CN109500884B - 一种双丝杠夹持进给式菠萝去皮切块机 - Google Patents

Abstract

本发明属于水果加工技术领域，涉及工厂机械进行大批量菠萝去皮切块生产装置，具体涉及一种双丝杠夹持进给式菠萝去皮切块机；主体结构包括机架、前支撑板、前步进电机、前联轴器、前条形滑轨、前丝杠、前立式轴支座、前丝母、后立式轴支座、后丝母、后支撑板、后条形滑轨、后步进电机、后联轴器、后丝杠、弧形底板、刀片、扭簧、螺栓、三角支撑板、旋转刀片、网格刀、轴承支座、推板电机、推板滑轨、推板轴承、刀片电机、曲柄联轴器、曲柄、连杆、推板、承接底板；该设备实现了菠萝去皮与切块工序的耦合，通过对丝杠传动机构和曲柄滑块机构的巧妙运用，实现了菠萝去皮与切块过程自动化。

Description

一种双丝杠夹持进给式菠萝去皮切块机

技术领域：

本发明属于水果加工技术领域，涉及工厂机械进行大批量菠萝去皮切块生产装置，具体涉及一种双丝杠夹持进给式菠萝去皮切块机。

背景技术：

菠萝为凤梨俗称，是著名热带水果之一菠萝性平，味甘、微酸、微涩、性微寒，具有清暑解渴、消食止泻、补脾胃、固元气、益气血、消食、祛湿、养颜瘦身等功效，为夏令医食兼优的时令佳果。菠萝去皮产品较多，但多为手工使用，单个去皮效率及去皮效果均不错，却无法用于机械化生产。常用的去皮工具有菜刀和菠萝凹槽挖孔刀，使用菜刀去皮时，需要人为控制力度，容易造成切削不均匀，造成浪费。菠萝凹槽挖孔刀，属于专用的手动菠萝去皮装置，既可完成菠萝的去皮操作，也可完成去果眼操作。装置的操作方法简单，使用方便，只要手动操作合理，即可使果皮的切削厚度均匀，减少果肉的浪费。但是该装置大小形状是固定的，只能完成固定大小菠萝的去皮、对于较大或较小的菠萝，会出现切削浪费或去皮不完全的现象。通过上述分析，菠萝的手动去皮装置结构单一、工作效率低、劳动强度大，不能适应我国菠萝加工产业的快速发展。目前我国自动化菠萝去皮机也较多，但去皮质量与生产效率难以同时保证。常用的菠萝去皮设备按照操作方式可分为手摇式菠萝去皮装置和电机驱动式菠萝去皮装置。按照功能可分为菠萝的单一去皮装置、可去皮去果眼装置、可冲芯去皮去果眼装置。这类设备加工效率较高，适合在企业和加工厂使用。但是大多数机械式菠萝去皮装置依靠机械机构调整刀具的切削力度，很难保证对于不同大小菠萝的切削力恒定，因此易造成果肉浪费等现象，在使用前需要对菠萝进行大小分级，然后手动调整刀具位置，才能减少浪费。

周群海、黄金涛发明的“一种自动菠萝去皮机”。该装置的机械化和自动化程度较高，能同时完成菠萝的去皮和去果眼操作。该装置使用方便，对果肉的浪费较少，而且去果眼较彻底，适合在工厂、酒店使用。但是该装置结构较复杂，成本较高，需要利用程序控制刀具的轨迹，对操作人员有一定的技术要求，且切削不同大小菠萝时，同一程序也会在切削中造成一定量的浪费。因此，设计一种快速、安全、方便、卫生的菠萝去皮切块机，应用前景十分广阔。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种双丝杠夹持进给式菠萝去皮切块机，该设备实现了菠萝去皮与切块工序的耦合，通过对丝杠传动机构和曲柄滑块机构的巧妙运用，实现了菠萝去皮与切块过程自动化。

