CN111632859B - 板栗分选机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种板栗分选机，实现板栗仁上下游间快速转运且在转运过程中对板栗仁实施逐个称量，震动导料槽的出料端衔接有上游固定托料架，上游固定托料架和下游固定托料架之间有称量托架，上游固定托料架、称量托架及下游固定托料架的布置路径上有转运托料架；首先，震动导料槽震动过程，依据板栗仁的大小，上游固定托料架上的齿形边上的齿谷部位恰好容置一个板栗仁，再由相应机构可以实现对其选择分类以集中收集。本发明的显著效果在于将板栗仁依次单独快捷地转送至称量工位实施称量，且被称量后的板栗仁仍然保持各自独立的排序状态，这为板栗仁的分选提供基本保障。

Description

板栗分选机

技术领域

本发明涉及板栗分选领域。

背景技术

板栗是消费者极为喜爱的食品，板栗既可以带壳炒制，也可以去壳加工成罐头食品以备食用，还可以作为食材烧制食用，板栗的食用方式真可谓多种多样。对于板栗罐头而言，其加工过程一般经过去壳、削(去)果衣、清洗、煮制等工序。板栗罐头灌装时必然涉及分级和称重的基本问题，为了分级，通常是在煮制前先由人工对板栗的大小、轻重实施分级，这样就不可避免地花费大量的人工劳力和时间，并且误差严重。现有技术中已公开有采用图像、称重方案的设备或设计，技术人员企图通过称重或图像的方案对待选物实施分级选分的努力确实解决了部分物料的分选难题。

中国专利文献“一种板栗分选装置”(CN 201720978228.7)(以下简称文献1)认为现有技术无法对其表面破损程度等外观等级进行分级，通过设置图像采集的方案来评价板栗的等级并加以分选，具体讲就是图像采集后通过大小、颜色、表面破损程度三方面对板栗进行分级评价，并且其评价的对象是带(部硬)壳的板栗。该文献1无法解决申请人所面临的技术问题，即削除果衣后的板栗仁按重量等级分选。

中国专利文献“一种坚果用称重分选装置”(CN 201920640280.0)(以下简称文献2)，坚果从移动箱9右侧的入口处倒入，这时启动伺服电机16，利用伺服电机16带动转动轮15、转盘14、筛选辊筒6一同转动，而坚果在筛选辊筒6上滚动的同时，当坚果的大小小于当下筛选辊筒6上的筛分孔7的内径，那么会从当下筛选辊筒6上的筛分孔7掉入到对应的收集盒5中，而大于当下筛选辊筒6上的筛分孔7的内径的坚果，随着筛选辊筒6的转动，带入至下一个筛选辊筒6上，再进行筛分，直至筛选完成；由此可见文献2是基于旋转滚筒的分选方案，这对申请人所面临的削除果衣后的板栗仁按重量等级分选同样无能为力，因为文献2中的滚筒转动是其筛选的前提，尽管削除果衣后的板栗仁仍然具有良好的强度，当其随滚筒的转动而抛起、掉落、相互挤压过程中，严重损伤削除果衣后的板栗仁实为必然，另外，尽管果粒大小差别不大，但果粒因密度差异也可能出现重量的显著差异。

中国专利文献“一种禽蛋自动称重分选裹泥设备”(CN201811098217.5)(以下简称文献3)，禽蛋在第一排列传输带2出来后稳定落入推蛋链齿31上，推蛋链齿31两侧有导轨32，禽蛋由推蛋链齿31推着并在导轨32上滚动着稳定前行。电子称重传感器4安装在推蛋链齿31正上方的支撑板上，称重支架41吊装在电子称重传感器4的承重端，称重支架41底部有圆形的称重导轨42，能够保证禽蛋平顺过渡，并不容易落上鸭屎等脏物而影响称重精度，禽蛋在导轨32上滚动前行到称重支架41底部的圆形称重导轨42上时，独立落在称重支架41上并脱离推蛋链齿31，电子称重传感器4对禽蛋完成称重，称重后的数据在控制中心5进行数据处理，并把称重后的禽蛋定义到对应的重量规格中，禽蛋随后滚动出称重支架41。电子称重传感器4安装在推蛋链齿31上方，避免禽蛋上下落的鸭屎或者盐水滴落在传感器上，对传感器造成腐蚀，影响精度和寿命。禽蛋在称重后进入分选机构6，并继续传输到对应的重量规格中，每种重量规格的分选机构6中都设置由控制中心5控制的气缸61和圆形弹性橡胶垫62，将对应的蛋从传送链齿3上推选下来，圆形弹性橡胶垫62为有弹性的牛筋板，在接触到蛋的时候有弹性变形不会将蛋碰破。上述方案依然无法解决或提供相关的技术启示以解决本申请所面临的技术问题，因为文献3中，首先是，禽蛋由推蛋链齿31推着并在导轨32上滚动着稳定前行，实现滚动前行是依赖于禽蛋的特定蛋壳球形实现的，对于削除果衣后的板栗仁来讲显然不具备滚动的可能，削除果衣后的板栗仁的形状极为多样且无规则可言，所以说文献3根本无法实现本申请面临的板栗仁的自上游向下游转运的问题。

