起83，所述第二连接头81上设有内螺纹，所述第二压板82上设有用于安装第一连接板10与第二连接板11的螺纹孔；所述第三破壳压头9包括第三连接头91、第三压板92、第三凸起93，所述第三压板92上端面设置有第三连接头91，下端面设置有第三凸起93，所述第三连接头91上设有内螺纹，所述第三压板92上设有用于安装第二连接板11的螺纹孔，所述第一凸起73、第二凸起83、第三凸起93均为半球形结构。

如图11所示，所述丝杠支撑架12包括支撑杆121、支撑板122、扶正体123、弧形凸台124，所述支撑板122与扶正体123外圆柱面固连在一起，所述支撑板122底面设置有四个支撑杆121，两根支撑杆121的下端插入外壳圆孔64内，另外两根支撑杆121分别穿过第一连接板10和第二连接板11插入第一隔板圆孔611和第二隔板圆孔612内，所述扶正体123内圆柱面设有一个弧形凸台124，所述弧形凸台124为圆柱状结构，其圆柱的轴线与扶正体123内圆柱面重合，所述弧形凸台124的高度与扶正体123的高度相等。

如图12-13、图18所示，所述行星滚柱丝杠13包括丝杠本体131、丝杠外螺纹132、内齿圈133、螺母134、滚柱135、限位块136、开口挡圈137、挡板138，所述丝杠本体131的下端设置有丝杠外螺纹132，所述限位块136固连在丝杠本体131的下表面，所述内齿圈133安装在螺母134内，所述挡板138安装在内齿圈133内，所述内齿圈133一端通过开口挡圈137进行轴向定位，另一端通过定位轴肩1345轴向定位，所述开口挡圈137的内径小于挡板138的外径，所述开口挡圈137的外径等于环形槽1344的外径，所述滚柱135的两端分别插入上端与下端挡板138的通孔内。

如图15所示，所述内齿圈133包括内齿圈外套1331、内齿圈内套1332、内齿圈螺纹齿1333，所述内齿圈外套1331与内齿圈内套1332为一体式结构，所述内齿圈内套1332上设有内齿圈螺纹齿1333，所述挡板138安装在内齿圈外套1331与内齿圈内套1332形成的台阶上，且挡板138的高度和内齿圈外套1331与内齿圈内套1332的高度差相等。

如图16-17所示，所述螺母134包括螺母外壳1341、定位滑槽1342、外连接螺纹1343、环形槽1344、定位轴肩1345、内连接螺纹1346，所述螺母外壳1341的外圆柱面上设置有定位滑槽1342，所述定位滑槽1342通过与弧形凸台124间隙配合实现行螺母134的周向定位，所述螺母外壳1341的内圆柱面上设置有内连接螺纹1346，所述螺母外壳1341的外圆柱面下端设有外连接螺纹1343，所述螺母外壳1341内部设有两个用于轴向定位内齿圈133的定位轴肩1345和两个用于安装开口挡圈137的环形槽1344，所述螺母134插入扶正体123内，所述环形槽1344内安装开口挡圈137。

如图14所示，所述滚柱135包括滚柱本体1351、滚柱螺纹齿1352、滚柱外螺纹1353，所述滚柱本体1351中间设置有滚柱外螺纹1353，两端对称设置有滚柱螺纹齿1352，所述滚柱螺纹齿1352与滚柱外螺纹1353之间设有间隙，所述滚柱螺纹齿1352与内齿圈螺纹齿1333配合，所述滚柱外螺纹1353同时与丝杠外螺纹132、内连接螺纹1346配合。

本发明使用时，第一步：将坚果进行筛分为三种规格；将坚果倒入第一筛分盒14内后启动电机27，电机27经过减速器26减速后再通过第二联轴器25带动转轴23以及固连在转轴23上的两个凸轮24转动，第三筛分盒16的下表面在凸轮24运动过程中始终与凸轮24保持高副线接触，因此第三筛分盒16以及安装在其上的第二筛分盒15、第一筛分盒14会随凸轮24的转动而作周期性摆动，使得坚果被分成三种不同规格，大号坚果处于第一筛分盒14内，中号坚果处于第二筛分盒15内，小号坚果处于第三筛分盒16内。

