CN108818697A - 自动削根机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动削根机，包括外箱体，在该外箱体内设置有至少一套切削机构以及用于驱动各个切削机构的动力机构，所述外箱体的顶部具有与切削机构一一对应的切削插入口，所述切削机构包括转台以及分布在该转台上的至少一个四连杆组件，所述转台的旋转轴线穿过对应的切削插入口，所述四连杆组件上均设置有刀片，所述刀片的刃口均朝向转台的旋转轴线，并能够在对应四连杆组件的带动下靠近或者远离转台的旋转轴线。采用本发明提供的自动削根机，结构新颖，设计巧妙，易于实现，自动化程度高，操作简单，切削效率高，使菇切削部的品相好，且整齐划一，且削的皮薄，减少了菇的损耗，有效增加了菇的附加值。

Description

自动削根机

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种自动削根机。

背景技术

中国食用菌产业经过30年的高速发展，已经成为世界上最大的食用菌生产国和出口国。近年来，随着食用菌产业的快速发展和消费者质量安全消费意识的增强，我国食用菌生产模式实现了转型升级，一部分传统的作坊式家庭式栽培正在被标准化、工厂化生产模式所替代。这些专业合作社通过规范自我，建立与菇农有效的利益联结机制，实现了标准化生产。

有相当部分菌、菇是覆土栽培的，就需要削除泥根和老根。目前，一部分种植历史悠久的菇的削根已经实现了机械化，但对一些种植历史不长，附加价值高的菇，比如：黑皮鸡枞菌、大球盖菇、姬松茸、鸡腿菇等，由于其价值高，根不可切断丢弃，其形状、大小差异较大，开发削根机器的技术难度大，一直没有开发出高效的削根机械，削根只能依靠人工手工切削的方式完成。人工削根不仅劳动强度大，切削效率低，对工人的熟练度要求高，最主要的难点是随着菇的生产量逐渐增加，找不到这么多人来削根。因此，开发削根机来提高削根效率，降低成本，减少用工人数，满足产量增加的需求已成为当务之急。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种自动削根机，操作简单，自动化程度高，切削效率高。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种自动削根机，包括外箱体，在该外箱体内设置有至少一套切削机构以及用于驱动各个切削机构的动力机构，所述外箱体的顶部具有与切削机构一一对应的切削插入口，其要点在于：所述切削机构包括转台以及分布在该转台上的至少一个四连杆组件，所述转台的旋转轴线穿过对应的切削插入口，所述四连杆组件上均设置有刀片，所述刀片的刃口均朝向转台的旋转轴线，并能够在对应四连杆组件的带动下靠近或者远离转台的旋转轴线。

采用以上结构，将菇的根部插入与其相适应的切削插入口中，刀片在对应四连杆组件的带动下做切削运动，能够快速高效地去除菇的泥根和老根，自动化程度高，整个过程对工人的技术要求低，操作简单，并且，使菇切削部的品相好，整齐划一，且削的根的厚度小(皮薄)，减少了菇的损耗，有效增加了菇的附加值。

作为优选：所述切削机构共有两套，其中一套切削机构的刀片距转台旋转轴线的最大距离大于另一套切削机构的刀片距转台旋转轴线的最大距离。采用以上结构，与转台旋转轴线间距较大的一套切削机构适用于尺寸较大的菌菇，与转台旋转轴线间距较小的一套切削机构适用于尺寸较大的菌菇，大幅提高了本发明的通用性。

作为优选：所述四连杆组件至少有两个，各个四连杆组件沿转台的旋转轴线呈环形均匀分布在转台上。采用以上结构，使本发明在转台转动和推刀机构工作过程中实现动平衡，稳定性好，可靠性高，大幅提高了对菇根部的切削效率。

作为优选：所述刀片的运动轨迹为一个环形封闭结构，该运动轨迹包括至少一个直线段或接近直线的曲线段。采用以上结构，运动轨迹中的直线段模拟人手持小刀削根的动作，不仅速度快，效率高，而且切削轨迹固定，刀片回程远离菇表面，刀片上的泥接触不到刚削的新鲜表面，避免菇的二次污染，使菌菇切削部的品相好，且整齐划一，增加了菇的附加值。

