CN110682342A - 西兰花差速分选及二次均匀切块装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了西兰花差速分选及二次均匀切块装置与方法。现有机器不适合进行西兰花二次切块。本发明包括差速圆带、螺旋杆、隔板输送带、倾斜滑道和圆盘切刀；倾斜滑道位于隔板输送带下方。本发明方法：两根差速圆带差速输送并分选西兰花，分选后落入两根螺旋杆之间的西兰花在螺旋相反的两根螺旋杆转动作用下最长边转到与螺旋杆轴线平行时逐个落入隔板输送带的相邻两块横隔板之间；西兰花被隔板输送带输送到斜边位置时进入倾斜滑道；圆盘切刀进行西兰花的二次切块。本发明利用两根差速圆带对西兰花自动分选，利用两根螺旋杆对西兰花自动调整方位，隔板输送带的横隔板保持西兰花方位；带圆角的倾斜滑道让西兰花在倾斜滑道中居中，提高切块均匀性。

Description

西兰花差速分选及二次均匀切块装置与方法

技术领域

本发明属于蔬菜加工技术领域，具体涉及西兰花一次切块后仍存在大块西兰花而进行二次切块的机械装置与方法。

背景技术

西兰花营养丰富，具有抗癌、延缓衰老等作用，是最受民众青睐的蔬菜之一，其种植面积不断扩大，逐步形成了一些出口导向型的西兰花产地。由于西兰花收获期较短且采摘后极不易保存，需要尽快加工处理。目前国内外存在的西兰花切块机普遍一次切块后仍存在物理尺寸超过50mm的大块西兰花，需要人工进行二次切块，现有的机器不适合进行二次切块。为了西兰花切块更高效、更均匀，需要实现西兰花二次切块机械化，从而提升切块的整体效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对一次切块后西兰花进行二次切块的机械装置与方法。

本发明西兰花差速分选及二次均匀切块装置，包括机架、筛选机构、调整姿态机构、输送机构、倾斜滑道和切块机构。

所述的筛选机构包括电动机和带传动机构；所述的带传动机构包括主动轴、主动带轮、从动轴一、从动轴二、从动带轮一、从动带轮二和差速圆带；主动轴与从动轴一和从动轴二均平行设置，主动轴、从动轴一和从动轴二均与机架构成转动副；所述的主动轴与电动机的输出轴固定，电动机的底座固定在机架上；所述的主动带轮固定在主动轴上，从动轴一上间距固定有两个从动带轮一，从动带轮二固定在从动轴二上；两个从动带轮一分别通过一根差速圆带与主动带轮和从动带轮二连接；d₁＞d₂，d₁为与从动带轮二传动的从动带轮一的直径，d₂为与主动带轮传动的从动带轮一的直径；两根差速圆带的间距在45mm以内。

所述的调整姿态机构包括螺旋杆、同步带机构一和同步带机构二；输送机构的输送电机经同步带机构一带动其中一根螺旋杆，两根螺旋杆通过同步带机构二连接；两根螺旋杆间距设置且螺旋方向相反，均通过轴承支承在轴承座上，所述的轴承座固定在机架上；两根螺旋杆均设置在差速圆带的输出端下方；所述螺旋杆的螺旋线截面为梯形；两根螺旋杆之间的距离在70～80mm中取值。

所述的输送机构包括输送电机、输送带轮轴、输送带轮和隔板输送带。三根输送带轮轴呈直角三角形排布，且均与机架构成转动副，该直角三角形的一条直角边水平设置并位于最顶部，斜边朝向下设置；三根输送带轮轴均与调整姿态机构的螺旋杆平行设置，其中一根输送带轮轴与输送电机的输出轴固定，输送电机的底座固定在机架上；每根输送带轮轴上固定有两个输送带轮，三根输送带轮轴上轴向位置对应的三根输送带轮为一组，并通过一根隔板输送带连接，轴向位置对应的另一组输送带轮通过另一根隔板输送带连接；隔板输送带设置在两根螺旋杆下方，且两根隔板输送带间距设置；隔板输送带的横隔板与螺旋杆之间设有间距；所述横隔板的高度在90～100mm中取值；相邻横隔板的距离比两根螺旋杆之间的距离大1mm；两隔板输送带的宽度之和在80～90mm中取值；与隔板输送带斜边平行的倾斜滑道固定在机架上，位于隔板输送带下方，与隔板输送带的横隔板间距设置；所述倾斜滑道的底端位置开设有长条形槽口；所述倾斜滑道的两侧均设有一体成型的侧板，侧板高度大于或等于隔板输送带的横隔板高度；两块侧板关于长条形槽口对称设置；所述的倾斜滑道与两侧侧板之间均倒有圆角。

