CN109700057B - 一种出料方便的咬合式仿形大蒜切根机及其切根方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种出料方便的咬合式仿形大蒜切根机及其切根方法。国内目前还没有可靠的大蒜切根机，并且国外的大蒜切根机结构复杂，价格昂贵。本发明一种出料方便的咬合式仿形大蒜切根机，包括机架、按压切根机构、大蒜输送机构、引导通道、存料盒和蒜瓣收集箱。大蒜输送机构包括传动轴、链轮支撑架、链传动组件、放料件和驱动电机。按压切根机构包括按切架、按压组件、咬切组件和废料收集箱。按压组件包括上气缸、上推板和按压弹簧。咬切组件包括下气缸、下推板、咬合架、连接杆和咬合刀。本发明能够根据被切大蒜的大小，自动调节根部的切除深度。进而在保证彻底切除根部的同时，降低大蒜的浪费量。

Description

一种出料方便的咬合式仿形大蒜切根机及其切根方法

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种出料方便的咬合式仿形大蒜切根机及其切根方法。

背景技术

我国是一个产蒜、用蒜大国，山东、江苏、河南、安徽等都是产蒜大省，俗语有云“种蒜不出九，出九长独头”，而到了每年的六七月份便是大蒜收获的时间，这时工厂就需要将收获的大蒜的根部切除以便于后续的加工，数量如此之多的大蒜如果还采用传统的人力切除毫无疑问是耗时费力的，因此，走机械化、低成本的发展之路才是正确的选择。

目前国内主要产蒜区的工厂切大蒜的方式主要有两种一种是招收大量的工人手动切除大蒜根部，这种方式耗时费力而且还会对工人的手指造成损伤，虽然切除的效果很好，但是由于存在上述弊端，综合考虑还是弊大于利的。于是又有人发明了第二种方式，其原理是将大蒜放在一排料杯中，然后通过一排钻头将大蒜的根部“挖”去，此种方式对切红蒜的效果比较好，但是不足之处是对于白蒜，由于其根系发达且像软木头，钻头在旋转时会将大蒜带着一起旋转从而去除效果不是很好；此外，此种方法是直接将不同大小的大蒜放在料杯中并不能实现对大蒜的仿形，所以切除的深度不能做到因“蒜”而异，这是此类机器最大的局限。同时，大蒜被钻头“挖”出的根部会随机的落在各个角落，无法对去除下来的根部集中收集处理造成堵塞，影响机器的正常工作，且使工作现场显得杂乱。

所以，国内目前还没有可靠的大蒜切根机，并且国外的大蒜切根机结构复杂，价格昂贵，且难以适应我国的农艺要求，在国内推广难度很大。因此，设计一种新型切蒜机已成为我国农业种植发展的迫切需求了。

发明内容

本发明的目的在于提供一种出料方便的咬合式仿形大蒜切根机及其切根方法。

本发明一种出料方便的咬合式仿形大蒜切根机，包括机架、按压切根机构、大蒜输送机构、引导通道、存料盒和蒜瓣收集箱。两个存料盒与机架顶部的两侧分别固定。所述的大蒜输送机构包括传动轴、链轮支撑架、链传动组件、放料件和驱动电机。两根传动轴分别支承在机架顶部的两端。其中一根传动轴由驱动电机。链传动组件包括链条、主动链轮和从动链轮。主动链轮、从动链轮与两根传动轴分别固定。主动链轮与从动链轮通过链条连接。链传动组件共有两个。两个链传动组件间隔设置。

放料件上设置有依次间隔排列m个料杯，1≤m≤6。放料件的两端与两根链条分别固定。料杯包括同轴设置的料筒和橡胶片。橡胶片与料筒的外端固定。橡胶片的中心处开设有透根孔。放料件共有n个，n≥4。n个放料件沿链条的长度方向均布。

所述的按压切根机构包括按切架、按压组件、咬切组件和废料收集箱。所述的按切架与机架固定。所述的按压组件位于两个链条的底部段的上方。所述的咬切组件位于两个链条的底部段的上方。所述的废料收集箱位于咬切组件的正下方。所述的按压组件包括上气缸、上推板和按压弹簧。所述的上气缸与按切架的顶部固定。上气缸的推出杆与上推板固定。m个弹簧的顶端均与上推板固定。m个弹簧与放料件上的m个料杯分别对齐。