作为优选：所述四连杆组件包括连杆Ⅰ、连杆Ⅱ、连杆Ⅲ和连杆Ⅳ，所述连杆Ⅰ的下端固定在转台上，所述连杆Ⅱ的中部可转动地安装在连杆Ⅰ上，并通过传动组件与动力机构相连，所述连杆Ⅳ的下端与连杆Ⅱ的一端铰接，上端安装有所述刀片，所述连杆Ⅲ的外端与连杆Ⅰ的上端铰接，内端与连杆Ⅳ铰接。采用以上结构，其中连杆Ⅰ固定不动，通过的连杆Ⅱ持续转动，使连杆Ⅲ和连杆Ⅳ不停地摆动，从而使刀片持续地做环形运动，快速高效的同时，运动轨迹恒定。

作为优选：所述传动组件包括受动力机构带动的主动同步轮和与连杆Ⅱ同轴转动的从动同步轮，该主动同步轮和从动同步轮通过传动同步带连接。采用以上结构，简单可靠，能够将动力机构的动力传递给连杆Ⅱ，从而带动连杆Ⅱ转动，动力传递效率高。

作为优选：所述动力机构包括安装台、第一驱动组件和第二驱动组件；所述第一驱动组件包括固定在安装台上的第一执行电机和与转台数量相同的轴套，各个轴套均可转动地安装在安装台上，且上端同轴固定在对应转台上，所述第一执行电机用于带动各个轴套转动；所述第二驱动组件包括固定在安装台上的第二执行电机和与切削机构数量相同的传动轴，各个传动轴可转动地穿设在对应轴套中，且上端穿过对应轴套后固套有主动锥齿轮，各个传动组件的所有主动同步轮均同轴连接有与对应主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮。采用以上结构，第一执行电机驱动带动轴套，轴套带动转台，第二执行电机带动传动轴，传动轴通过主动锥齿轮和各个从动锥齿轮的配合同时带动各个四连杆组件，使各个刀片同时进行切削，其中传动轴和轴套轴孔配合、互不干涉，结构紧凑，设计巧妙。

作为优选：所述第一执行电机的电机轴上固套有第一同步轮，各个所述轴套上均固套有第二同步轮，所述第一同步轮与两个第二同步轮通过第一同步带连接；所述第二执行电机的电机轴上固套有第三同步轮，各个所述传动轴的下端穿过轴套后均固套有第四同步轮，所述第三同步轮与第四同步轮通过第二同步带连接。采用以上结构，结构简单，稳定可靠，成本低廉，动力传递效率高。

作为优选：所述安装台上设置有用于绷紧第一同步带的第一张紧轮和用于绷紧第二同步带的第二张紧轮。采用以上结构，保证了动力机构动力传递的稳定性和可靠性。

作为优选：所述轴套和安装台之间设置有第一轴承，所述传动轴与轴套之间设置有第二轴承。采用以上结构，使轴套和传动轴能够互不干扰地自由转动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用本发明提供的自动削根机，结构新颖，设计巧妙，易于实现，自动化程度高，操作简单，切削效率高，使菇切削部的品相好，且整齐划一，且削的皮薄，减少了菇的损耗，有效增加了菇的附加值。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为刀片的运动轨迹示意图；

图3为刀片、切削机构和动力机构其中一个视角的结构示意图；

图4为刀片、切削机构和动力机构另一个视角的结构示意图；

图5为切削机构的结构示意图；

图6为轴套、传动轴、转台和安装台的配合关系示意图；

图7为刀片横截面的空间轨迹及姿态示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

请参见图1，一种自动削根机，包括外箱体500，该外箱体500为立方体结构，其顶面设有至少一个切削插入口510，不同大小和种类的菌菇插入与其相适应的切削插入口510中，所述外箱体500两个相对的侧壁上均开设有排渣口520，菌菇A被削除的泥根和老根从该排渣口520排出。