发明内容

本发明的内容是提供一种板栗分选机，实现板栗仁上下游间快速转运且在转运过程中对板栗仁实施称量。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

板栗分选机，其特征在于：

震动导料槽的出料端衔接有上游固定托料架，上游固定托料架和下游固定托料架之间有称量托架，上游固定托料架、称量托架及下游固定托料架的布置路径上有转运托料架；

所述的上游固定托料架、称量托架、下游固定托料架及转运托料架均由板面位于铅垂面内的齿形板间隔布置构成且上边为齿形边；

驱动机构驱动转运托料架运动时转运齿形边的轨迹位于铅垂面且转运齿形边位于上游、下游端端部位置处转运齿形边的高度与上游固定托料架、称量托架、下游固定托料架上的齿形边的高度吻合、相应的齿谷同位，转运齿形边从上游端向下游端端部运动过程中转运齿形边的高度高于上游固定托料架、称量托架、下游固定托料架上的齿形边的高度，转运齿形边从下游端向上游端端部运动过程中转运齿形边的高度低于上游固定托料架、称量托架、下游固定托料架上的齿形边的高度。

首先，震动导料槽震动过程，板栗仁由进料端向出料端移动，依据板栗仁的大小，震动导料槽的槽腔大小适配设计，板栗仁在震动导料槽基本以一字形顺序排列并自出料端上游固定托料架上，上游固定托料架上的齿形边上的齿谷部位恰好容置一个板栗仁，再由转运托料架上的转运齿形边上的齿谷部位构成的托料位将板栗仁转位至称量托架，称量后的板栗仁仍由转运托料架完成向下游固定托料架上转运，抵达下游固定托料架上的板栗仁均是已知重量或称质量的板栗仁，再由相应机构可以实现对其选择分类以集中收集。本发明的显著效果在于将板栗仁依次单独快捷地转送至称量工位实施称量，且被称量后的板栗仁仍然保持各自独立的排序状态，这为板栗仁的分选提供基本保障。

附图说明

图1是本发明的分选机的立体结构示意图；

图2是本发明局部的立体结构示意图；

图3、4分别是本发明中单粒选料单元的立体结构示意图和侧视图；

图5、6、7、8分别是板栗仁转运一个间距位移过程中的各位置处的立体结构示意图，图5～8为撤除了称量单元。

具体实施方式

一种板栗分选机，其特征在于：

震动导料槽30的出料端衔接有上游固定托料架40，上游固定托料架40和下游固定托料架60之间有称量托架50，上游固定托料架40、称量托架50及下游固定托料架60的布置路径上有转运托料架70；

所述的上游固定托料架40、称量托架50、下游固定托料架60及转运托料架70均由板面位于铅垂面内的齿形板间隔布置构成且上边为齿形边；

构成固定托料架的齿形板与构成转运托料架70的转运齿形板71彼此平行且错面布置；

驱动机构驱动转运托料架70运动时转运齿形边72的轨迹位于铅垂面且转运齿形边72位于上游、下游端端部位置处转运齿形边72的高度与上游固定托料架40、称量托架50、下游固定托料架60上的齿形边的高度吻合、相应的齿谷同位，转运齿形边72从上游端向下游端端部运动过程中转运齿形边72的高度高于上游固定托料架40、称量托架50、下游固定托料架60上的齿形边的高度，转运齿形边72从下游端向上游端端部运动过程中转运齿形边72的高度低于上游固定托料架40、称量托架50、下游固定托料架60上的齿形边的高度。

