CN110226411B - 一种带压紧力的花椒分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带压紧力的花椒分离装置，包括压紧装置、支架、分离辊组件、分离刀片，所述压紧装置设置在分离辊组件的上方，压紧装置与花椒采摘机连接，支架固定设置在花椒采摘机的内部，在支架之间设置有分离辊组件，分离辊组件与支架转动连接，在分离辊组件上固定设置有分离刀片，分离刀片设置为多个，角度可调；本发明采用电机驱动，利用压盖和分离辊组件的共同作用实现花椒粒与花椒果穗的分离，多把分离刀片循环动作，模仿“掐”摘的动作，花椒果柄可以顺利的进入梳齿的齿槽中的同时不漏采摘花椒粒；避免了花椒卡在刀片上，整个采摘过程只需要单手操作，有效的避免了机器故障，提高了采摘效率，且显著提高了采摘舒适性。

Description

一种带压紧力的花椒分离装置

技术领域

本发明涉及一种花椒分离装置，具体涉及一种应用于花椒采摘机的带压紧力的花椒分离装置。

背景技术

花椒作为历史悠久的烹饪佐料，向来都是百姓居家厨房必不可少的一部分。我国花椒主产区集中在陕西、四川和重庆等地，河南、山东、山西也有较大规模的种植，花椒树耐干旱能力强，适宜在山地丘陵种植，能够带来较好的自然和经济效益，对种植户而言不仅是对国家退耕还林政策的积极响应，也可以带来较高的经济收入，并且花椒树管护用工量少，适合大规模种植。但因花椒书长满皮刺，且花椒果穗生长位置靠近树枝皮刺处，采摘难度大，长期以来采摘收获以纯手工居多，人工逐个“掐”摘下花椒果穗，劳动强度大，采摘工手指经常会被刺破，疼痛难忍，而且采摘效率低。目前也有一些研究花椒分离装置的，但是容易出现刀片卡住花椒的情况，不仅采摘效率低，而且容易造成机器的故障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带压紧力的花椒分离装置，为了解决传统手工采摘花椒难度大，劳动强度大，采摘工手指经常会被刺破，采摘效率低的不足，机器采摘容易出现刀片卡住花椒的情况。本发明设计了一种带压紧力的花椒分离装置，采用电机驱动，利用压盖和分离辊组件的共同作用实现花椒粒与花椒果穗的分离，多把分离刀片循环动作，模仿“掐”摘的动作，花椒果柄可以顺利的进入梳齿的齿槽中的同时不漏采摘花椒粒；避免了花椒卡在刀片上，整个采摘过程只需要单手操作，有效的避免了机器故障，提高了采摘效率，且显著提高了采摘舒适性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种带压紧力的花椒分离装置，包括压紧装置、支架、分离辊组件、分离刀片，所述压紧装置设置在分离辊组件的上方，压紧装置与花椒采摘机连接，所述支架固定设置在花椒采摘机的内部，在支架之间设置有分离辊组件，所述分离辊组件与支架转动连接，在分离辊组件上固定设置有分离刀片，所述分离刀片设置为多个，角度可调。

所述压紧装置设置为压盖，压盖的一端与花椒采摘机的开合装置铰接。

所述压盖包括前盖和后盖，所述后盖的后部通过螺栓固定在花椒采摘机的外壳体上端，后盖的前部通过销轴A铰接在前盖的后部；连杆系通过销轴B与外壳体铰接，通过销轴C与后盖铰接，通过销轴D连接前盖，在压盖的前盖上部设置有长槽，销轴D可在上部的长槽中滑动。

所述支架包括支架A、支架B，所述支架A设置为“L”形结构，所述支架A和支架B相对设置、固定连接、形成凹槽结构，在支架A的上部设置有长孔，在支架A和支架B的上部分别设置有圆孔，两圆孔同轴设置。

所述分离辊组件包括挡板B、刀片固定杆、分离辊、联轴器、轴承A、轴承B、电机和电机安装筒，其中挡板B设置有多个安装角，每个安装角均设置有安装角圆柱，刀片固定杆的一端通过侧板安装在挡板B的安装角圆柱上，且可以绕安装角圆柱转动，所述分离辊设置为两端对称结构，分离辊也设置有多个安装角，且每个安装角上均设置有安装孔，刀片固定杆插入分离辊上对应的两个安装孔中，分离辊的一端与支架B转动连接；每一根刀片固定杆上都设有长槽，长槽内固定安装分离刀片，分离辊上安装的刀片固定杆数量与分离刀片数量相等。所述分离辊设置为中空结构，在分离辊的中空结构中设置有电机安装筒，分离辊通过轴承B固定在电机安装筒上，电机安装筒的一端固定设置在支架B上，在电机安装筒的内部固定设置有电机，电机的动力输出轴上设置有联轴器，联轴器安装在轴承A中，轴承A固定设置在支架A中，电机与开关连接，开关控制电机的通断电，刀片固定杆转动轴线与分离辊的转动轴线平行，刀片固定杆的侧板带动挡板B转动，并且挡板B的安装角圆柱轴线与分离辊转动轴线平行。