本发明涉及的一种双丝杠夹持进给式菠萝去皮切块机的主体结构包括机架、前支撑板、前步进电机、前联轴器、前条形滑轨、前丝杠、前立式轴支座、前丝母、后立式轴支座、后丝母、后支撑板、后条形滑轨、后步进电机、后联轴器、后丝杠、弧形底板、刀片、扭簧、螺栓、三角支撑板、旋转刀片、网格刀、轴承支座、推板电机、推板滑轨、推板轴承、刀片电机、曲柄联轴器、曲柄、连杆、推板、承接底板；机架为框架式结构，以便支撑和固定各部件；前步进电机通过紧固螺钉固定在前支撑板中间，前支撑板两端通过螺栓固定在前条型滑轨上，前条形滑轨固定设置在机架的左右两侧横管上，T型结构的前丝杠一端通过前连轴器与前步进电机连接，另一端通过前丝母固定在前立式轴支座上，前立式轴支座通过紧固螺钉固定在机架上，前步进电机转动，从而前丝杠旋转，在前丝母的作用下，前丝杠带动前步进电机沿前条型滑轨运动；弧形底板通过螺栓固定在机架上，以便放置菠萝；机架后部非对称对应布置有相同的结构的后立式轴支座、后丝母、后支撑板、后条形滑轨、后步进电机、后联轴器和后丝杠，后步进电机转动，从而T型结构的后丝杠旋转，在后丝母的作用下，后丝杠带动后步进电机沿后条型滑轨运动；前丝杠和后丝杠向菠萝运动夹紧菠萝后，同步向机架后方移动，以便运输菠萝至去皮位置；三角支撑板固定在凸起的门状的机架上，三角支撑板的下方两边固定设置有两个扭簧，两个扭簧的自由端分别连接有刀片，三角支撑板、扭簧、和刀片构成切皮装置，在切皮装置后设置另一个相同结构的切皮装置，以便菠萝在移动过程中实现对菠萝的二级去皮；在切片装置后方机架上设置有承接底板，承接底板上方左右两侧的机架上固定设置有刀片电机和推板电机，推板电机通过曲柄联轴器与曲柄连接，曲柄通过铰链与连杆连接，连杆通过铰链与推板连接，曲柄、连杆与推板构成曲柄滑块机构，推板通过推板轴承连接在推板滑轨上，推板滑轨通过轴承支座固定在机架上，推板电机推动曲柄和连杆运动，从而推动推板沿推板滑轨进行直线往复运动；刀片电机的输出轴与旋转刀片连接，旋转刀片一侧的承接底板的边沿固定设置有网格刀，网格刀和推板对向设置，推板电机推动曲柄滑块机构通过推板将去皮后的菠萝推向网格刀，网格刀实现菠萝轴向切块，旋转刀片实现菠萝的径向切块。

本发明使用时，将菠萝放置在弧形底板上，控制前后两个步进电机夹紧菠萝，然后控制前后两个步进电机向切皮装置运动，带有扭簧的刀片能够自动调整开口角度，以便适应不同大小的菠萝，前切皮装置将菠萝皮去除，后切皮装置中的刀片为去刺刀具，且开口角度较前一个切皮装置中的刀片夹角小，通过后实现第二次去皮；前后两个步进电机带动菠萝继续运动承接底板上，启动刀片电机和推板电机，推板电机推动推板将菠萝通过网格刀和旋转刀片实现菠萝的切块。

本发明涉及的前步进电机、前丝杠、后步进电机和后丝杠夹紧菠萝，带动菠萝旋转并在水平向运动。

本发明涉及的第二个切皮装置中两个刀片的夹角小于第一个切片装置中两个刀片的夹角；刀片为适应菠萝切皮的刀具，其形状为铲型、弧状、刀状中的一种或多种。

本发明涉及的推板与网格刀之间的距离与推板的最大行程一致。

与现有技术相比，本发明的有效增益是：菠萝进行两次切削，过程中将凸轮与菠萝切削专用刀具结合，先后切削菠萝，第一次切削外部果皮，第二次切削内刺，并收集用来榨汁，实现了菠萝切削的效率与切削质量，减少果肉的浪费；切块装置由网格刀和旋转刀组成，网格刀对菠萝进行横向切削分离，后由旋转刀进行纵向切削分离，从而实现切块过程，实现了菠萝切块的完整性与快速性。