上述技术方案中，各齿形边上的相应排序处的齿谷同位布置并构成托撑板栗仁的V形区域；转运齿形边72构成V形区域首先从上游固定托料架40处托起板栗仁向下游转运并落至到称量托架50上，转运托架70上相应位置处的V形区域已将称量托架50上称量后的板栗仁托起向下游传送，这样就将板栗仁从上游固定托料架40逐个转运到称量托架50，再转运到下游固定托料架60，图1、2、3中示出了称量托架50并公开了其与上下游设备之间的衔接关系。

上述方案中，转运齿形边72从上游端向下游端端部运动过程中转运齿形边72的高度高于固定托料架齿形边的高度，如图6所示状态，至于具体需要高出多少，这要以保证位于转运齿形边72上的齿谷处的板栗仁高于固定托料架齿形边的齿顶为宜，这样就可以避免固定托料架的齿形边的齿顶对板栗仁转运的干涉、阻碍；同样的，转运齿形边72从下游端向上游端端部运动过程中，如图8所示，转运齿形边72的高度低于固定托料架上的齿形边的高度，需要保证转运齿形边72的齿顶避免与固定托料架上的齿谷处的板栗仁发生干涉现象，避免发生触碰现象。图5、6、7、8分别对应示出了转运齿形边72位于上游端、从上游端向下游端端部运动过程中、下游端以及从下游端向上游端端部运动过程中的彼此姿态及位置关系。

上游固定托料架40、称量托架50、下游固定托料架60彼此为顺直向布置，齿形板板体均为平板。该方案中，托架结构构成简单、加工也极易实现。另外，还为转运托架70的极易实现的运动轨迹提供了适配环境，就是说转运托架70既可以采用循环转动的运动，也可以采用气缸类部件实现的升降、平移动作所对应的运动轨迹，前者则是本发明的优选方案，以下将作进一步说明。

更为优选的方案是所述的震动导料槽30为截面呈底小口大的梯形槽且槽底一端高一端低倾斜向布置，震动导料槽30的槽体与机架1之间构成弹性支撑连接，外槽壁连接震动单元；震动导料槽30的槽壁和/或槽底上布设微凸部，微凸部的外表面整体呈光滑状。采用震动给料桶20向震动导料槽30供料保证板栗仁的单粒逐个送料是十分苦难的，所以震动导料槽30则是十分关键的设备，因为上述方案中的震动导料槽30的特定形状基本可以保证板栗仁的单粒逐个送料，其中槽壁上设置的外表面整体呈光滑微凸部具有优良的单粒逐个输送板栗仁的效果，微凸部既能保证板栗仁的顺利通过，又能起到适当分离板栗仁的作用。

震动导料槽30提供的板栗仁的单粒逐个送料也无法保证万无一失，这万一出现的多粒紧邻或偎依的状况，则由后续的更有优选的下游工序彻底解决即交由单粒选料单元80来完成了。

所述的震动导料槽30的上游端设置有料斗10，料斗10为呈口大底小的斗状，一侧斗壁处设置有斜向布置的输送带11，输送带11的下端位于料斗10斗底处、输送带11的上端向震动导料槽30所在侧延伸，输送带11的带面上间隔设置有挡料板111。该方案中，料斗10用来成装待选板栗仁，板栗仁被输送带11抬升并输送到震动导料槽30等下游设备处。

更具体地讲就是所述的震动导料槽30的上游端设置有料斗10，料斗10、震动给料桶20、震动导料槽30顺序衔接布置，震动给料桶20内桶壁上布置的导料螺旋板21自桶底延伸至桶口并与震动导料槽30的上游端呈高低位衔接，料斗10上设置的输送带11的上端与震动给料桶20的桶口中部呈高低位衔接，输送带11的带面上间隔设置有挡料板111。

上述两种向震动导料槽30供料的方案，其差别其实仅在于震动导料槽30与料斗10之间是否设置一个独立的震动给料桶20，另外，需要说明的是震动给料桶20和震动导料槽30两者还可以合而为一。