所述分离辊组件还包括挡板A，挡板A上具有数个限位特征，调整螺栓穿过支架A上的长孔和挡板A拧入螺母中，挡板A将与支架A固定在一起，挡板B绕限位特征的中心转动，挡板A可以通过调整螺栓在长孔内小范围内转动，分离刀片在与铅锤方向-5°～5°的范围内可调，挡板B以平行于分离辊转动轴线的转动轴旋转，刀片固定杆转动轴线与挡板B的安装角圆柱轴线的距离为L，挡板B转动轴线与分离辊转动轴线的距离为L＇；满足 L= L＇。

所述分离刀片设置为长条形梳齿状，分离刀片梳齿的高度H的范围为，0.2cm≤梳齿的高度H ≤5cm；梳齿的齿间隙宽K1的范围为0.15cm≤梳齿的齿间隙宽K1≤0.5cm，梳齿的宽度K2的范围为0.1cm≤梳齿的宽度K2≤0.8cm。

优选的，所述分离刀片还包括刀片，在梳齿板之间固定设置有刀片，刀片的刀刃露于梳齿底部。

所述刀片长度大于1cm且小于10cm。

所述刀片固定杆可以自由转动。

所述挡板B、分离辊的安装角数量与刀片固定杆的数量一致。

优选的，挡板B设置有6个安装角。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明电机控制分离辊转动与停止，由压紧装置将花椒穗限制在分离滚作用范围内，利用压盖和分离辊组件的共同作用实现花椒粒与花椒果穗的分离，伴随着分离辊的转动，花椒果柄进入到梳齿的齿间隙中，刀片刃口的运动方向与花椒果柄径向方向垂直，所以拉拽力的大小是最优的，分离刀片在切割花椒果柄时始终具有最佳的切割效果。最终分离后的花椒落入集果仓中收集，本发明结构简单，操作方便，模仿花椒“掐”摘的动作，整个采摘过程只需要单手操作，避免了手工操作刺伤的危险，并且提高了采摘效率，分离刀片梳齿的高度H的范围设置、梳齿的齿间隙宽K1的范围设置，使得梳齿在宽度方向上可以有效挡住花椒粒，并且花椒果柄可以顺利的进入梳齿的齿槽中的同时不漏采摘花椒粒；梳齿的宽度K2的范围设置保证了梳齿具有一定的强度且具有一定数量的齿槽。避免了花椒卡在刀片上。

附图说明

图1是本发明安装在花椒采摘机上的立体结构示意图；

图2是分离辊组件的结构示意图；

图3是图2的爆炸图；

图4是本发明分离刀片的结构示意图；

图5是本发明所述的花椒采摘机的工作状态示意图；

图中：1、外壳体， 2、销轴A，3、销轴B，4、连杆系， 5、复位装置，6、开关，7、后盖，8、销轴C，9、销轴D，10、压盖，11、分离辊组件，11.1、支架A，11.2、调整螺栓，11.3、挡板A，11.4、挡板B，11.5、刀片固定杆，11.6、分离刀片，11.6.1、梳齿板，11.6.2、刀片，11.7、分离辊，11.8、支架B，11.9、联轴器，11.10、轴承A，11.11、轴承B，11.12、电机，11.13、电机安装筒，H、梳齿的高度，K₁、梳齿的齿间隙宽，K2、梳齿的宽度。