第二步：将坚果取出并放入坚果盒6；待坚果筛分完毕以后关掉电机27，电机27停转后取下第一挡板17，大号坚果在重力作用下落入事先准备好的一号收集箱内，再取下第二挡板18，中号坚果在重力作用下落入事先准备好的二号收集箱内，最后取下第三挡板19，小号坚果在重力作用下落入事先准备好的三号收集箱内。最后将一号收集箱、二号收集箱、三号收集箱内的坚果依次取出并分别放入坚果盒6的第一容纳腔体A、第二容纳腔体B、第三容纳腔体C内。

第三步：对三种不同规格大小的坚果进行均匀破壳；启动步进电机1，步进电机1通过第一联轴器3带动行星滚柱丝杠13的丝杠本体131转动，丝杠本体131上设置的丝杠外螺纹132与滚柱135进行螺纹旋合，滚柱135同时又与螺母134进行螺纹旋合；滚柱135沿丝杠外螺纹132前进的同时，滚柱135两端的滚柱螺纹齿1352与内齿圈螺纹齿1333啮合，既能保证滚柱135围绕丝杠本体131公转的同时自转，又能保证滚柱135与丝杠本体131轴线平行，防止传动过程中因力矩倾斜导致滚柱135脱离轨道；定位滑槽1342与弧形凸台124的配合使得螺母134周向固定，最终使得滚柱135带动螺母134向下做直线运动，向下运动的螺母134带动第二破壳压头8向下移动挤压第二容纳腔体B内的坚果，第二破壳板8带动与其固连在一起的第一破壳板7和第三破壳板9下移挤压第一容纳腔体A和第三容纳腔体C内的坚果，完成坚果第一部位破壳；一次挤压结束后改变步进电机1的转向，此时行星滚柱丝杠13的丝杠本体131反向转动，滚柱135带动螺母134向上移动，进而带动与螺母134螺纹连接的第二破壳压头8向上运动，第一破壳压头7、第三破壳板9也随之向上运动，然后来回推动几次插板5，带动坚果盒6内的坚果翻滚，使得坚果未被挤压的部分朝上，再重复进行对坚果的向下挤压，完成坚果第二部位破壳；再来回抽动几次插板5，带动坚果盒6内的坚果翻滚，使得坚果未被挤压的其他部分朝上，再重复进行对坚果的向下挤压，完成坚果其他部位破壳；重复进行上述挤压工作，直至完成坚果的任意部位破壳。

本发明通过行星滚柱丝杠13将步进电机1的转动转换为破壳机构的上下往复直线运动，相对于传统的齿轮齿条机构、蜗轮蜗杆机构以及滚珠丝杠机构等将旋转运动与直线运动的转换机构，具有承载能力大、传动精度高、使用寿命长的突出优点，更有利于进行大量坚果的同时均匀破壳任务；利用两个安装角度相同的凸轮24的转动带动第一筛分盒15、第二筛分盒16、第三筛分盒17做周期性摆动将不同大小的坚果筛分成三种规格，使得筛分过程更加稳定可靠；能够同时对三种规格的坚果进行破壳任务，极大提高了破壳效率较高；步进电机1作为破壳机构提供动力，破壳过程平稳可靠，破壳效果较好；通过抽动插板5使坚果盒内的坚果翻滚，每进行一次翻滚后紧接着进行一次破壳，多次重复进行上述翻滚、破壳动作过程，使得破壳较为均匀，最终能够获得较为完整的果仁；由于大号坚果所处的第一容纳腔体A位置低，中号坚果所处的第二容纳腔体B位置适中，小号坚果所处的第三容纳腔体C位置高，因此基本可以实现三种规格不同大小坚果的同时均匀破壳，极大提高坚果的破壳效率与破壳质量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种高效自动坚果破壳设备，其特征在于：包括底座、筛分驱动机构、筛分机构、翻滚机构、破壳机构、破壳驱动机构；所述筛分驱动机构安装在底座上，包括转轴支撑架、转轴、凸轮、第二联轴器、减速器、电机，所述转轴支撑架固连在底座上，所述转轴上设置有两个凸轮，且两个凸轮在转轴上的安装角度相同，所述转轴的一端安装在转轴支撑架上，另一端通过第二联轴器与减速器输出端连接，所述电机的输出端与减速器输入端连接，所述减速器与电机均通过螺钉安装在底座上；