板栗仁由输送带11输送到震动给料桶20，震动给料桶20的作用就是初步实现板栗仁逐个地向下游传送即向震动导料槽30输送，目的就是让板栗仁逐个地且间隔适当距离地被输送，这样就初步避免了抵达单粒选料单元80时板栗仁出现“扎推”现象，彻底避免“扎堆”的现象则是由单粒选料单元80完成的。

如图1、2、3、4所示，震动导料槽30的出料端与上游固定托料架40之间设置单粒选料单元80，单粒选料单元80包括螺旋辊81及其一侧设置的挡板82，挡板82板面与螺旋辊81轴向平行且挡板82的下部板边与螺旋辊81侧面中部分离式临近布置，挡板82板面与过螺旋辊81轴芯的铅垂面之间的夹角为锐角，动力机构驱动螺旋辊81转动并推动螺旋齿中的板栗自上游向下游推送，螺旋辊81的转动方向为螺旋辊81顶部辊面的线速度为远离挡板82的方向。

板栗仁置于螺旋辊81与挡板82围成的整体呈角形的区域内，在输送过程中，螺旋齿片812推动板栗仁自上游向下游位移，板栗仁同时也受到螺旋辊81的周向摩擦力的作用并给予板栗仁向远离挡板82的方向的移动趋势，通常情况下，即每个螺旋槽内只有一个板栗仁时，该单粒板栗仁将会被顺利地由上游移送至下游出料端；若进料端同时有2或3个板栗仁以压叠或偎依的方式同时位于同一个螺旋槽内时，在螺旋辊81的转动过程中，其中的1、2个板栗仁将被沿周向的摩擦力推出螺旋槽而被旋弃，在螺旋辊81与挡板82之间的角形区域的每个螺旋槽内只能保证有一个板栗仁被输送到出料端，所以实现了单个板栗仁间隔且逐个输送的目的。如图4所示，同一个螺旋槽内同时有两个板栗仁相互压叠在一起，螺旋辊81旋转时位于下部的板栗仁受到周向摩擦力的作用向左侧位移，上位的板栗仁落下，由于左侧的板栗已经更加接近辊面的顶部，所以随着螺旋辊81旋转，左侧的板栗仁自然回继续向左位移直至脱辊滑落，所以螺旋槽内只有一个板栗仁最终抵达出料端。

挡板82的板面与过螺旋辊81辊芯的铅垂面之间的夹角β为30±8°，挡板82的下部板边位于螺旋辊81侧面的中部偏上位置处，螺旋辊81是在基辊段的辊面811上设置螺旋齿片812构成的，螺旋齿片812包括2～6个螺距。

由于板栗仁的大小存在差异，另外，人工采用刀削去衣的板栗仁的形状千差万别，所以挡板82的板面与过螺旋辊81无法确定为唯一夹角，即保证挡板82的板面与过螺旋辊81辊芯的铅垂面之间的夹角为可调节更为适当，通常β为30±8°，如图4所示。当然夹角调节范围还可以适当放宽。

为了确保单个螺旋槽只能将一个板栗仁最终输送至出料端，同时需要避免设置太多个螺距导致螺旋辊过长，螺距设置的多少因此而显得较为重要，具体优选方案是螺旋辊81是在基辊段的辊面811上设置螺旋齿片812构成的，螺旋齿片812包括2～6个螺距，一般来讲，设置3完整的螺距基本可以胜任单选粒仁的任务了。

结合图4，夹角α为过挡板82下板边和辊芯的面与水平面之间的夹角，α选择在15±5°内即可。另外，挡板82背面有立板84，立板84上弧形孔841是为调节β而设置的，也可兼顾调节夹角α。

螺旋辊81的出料端与上游固定托料架40的进料端衔接，上位部的辊面811的高度与上游固定托料架40的齿形边高度吻合。由上述单粒选料单元80选定的单个板栗仁被及时地输送到上游固定托料架40，当然经由转运托料架70再将单粒板栗仁逐一地转运至称量等工序，继续完成后续的分选工作。

