CN109849139B - 全自动犁地式肉桂剥皮机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种剥皮装置和自动剥皮机，其中剥皮装置包括去青皮机构、剥皮机构和上料机构，利用上料机构夹持待剥皮树段并运送至去青皮机构和剥皮机构进行去除青皮和剥皮处理，去青皮机构通过第一驱动组件驱动打磨组件沿待剥皮树段的表面来回移动进行打磨，从而将表皮磨削去除，达到去青皮效果，去除青皮后利用第二驱动组件驱动剖皮组件将表皮剖开，然后通过第三驱动组件驱动扒皮组件将经剖切的表皮从树段上剥离下来，自动化操作，更高效快捷，解决肉桂树去除青皮的问题。该剥皮装置适用于自动剥皮机，并结合送料机构进行自动送料，实现自动送料、上料、去除青皮和剥皮，剥皮过程无需人工操作，省时省力，大大提高剥皮效率，安全可靠。

Description

全自动犁地式肉桂剥皮机

技术领域

本发明涉及树木加工领域，尤其是一种适合肉桂树段的剥皮装置及其自动剥皮机。

背景技术

肉桂树在两广地区大片种植，已成为该地区农民的重要产业，肉桂的树皮常被用作香料、烹饪材料及药材。由于肉桂树生长弯曲不直，枝叶互生，想要完整地剥取肉桂树皮显然较为艰难，且肉桂树生长时表面的桂皮上还有一层薄薄的青皮，这种青皮粘性极强，如果不去除表面的青皮，对产品桂皮的口感有很大的影响，因此在剥皮时必须去除青皮。至今许多种植户仍是使用一种叫剥刀的刀具，采用人工操作方式剥取肉桂皮，操作极其危险且费时费力，效率低下。

目前出现的一些针对肉桂树的剥皮装置，剥皮时需要先在待剥皮树段上沿轴向割一刀，然后将掀杆插入刀口并通过电机驱动沿树段转动一周，这样将树皮掀起达到剥皮目的，虽提高了剥皮效率，但工作过程仍需要人工操作固定待剥皮树段，并不能实现自动送料，属于半自动剥皮装置，安全性也较低，且无法解决去除青皮问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，提供一种适合肉桂树段的剥皮装置以及采用该剥皮装置的自动剥皮机，实现自动上料、去除青皮和剥皮，无需人工操作，省时省力，更实用可靠。

为了实现上述目的，所采用的技术方案是：

本发明第一方面，提供一种剥皮装置，包括：

去青皮机构，包括用于去青皮的打磨组件和驱动所述打磨组件沿待剥皮树段表面移动的第一驱动组件；

剥皮机构，包括用于剖开所述待剥皮树段表皮的剖皮组件、用于剥下表皮的扒皮组件、驱动所述剖皮组件沿所述待剥皮树段轴向移动的第二驱动组件和驱动所述扒皮组件沿所述待剥皮树段轴向移动的第三驱动组件；以及，

上料机构，用于夹持定位所述待剥皮树段并运送依次经过所述去青皮机构和剥皮机构进行处理。

优选的，所述剖皮组件包括犁刀和驱动所述犁刀沿所述待剥皮树段径向移动的伸缩驱动器，采用犁刀剖皮的方式类似犁头犁地原理，犁刀将待剥皮树段的表皮剖开，结构实用可靠，操作高效快捷。

进一步的，所述伸缩驱动器包括导向轴、移动座和剖皮驱动气缸，所述犁刀安装于所述移动座上，所述剖皮驱动气缸驱动所述移动座沿导向轴移动。

优选的，所述犁刀包括左刀片和右刀片，所述左刀片和右刀片的前端相连形成刀刃且两刀片分别向两侧弯曲延伸呈犁头状。

进一步的，所述剖皮组件还包括导向辊轮，所述导向辊轮设于所述犁刀的前端位置。

优选的，所述扒皮组件包括轮爪和扒皮驱动电机，所述扒皮驱动电机驱动所述轮爪转动以扒开所述待剥皮树段表皮。

优选的，所述打磨组件包括打磨皮带、传动轮组和打磨驱动电机，所述打磨驱动电机通过传动轮组带动打磨皮带转动。

进一步的，所述打磨组件还包括有打磨悬臂，所述传动轮组和打磨皮带安装于所述打磨悬臂上，所述打磨悬臂通过连接座连接所述第一驱动组件，所述打磨驱动电机设于所述打磨悬臂一侧且固定于所述连接座上。

