CN110876478A

CN110876478A - 一种智能化青皮核桃去皮机

Info

Publication number: CN110876478A
Application number: CN201910975541.9A
Authority: CN
Inventors: 薛水晶; 李巨韬; 刘永粲
Original assignee: Tianjin University
Current assignee: Tianjin University
Priority date: 2019-10-14
Filing date: 2019-10-14
Publication date: 2020-03-13

Abstract

本发明公开一种智能化青皮核桃去皮机，包括壳体，壳体包括机盖、机身、底座，通过智能化控制平台控制电机带动减速器旋转，从而带动带轮和皮带运作；去皮过程中，经过去皮滚刀与毛刷配合对青皮核桃进行磨削，残渣直接通过毛刷卷出，经由排出废料挡板，从废料口排出；去皮过程与清洗过程同步进行，通过进/出水口将清水通过进水口接入去皮装置中，在去皮的同时对核桃进行清洗，并将清洗后的污水由出水口排出；去皮后的核桃进入分拣装置中，在核桃遛出的分拣滑板上横向开孔，通过分拣滑板两侧的步进电机控制分拣滑板下方的分拣活动挡板，从而达到控制孔径的目的。

Description

一种智能化青皮核桃去皮机

技术领域

本发明属于植物去皮机械技术领域,具体涉及一种智能化青皮核桃去皮机。

背景技术

青皮核桃去皮机是将核桃青皮去掉而得到脱皮核桃果的机器。

青皮核桃不易保存，在采摘后不能长期存放。如果不能及时对青皮核桃进行去皮处理，其果仁就会发霉变烂，色泽变暗，甚至会变成黑色，这将会严重影响到核桃的质量。

青皮核桃处理过程大多需要经过脱青皮、清洗、分拣等环节，目前对青皮核桃的处理方法主要包括人工处理法和机械自动化处理方法。

采用人工处理方式，不仅人力成本高，而且效率低下，同时在处理过程中核桃青皮的汁液会腐蚀人的皮肤，对皮肤造成伤害，产生的青皮废壳如果处理不当也会对环境造成不良影响。

对于机械自动化处理方法，目前市场上的青皮核桃去皮机大多数功能单一，有些只能实现青皮核桃去皮一项功能，且主要去皮方式有以下四种：

(1)钢丝刷刷皮法

青皮核桃进入工作部件中以一定速度运动时，与钢丝工作部件接触。青皮核桃与钢丝之间产生揉搓、撞击、剪切作用，从而将核桃青皮脱离下来。钢丝刷青皮方法目前主要结构形式有三种：滚筒式青皮脱离、立式圆盘青皮脱离、卧式青皮脱离。其特点是生产率低，去青皮效果不好。

(2)刀片切割脱皮法

主要是通过刀片的切割。通过对青皮核桃的挤压、剪切作用，将核桃青皮脱离下来。这种方法主要是滚筒式青皮脱离。其特点是青皮核桃易破碎，挤压作用力小不易脱青皮，脱青皮效果也不理想。

(3)皮带挤压摩擦脱皮法

采用旋转皮带和内部隔栅的挤压摩擦去皮，青皮核桃与皮带之间产生揉搓、摩擦、挤压，从而将核桃青皮脱离下来。其特点是生产率低，破壳率高，去青皮效果不好。

(4)挤压摩擦刮削脱皮法

主要通过青皮核桃被钢丝摩擦，相互挤压刮去青皮。该装置的缺点是在核桃的长轴方向青皮脱离不干净且工作效率较低，无法实现连续化生产。

从上面可以看出，现有的青皮核桃去皮机虽降可低农户的劳动强度，节省劳动力和劳动成本。但是现有的机器大多现有功能单一，自动化程度低，不能适应不同品种、不同地区、不同硬壳厚度的青皮核桃去皮加工，总体脱净率仍在70％-80％以下，实际原材料破坏率率高达(5)％以上，未能解决核桃实际生产和处理加工过程中的技术难题。

发明内容

针对上述问题，本发明结合青皮核桃处理过程，提供了一种集成去青皮、清洗、分拣功能、操作简单且符合人机工程学的智能化青皮核桃去皮机。

本发明将智能化的控制系统加入到青皮核桃处理过程中。通过智能化控制平台，用户可根据处理的核桃种类输入处理核桃的相关参数，如核桃青皮厚度范围、核桃内壳厚度等调整机器运作参数。运用控制系统对青皮核桃的加工环节进行实时监测，并实现对不同品种青皮核桃的差异化处理，以降低核桃的损坏率，提高青皮核桃加工的脱净率。同时，集成去青皮、清洗、分拣等的操作，通过将智能化自动化与机械化设计结合，达到加工环节优化整合的目的。