上游固定托料架40、称量托架50、下游固定托料架60上的齿形板及转运齿形板71包括3～6片，外侧的齿形板上的齿谷区域的轮廓边界高于内侧的齿形板上的齿谷区域的轮廓边界。这样可提供足够大小的托撑部位来承托单个板栗仁，并且承托区域中部处于低位，所以托撑板栗仁可靠稳固，避免板栗仁滚动或滑落的风险。

构成上游固定托料架40的各上游齿形板41下部由连接件连接，构成下游固定托料架60的各下游齿形板61下部由连接件连接，构成称量托架50的称量齿形板51下部由连接件连接，转运齿形板71的下部由连接件连接，上游齿形板41、称量齿形板51、下游齿形板61、转运齿形板71的上部板体呈自由态，上游齿形板41、称量齿形板51、下游齿形板61、转运齿形板71的下部设置有空缺区域为转运托料架70转运轨迹提供避让空间。

如图所示，所述的空缺区域可以是开口向下的U形区域，下游齿形板61上的两U形的缺失部63之间为镂空部位63，可以起到减重的作用，U形的缺失部63也具有明显的减重效果。简化了的驱动机构，这样转运效率大大提高，下游固定托料架60上的齿形边62上的齿谷区域为3～10个，称量齿形板51上的齿形边52上的齿谷区域为1个，上游齿形板41上的齿形边42上齿谷区域为2～3个，下游固定托料架60一侧设置压力气体气分配箱90内设置喷枪，喷枪的喷嘴喷射的气流指向齿谷的谷长方向，压力气体气分配箱90的相对侧有集粒罩91，集粒罩91的下方有分集导送槽92。

处理及控制单元接收称量托架50称量的板栗仁的重量信息，并标记该相应板栗仁且追踪其所抵达的下游固定托料架60上齿谷位置，处理及控制单元输出控制信号开启或关闭压力气体气分配箱90内的控制阀路通断。

具体设计时，转运齿形边72上下游之间的一个往复循环将板栗仁传递一个齿距，相应的板栗仁抵达下游固定托料架60上，上述压力气体气分配箱90内设置喷枪，是以喷射气流的方式将板栗仁从下游固定托料架60吹落至相应的分集导送槽92并由其提供引导，分集导送槽92的尾端有分料口921实现分级收集，收集在一起的板栗仁为相同重量规格的板栗仁。需要说明的是，压力气体气分配箱90内设置的同一个喷枪对应吹落的是一种重量规格的板栗仁，附图给出的实例中，下游固定托料架60的齿谷区域为10个，所以足以满足通常板栗仁的分选需求了。图1中，压力气体气分配箱90设置3个，其双面布置喷枪，共计6排喷枪，每排布置10个喷枪或称为喷嘴即可。

Claims (10)

1.一种板栗分选机，其特征在于：震动导料槽（30）的出料端衔接有上游固定托料架（40），上游固定托料架（40）和下游固定托料架（60）之间有称量托架（50），上游固定托料架（40）、称量托架（50）及下游固定托料架（60）的布置路径上有转运托料架（70）；所述的上游固定托料架（40）、称量托架（50）、下游固定托料架（60）及转运托料架（70）均由板面位于铅垂面内的齿形板间隔布置构成且上边为齿形边；驱动机构驱动转运托料架（70）运动时转运齿形边（72）的轨迹位于铅垂面且转运齿形边（72）位于上游、下游端端部位置处转运齿形边（72）的高度与上游固定托料架（40）、称量托架（50）、下游固定托料架（60）上的齿形边的高度吻合、相应的齿谷同位，转运齿形边（72）从上游端向下游端端部运动过程中转运齿形边（72）的高度高于上游固定托料架（40）、称量托架（50）、下游固定托料架（60）上的齿形边的高度，转运齿形边（72）从下游端向上游端端部运动过程中转运齿形边（72）的高度低于上游固定托料架（40）、称量托架（50）、下游固定托料架（60）上的齿形边的高度；

震动导料槽（30）的出料端与上游固定托料架（40）之间设置单粒选料单元（80），单粒选料单元（80）包括螺旋辊（81）及其一侧设置的挡板（82），挡板（82）板面与螺旋辊（81）轴向平行且挡板（82）的下部板边与螺旋辊（81）侧面中部分离式临近布置，挡板（82）板面与过螺旋辊（81）轴芯的铅垂面之间的夹角为锐角，动力机构驱动螺旋辊（81）转动并推动螺旋齿中的板栗自上游向下游推送，螺旋辊（81）的转动方向为螺旋辊（81）顶部辊面的线速度为远离挡板（82）的方向；