优选的，所述上料机构包括左输送臂、右输送臂、沿左输送臂移动的左夹持头、沿右输送臂移动的右夹持头以及用于驱动所述左夹持头或右夹持头转动的旋转驱动组件，所述左夹持头和右夹持头配合沿轴向夹紧所述待剥皮树段。

本发明第二方面，提供一种自动剥皮机，包括上述的剥皮装置，还包括有用于将所述待剥皮树段运送至所述上料机构的送料机构。

有益效果：利用上料机构夹持待剥皮树段并运送至去青皮机构和剥皮机构进行去除青皮和剥皮处理，去青皮机构通过第一驱动组件驱动打磨组件沿待剥皮树段的表面来回移动进行打磨，从而将表皮磨削去除，达到去青皮效果，去除青皮后利用第二驱动组件驱动剖皮组件将表皮剖开，然后通过第三驱动组件驱动扒皮组件将经剖切的表皮从树段上剥离下来，自动化操作，更高效快捷，解决肉桂树段去除青皮的问题。该剥皮装置适用于自动剥皮机，并结合送料机构进行自动送料，实现自动送料、上料、去除青皮和剥皮，剥皮过程无需人工操作，省时省力，大大提高剥皮效率，安全可靠。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本发明中去青皮机构的一实施例结构示意图；

图2是本发明中传动轮组的一实施例结构示意图；

图3是本发明中剖皮组件的一实施例结构示意图；

图4是本发明中犁刀的一实施例结构示意图；

图5是本发明中扒皮组件的一实施例结构示意图；

图6是本发明中剥皮装置的一实施例结构示意图；

图7是本发明中剥皮机实施例结构示意图；

图8是本发明中送料机构实施例示意图；

图9是本发明中送料机构的工作原理示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例提供的剥皮装置，包括去青皮机构、剥皮机构和上料机构，利用上料机构夹持待剥皮树段并运送至去青皮机构和剥皮机构进行处理，实现自动去除青皮和剥皮。以肉桂树为例，将直径在50mm到100mm范围的肉桂树去掉分支，并将按长度约为380mm(市场刚需长度)为一截进行裁切得到待剥皮树段。由于肉桂树生长时表面的桂皮上还有一层薄薄的青皮，这种青皮粘性极强，如果不去除青皮，会对产品桂皮的口感有很大的影响，因此在剥皮时必须去除表面的青皮，且青皮较薄，难以利用刀具剥除方式去除。

参见图1和2，在一实施例中，去青皮机构包括打磨组件11和第一驱动组件12，通过第一驱动组件12驱动打磨组件11沿肉桂树段60的表面移动进行磨削，在打磨表皮过程肉桂树段60在上料机构的驱动下自身旋转，打磨组件11只需沿肉桂树段60的表面来回直线移动，整个肉桂树段60表面的青皮便会被打磨组件11磨削去除，达到去除树段表面青皮的目的。

该实施例中，打磨组件11包括打磨皮带111、传动轮组113、打磨驱动电机112和打磨悬臂114，打磨驱动电机112通过传动轮组113带动打磨皮带111转动。传动轮组113和打磨皮带111安装在打磨悬臂114上，打磨悬臂114通过第一连接座115连接第一驱动组件12，打磨驱动电机112位于打磨悬臂114一侧，其驱动轴与传动轮组113连接，该打磨驱动电机112固定安装在第一连接座115上。该传动轮组113包括两个传动轮，打磨皮带111 套在两传动轮上，两传动轮分别通过转轴连接在打磨悬臂114上，结构实用可靠。

由于肉桂树生长并非完全笔直的圆柱形，经切割的树段会存在弯曲且带有结巴，采用打磨皮带111对表皮进行打磨更好地匹配树段的表面形状变化，去青皮效果更好。而且，树段表面青皮附着能力极强，青皮的黏液较难去掉，该实施例采用的打磨皮带111为砂带，该砂带是采用弹性尼龙与硬砂磨料制成的，能够防止黏液粘连，更耐用可靠。当然也可以采用其它打磨器具，如高强度砂轮等。