所述的咬切组件包括下气缸、下推板、咬合架、连接杆和咬合刀。所述的下气缸与按切架的底部固定。下气缸的推出杆与上推板固定。咬合架位于下气缸的正上方，且与按切架固定。咬合刀包括锯齿定刀和刃口动刀。锯齿定刀及刃口动刀均呈半圆状。锯齿定刀的两端与按切架固定。刃口动刀的两端与按切架构成转动副。咬合刀共有m个。m个咬合刀与放料件上的m个料杯分别对齐。m根连接杆的一端均与下推板铰接，另一端与m个咬合刀内刃口动刀分别铰接。

所述引导通道均与机架固定。引导通道呈L形。引导通道的两端分别为蒜瓣入口和蒜瓣出口。引导通道的蒜瓣入口与两根传动轴的轴线等高，且靠近链条设置。机架的一侧设置有蒜瓣收集箱。引导通道的蒜瓣出口低于蒜瓣入口，且位于蒜瓣收集箱的正上方。

进一步地，所述刃口动刀的半圆圆心轴线与刃口动刀、按切架所成转动副的公共轴线垂直相交。锯齿定刀的半圆圆心轴线、刃口动刀的半圆圆心轴线以及刃口动刀与按切架所成转动副的公共轴线交于同一点。

进一步地，所述锯齿定刀的中部倾斜朝上设置。锯齿定刀、刃口动刀的想对侧分别设置有锯齿、刃口。初始状态下，锯齿定刀与刃口动刀的组合呈V形状。

进一步地，所述料筒的内径为100mm；透根孔的直径为50mm。

进一步地，所述的大蒜输送机构还包括链条支撑板和料杯支撑板。两块链条支撑板均与机架固定，且与两根链条的底部段分别接触。互相平行的m-1块料杯支撑板均与机架固定。m-1块料杯支撑板均与放料件接触。m-1根料杯与支撑板放料件内中间的m-1块连板分别对齐并接触。

进一步地，所述的机架上还固定有控制箱。控制箱内设置有控制器、电源按钮、加速按钮和减速按钮。控制器的第一控制接口与驱动电机通过电机驱动器连接，第二控制接口、第三控制接口与上气缸、下气缸分别通过电磁阀连接。控制器的三个信号输入接口与电源按钮、加速按钮、减速按钮分别连接。

该出料方便的咬合式仿形大蒜切根机的切根方法具体如下：

步骤一、操作人员将被切根大蒜放在存料盒中。

步骤二、驱动电机转动，使得位于大蒜输送机构底部的放料件均向引导通道的蒜瓣出口移动。操作人员持续将存料盒内的被切根大蒜放入按压切根机构远离引导通道那一侧的放料件的料杯内，使得大蒜的根部朝下。当一个装有被切根大蒜的放料件到达按压组件的正下方时，按压切根机构切去该放料件内大蒜的根部。当放料件到达引导通道的蒜瓣入口时，料杯内的被切根大蒜经引导通道落入蒜瓣收集箱中。

按压切根机构切去该放料件内大蒜的根部的方法如下：

(1)驱动电机停转，上气缸推出，使得m根按压弹簧分别压紧m个料杯内的大蒜。大蒜在按压弹簧的弹力作用下会使橡胶片形变，大蒜的根部通过透根孔漏出。

(2)下气缸推出，使得m根连接杆分别推动m个刃口动刀翻转，刃口动刀和锯齿形刀片完成“咬合”动作将大蒜的根部切除，被切除的根部废料落入废料收集箱中。

(3)上气缸缩回，使得按压弹簧与料杯分离；之后，驱动电机继续转动。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明的料杯底部使用具有弹性的橡胶片，橡胶片使料杯具有一定的仿形功能，并且在底部开有直径为50mm的透根孔；透根孔的大小足以使大部分的大蒜根部露出。由于按压弹簧的下降高度以及咬合刀的位置都是固定的；故当按压弹簧压向较厚的大蒜时弹簧的收缩长度较大，相应的产生的弹力也较大，这样就会使大蒜的根部露出的部分多一些，则咬合刀切除的部分较深；对于较薄的大蒜，同理可得，咬合刀切除的部分较浅；这样就实现了对于不同大小的大蒜，切除的深度也处在一个动态调整的过程，始终让较大的大蒜被切除的多一点，较小的大蒜被切除的少一点，实现了对大蒜的仿形切除。在保证彻底切除根部的同时，降低大蒜的浪费量。

2、本发明采用链条传动，放料件固定在两条链条之间。随着链条11的运动，放料件也在循环运动。当放料件的位置运动至链轮轴以上时，料杯便会倾斜一定的角度，料杯中的大蒜便会自动的滑落至下方的引导通道中，进而落入蒜瓣收集箱。此过程实现了蒜瓣的自动收集，大大提高了生产效率，节约了人力成本。