所述筛分机构包括第一筛分盒、第二筛分盒、第三筛分盒、第一挡板、第二挡板、第三挡板、筛分机构扶正架，所述第一挡板安装在第一筛分盒前端，所述第二挡板安装在第二筛分盒前端，所述第三挡板安装在第三筛分盒前端，所述第一筛分盒安装在第二筛分盒上端，所述第二筛分盒安装在第三筛分盒上端，所述第三筛分盒通过连接销安装在底座上，所述第三筛分盒在凸轮转动过程中始终与凸轮保持高副线接触，所述筛分机构扶正架设有两个且平行安装在底座上，两个筛分机构扶正架之间的距离与第一筛分盒宽度相等，所述第一筛分盒与第一挡板垂直的两个侧面分别与两个筛分机构扶正架相贴合，所述第一筛分盒、第二筛分盒、第三筛分盒三者的长度、宽度、高度尺寸分别相等；

所述翻滚机构包括坚果盒支撑架、插板、坚果盒，所述坚果盒支撑架下端安装在底座上，上端焊接在坚果盒下端，所述插板安装在坚果盒上，并且可在坚果盒内做往复直线运动带动坚果翻滚；

所述破壳机构包括第一破壳压头、第二破壳压头、第三破壳压头、第一连接板、第二连接板，所述第一破壳压头右端通过螺钉与第一连接板左端固连在一起，所述第二破壳压头左端通过螺钉与第一连接板右端固连在一起，所述第二破壳压头右端通过螺钉与第二连接板左端固连在一起，所述第三破壳压头左端通过螺钉与第二连接板右端固连在一起；

所述破壳驱动机构包括步进电机、步进电机支撑架、第一联轴器、丝杠支撑架、行星滚柱丝杠，所述步进电机安装在步进电机支撑架上，所述步进电机支撑架与丝杠支撑架均安装在坚果盒上，所述行星滚柱丝杠上端通过第一联轴器与步进电机连接，下端与第二破壳压头的第二连接头连接，行星滚柱丝杠将步进电机的定轴转动转换为第二破壳压头的上下往复直线运动完成坚果破壳。

2.根据权利要求1所述的一种高效自动坚果破壳设备，其特征在于：所述插板包括把手、侧板、第一滑板、第二滑板、第三滑板，所述侧板、第一滑板、第二滑板、第三滑板为一体式结构，其中，侧板设有两个，两个侧板平行设置且上端面平齐，所述把手固连在远离筛分机构的侧板的外表面上，所述侧板由高度不同的三块矩形板组成，由高到低分为第一矩形板、第二矩形板、第三矩形板，所述第一矩形板、第二矩形板、第三矩形板依次连接，且三者的上端面平齐，下端面呈阶梯状，所述第一滑板的两端均与侧板固连，且第一滑板的下端面与侧板的第一矩形板下端面平齐，所述第二滑板的两端均与侧板固连，且第二滑板的下端面与侧板的第二矩形板下端面平齐，所述第三滑板的两端均与侧板固连，且第三滑板的下端面与侧板的第三矩形板下端面平齐，所述第一滑板、第二滑板、第三滑板的长度相等且大于坚果盒的宽度。