附图说明：

图1为本发明的主体结构示意图。

其中：Ⅰ-夹紧进给装置，Ⅱ-去皮装置，Ⅲ-切块装置，Ⅳ-机架

图2为本发明涉及的夹紧给进装置结构原理示意图。

图3为本发明涉及的去皮装置结构原理示意图。

图4为本发明涉及的切块装置结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明。

实施例1：

本实施例涉及的一种双丝杠夹持进给式菠萝去皮切块机的主体结构包括机架1、前支撑板2、前步进电机3、前联轴器4、前条形滑轨5、前丝杠6、前立式轴支座7、前丝母8、后立式轴支座9、后丝母10、后支撑板11、后条形滑轨12、后步进电机13、后联轴器14、后丝杠15、弧形底板16、刀片17、扭簧18、螺栓19、三角支撑板20、旋转刀片21、网格刀22、轴承支座23、推板电机24、推板滑轨25、推板轴承26、刀片电机27、曲柄联轴器28、曲柄29、连杆30、推板31、承接底板32；机架1为框架式结构，以便支撑和固定各部件；前步进电机3通过紧固螺钉固定在前支撑板2中间，前支撑板2两端通过螺栓固定在前条型滑轨5上，前条形滑轨5固定设置在机架1的左右两侧横管上，T型结构的前丝杠6一端通过前连轴器4与前步进电机3连接，另一端通过前丝母8固定在前立式轴支座7上，前立式轴支座7通过紧固螺钉固定在机架1上，前步进电机3转动，从而前丝杠6旋转，在前丝母8的作用下，前丝杠6带动前步进电机3沿前条型滑轨5运动；弧形底板16通过螺栓固定在机架1上，以便放置菠萝；后步进电机13通过紧固螺钉固定在后支撑板11中间，后支撑板11两端通过螺栓固定在后条型滑轨12上，后条形滑轨12固定设置在机架1后部的左右两侧横管上，T型结构的后丝杠15一端通过后连轴器14与后步进电机13连接，另一端通过后丝母10固定在后立式轴支座9上，后立式轴支座9通过紧固螺钉固定在机架1上，后步进电机13转动，从而T型结构的后丝杠15旋转，在后丝母10的作用下，后丝杠15带动后步进电机13沿后条型滑轨12运动；前丝杠6和后丝杠15向菠萝运动夹紧菠萝后，同步向机架1后方移动，以便运输菠萝至去皮位置；前支撑板2、前步进电机3、前联轴器4、前条形滑轨5、前丝杠6、前立式轴支座7、前丝母8、后立式轴支座9、后丝母10、后支撑板11、后条形滑轨12、后步进电机13、后联轴器14、后丝杠15和弧形底板16构成夹紧给进装置；三角支撑板20通过螺栓19固定在凸起的门状的机架1上，三角支撑板20的下方两边固定设置有两个扭簧18，两个扭簧18的自由端分别连接有刀片17，三角支撑板20、扭簧18、和刀片17构成切皮装置，在切皮装置后设置另一个相同结构的切皮装置，以便菠萝在移动过程中实现对菠萝的二级去皮；在切皮装置后方机架1上设置有承接底板32，承接底板32上方左右两侧的机架1上固定设置有刀片电机27和推板电机24，推板电机24通过曲柄联轴器28与曲柄29连接，曲柄29通过铰链与连杆30连接，连杆30通过铰链与推板31连接，曲柄29、连杆30与推板31构成曲柄滑块机构，推板31通过推板轴承26连接在推板滑轨25上，推板滑轨25通过轴承支座23固定在机架1上，推板电机24推动曲柄29和连杆30运动，从而推动推板31沿推板滑轨25进行直线往复运动；刀片电机27的输出轴与旋转刀片21连接，旋转刀片21一侧的承接底板32的边沿固定设置有网格刀22，网格刀22和推板31对向设置，推板电机24推动曲柄滑块机构通过推板将去皮后的菠萝推向网格刀22，网格刀22实现菠萝轴向切块，旋转刀片21实现菠萝的径向切块；旋转刀片21、网格刀22、轴承支座23、推板电机24、推板滑轨25、推板轴承26、刀片电机27、曲柄联轴器28、曲柄29、连杆30、推板31和承接底板32构成切块装置。

本实施例使用时，将菠萝放置在弧形底板16上，控制前后两个步进电机夹紧菠萝，然后控制前后两个步进电机向切皮装置运动，带有扭簧18的刀片17能够自动调整开口角度，以便适应不同大小的菠萝，前切皮装置将菠萝皮去除，后切皮装置中的刀片17为去刺刀具，且开口角度较前一个切皮装置中的刀片夹角小，通过后实现第二次去皮；前后两个步进电机带动菠萝继续运动承接底板32上，启动刀片电机27和推板电机24，推板电机24推动推板31将菠萝通过网格刀22和旋转刀片21实现菠萝的切块。