3、本发明的咬合刀采用的是两片半圆形的刀片，其工作过程类似于“嘴巴”的咬合动作。被咬合刀切除的部分会几乎没有阻碍的下落到下方的废料收集箱中，这样就实现了对于废料的自动收集，从而保证了工作现场的整洁度。

4、本发明采用的咬合刀是由两片半圆形的刀片组成的，其中一个刀片的边缘为锯齿状，目的是可以增大摩擦从而更好地咬合住大蒜，使刀片在咬合时不会发生打滑，从而保证咬合刀切除的深度更加精确。

5、本发明的料杯板一排装有多个料杯，可以同时允许两个人站在机器的两边同时操作，进而提高了生产效率。

6、本发明通过设置链条支撑板和料杯支撑板，保证了切根过程中放料件的刚度，进而提高整个大蒜切根机的切除精度和使用寿命。

附图说明

图1是本发明的第一张整体结构示意图；

图2是本发明的第二张整体结构示意图；

图3是本发明中链条与放料件的组合示意图；

图4是本发明中放料件的示意图；

图5是本发明中机架、链条支撑板、料杯支撑板及控制箱的组合示意图；

图6是本发明中按压切根机构的结构示意图；

图7是本发明中咬合刀的结构示意图；

图8是本发明中引导通道的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种出料方便的咬合式仿形大蒜切根机，包括机架16、按压切根机构、大蒜输送机构、引导通道21、存料盒4、蒜瓣收集箱15和控制箱25。呈长条形的两个存料盒4与机架16顶部的两侧分别固定。

大蒜输送机构包括传动轴9、链轮支撑架8、链传动组件、放料件、链条支撑板、料杯支撑板24和驱动电机14。两个链轮支撑架8分别固定在机架16顶部的两端。平齐设置的两根传动轴9分别支承在两个链轮支撑架8上。驱动电机14固定在机架16上。驱动电机14的输出轴与其中一根传动轴9的一端固定。链传动组件包括链条11、主动链轮12和从动链轮7。主动链轮12、从动链轮7与两根传动轴9分别固定，且通过链条11连接。链传动组件共有两个。两个链传动组件间隔设置。链条11包括顶部段、底部段和过渡段。顶部段的两端与底部段的两端通过两个过渡段分别连接。顶部段位于底部段的正上方。

放料件包括m个料杯13和m+1块连板17，m＝4。m+1块连板17、m个料杯13依次交替排列固定。位于放料件两端的连板17与两根链条11分别固定。料杯包括同轴设置的料筒和橡胶片22。橡胶片22与料筒的外端固定。料筒的外端为远离传动轴9的那端，当放料件位于链传动组件的顶部时，料筒的外端为顶端。当放料件位于链传动组件的底部时，料筒的外端为底端。橡胶片22的中心处开设有透根孔。料筒的内径为100mm；透根孔的直径为50mm。放料件共有n个，n＝32。n个放料件沿链条11的长度方向均布。两块链条支撑板均与机架16固定，且与两根链条11的底部段分别接触，从而起到支撑两根链条11，保证传输稳定的效果。互相平行的m-1块料杯支撑板24均与机架16固定。m-1块料杯支撑板24均与放料件接触。m-1根料杯与支撑板放料件内中间的m-1块连板17分别对齐并接触。链条支撑板及料杯支撑板24在切根时支撑放料件，以提高其刚度，使其不易变形。

按压切根机构包括按切架、按压组件、咬切组件和废料收集箱1。按切架与机架16固定。按压组件位于两个链条11的底部段的上方。咬切组件位于两个链条11的底部段的上方。废料收集箱1与机架16固定，且位于咬切组件的正下方。按压组件包括上气缸10、上推板6和按压弹簧5。上气缸10与按切架的顶部固定。上气缸10的推出杆朝向正下方，且与上推板6固定。m个弹簧的顶端均与上推板6固定。m个弹簧与放料件上的m个料杯分别在转动轴的轴线方向上对齐。因此，当一个放料件到达按压组件的正下方时，m个弹簧能够在上推板6的推动下，分别进入m个料杯。