3.根据权利要求2所述的一种高效自动坚果破壳设备，其特征在于：所述第一滑板包括第一梯形滑条、第一大半球凸起、第一小半球凸起，所述第一梯形滑条的横截面为等腰梯形，共设有八条且等间距平行设置，所述第一梯形滑条的两端均与侧板固连，所述第一梯形滑条上表面设有等间距交错分布的第一大半球凸起与第一小半球凸起，所述第二滑板包括第二梯形滑条、第二大半球凸起、第二小半球凸起，所述第二梯形滑条的横截面为等腰梯形，共设有十一条且等间距平行设置，所述第二梯形滑条的两端均与侧板固连，所述第二梯形滑条上表面设有等间距交错分布的第二大半球凸起与第二小半球凸起，所述第三滑板包括第三梯形滑条、第三大半球凸起、第三小半球凸起，所述第三梯形滑条的横截面为等腰梯形，共设有八条且等间距平行设置，所述第三梯形滑条的两端均与侧板固连，所述第三梯形滑条上表面设有等间距交错分布的第三大半球凸起与第三小半球凸起，所述设有第一大半球凸起和第一小半球凸起的八条第一梯形滑条分别插入八条第一梯形滑道内，所述设有第二大半球凸起和第二小半球凸起的十一条第二梯形滑条分别插入十一条第二梯形滑道内，所述设有第三大半球凸起和第三小半球凸起的八条第三梯形滑条分别插入八条第三梯形滑道内，所述侧板设置于坚果盒的外侧，防止插板从坚果盒上滑落。

4.根据权利要求3所述的一种高效自动坚果破壳，其特征在于：所述坚果盒包括坚果盒外壳、坚果盒第一隔板、坚果盒第二隔板、外壳圆孔、坚果盒第一滑道口、坚果盒第二滑道口、坚果盒第三滑道口、第一容纳腔体、第二容纳腔体、第三容纳腔体、第一梯形滑道、第二梯形滑道、第三梯形滑道、第一隔板圆孔、第二隔板圆孔，所述坚果盒外壳的上端面对称设有两个用于安装丝杠支撑架的外壳圆孔，所述坚果盒外壳内设有厚度与高度分别相等的坚果盒第一隔板和坚果盒第二隔板，坚果盒第一隔板和坚果盒第二隔板将坚果盒外壳的内腔分割成第一容纳腔体、第二容纳腔体和第三容纳腔体，所述第一容纳腔体、第二容纳腔体和第三容纳腔体底面高度依次升高，所述第一容纳腔体的底面等间距平行设置有八条第一梯形滑道，所述第二容纳腔体的底面等间距平行设置有十一条第二梯形滑道，所述第三容纳腔体的底面等间距平行设置有八条第三梯形滑道，所述坚果盒第一隔板的上端面设有一个与外壳圆孔直径、深度均相等的第一隔板圆孔，所述坚果盒第二隔板的上端面设有一个与外壳圆孔直径、深度均相等的第二隔板圆孔，所述坚果盒外壳上设有与第一梯形滑道相对应的八个坚果盒第一滑道口，所述坚果盒外壳上设有与第二梯形滑道相对应的十一个坚果盒第二滑道口，所述坚果盒外壳上设有与第三梯形滑道相对应的八个坚果盒第三滑道口，所述坚果盒第一滑道口的下端面与第一梯形滑道的下端面平齐，所述坚果盒第二滑道口的下端面与第二梯形滑道的下端面平齐，所述坚果盒第三滑道口的下端面与第三梯形滑道的下端面平齐，所述坚果盒第一滑道口、坚果盒第二滑道口、坚果盒第三滑道口的截面形状相同且均由上下两部分组成，上方为半圆下方为等腰梯形，且半圆的直径与等腰梯形的上底相等，保证插板可顺畅穿过坚果盒的滑道口做往复直线运动从而带动盛放的坚果翻滚。