在一实施例中，采用的第一驱动组件12为单轴驱动器，该单轴驱动器包括第一驱动电机121、第一联轴器122和第一滚珠丝杠123，第一滚珠丝杠123上设有第一滑座124，第一驱动电机121通过第一联轴器122驱动第一滚珠丝杠123，从而带动第一滑座124沿直线运动，打磨组件11连接在第一滑座124上。采用的第一驱动电机121为步进电机。为了使第一滑座124 移动更稳定，在第一滚珠丝杠123上设有第一直线导轨，第一滑座124由第一滚珠丝杠123带动沿第一直线导轨来回移动。通过单轴驱动器的直线驱动，使打磨组件11实现精准的定位，移动速度快，操作更高效。当然，不限于采用单轴驱动器，也可以采用齿轮齿条传动、气动滑台等直线驱动机构驱动打磨组件11直线移动。

参见图3和4，在一实施例中，剖皮组件21包括犁刀211、移动座212、导向轴214和剖皮驱动气缸213，犁刀211安装于移动座212上，剖皮驱动气缸213驱动移动座212沿导向轴214移动。这样，犁刀211可根据待剥皮树段尺寸、表皮厚度等参数调节剖切位置。采用犁刀211剖皮的方式类似犁头犁地原理，犁刀211将肉桂树段60的表皮剖开，结构实用可靠，操作高效快捷。

该实施例中，在剖皮驱动气缸213与移动座212之间还设有缓冲结构，该缓冲结构包括缓冲座216和弹簧217，该缓冲座216可滑动套设在导向轴 214上并与剖皮驱动气缸213的驱动杆连接，弹簧217套在导向轴214上并位于缓冲座216与移动座212之间，移动座212与缓冲座216均通过直线轴承连接在导向轴214上，导向轴214通过支撑座连接在第二连接座215上，通过缓冲结构能够使剖皮操作更稳定，效果更佳。为了提高犁刀211调节位置的准确性和稳定性，在剖皮驱动气缸213上设有光电传感器，通过光电传感器识别肉桂树段60的表面形状，并实时反馈检测信号控制剖皮驱动气缸 213，这样实现自动识别调节犁刀211的伸缩位移，使剖皮效果更佳，有效提高效率。

在一实施例中，犁刀211包括左刀片和右刀片，该左刀片和右刀片的前端相连接形成刀刃，且两刀片分别向两侧弯曲延伸呈犁头状，该犁刀211通过刀架219连接在移动座212上。在犁刀211的前端位置还设有导向辊轮 218，该导向辊轮218上设有弧形凹面，这样通过导向辊轮218配合导向肉桂树段60，起到定位作用，使剖皮过程更稳定。

当肉桂树段60到达剖皮工位时，剖皮驱动气缸213在光电传感器的反馈下使犁刀211插进肉桂树段60表皮，再启动第一驱动组件12驱动犁刀211 沿表皮直线移动，这样可以将肉桂树段60表皮沿直线切开，由于犁刀211 的特殊形状，表皮切开后沿着切痕向两边分开，在剖切过程中，肉桂树段60 自身是不旋转的，表皮的剖切路径是直线。

实施例中，采用的第二驱动组件22为单轴驱动器，该第二驱动组件22 包括第二驱动电机221、第二联轴器222和第二滚珠丝杠223，第二滚珠丝杠223上设有第二滑座224，第二驱动电机221通过第二联轴器222驱动第二滚珠丝杠223，从而带动第二滑座224直线运动，剖皮组件21连接在第二滑座224上，该第二驱动电机221为步进电机。为了使第二滑座224移动更稳定，在第二滚珠丝杠223上设有第二直线导轨225，第二滑座224由第二滚珠丝杠223带动沿第二直线导轨225移动。通过单轴驱动器的直线驱动，使犁刀211实现精准的定位，移动速度快，效率更高。当然，不限于采用单轴驱动器，也可以采用齿轮齿条传动、气动滑台等驱动机构驱动剖皮组件21 直线移动。