咬切组件包括下气缸2、下推板3、咬合架、连接杆20和咬合刀。下气缸2与按切架的底部固定。下气缸2的推出杆朝向正上方，且与上推板6固定。咬合架位于下气缸2的正上方，且与按切架固定。咬合架上固定有与放料件上的m个料杯分别对齐的m根刀片固定轴23。咬合刀包括锯齿定刀19和刃口动刀18。锯齿定刀19及刃口动刀18均呈半圆状。锯齿定刀19的两端与按切架通过一根刀片固定轴23固定。刃口动刀18的两端与按切架通过一根刀片固定轴23构成转动副。刃口动刀18的半圆圆心轴线与刃口动刀18、按切架所成转动副的公共轴线垂直相交。锯齿定刀19的半圆圆心轴线、刃口动刀18的半圆圆心轴线以及刃口动刀18与按切架所成转动副的公共轴线交于同一点。锯齿定刀19的中部倾斜朝上设置。锯齿定刀19、刃口动刀18的想对侧分别设置有锯齿、刃口。初始状态下，锯齿定刀19与刃口动刀18的组合呈V形状。咬合刀共有m个。m个咬合刀与放料件上的m个料杯分别在转动轴的轴线方向上对齐。m根连接杆20的一端均与下推板3铰接，另一端与m个咬合刀内刃口动刀18的中部分别铰接。当下气缸2推出时，能够驱动m个咬合刀内的刃口动刀18分别向对应的锯齿定刀19翻转。

蒜瓣收集箱15及引导通道21与机架16固定。引导通道21呈L形。引导通道21的两端分别为蒜瓣入口和蒜瓣出口。引导通道21的蒜瓣入口与两根传动轴9的轴线等高，且靠近链条11设置(即与其中一根传动轴9上两个链轮远离另一根传动轴9的边缘处对齐)。引导通道21的蒜瓣出口低于蒜瓣入口，且位于蒜瓣收集箱15的正上方。

控制箱25固定在机架上。控制箱25内设置有控制器、电源按钮、加速按钮和减速按钮。控制器采用单片机。控制器的第一控制接口与驱动电机通过电机驱动器连接，第二控制接口、第三控制接口与上气缸、下气缸分别通过电磁阀连接。控制器的三个信号输入接口与电源按钮、加速按钮、减速按钮分别连接。

该出料方便的咬合式仿形大蒜切根机的切根方法具体如下：

步骤一、操作人员将被切根大蒜放在存料盒4中。

步骤二、驱动电机14转动，使得位于大蒜输送机构底部的放料件(即连接链条11底部段的放料件)均向引导通道21的蒜瓣出口移动。操作人员持续将存料盒4内的被切根大蒜放入按压切根机构远离引导通道21那一侧的放料件的料杯内，使得大蒜的根部朝下，并位于对应料杯橡胶片22的透根孔内。当一个装有被切根大蒜的放料件到达按压组件的正下方时，按压切根机构切去该放料件内大蒜的根部。当放料件到达引导通道21的蒜瓣入口时，倾斜向上的料杯变为倾斜向下，料杯内的被切根大蒜经引导通道21落入蒜瓣收集箱15中。

按压切根机构切去该放料件内大蒜的根部的方法如下：

(1)驱动电机14停转，上气缸10推出，使得m根按压弹簧5分别压紧m个料杯内的大蒜。大蒜在按压弹簧5的弹力作用下会使橡胶片22形变呈圆台面状，大蒜的根部通过透根孔漏出。大蒜越大，则按压弹簧5的压缩量越大，进而使得橡胶片22形受压变形的幅度更大；因此，本发明能够使得尺寸越大的大蒜，切根的深度越深，进而保证了不同尺寸的大蒜均能够在避免较大浪费的同时完成有效切根。

(2)下气缸2推出，使得m根连接杆20分别推动m个刃口动刀18翻转，刃口动刀18和锯齿形刀片完成“咬合”动作将大蒜的根部切除，被切除的根部废料会在重力的作用下自动落入废料收集箱1中。

(3)上气缸10缩回，使得按压弹簧5与料杯分离；之后，驱动电机14继续转动。

Claims (7)

1.一种出料方便的咬合式仿形大蒜切根机，包括机架、按压切根机构、大蒜输送机构、引导通道、存料盒和蒜瓣收集箱；其特征在于：两个存料盒与机架顶部的两侧分别固定；所述的大蒜输送机构包括传动轴、链轮支撑架、链传动组件、放料件和驱动电机；两根传动轴分别支承在机架顶部的两端；其中一根传动轴由驱动电机；链传动组件包括链条、主动链轮和从动链轮；主动链轮、从动链轮与两根传动轴分别固定；主动链轮与从动链轮通过链条连接；链传动组件共有两个；两个链传动组件间隔设置；

放料件上设置有依次间隔排列m个料杯，1≤m≤6；放料件的两端与两根链条分别固定；料杯包括同轴设置的料筒和橡胶片；橡胶片与料筒的外端固定；橡胶片的中心处开设有透根孔；放料件共有n个，n≥4；n个放料件沿链条的长度方向均布；