所述的切块机构包括切块电机和圆盘切刀。所述的圆盘切刀固定在中心轴上；所述的中心轴通过轴承支承在凸台支座上，并与切块电机的输出轴固定；凸台支座固定在机架上；所述圆盘切刀的底部穿过两根隔板输送带之间的间隙和倾斜滑道的长条形槽口。

进一步，d₁＝0.7d₂。

进一步，所述同步带机构一的两个同步带轮分别与螺旋杆和输送电机的输出轴固定，且同步带机构一的两个同步带轮通过同步带机构一的同步带连接。

进一步，所述同步带机构二的两个同步带轮与两根螺旋杆分别固定，且同步带机构二的两个同步带轮通过同步带机构二的同步带连接。

进一步，所述倾斜滑道的长度小于隔板输送带的斜边长度。

该西兰花差速分选及二次均匀切块装置的分选与二次切块方法，具体如下：

一次切块后的西兰花由间距设置且传送速度不同但方向相同的两根差速圆带输入端输入；带传动机构由电动机驱动，带传动机构的两根差速圆带不停地输送西兰花，一部分最长边小于两根差速圆带间隙的西兰花直接从两根差速圆带的间隙中下落至收集箱一，还有一部分最短边小于两根差速圆带间隙的西兰花则因两根差速圆带之间的速度差发生错位，也从两根差速圆带的间隙中下落至收集箱一，剩余的西兰花通过两根差速圆带的输送落入两根螺旋杆之间，至此完成西兰花差速分选过程；输送电机经同步带机构一带动其中一根螺旋杆转动，两根螺旋杆通过同步带机构二传输动力，使得两根螺旋杆同向旋转；但由于两根螺旋杆的螺旋方向相反，西兰花在两根螺旋杆转动作用下自动调整方位，使得西兰花最长边不停转向螺旋杆轴线方向，直到与螺旋杆轴线平行时逐个落入隔板输送带的相邻两块横隔板之间；输送机构由输送电机驱动，输送机构的隔板输送带将相邻两块横隔板之间的西兰花输送到斜边位置时，相邻两块横隔板之间的西兰花进入倾斜滑道；带圆角的倾斜滑道将西兰花调整到倾斜滑道的居中位置；当西兰花滑至由切块电机驱动不断旋转的圆盘切刀处时，圆盘切刀进行西兰花的二次切块；二次切块后的西兰花沿着倾斜滑道输出至收集箱二，至此完成西兰花二次切块过程。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明通过两根差速圆带的差速输送，使得在差速圆带上的西兰花改变姿态，从而通过差速圆带间距对西兰花进行筛选，实现了对一次切块后西兰花的有效、高速、自动分选，小块的西兰花直接从两根差速圆带间距掉落，大块的西兰花在差速圆带上向前排队有序输送。

2、本发明通过两根螺旋方向相反的螺旋杆传动，实现西兰花二次切块前的定向输送，使得大块的西兰花进入两根螺旋杆间自动调整方位，西兰花尺寸大的方向始终和螺旋杆平行，方便后续进行有效二次切块(切割方向垂直于螺杆轴线方向)。

3、本发明通过隔板输送带的横隔板控制相邻两块西兰花的距离并保持西兰花的方位，并且在切割西兰花时，提供推动力。

4、带圆角的倾斜滑道能更好地调整西兰花的姿态，让西兰花在倾斜滑道中居中，有利于圆盘切刀从西兰花块中间切开，提高切块的均匀性。

附图说明

图1-1是本发明装置的一个侧视立体图；

图1-2是本发明装置的另一个侧视立体图；

图2-1是西兰花大块的最长边和高度尺寸标注示意图；

图2-2是西兰花大块的最短边尺寸标注示意图；

图3是本发明中筛选机构的结构示意图；

图4是本发明中调整姿态机构的结构示意图；

图5是本发明的倾斜滑道示意图；

图6是本发明的输送机构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-1和图1-2所示，西兰花差速分选及二次均匀切块装置，包括机架、筛选机构、调整姿态机构、输送机构、倾斜滑道6和切块机构。