请参见图3和图4，在所述外箱体500内设置有菌菇根部切削系统，该菌菇根部切削系统包括至少一套切削机构200以及驱动各个切削机构200的动力机构300，在各个所述切削机构200上安装均有至少一个刀片100，当动力机构300带动各个切削机构200运转时，各个刀片100沿对应切削机构200的转动轴线做环形运动。

进一步地，请参见图2，所述刀片100的运动轨迹a为一个环形封闭回路，该运动轨迹a包括一个直线段a1(或近似直线段)、一个弧形的远离段a2和一个弧形的靠拢段a3。这样的设计不仅速度快，效率高，而且切削轨迹固定，刀片回程远离菇表面，刀片上的泥接触不到刚削的新鲜表面，避免菇的二次污染，使菌菇切削部的品相好，且整齐划一，增加了菇的附加值。

进一步地，请参见图2，当所述刀片100处于直线段a1时，该刀片100的刃口110的延长线与直线段a1之间的夹角小于等于10°，这样的设计使刀片100在切削过程中能够向下切削菇A的根部表皮，并顺利排渣，而不是刮削，保证了切削的可靠性和有效性，切削表面干净漂亮，刃口110的磨损小，防止刮削刮不干净以及由于刮削对刃口110造成损坏，提高了刀片100的使用寿命。

请参见图7，刀片100在直线段a1范围内的横断面的最大角度差要在10度以内，这样可以保持较好的切削效果。如果这个角度差太大，就会造成有些地方为切削，有些地方为刮皮，而不是切削。

请参见图3和图5，所述切削机构200包括转台210以及N个四连杆组件220，其中，N为正整数。需要指出的是，所述切削机构200共有两套，其中一套切削机构200的刀片100距转台210旋转轴线的最大距离大于另一套切削机构200的刀片100距转台210旋转轴线的最大距离。与转台210旋转轴线间距较大的一套切削机构200适用于直径较大的菌菇A，与转台210旋转轴线间距较小的一套切削机构200适用于直径较小的菌菇A，这样做的好处是：1、对大、小菌菇A用对应的切削机构200，可以削得更薄，减少菌菇A的损耗，提高成品菌菇A的产量；2是可以提高切削效率。相应的，外箱体500顶部的切削插入口510也为一大一小两个。

进一步地，为提高菌菇根部切削系统的动平衡，即在转台210转动和各个四连杆组件220工作过程中实现动平衡，所述四连杆组件220至少为两个，且各个四连杆组件220沿转台210的旋转轴线呈环形均匀分布在转台210上，另外，各个刀片100的刃口110均朝向转台210的旋转轴线。

具体地说，所述四连杆组件220包括连杆Ⅰ221、连杆Ⅱ222、连杆Ⅲ223和连杆Ⅳ224。所述连杆Ⅰ221的下端与转台210的上表面固定连接。所述连杆Ⅱ222的中部可转动地安装在连杆Ⅰ221的中下部，并配置有用于带动连杆Ⅱ222转动的传动组件230，通过传动组件230使连杆Ⅱ222相对连杆Ⅰ221转动。所述连杆Ⅳ224的下端与连杆Ⅱ222的一端铰接，该连杆Ⅳ224的上端安装有所述刀片100，并且，所述连杆Ⅳ224靠近刀片100的部分与连杆Ⅲ223的内端铰接，所述连杆Ⅲ223的外端与连杆Ⅰ221的上端铰接。需要指出的是，连杆Ⅲ223的外端指的是远离转台210中心轴线的一端，连杆Ⅲ223的内端指的是靠近转台210中心轴线的一端。

请参见图5，所述传动组件230包括受动力机构300带动的主动同步轮231和与连杆Ⅱ222同轴转动的从动同步轮232，该主动同步轮231和从动同步轮232通过传动同步带233连接。通过主动同步轮231的转动能够经传动同步带233带动从动同步轮232转动，连杆Ⅱ222与从动同步轮232同步转动，通过连杆Ⅱ222的转动能够带动连杆Ⅳ224摆动，使刀片100沿运动轨迹a运动。