本发明提供一种智能化青皮核桃去皮机，该去皮机主要由机体、控制系统、传动系统、去皮系统、筛选系统、清洗系统等组成。

1、机体

机体外形如附图所示，在满足与内部各系统的装配要求的情况下，将人机工程学融入了机体外形的设计，机体内部还包含了机架、隔板等装置，用于各系统的装配。

2、控制系统

控制系统由单片机、触控显示器、操作按键等组成，用于控制各个子系统。

3、传动系统

传动系统主要由一台三相异步电动机和一台二级减速器组成，将动力传输至去皮系统。

4、去皮系统

去皮系统由轴、传动带、轴承、去皮滚刀、毛刷、废料收集板等组成。

(5)、筛选系统

筛选系统由伺服电机、出料板、筛选挡板、出料通道等组成，用于筛选不同尺寸的成品。

6、清洗系统

清洗系统主要由进出水口、软塑管材、阀门组成，进水口外接自来水。

本发明的技术方案如下：一种智能化青皮核桃去皮机，包括壳体，壳体包括机盖、机身、底座，通过智能化控制平台控制电机带动减速器旋转，从而带动带轮和皮带运作；

去皮过程中，经过去皮滚刀与毛刷配合对青皮核桃进行磨削，残渣直接通过毛刷卷出，经由排出废料挡板，从废料口排出；

其中，毛刷由尼龙丝成簇植入套筒，植入的位置具有与斜齿圆柱齿轮类似的旋向特征，可通过自身的旋转传送核桃；

去皮过程与清洗过程同步进行，通过进/出水口将清水通过进水口接入去皮装置中，在去皮的同时对核桃进行清洗，并将清洗后的污水由出水口排出；

去皮后的核桃进入分拣装置中，在核桃遛出的分拣滑板上横向开孔，通过分拣滑板两侧的步进电机控制分拣滑板下方的分拣活动挡板，从而达到控制孔径的目的。

机身一端设置进料斗、进料口，机身另一端设置出料口，在机身的正面设置窥视窗，并在窥视窗上设置进/出水口，在机身反面设置废料口和进/出水口，在靠近减速器的机盖的一侧设置护栏；

壳体的内部包括：主机架、去皮装置、清洗装置、分拣装置；

主机架中，进料口隔板、中央隔板焊接于法兰板上，法兰板与机座通过螺栓紧固连接；

去皮装置位于机架进料口隔板与中央隔板之间，两隔板之间装有若干根轴，中央两根轴与去皮滚刀配合，其余九根与毛刷配合，所有轴在水平面的投影与中央隔板垂直，轴本身与水平面空间夹角1°，去皮装置下部设置排出废料挡板。

清洗装置位于去皮装置正上方。

分拣装置中，中央隔板与出料斗通过螺栓紧固连接，在出料斗下方设置倾斜分拣滑板并在滑板上横向开孔，在分拣滑板两侧分别安装两个伺服电机，伺服电机通过丝杠控制分拣活动挡板的位置，从而控制分拣滑板上开孔的大小以实现按成品尺寸分拣，两块活动挡板下方均设置出料通道，直径小于开孔尺寸的成品从两侧出料通道滑出，大于开孔尺寸的成品从中央出料通道滑出。

本发明针对不同品种核桃青皮厚度的不同的特点和青皮核桃加工处理的过程需求，对青皮核桃去皮机进行智能化与功能整合设计，与现有技术相比具有以下优点：

(1)将智能化自动化与机械化结合，用户可以根据核桃品种不同、大小不同、生长区域不同、硬壳厚度不同调节核桃去青皮处理时的机器参数，以满足对不同核桃的去皮处理需求，从而降低核桃去青皮的损坏率。

(2)集成青皮核桃去青皮、清洗、分拣功能，可以达到对青皮核桃处理环节的优化整合目的，满足用户对青皮核桃处理过程的使用需求。

(3)与现有产品比较，其设计更易用、实用，该机器的交互设计更注重各组成元件的安置位置和设计形式。在智能控制平台的设计中，采用电脑屏幕的形式再结合操作按钮。根据人机工程学的原理，将操作平台倾斜一定角度，以便进行机器操作。在设计的过程中慎重考虑安排键盘、急停键、开关等的位置，以便减少误操作，提高操作准确性。出料方式采用大中小三种不同大小核桃的三个相同倾斜出口设计，方便用户进行分拣后硬壳核桃的收集。在废料口的打开方式设置为向下外开门形式，方便废物顺着小门排出。