如图3所示，筛选机构包括电动机1和带传动机构；带传动机构包括主动轴、主动带轮、从动轴一、从动轴二、从动带轮一、从动带轮二和差速圆带2；主动轴与从动轴一和从动轴二均平行设置，主动轴、从动轴一和从动轴二均与机架构成转动副；主动轴与电动机1的输出轴固定，电动机1的底座固定在机架上；主动带轮固定在主动轴上，从动轴一上间距固定有两个从动带轮一，从动带轮二固定在从动轴二上；两个从动带轮一分别通过一根差速圆带2与主动带轮和从动带轮二连接；设计两个不同直径的从动带轮一，从而使两根差速圆带2实现同向差速传动；本实施例中，设计d₁＝0.7d₂，d₁为与从动带轮二传动的从动带轮一的直径，d₂为与主动带轮传动的从动带轮一的直径；差速的目的是防止出现两颗西兰花小块并排挤压或层叠情况；两根差速圆带2的间距大小可以根据西兰花所需切块的大小来设计，根据食品加工要求，西兰花块物理尺寸不能超过50mm，并且，如图2-1和2-2所示，由于同一个西兰花大块最短边b和最长边a尺寸相差不大，因此，本发明将两根差速圆带2的间距限定在45mm以内，足以阻挡西兰花块物理尺寸超过50mm的大块；差速圆带在实现筛选的同时将筛选后的西兰花大块逐个输送进入调整姿态机构。

如图1和4所示，调整姿态机构包括螺旋杆3、同步带机构一和同步带机构二；输送机构的输送电机4经同步带机构一带动其中一根螺旋杆3，两根螺旋杆3通过同步带机构二连接；同步带机构一的两个同步带轮分别与螺旋杆3和输送电机4的输出轴固定，且同步带机构一的两个同步带轮通过同步带机构一的同步带连接；同步带机构二的两个同步带轮与两根螺旋杆3分别固定，且同步带机构二的两个同步带轮通过同步带机构二的同步带连接；两根螺旋杆3间距设置且螺旋方向相反，均通过轴承支承在轴承座上，轴承座固定在机架上；两根螺旋杆3均设置在差速圆带2的输出端下方；为了让西兰花大块的最长边a(如图2-1所示，图2-1中，c代表西兰花大块的高度)和输送机构的隔板输送带输送方向垂直，螺旋杆的螺旋线截面为梯形；两根螺旋杆之间的距离在70～80mm中取值，两根螺旋杆之间的距离设计时应当小于同一批中大部分西兰花大块的最长边a，并大于大部分西兰花大块的最短边b(如图2-2所示)；螺旋杆起到摆正姿态的作用，使西兰花大块能逐个有序地进入隔板输送带的横隔板之间，若差速圆带2上传输的西兰花大块的最长边a平行于差速圆带2的传输方向，则该西兰花大块掉落至螺旋杆时，在两根螺旋杆作用下不停将最长边a转向螺旋杆轴向，从而由两根螺旋杆之间掉入输送机构的隔板输送带上相邻两块横隔板之间。

如图1、5和6所示，输送机构包括输送电机4、输送带轮轴、输送带轮和隔板输送带5。三根输送带轮轴呈直角三角形排布，且均与机架构成转动副，该直角三角形的一条直角边水平设置并位于最顶部，斜边朝向下设置；三根输送带轮轴均与调整姿态机构的螺旋杆3平行设置，其中一根输送带轮轴与输送电机4的输出轴固定，输送电机4的底座固定在机架上；每根输送带轮轴上固定有两个输送带轮，三根输送带轮轴上轴向位置对应的三根输送带轮为一组，并通过一根隔板输送带5连接，轴向位置对应的另一组输送带轮通过另一根隔板输送带5连接；隔板输送带设置在两根螺旋杆3下方，且两根隔板输送带间距设置；隔板输送带为成熟的现有技术，由基带、挡边和横隔板组成，隔板输送带上布置有等距排布的多块横隔板；隔板输送带的横隔板与螺旋杆3之间设有间距，该间距保证横隔板与螺旋杆3不接触即可，不要让西兰花大块落差太大，以免导致调整姿态机构调整好的西兰花大块姿态又发生偏转；横隔板的高度在90～100mm中取值，保证让西兰花大块与螺旋杆3不接触；相邻横隔板的距离比两根螺旋杆之间的距离大1mm，既保证西兰花大块顺利落入相邻横隔板之间，又避免西兰花大块姿态发生偏转；两隔板输送带的宽度之和在80～90mm中取值，只要保证能容纳下西兰花大块的最长边a即可；隔板输送带的设计是为了西兰花大块能被逐个输送并且在必要时横隔板提供推力。与隔板输送带斜边平行的倾斜滑道固定在机架上，位于隔板输送带下方，与隔板输送带的横隔板间距设置，该间距保证倾斜滑道与隔板输送带的横隔板不相互接触即可，不能太大，以免西兰花大块掉落出来；倾斜滑道的长度小于隔板输送带的斜边长度；倾斜滑道的底端位置开设有长条形槽口，用于穿过切块机构的圆盘切刀7；倾斜滑道6两侧均设有一体成型的侧板，侧板高度大于或等于隔板输送带的横隔板高度，其主要目的是让西兰花大块能全部受侧板阻挡，避免从倾斜滑道的侧部滑出；两块侧板关于长条形槽口对称设置；倾斜滑道6与两侧侧板之间均倒有圆角。