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。

结合图1—5所示，本发明所述的带压紧力的花椒分离装置，包括压紧装置、支架、分离辊组件11、分离刀片11.6，所述压紧装置设置在分离辊组件11的上方，花椒枝叶进入花椒采摘机后，由压紧装置将花椒穗限制在分离滚作用范围内，所述支架固定设置在花椒采摘机的内部，在支架之间设置有分离辊组件11，所述分离辊组件11与支架转动连接，在分离辊组件11上固定设置有分离刀片11.6，所述分离刀片设置为多个，角度可调。花椒进入花椒采摘机后，花椒或者花椒枝叶卡在分离刀片上，分离辊组件11转动，在转动的过程中花椒卡在分离刀片上，转动到一定角度后花椒从枝叶上分离，压紧装置给花椒穗施加压紧力，分离辊组件11的转动给花椒一个拉拽力，模仿手工采摘的拉拽过程，在拉拽的同时，分离刀片对花椒的颈部提供一个剪切力，由压紧装置将花椒穗限制在分离滚作用范围内，利用压盖和分离辊组件11的共同作用实现花椒粒与花椒果穗的分离，模仿手工采摘过程的掐的动作，更加高效的进行采摘。压紧装置优选设置为压盖10，压盖的一端与花椒采摘机的开合装置铰接。压盖10包括前盖和后盖7，所述后盖7的后部通过螺栓固定在花椒采摘机的外壳体1上端，后盖7的前部通过销轴A2铰接在前盖的后部；连杆系4通过销轴B3与外壳体1铰接，通过销轴C8与后盖7铰接，通过销轴D9连接前盖，在压盖10的前盖上部设置有长槽，销轴D9可在上部的长槽中滑动，由于前盖的转动中心与连杆系4中和其连接的杆的转动中心不同轴，所以必须设置长槽才能使前盖正常开启。支架包括支架A11.1、支架B11.8，所述支架A11.1设置为“L”形结构，所述支架A11.1和支架B11.8相对设置、固定连接、形成凹槽结构，在支架A11.1的上部设置有长孔，在支架A11.1和支架B11.8的上部分别设置有圆孔，两圆孔同轴设置。分离辊组件11包括挡板B11.4、刀片固定杆11.5、分离辊11.7、联轴器11.9、轴承A11.10、轴承B11.11、电机11.12和电机安装筒11.13，其中挡板B11.4设置有多个安装角，每个安装角均设置有安装角圆柱，刀片固定杆11.5的一端通过侧板安装在挡板B11.4的安装角圆柱上，且可以绕安装角圆柱转动，且刀片固定杆11.5可以自由转动，使得分离辊组件11可以平滑的转动。所述分离辊11.7设置为两端对称结构，分离辊11.7也设置有多个安装角，且每个安装角上均设置有安装孔，刀片固定杆11.5插入分离辊11.7上对应的两个安装孔中，分离辊11.7的一端与支架B11.8转动连接；每一根刀片固定杆11.5上都设有长槽，长槽内固定安装分离刀片11.6，分离辊11.7上安装的刀片固定杆11.5数量与分离刀片11.6数量相等。所述分离辊11.7设置为中空结构，在分离辊11.7的中空结构中设置有电机安装筒11.13，分离辊11.7通过轴承B11.11固定在电机安装筒11.13上，电机安装筒11.13的一端固定设置在支架B11.8上，在电机安装筒11.13的内部固定设置有电机11.12，电机11.12的动力输出轴上设置有联轴器11.9，联轴器11.9安装在轴承A11.10中，轴承A11.10固定设置在支架A11.1中，电机11.12与开关6连接，开关6控制电机11.12的通断电。当电机11.12通电后带动联轴器11.9转动，联轴器11.9带动分离辊11.7转动，刀片固定杆11.5在分离辊11.7的安装圆孔中转动，转动的过程中刀片固定杆11.5转动轴线与分离辊11.7的转动轴线平行，刀片固定杆11.5的侧板带动挡板B11.4转动，并且挡板B11.4的安装角圆柱轴线与分离辊11.7转动轴线平行，刀片固定杆11.5转动轴线与挡板B11.4的安装角圆柱轴线的距离为L。所述分离辊组件11还可包括挡板A11.3，挡板A11.3上具有三个短圆柱形限位特征，用于限制挡板B11.4的位置，调整螺栓11.2穿过支架A11.1上的长孔和挡板A11.3拧入螺母中，挡板A11.3将与支架A11.1固定在一起，挡板B11.4将绕限位特征的中心转动。挡板A11.3可以通过调整螺栓11.2在长孔内小范围内转动，用于调节挡板B11.4的位置，最终使分离刀片11.6在与铅锤方向-5°～5°的范围内可调，以适应不同品种花椒的采摘需要。调节挡板A11.3的角度，挡板A11.3使挡板B11.4以平行于分离辊11.7转动轴线的转动轴旋转，使得转动顺畅。挡板B11.4在挡板A11.3的作用下绕平行于分离辊11.7转动轴线的轴线转动，且挡板B11.4转动轴线与分离辊11.7转动轴线的距离为L＇；满足 L= L＇，以保证多把分离刀片11.6在转动过程中始终保持平行状态，使分离刀片11.6对花椒的切割作用可以控制。