进一步地，请参见图5，在所述连杆Ⅰ221上安装有支撑杆261，在该支撑杆261上安装有与对应传动同步带233相适应的第三张紧轮262，以保证传动同步带233始终处于绷紧的状态，有效提高了传动组件230的可靠性。

请参见图3，所述动力机构300包括安装台330、第一驱动组件310和第二驱动组件320。

请参见图3～图6，所述第一驱动组件310包括固定在安装台330上的第一执行电机311和受该第一执行电机311带动的两个轴套312，两个所述轴套312均可转动地安装在安装台330上，两个所述转台210均位于安装台310的上方，并分别固套在对应的轴套312上。具体地说，所述第一执行电机311的电机轴上固套有第一同步轮313，两个所述轴套312上均固套有第二同步轮314，两个第二同步轮314和第一同步轮313通过第一同步带315连接。

第一执行电机311启动，第一同步轮313转动，第一同步轮313通过第一同步带315带动两个第二同步轮314转动，两个第二同步轮314分别带动对应的轴套312与其同步转动，最终，两个轴套312分别带动对应的转台210与其同步转动。

进一步地，所述安装台330上设置有用于绷紧第一同步带315的第一张紧轮331，以保证第一同步轮313和两个第二同步轮314以及第一同步带315的可靠连接。

需要指出的是，轴套312和安装台310之间设置有第一轴承341，以保证轴套312的定位和顺畅地转动。

请参见图3～图6，所述第二驱动组件320包括固定在安装台330上的第二执行电机321和受该第二执行电机321带动的两个传动轴322，两个所述轴套312分别活套在对应的传动轴322上，两个所述传动轴322的上端穿过对应轴套312后均固套有主动锥齿轮326，各个所述主动同步轮231均同轴连接有与对应主动锥齿轮326啮合的从动锥齿轮236。所述第二执行电机321的电机轴上固套有第三同步轮323，两个所述传动轴322的下端分别穿过对应轴套312后均固套有第四同步轮324，两个第四同步轮324和第三同步轮323通过第二同步带325连接。

所述安装台330上设置有用于绷紧第二同步带325的第二张紧轮332，以保证第三同步轮323和两个第四同步轮324以及第二同步带325的可靠连接。

需要指出的是，传动轴322和轴套312之间设置有第二轴承342，使传动轴322能够相对轴套312自有转动，并减少二者之间摩擦。

第二执行电机321启动，第三同步轮323转动，第三同步轮323通过第二同步带325带动两个第四同步轮324转动，两个第四同步轮324分别带动对应的传动轴322与其同步转动，最终，两个传动轴322分别带动对应的主动锥齿轮326与其同步转动。而由于各个所述主动同步轮231均同轴连接有与对应主动锥齿轮326啮合的从动锥齿轮236，因此，主动锥齿轮326的转动会带动对应的各个从动锥齿轮236同时转动，即各个主动同步轮231同时转动。

请参见图1和图3，所述安装台330上设置有渣盘400，该渣盘400的两侧均设置有滑道410，两个滑道420的下端从外箱体500对应的排渣口520穿出。转台210的旋转会使切削下来的废根向四周甩出，通过渣盘400兜住这些甩出的废根，并从滑道410引出。

本发明的工作过程如下：

第二执行电机321启动，带动四连杆组件220工作，通过四连杆组件220的工作，带动刀片100做环形运动。第一执行电机311启动，带动各个切削机构200整体转动。以上配合使刀片100形成一个整体呈“漏斗”状的立体切削轨迹，能够快速高效地切除菌菇A的根部，使用时，将待切削想菌菇A插入切削插入口510后静置数秒即可。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动削根机，包括外箱体(500)，在该外箱体(500)内设置有至少一套切削机构(200)以及用于驱动各个切削机构(200)的动力机构(300)，所述外箱体(500)的顶部具有与切削机构(200)一一对应的切削插入口(510)，其特征在于：所述切削机构(200)包括转台(210)以及分布在该转台(210)上的至少一个四连杆组件(220)，所述转台(210)的旋转轴线穿过对应的切削插入口(510)，所述四连杆组件(220)上均设置有刀片(100)，所述刀片(100)的刃口(110)均朝向转台(210)的旋转轴线，并能够在对应四连杆组件(220)的带动下靠近或者远离转台(210)的旋转轴线。