本实施例涉及的前步进电机3、前丝杠6、后步进电机13和后丝杠15夹紧菠萝，带动菠萝旋转并在水平向运动。

本实施例涉及的二次去皮后的菠萝碎渣可回收榨汁用。

本实施例涉及的第二个切皮装置中两个刀片17的夹角小于第一个切片装置中两个刀片17的夹角；刀片17为适应菠萝切皮的刀具，其形状为铲型、弧状、刀状中的一种或多种。

本实施例涉及的推板31与网格刀22之间的距离与推板31的最大行程一致。

本实施例涉及的切皮装置中还设置有竖直的刚性刀具(附图未示出)，以便去除菠萝的头尾。

本实施例涉及前步进电机3、后步进电机13、推板电机24和切片电机27通过单片机编程，实现菠萝的全自动去皮和切块。

本实施例涉及的前后丝杠利用光电门辅助定位装置，能够快速将菠萝传送至其切削位置。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种双丝杠夹持进给式菠萝去皮切块机，其特征在于主体结构包括机架、前支撑板、前步进电机、前联轴器、前条形滑轨、前丝杠、前立式轴支座、前丝母、后立式轴支座、后丝母、后支撑板、后条形滑轨、后步进电机、后联轴器、后丝杠、弧形底板、刀片、扭簧、螺栓、三角支撑板、旋转刀片、网格刀、轴承支座、推板电机、推板滑轨、推板轴承、刀片电机、曲柄联轴器、曲柄、连杆、推板、承接底板；机架为框架式结构，以便支撑和固定各部件；前步进电机通过紧固螺钉固定在前支撑板中间，前支撑板两端通过螺栓固定在前条型滑轨上，前条形滑轨固定设置在机架的左右两侧横管上，T型结构的前丝杠一端通过前连轴器与前步进电机连接，另一端通过前丝母固定在前立式轴支座上，前立式轴支座通过紧固螺钉固定在机架上，前步进电机转动，从而前丝杠旋转，在前丝母的作用下，前丝杠带动前步进电机沿前条型滑轨运动；弧形底板通过螺栓固定在机架上，以便放置菠萝；机架后部非对称对应布置有相同的结构的后立式轴支座、后丝母、后支撑板、后条形滑轨、后步进电机、后联轴器和后丝杠，后步进电机转动，从而T型结构的后丝杠旋转，在后丝母的作用下，后丝杠带动后步进电机沿后条型滑轨运动；前丝杠和后丝杠向菠萝运动夹紧菠萝后，同步向机架后方移动，以便运输菠萝至去皮位置；三角支撑板固定在凸起的门状的机架上，三角支撑板的下方两边固定设置有两个扭簧，两个扭簧的自由端分别连接有刀片，三角支撑板、扭簧、和刀片构成前切皮装置，在前切皮装置后设置另一个相同结构的后切皮装置，以便菠萝在移动过程中实现对菠萝的二级去皮；刀片为适应菠萝切皮的刀具，其形状为铲型；在切皮装置后方机架上设置有承接底板，承接底板上方左右两侧的机架上固定设置有刀片电机和推板电机，推板电机通过曲柄联轴器与曲柄连接，曲柄通过铰链与连杆连接，连杆通过铰链与推板连接，曲柄、连杆与推板构成曲柄滑块机构，推板通过推板轴承连接在推板滑轨上，推板滑轨通过轴承支座固定在机架上，推板电机推动曲柄和连杆运动，从而推动推板沿推板滑轨进行直线往复运动；刀片电机的输出轴与旋转刀片连接，旋转刀片一侧的承接底板的边沿固定设置有网格刀，网格刀和推板对向设置，推板电机推动曲柄滑块机构通过推板将去皮后的菠萝推向网格刀，网格刀实现菠萝轴向切块，旋转刀片实现菠萝的径向切块。

2.根据权利要求1所述的双丝杠夹持进给式菠萝去皮切块机，其特征在于所述前步进电机、前丝杠、后步进电机和后丝杠夹紧菠萝，带动菠萝旋转并在水平向运动。

3.根据权利要求1所述的双丝杠夹持进给式菠萝去皮切块机，其特征在于所述后切皮装置中两个刀片的夹角小于所述前切片装置中两个刀片的夹角。

4.根据权利要求1所述的双丝杠夹持进给式菠萝去皮切块机，其特征在于所述推板与所述网格刀之间的距离与所述推板的最大行程一致。