所述的按压切根机构包括按切架、按压组件、咬切组件和废料收集箱；所述的按切架与机架固定；所述的按压组件位于两个链条的底部段的上方；所述的咬切组件位于两个链条的底部段的上方；所述的废料收集箱位于咬切组件的正下方；所述的按压组件包括上气缸、上推板和按压弹簧；所述的上气缸与按切架的顶部固定；上气缸的推出杆与上推板固定；m个弹簧的顶端均与上推板固定；m个弹簧与放料件上的m个料杯分别对齐；

所述的咬切组件包括下气缸、下推板、咬合架、连接杆和咬合刀；所述的下气缸与按切架的底部固定；下气缸的推出杆与上推板固定；咬合架位于下气缸的正上方，且与按切架固定；咬合刀包括锯齿定刀和刃口动刀；锯齿定刀及刃口动刀均呈半圆状；锯齿定刀的两端与按切架固定；刃口动刀的两端与按切架构成转动副；咬合刀共有m个；m个咬合刀与放料件上的m个料杯分别对齐；m根连接杆的一端均与下推板铰接，另一端与m个咬合刀内刃口动刀分别铰接；

所述引导通道均与机架固定；引导通道呈L形；引导通道的两端分别为蒜瓣入口和蒜瓣出口；引导通道的蒜瓣入口与两根传动轴的轴线等高，且靠近链条设置；机架的一侧设置有蒜瓣收集箱；引导通道的蒜瓣出口低于蒜瓣入口，且位于蒜瓣收集箱的正上方。

2.根据权利要求1所述的一种出料方便的咬合式仿形大蒜切根机，其特征在于：所述刃口动刀的半圆圆心轴线与刃口动刀、按切架所成转动副的公共轴线垂直相交；锯齿定刀的半圆圆心轴线、刃口动刀的半圆圆心轴线以及刃口动刀与按切架所成转动副的公共轴线交于同一点。

3.根据权利要求1所述的一种出料方便的咬合式仿形大蒜切根机，其特征在于：所述锯齿定刀的中部倾斜朝上设置；锯齿定刀、刃口动刀的相对侧分别设置有锯齿、刃口；初始状态下，锯齿定刀与刃口动刀的组合呈V形状。

4.根据权利要求1所述的一种出料方便的咬合式仿形大蒜切根机，其特征在于：所述料筒的内径为100mm；透根孔的直径为50mm。

5.根据权利要求1所述的一种出料方便的咬合式仿形大蒜切根机，其特征在于：所述的大蒜输送机构还包括链条支撑板和料杯支撑板；两块链条支撑板均与机架固定，且与两根链条的底部段分别接触；互相平行的m-1块料杯支撑板均与机架固定；m-1块料杯支撑板均与放料件接触；m-1根料杯与支撑板放料件内中间的m-1块连板分别对齐并接触。

6.根据权利要求1所述的一种出料方便的咬合式仿形大蒜切根机，其特征在于：所述的机架上还固定有控制箱；控制箱内设置有控制器、电源按钮、加速按钮和减速按钮；控制器的第一控制接口与驱动电机通过电机驱动器连接，第二控制接口、第三控制接口与上气缸、下气缸分别通过电磁阀连接；控制器的三个信号输入接口与电源按钮、加速按钮、减速按钮分别连接。

7.如权利要求1所述的一种出料方便的咬合式仿形大蒜切根机的切根方法，其特征在于：步骤一、操作人员将被切根大蒜放在存料盒中；

步骤二、驱动电机转动，使得位于大蒜输送机构底部的放料件均向引导通道的蒜瓣出口移动；操作人员持续将存料盒内的被切根大蒜放入按压切根机构远离引导通道那一侧的放料件的料杯内，使得大蒜的根部朝下；当一个装有被切根大蒜的放料件到达按压组件的正下方时，按压切根机构切去该放料件内大蒜的根部；当放料件到达引导通道的蒜瓣入口时，料杯内的被切根大蒜经引导通道落入蒜瓣收集箱中；

按压切根机构切去该放料件内大蒜的根部的方法如下：

(1)驱动电机停转，上气缸推出，使得m根按压弹簧分别压紧m个料杯内的大蒜；大蒜在按压弹簧的弹力作用下会使橡胶片形变，大蒜的根部通过透根孔漏出；

(2)下气缸推出，使得m根连接杆分别推动m个刃口动刀翻转，刃口动刀和锯齿形刀片完成“咬合”动作将大蒜的根部切除，被切除的根部废料落入废料收集箱中；

(3)上气缸缩回，使得按压弹簧与料杯分离；之后，驱动电机继续转动。

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