参见图5，在一实施例中，扒皮组件31包括轮爪312和扒皮驱动电机 311，该扒皮驱动电机311驱动轮爪312转动以扒开待剥皮树段表皮。扒皮组件31通过第三连接座313与第三驱动组件32连接。该扒皮驱动电机311 为步进电机，轮爪312包括三个L形爪钩，该三个L形爪钩绕中心转轴等间隔排列，当扒皮驱动电机311驱动轮爪312转动时，L形爪钩能够将经过剖切的表皮扒开，在扒皮过程中，肉桂树段60由上料机构驱动旋转，从而轮爪312沿树段周向将表皮剥离下来，操作快捷方便。实施例中，剖皮组件21 位于肉桂树段60的上方进行剖皮，扒皮组件31位于肉桂树段60的侧方，便于轮爪312进行扒皮操作。

实施例中，采用的第三驱动组件32为单轴驱动器，该第三驱动组件32 包括第三驱动电机321、第三联轴器322和第三滚珠丝杠，第三滚珠丝杠上设有第三滑座323，第三驱动电机321通过第三联轴器322驱动第三滚珠丝杠，从而带动第三滑座323直线运动，扒皮组件31连接在第三滑座323上，该第三驱动电机321为步进电机。为了使第三滑座323移动更稳定，在第三滚珠丝杠上设有第三直线导轨324，第三滑座323由第三滚珠丝杠带动沿第三直线导轨324移动。附图未示出第三滚珠丝杠的结构。

可以理解的，由于树段接近圆柱状，通过上料机构夹持肉桂树段60的两端进行送料，定位更准确，一方面便于运送，另一方面也便于去除青皮和剥皮操作。

参见图6，在一实施例中，上料机构包括左输送臂41、右输送臂42、沿左输送臂41移动的左夹持头、沿右输送臂42移动的右夹持头以及旋转驱动组件，左夹持头和右夹持头配合沿轴向夹紧肉桂树段60进行上料。

其中，左夹持头包括左旋转顶针43和驱动左旋转顶针43沿左输送臂41 移动的左移动驱动器，右夹持头包括右旋转顶针44和驱动右旋转顶针44沿右输送臂42移动的右移动驱动器，左移动驱动器和右移动驱动器均为单轴驱动器，在左输送臂41上设有用于驱动左旋转顶针43转动的旋转驱动组件，该旋转驱动组件包括旋转驱动电机45和同步带46，该旋转驱动电机45为步进电机，步进电机通过同步带46带动左旋转顶针43转动，这样，当左旋转顶针43和右旋转顶针44配合夹紧肉桂树段60时，步进电机驱动左旋转顶针43转动，由于右旋转顶针44也是可以转动，因此只需任一侧的旋转头转动便可带动肉桂树段60旋转，结构实用可靠。

实施例中，上料机构沿水平方向运送肉桂树段60，去青皮机构和剥皮机构依次排列在上料机构的上方。其中，左移动驱动器和右移动驱动器均为单轴驱动器，其工作原理与上述的第一驱动组件12、第二驱动组件22及第三驱动组件32的工作原理相同，此处不再详述。该左移动驱动器和右移动驱动器分别驱动左旋转顶针和右旋转顶针沿水平移动，左移动驱动器和右移动驱动器同步驱动，这样肉桂树段60能够准确运送至相应的工位。

另外，上料机构还包括有驱动左输送臂41往右输送臂42方向移动的移动驱动气缸，当肉桂树段60送至左旋转顶针43和右旋转顶针44之间时，移动驱动气缸推动左输送臂41水平运动与静止不动的右输送臂42一起沿轴向靠近肉桂树段60，这样通过左旋转顶针43和右旋转顶针44配合夹紧肉桂树段60，提高运送稳定性，该移动驱动气缸安装在左输送臂41的前端外侧位置，附图未示出移动驱动气缸的结构。

参见图7和8，实施例还提供一种自动剥皮机，包括剥皮装置和送料机构，送料机构将肉桂树段60运送至剥皮装置中的上料机构。该送料机构和剥皮装置均设置在机架上。

在一实施例中，送料机构包括动支撑板51、静支撑板52、旋转臂53和送料驱动电机55，动支撑板51和静支撑板52并排安装在机架上，其中动支撑板51通过旋转臂53与送料驱动电机55，静支撑板52与机架固定连接，动支撑板51和静支撑板52均为长形板状且两者的上端均设有沿板体间隔排列的V形槽56，动支撑板51和静支撑板52上的V形槽56相配合用于放置待剥皮树段。