附图说明

图1为本发明的整体正侧面示意图。

图2为本发明的整体后侧面示意图。

图中标号说明：

1-机盖； 2-机身； 3-底座； 4-减速器； 5-电机；

6-智能控制平台； 7-进料口a； 8-进料口b； 9-进料斗；

10-进/出水口a； 11-窥视窗； 12-废料口； 13-护栏；

14-出料口a； 15-出料口b； 16-出料口c； 17-进/出水口b；

18-进料口隔板； 19-去皮滚刀； 20-毛刷； 21-排出废料挡板；

22-支撑底； 23-中央隔板； 24-带轮； 25-皮带；

26-出料斗； 27-分拣滑板； 28-分拣活动挡板；

29-步进电机； 30-出料通道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行说明。

参见图1-2，本发明提供一种智能化青皮核桃去皮机，集成青皮核桃去青皮、清洗、分拣功能。

外形上：

该去皮机电机5、减速器4以及智能控制平台6放置于机身2中间凹台面。

壳体包括机盖1、机身2、底座3，机身2一端设置进料斗9、进料口a7、进料口b8，机身2另一端设置出料口a14、出料口b15、出料口c16，在机身2的正面设置窥视窗11，并在窥视窗11上设置进/出水口a10，在机身2反面设置废料口12和进/出水口b17，在靠近减速器4的机盖1的一侧设置护栏13。

内部结构上：

包括主机架、去皮装置、清洗装置、分拣装置等。

主机架中，进料口隔板18、中央隔板23焊接于法兰板22上，法兰板22与机座3通过螺栓紧固连接。

去皮装置位于机架进料口隔板18与中央隔板23之间，两隔板之间装有11根轴，中央两根轴与去皮滚刀19配合，其余九根与毛刷20配合，轴与水平面成一定角度，帮助原料进入分拣装置。去皮装置下部设置排出废料挡板21。

清洗装置位于去皮装置正上方，由软塑管、若干双通、三通等组成。

分拣装置中，中央隔板23与出料斗26通过螺栓紧固连接，在出料斗26下方设置倾斜分拣滑板27并在滑板上横向开孔，在分拣滑板27两侧分别安装两个伺服电机29，伺服电机26 通过丝杠控制分拣活动挡板28的位置，从而控制分拣滑板27上开孔的大小以实现按成品尺寸分拣，两块活动挡板28下方均设置出料通道30，直径小于开孔尺寸的成品从两侧出料通道30滑出，大于开孔尺寸的成品从中央出料通道30滑出。

用户可以通过智能化控制平台6，根据处理的核桃种类输入处理核桃的相关参数，如核桃青皮厚度范围、核桃内壳厚度等调整机器运作参数。之后由用户通过进料斗9倾倒青皮核桃，青皮核桃由进料口a7和进料口b8进入机器内。通过智能化控制平台6控制电机5带动减速器4旋转，从而带动带轮24和皮带25运作。去皮过程中，经过去皮滚刀19与毛刷20配合对青皮核桃进行磨削，残渣直接通过毛刷20卷出，经由排出废料挡板21，从废料口14排出。其中毛刷20由尼龙丝成簇植入套筒，植入的位置具有与斜齿圆柱齿轮类似的旋向特征，可通过自身的旋转传送核桃。去皮过程与清洗过程同步进行，通过进/出水口a10或进/出水口b17，配合软塑管、若干双通、三通管等，将清水通过进水口接入去皮装置中，在去皮的同时对核桃进行清洗，并将清洗后的污水由出水口排出。而后，去皮后的核桃进入分拣装置中，在核桃遛出的分拣滑板27上横向开孔，通过分拣滑板27两侧的步进电机29控制分拣滑板27下方的分拣活动挡板28，从而达到控制孔径的目的。核桃在行进的过程中落下，落下后再由不同的通道将相应尺寸的核桃传送到不同出料通道30，进而达到核桃分拣的目的。

Claims

1.一种智能化青皮核桃去皮机，包括壳体，其特征在于，壳体包括机盖、机身、底座，通过智能化控制平台控制电机带动减速器旋转，从而带动带轮和皮带运作；

2.根据权利要求1所述的一种智能化青皮核桃去皮机，其特征在于，机身一端设置进料斗、进料口，机身另一端设置出料口，在机身的正面设置窥视窗，并在窥视窗上设置进/出水口，在机身反面设置废料口和进/出水口，在靠近减速器的机盖的一侧设置护栏。

3.根据权利要求1所述的一种智能化青皮核桃去皮机，其特征在于，壳体的内部包括：主机架、去皮装置、清洗装置、分拣装置；

4.根据权利要求3所述的一种智能化青皮核桃去皮机，其特征在于，清洗装置位于去皮装置正上方。

5.根据权利要求1或3所述的一种智能化青皮核桃去皮机，其特征在于，分拣装置中，中央隔板与出料斗通过螺栓紧固连接，在出料斗下方设置倾斜分拣滑板并在滑板上横向开孔，在分拣滑板两侧分别安装两个伺服电机，伺服电机通过丝杠控制分拣活动挡板的位置，从而控制分拣滑板上开孔的大小以实现按成品尺寸分拣，两块活动挡板下方均设置出料通道，直径小于开孔尺寸的成品从两侧出料通道滑出，大于开孔尺寸的成品从中央出料通道滑出。