所述分离刀片11.6设置为长条形梳齿状，有利于花椒粒与花椒穗的分离。分离刀片11.6梳齿的高度H的范围为，0.2cm≤梳齿的高度H ≤5cm，最小值0.2cm与花椒粒半径近似，最大值5cm使整个手持花椒机尺寸不至于过大，取这个范围能够保证梳齿在高度方向上有效挡住花椒粒且整机尺寸不至于过大；梳齿的齿间隙宽K1的范围为0.15cm≤梳齿的齿间隙宽K1≤0.5cm，使得梳齿在宽度方向上可以有效挡住花椒粒，并且花椒果柄可以顺利的进入梳齿的齿槽中，最小值0.15cm使得花椒果柄可以顺利进入梳齿的尺寸中，大于最大值0.5cm花椒粒将会漏过梳齿；梳齿的宽度K2的范围为0.1cm≤梳齿的宽度K2≤0.8cm，此范围值的设置是为了保证梳齿具有一定的强度且具有一定数量的齿槽。避免了花椒卡在分离刀片上。优选的，分离刀片11.6还可增设刀片11.6.2，在梳齿板11.6.1之间固定设置有刀片11.6.2，刀片11.6.2的刀刃露于梳齿底部，此结构更有利于轻松的花椒粒与花椒穗的分离，避免用力拉拽花椒穗，在采摘过程中，在分离辊11.7转动的过程中，分离刀片11.6向花椒果柄施加剪切力和拉拽力。伴随着分离辊11.7的转动，花椒果柄进入到梳齿的齿间隙中，由于分离刀片11.6.2刃口的运动方向与花椒果柄径向方向垂直，所以分离刀片11.6.2在切割花椒果柄时始终具有最佳的切割效果；花椒果不能穿过梳齿的齿间隙，没有被切断的花椒果柄会拉拽花椒果穗向分离辊11.7转动的方向运动，由于分离刀片11.6.2始终与花椒果柄径向方向垂直，所以拉拽力的大小是最优的；花椒果穗受到的拉力在逐渐增加，花椒果柄将越来越容易被分离刀片11.6.2刃口切断，最终分离后的花椒落入集果仓中。所述刀片11.6.2长度大于1cm且小于10cm，1cm的长度适合果穗小的花椒品种，10cm适合果穗特别大的花椒品种，1cm～10cm的取值范围适合常见的一般花椒品种。挡板B11.4、分离辊11.7的安装角数量与刀片固定杆11.5的数量一致，设置为6个。

开合装置优选设置为连杆系4，所述连杆系4包括杆A，杆B和杆C，杆A的一端与手柄铰接，杆A的另一端与杆B的一端通过销轴铰接，杆B的另一端与杆C的一端通过销轴铰接，杆C的另一端与压盖10铰接。在开合装置与手柄之间固定设置有复位装置5，复位装置5可采用复位弹簧。

如图4所示，花椒采摘机在进行花椒采摘时，首先将本发明所述的花椒采摘机伸出至花椒穗进入压盖下方，随后人手四指向杆A施力至压盖下端面贴紧外壳体1上端面，拇指按动开关6，电机11.12通电，分离辊组件11转动，实现花椒粒与花椒果穗的分离，刀片11.6.2将花椒果穗果柄切断，花椒果落入集果仓中。手持式花椒采摘机完成一次采摘后人手四指松开杆A，杆A将在复位弹簧的推力作用下复位，压盖也将复位，等待进行下一次采摘动作。