挡板（82）的板面与过螺旋辊（81）辊芯的铅垂面之间的夹角为30±8°，挡板（82）的下部板边位于螺旋辊（81）侧面的中部偏上位置处，螺旋辊（81）是在基辊段的辊面（811）上设置螺旋齿片（812）构成的，螺旋齿片（812）包括2～6个螺距；

挡板（82）背面有立板（84），立板（84）上设置有调节β角的弧形孔（841）。

2.根据权利要求1所述的板栗分选机，其特征在于：上游固定托料架（40）、称量托架（50）及下游固定托料架（60）彼此为顺直向布置，齿形板板体均为平板。

3.根据权利要求1所述的板栗分选机，其特征在于：所述的震动导料槽（30）为截面呈底小口大的梯形槽且槽底一端高一端低倾斜向布置，震动导料槽（30）的槽体与机架（1）之间构成弹性支撑连接，外槽壁连接震动单元，震动导料槽（30）的槽壁和/或槽底上布设微凸部，微凸部的外表面整体呈光滑状。

4.根据权利要求1所述的板栗分选机，其特征在于：所述的震动导料槽（30）的上游端设置有料斗（10），料斗（10）为呈口大底小的斗状，一侧斗壁处设置有斜向布置的输送带（11），输送带（11）的下端位于料斗（10）斗底处、输送带（11）的上端向震动导料槽（30）所在侧延伸，输送带（11）的带面上间隔设置有挡料板（111）。

5.根据权利要求1或2或3所述的板栗分选机，其特征在于：所述的震动导料槽（30）的上游端设置有料斗（10），料斗（10）、震动给料桶（20）、震动导料槽（30）顺序衔接布置，震动给料桶（20）内桶壁上布置的导料螺旋板自桶底延伸至桶口并与震动导料槽（30）的上游端呈高低位衔接，料斗（10）上设置的输送带（11）的上端与震动给料桶（20）的桶口中部呈高低位衔接，输送带（11）的带面上间隔设置有挡料板（111）。

6.根据权利要求1所述的板栗分选机，其特征在于： 上游固定托料架（40）、称量托架（50）、下游固定托料架（60）上的齿形板及转运齿形板（71）包括3～6片，外侧的齿形板上的齿谷区域的轮廓边界高于内侧的齿形板上的齿谷区域的轮廓边界。

7.根据权利要求1或6所述的板栗分选机，其特征在于：构成上游固定托料架（40）的各上游齿形板（41）下部由连接件连接，构成下游固定托料架（60）的各下游齿形板（61）下部由连接件连接，构成称量托架（50）的称量齿形板（51）下部由连接件连接，转运齿形板（71）的下部由连接件连接，上游齿形板（41）、称量齿形板（51）、下游齿形板（61）、转运齿形板（71）的上部板体呈自由态，上游齿形板（41）、称量齿形板（51）、下游齿形板（61）、转运齿形板（71）的下部设置有空缺区域为转运托料架（70）转运轨迹提供避让空间。

8.根据权利要求1所述的板栗分选机，其特征在于：下游固定托料架（60）上的齿形边（62）上的齿谷区域为3～10个，称量齿形板（51）上的齿形边（52）上的齿谷区域为1个，上游齿形板（41）上的齿形边（42）上齿谷区域为2～3个。

9.根据权利要求1所述的板栗分选机，其特征在于：下游固定托料架（60）一侧设置压力气体气分配箱（90）内设置喷枪，喷枪的喷嘴喷射的气流指向齿谷的谷长方向，压力气体气分配箱（90）的相对侧有集粒罩（91），集粒罩（91）的下方有分集导送槽（92）。

10.根据权利要求9所述的板栗分选机，其特征在于：处理及控制单元接收称量托架（50）称量的板栗仁的重量信息并采集该相应板栗仁所抵达的下游固定托料架（60）上齿谷位置，处理及控制单元输出控制信号开启或关闭压力气体气分配箱（90）的控制阀路通断。

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