5.根据权利要求1所述的一种高效自动坚果破壳设备，其特征在于：所述第一破壳压头包括第一连接头、第一压板、第一凸起，所述第一压板上端面设置有第一连接头，下端面设置有第一凸起，所述第一连接头上设有内螺纹，所述第一压板上设有用于安装第一连接板的螺纹孔。所述第二破壳压头包括第二连接头、第二压板、第二凸起，所述第二压板上端面设置有第二连接头，下端面设置有第二凸起，所述第二连接头上设有内螺纹，所述第二压板上设有用于安装第一连接板与第二连接板的螺纹孔。所述第三破壳压头包括第三连接头、第三压板、第三凸起，所述第三压板上端面设置有第三连接头，下端面设置有第三凸起，所述第三连接头上设有内螺纹，所述第三压板上设有用于安装第二连接板的螺纹孔，所述第一凸起、第二凸起、第三凸起均为半球形结构。

6.根据权利要求1所述的一种高效自动坚果破壳设备，其特征在于：所述丝杠支撑架包括支撑杆、支撑板、扶正体、弧形凸台，所述支撑板与扶正体外圆柱面固连在一起，所述支撑板底面设置有四个支撑杆，两根支撑杆的下端插入外壳圆孔内，另外两根支撑杆分别穿过第一连接板和第二连接板插入第一隔板圆孔和第二隔板圆孔内，所述扶正体内圆柱面设有一个弧形凸台，所述弧形凸台为圆柱状结构，其圆柱的轴线与扶正体内圆柱面重合，所述弧形凸台的高度与扶正体的高度相等。

7.根据权利要求6所述的一种高效自动坚果破壳设备，其特征在于：所述行星滚柱丝杠包括丝杠本体、丝杠外螺纹、内齿圈、螺母、滚柱、限位块、开口挡圈、挡板，所述丝杠本体的下端设置有丝杠外螺纹，所述限位块固连在丝杠本体的下表面，所述内齿圈安装在螺母内，所述挡板安装在内齿圈内，所述内齿圈一端通过开口挡圈进行轴向定位，另一端通过定位轴肩轴向定位，所述开口挡圈的内径小于挡板的外径，所述开口挡圈的外径等于环形槽的外径，所述滚柱的两端分别插入上端与下端挡板的通孔内。

8.根据权利要求7所述的一种高效自动坚果破壳设备，其特征在于：所述内齿圈包括内齿圈外套、内齿圈内套、内齿圈螺纹齿，所述内齿圈外套与内齿圈内套为一体式结构，所述内齿圈内套上设有内齿圈螺纹齿，所述挡板安装在内齿圈外套与内齿圈内套形成的台阶上，且挡板的高度和内齿圈外套与内齿圈内套的高度差相等。

9.根据权利要求8所述的一种高效自动坚果破壳设备，其特征在于：所述螺母包括螺母外壳、定位滑槽、外连接螺纹、环形槽、定位轴肩、内连接螺纹，所述螺母外壳的外圆柱面上设置有定位滑槽，所述定位滑槽通过与弧形凸台间隙配合实现行螺母的周向定位，所述螺母外壳的内圆柱面上设置有内连接螺纹，所述螺母外壳的外圆柱面下端设有外连接螺纹，所述螺母外壳内部设有两个用于轴向定位内齿圈的定位轴肩和两个用于安装开口挡圈的环形槽，所述螺母插入扶正体内，所述环形槽内安装开口挡圈。

10.根据权利要求9所述的一种高效自动坚果破壳，其特征在于：所述滚柱包括滚柱本体、滚柱螺纹齿、滚柱外螺纹，所述滚柱本体中间设置有滚柱外螺纹，两端对称设置有滚柱螺纹齿，所述滚柱螺纹齿与滚柱外螺纹之间设有间隙，所述滚柱螺纹齿与内齿圈螺纹齿配合，所述滚柱外螺纹同时与丝杠外螺纹、内连接螺纹配合。