传统手工采摘花椒一人一天可采摘50斤花椒，安装了本发明所述的带压紧力的花椒分离装置的花椒采摘机，一人一天可采摘100斤花椒，有效的提高了采摘效率，并显著增加了采摘舒适度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种带压紧力的花椒分离装置，其特征在于：包括压紧装置、支架、分离辊组件（11）、分离刀片（11.6），所述压紧装置设置在分离辊组件（11）的上方，压紧装置与花椒采摘机连接，所述支架固定设置在花椒采摘机的内部，在支架之间设置有分离辊组件（11），所述分离辊组件（11）与支架转动连接，在分离辊组件（11）上固定设置有分离刀片（11.6），所述分离刀片（11.6）设置为多个，角度可调；所述分离辊组件（11）包括挡板B（11.4）、刀片固定杆（11.5）、分离辊（11.7）、联轴器（11.9）、轴承A（11.10）、轴承B（11.11）、电机（11.12）和电机安装筒（11.13），其中挡板B（11.4）设置有多个安装角，每个安装角均设置有安装角圆柱，刀片固定杆（11.5）的一端通过侧板安装在挡板B（11.4）的安装角圆柱上，且可以绕安装角圆柱转动，所述分离辊（11.7）设置为两端对称结构，分离辊（11.7）也设置有多个安装角，且每个安装角上均设置有安装孔，刀片固定杆（11.5）插入分离辊（11.7）上对应的两个安装孔中，分离辊（11.7）的一端与支架B11.8转动连接；每一根刀片固定杆（11.5）上都设有长槽，长槽内固定安装分离刀片（11.6），分离辊（11.7）上安装的刀片固定杆（11.5）数量与分离刀片（11.6）数量相等，所述分离辊（11.7）设置为中空结构，在分离辊（11.7）的中空结构中设置有电机安装筒（11.13），分离辊(11.7)通过轴承B(11.11)固定在电机安装筒（11.13）上，电机安装筒（11.13）的一端固定设置在支架B（11.8）上，在电机安装筒（11.13）的内部固定设置有电机（11.12），电机（11.12）的动力输出轴上设置有联轴器（11.9），联轴器（11.9）安装在轴承A（11.10）中，轴承A（11.10）固定设置在支架A（11.1）中，电机（11.12）与开关（6）连接，开关（6）控制电机（11.12）的通断电，刀片固定杆（11.5）转动轴线与分离辊（11.7）的转动轴线平行，刀片固定杆（11.5）的侧板带动挡板B（11.4）转动，并且挡板B（11.4）的安装角圆柱轴线与分离辊（11.7）转动轴线平行；所述支架包括支架A（11.1）、支架B（11.8），所述支架A（11.1）设置为“L”形结构，所述支架A（11.1）和支架B（11.8）相对设置、固定连接、形成凹槽结构，在支架A（11.1）的上部设置有长孔，在支架A（11.1）和支架B（11.8）的上部分别设置有圆孔，两圆孔同轴设置。

2.根据权利要求1所述的带压紧力的花椒分离装置，其特征在于：所述压紧装置设置为压盖（10），压盖的一端与花椒采摘机的开合装置铰接。

3.根据权利要求2所述的带压紧力的花椒分离装置，其特征在于：所述压盖（10）包括前盖和后盖（7），所述后盖（7）的后部通过螺栓固定在花椒采摘机的外壳体（1）上端，后盖（7）的前部通过销轴A（2）铰接在前盖的后部；连杆系（4）通过销轴B（3）与外壳体（1）铰接，通过销轴C（8）与后盖（7）铰接，通过销轴D（9）连接前盖，在压盖（10）的前盖上部设置有长槽，销轴D（9）可在上部的长槽中滑动。

4.根据权利要求1所述的带压紧力的花椒分离装置，其特征在于：所述分离辊组件（11）还包括挡板A（11.3），挡板A（11.3）上具有数个限位特征，调整螺栓（11.2）穿过支架A（11.1）上的长孔和挡板A（11.3）拧入螺母中，挡板A（11.3）将与支架A（11.1）固定在一起，挡板B（11.4）绕限位特征的中心转动，挡板A（11.3）可以通过调整螺栓（11.2）在长孔内小范围内转动，分离刀片（11.6）在与铅锤方向-5°～5°的范围内可调，挡板B（11.4）以平行于分离辊（11.7）转动轴线的转动轴旋转，刀片固定杆（11.5）转动轴线与挡板B（11.4）的安装角圆柱轴线的距离为L，挡板B（11.4）转动轴线与分离辊（11.7）转动轴线的距离为L＇；满足 L= L＇。

5.根据权利要求1所述的带压紧力的花椒分离装置，其特征在于：所述分离刀片（11.6）设置为长条形梳齿状，分离刀片（11.6）梳齿的高度H的范围为，0.2cm≤梳齿的高度H ≤5cm，梳齿的齿间隙宽K1的范围为0.15cm≤梳齿的齿间隙宽K1≤0.5cm，梳齿的宽度K2的范围为0.1cm≤梳齿的宽度K2≤0.8cm。

6.根据权利要求5所述的带压紧力的花椒分离装置，其特征在于：所述分离刀片（11.6）还包括刀片（11.6.2），在梳齿板（11.6.1）之间固定设置有刀片（11.6.2），刀片（11.6.2）的刀刃露于梳齿底部；所述刀片（11.6.2）长度大于1cm且小于10cm。

7.根据权利要求1所述的带压紧力的花椒分离装置，其特征在于：所述刀片固定杆（11.5）可以自由转动。

8.根据权利要求1所述的带压紧力的花椒分离装置，其特征在于：所述挡板B（11.4）、分离辊（11.7）的安装角数量与刀片固定杆（11.5）的数量一致。