具体的，动支撑板51的底部设有传动杆54，传动杆54的两端分别连接有旋转臂53，送料驱动电机55通过同步传动组件同时带动两个旋转臂53 摆动，该旋转臂53为T形摆臂，当送料驱动电机55驱动旋转臂53摆动时，动支撑板51前后往复运动，从而配合静支撑板52将放置在V形槽56上的肉桂树段60往前运送。实施例中，设置有两块动支撑板51和两块静支撑板 52，两动支撑板51之间通过转轴相连。动支撑板51运动时，动支撑板51 会通过其上端的V形槽56将肉桂树段60往前推送至下一V形槽56上，然后复位，如此重复地将肉桂树段60往前运送，其工作原理如图9所示。该送料机构主要作用是将肉桂树段60逐根运送至上料机构的工位，实现自动送料，无需人工操作，省时省力，安全可靠。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而己，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种自动剥皮机，其特征在于：包括：

去青皮机构，包括用于去青皮的打磨组件和驱动所述打磨组件沿待剥皮树段表面移动的第一驱动组件；

剥皮机构，包括用于剖开所述待剥皮树段表皮的剖皮组件、用于剥下表皮的扒皮组件、驱动所述剖皮组件沿所述待剥皮树段轴向移动的第二驱动组件和驱动所述扒皮组件沿所述待剥皮树段轴向移动的第三驱动组件；以及，

上料机构，用于夹持定位所述待剥皮树段并运送依次经过所述去青皮机构和剥皮机构进行处理；

所述剖皮组件包括犁刀和驱动所述犁刀沿所述待剥皮树段径向移动的伸缩驱动器，所述伸缩驱动器包括导向轴、移动座和剖皮驱动气缸，所述犁刀安装于所述移动座上，所述剖皮驱动气缸驱动所述移动座沿导向轴移动，所述犁刀包括左刀片和右刀片，所述左刀片和右刀片的前端相连形成刀刃且两刀片分别向两侧弯曲延伸呈犁头状；

送料机构，用于将所述待剥皮树段运送至所述上料机构的送料机构，所述送料机构包括动支撑板、静支撑板、旋转臂和送料驱动电机，所述动支撑板和所述静支撑板并排安装在机架上，所述动支撑板通过旋转臂与所述送料驱动电机连接，所述静支撑板与所述机架固定连接，所述动支撑板和所述静支撑板的上端均设有沿板体间隔排列的V形槽，所述动支撑板和所述静支撑板上的V形槽相配合用于放置待剥皮树段，当所述送料驱动电机驱动所述旋转臂摆动时，所述动支撑板前后往复运动，以配合所述静支撑板将放置在所述V形槽上的肉桂树段往前运。

2.根据权利要求1所述的自动剥皮机，其特征在于：所述剖皮组件还包括导向辊轮，所述导向辊轮设于所述犁刀的前端位置。

3.根据权利要求1或2所述的自动剥皮机，其特征在于：所述扒皮组件包括轮爪和扒皮驱动电机，所述扒皮驱动电机驱动所述轮爪转动以扒开所述待剥皮树段表皮。

4.根据权利要求1所述的自动剥皮机，其特征在于：所述打磨组件包括打磨皮带、传动轮组和打磨驱动电机，所述打磨驱动电机通过传动轮组带动打磨皮带转动。

5.根据权利要求4所述的自动剥皮机，其特征在于：所述打磨组件还包括有打磨悬臂，所述传动轮组和打磨皮带安装于所述打磨悬臂上，所述打磨悬臂通过连接座连接所述第一驱动组件，所述打磨驱动电机设于所述打磨悬臂一侧且固定于所述连接座上。

6.根据权利要求1所述的自动剥皮机，其特征在于：所述上料机构包括左输送臂、右输送臂、沿左输送臂移动的左夹持头、沿右输送臂移动的右夹持头以及用于驱动所述左夹持头或右夹持头转动的旋转驱动组件，所述左夹持头和右夹持头配合沿轴向夹紧所述待剥皮树段。