如图1所示，切块机构包括切块电机和圆盘切刀7。圆盘切刀7固定在中心轴上；中心轴通过轴承支承在凸台支座上，并与切块电机的输出轴固定；凸台支座固定在机架上；圆盘切刀7底部穿过两根隔板输送带之间的间隙和倾斜滑道的长条形槽口；在切块电机的驱动下，圆盘切刀7绕中心轴旋转，将西兰花大块切成两半。

该西兰花差速分选及二次均匀切块装置的分选与二次切块方法，具体如下：

一次切块后的西兰花由间距设置且传送速度不同但方向相同的两根差速圆带2输入端输入；带传动机构由电动机1驱动，带传动机构的两根差速圆带2不停地输送西兰花，一部分最长边小于两根差速圆带2间隙的西兰花直接从两根差速圆带2的间隙中下落至收集箱一9，还有一部分最短边小于两根差速圆带2间隙的西兰花则因两根差速圆带2之间的速度差发生错位，也从两根差速圆带2的间隙中下落至收集箱一，剩余的西兰花通过两根差速圆带2的输送落入两根螺旋杆3之间，至此完成西兰花差速分选过程；输送电机4经同步带机构一带动其中一根螺旋杆3转动，两根螺旋杆3通过同步带机构二传输动力，使得两根螺旋杆3同向旋转；但由于两根螺旋杆3的螺旋方向相反，西兰花在两根螺旋杆3转动作用下自动调整方位，使得西兰花最长边不停转向螺旋杆轴线方向，直到与螺旋杆轴线平行时逐个落入隔板输送带的相邻两块横隔板之间；输送机构由输送电机4驱动，输送机构的隔板输送带5将相邻两块横隔板之间的西兰花输送到斜边位置时，相邻两块横隔板之间的西兰花进入倾斜滑道6；带圆角的倾斜滑道6将西兰花调整到倾斜滑道6的居中位置；当西兰花滑至由切块电机驱动不断旋转的圆盘切刀7处时，圆盘切刀7进行西兰花的二次切块；二次切块后的西兰花沿着倾斜滑道6输出至收集箱二8，至此完成西兰花二次切块过程。

Claims (6)

1.西兰花差速分选及二次均匀切块装置，包括机架、输送机构、倾斜滑道和切块机构，其特征在于：还包括筛选机构和调整姿态机构；

所述的筛选机构包括电动机和带传动机构；所述的带传动机构包括主动轴、主动带轮、从动轴一、从动轴二、从动带轮一、从动带轮二和差速圆带；主动轴与从动轴一和从动轴二均平行设置，主动轴、从动轴一和从动轴二均与机架构成转动副；所述的主动轴与电动机的输出轴固定，电动机的底座固定在机架上；所述的主动带轮固定在主动轴上，从动轴一上间距固定有两个从动带轮一，从动带轮二固定在从动轴二上；两个从动带轮一分别通过一根差速圆带与主动带轮和从动带轮二连接；d₁＞d₂，d₁为与从动带轮二传动的从动带轮一的直径，d₂为与主动带轮传动的从动带轮一的直径；两根差速圆带的间距在45mm以内；

所述的调整姿态机构包括螺旋杆、同步带机构一和同步带机构二；输送机构的输送电机经同步带机构一带动其中一根螺旋杆，两根螺旋杆通过同步带机构二连接；两根螺旋杆间距设置且螺旋方向相反，均通过轴承支承在轴承座上，所述的轴承座固定在机架上；两根螺旋杆均设置在差速圆带的输出端下方；所述螺旋杆的螺旋线截面为梯形；两根螺旋杆之间的距离在70～80mm中取值；