2.根据权利要求1所述的自动削根机，其特征在于：所述切削机构(200)共有两套，其中一套切削机构(200)的刀片(100)距转台(210)旋转轴线的最大距离大于另一套切削机构(200)的刀片(100)距转台(210)旋转轴线的最大距离。

3.根据权利要求1所述的自动削根机，其特征在于：所述四连杆组件(220)至少有两个，各个四连杆组件(220)沿转台(210)的旋转轴线呈环形均匀分布在转台(210)上。

4.根据权利要求1所述的自动削根机，其特征在于：所述刀片(100)的运动轨迹(a)为一个环形封闭结构，该运动轨迹(a)包括至少一个直线段(a1)。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的自动削根机，其特征在于：所述四连杆组件(220)包括连杆Ⅰ(221)、连杆Ⅱ(222)、连杆Ⅲ(223)和连杆Ⅳ(224)，所述连杆Ⅰ(221)的下端固定在转台(210)上，所述连杆Ⅱ(222)的中部可转动地安装在连杆Ⅰ(221)上，并通过传动组件(230)与动力机构(300)相连，所述连杆Ⅳ(224)的下端与连杆Ⅱ(222)的一端铰接，上端安装有所述刀片(100)，所述连杆Ⅲ(223)的外端与连杆Ⅰ(221)的上端铰接，内端与连杆Ⅳ(224)铰接。

6.根据权利要求5所述的自动削根机，其特征在于：所述传动组件(230)包括受动力机构(300)带动的主动同步轮(231)和与连杆Ⅱ(222)同轴转动的从动同步轮(232)，该主动同步轮(231)和从动同步轮(232)通过传动同步带(233)连接。

7.根据权利要求6所述的自动削根机，其特征在于：所述动力机构(300)包括安装台(330)、第一驱动组件(310)和第二驱动组件(320)；

所述第一驱动组件(310)包括固定在安装台(330)上的第一执行电机(311)和与转台(210)数量相同的轴套(312)，各个轴套(312)均可转动地安装在安装台(330)上，且上端同轴固定在对应转台(210)上，所述第一执行电机(311)用于带动各个轴套(312)转动；

所述第二驱动组件(320)包括固定在安装台(330)上的第二执行电机(321)和与切削机构(200)数量相同的传动轴(322)，各个传动轴(322)可转动地穿设在对应轴套(312)中，且上端穿过对应轴套(312)后固套有主动锥齿轮(326)，各个传动组件(230)的所有主动同步轮(231)均同轴连接有与对应主动锥齿轮(326)啮合的从动锥齿轮(236)。

8.根据权利要求7所述的自动削根机，其特征在于：所述第一执行电机(311)的电机轴上固套有第一同步轮(313)，各个所述轴套(312)上均固套有第二同步轮(314)，所述第一同步轮(313)与两个第二同步轮(314)通过第一同步带(315)连接；

所述第二执行电机(321)的电机轴上固套有第三同步轮(323)，各个所述传动轴(322)的下端穿过轴套(312)后均固套有第四同步轮(324)，所述第三同步轮(323)与第四同步轮(324)通过第二同步带(325)连接。

9.根据权利要求8所述的自动削根机，其特征在于：所述安装台(330)上设置有用于绷紧第一同步带(315)的第一张紧轮(331)和用于绷紧第二同步带(325)的第二张紧轮(332)。

10.根据权利要求7所述的自动削根机，其特征在于：所述轴套(312)和安装台(330)之间设置有第一轴承(341)，所述传动轴(322)与轴套(312)之间设置有第二轴承(342)。