所述的输送机构包括输送电机、输送带轮轴、输送带轮和隔板输送带；三根输送带轮轴呈直角三角形排布，且均与机架构成转动副，该直角三角形的一条直角边水平设置并位于最顶部，斜边朝向下设置；三根输送带轮轴均与调整姿态机构的螺旋杆平行设置，其中一根输送带轮轴与输送电机的输出轴固定，输送电机的底座固定在机架上；每根输送带轮轴上固定有两个输送带轮，三根输送带轮轴上轴向位置对应的三根输送带轮为一组，并通过一根隔板输送带连接，轴向位置对应的另一组输送带轮通过另一根隔板输送带连接；隔板输送带设置在两根螺旋杆下方，且两根隔板输送带间距设置；隔板输送带的横隔板与螺旋杆之间设有间距；所述横隔板的高度在90～100mm中取值；相邻横隔板的距离比两根螺旋杆之间的距离大1mm；两隔板输送带的宽度之和在80～90mm中取值；与隔板输送带斜边平行的倾斜滑道固定在机架上，位于隔板输送带下方，与隔板输送带的横隔板间距设置；所述倾斜滑道的底端位置开设有长条形槽口；所述倾斜滑道的两侧均设有一体成型的侧板，侧板高度大于或等于隔板输送带的横隔板高度；两块侧板关于长条形槽口对称设置；所述的倾斜滑道与两侧侧板之间均倒有圆角；

所述的切块机构包括切块电机和圆盘切刀；所述的圆盘切刀固定在中心轴上；所述的中心轴通过轴承支承在凸台支座上，并与切块电机的输出轴固定；凸台支座固定在机架上；所述圆盘切刀的底部穿过两根隔板输送带之间的间隙和倾斜滑道的长条形槽口。

2.根据权利要求1所述的西兰花差速分选及二次均匀切块装置，其特征在于：d₁＝0.7d₂。

3.根据权利要求1所述的西兰花差速分选及二次均匀切块装置，其特征在于：所述同步带机构一的两个同步带轮分别与螺旋杆和输送电机的输出轴固定，且同步带机构一的两个同步带轮通过同步带机构一的同步带连接。

4.根据权利要求1所述的西兰花差速分选及二次均匀切块装置，其特征在于：所述同步带机构二的两个同步带轮与两根螺旋杆分别固定，且同步带机构二的两个同步带轮通过同步带机构二的同步带连接。

5.根据权利要求1所述的西兰花差速分选及二次均匀切块装置，其特征在于：所述倾斜滑道的长度小于隔板输送带的斜边长度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的西兰花差速分选及二次均匀切块装置的分选与二次切块方法，其特征在于：该方法具体如下：

一次切块后的西兰花由间距设置且传送速度不同但方向相同的两根差速圆带输入端输入；带传动机构由电动机驱动，带传动机构的两根差速圆带不停地输送西兰花，一部分最长边小于两根差速圆带间隙的西兰花直接从两根差速圆带的间隙中下落至收集箱一，还有一部分最短边小于两根差速圆带间隙的西兰花则因两根差速圆带之间的速度差发生错位，也从两根差速圆带的间隙中下落至收集箱一，剩余的西兰花通过两根差速圆带的输送落入两根螺旋杆之间，至此完成西兰花差速分选过程；输送电机经同步带机构一带动其中一根螺旋杆转动，两根螺旋杆通过同步带机构二传输动力，使得两根螺旋杆同向旋转；但由于两根螺旋杆的螺旋方向相反，西兰花在两根螺旋杆转动作用下自动调整方位，使得西兰花最长边不停转向螺旋杆轴线方向，直到与螺旋杆轴线平行时逐个落入隔板输送带的相邻两块横隔板之间；输送机构由输送电机驱动，输送机构的隔板输送带将相邻两块横隔板之间的西兰花输送到斜边位置时，相邻两块横隔板之间的西兰花进入倾斜滑道；带圆角的倾斜滑道将西兰花调整到倾斜滑道的居中位置；当西兰花滑至由切块电机驱动不断旋转的圆盘切刀处时，圆盘切刀进行西兰花的二次切块；二次切块后的西兰花沿着倾斜滑道输出至收集箱二，至此完成西兰花二次切块过程。

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