CN111823316A

CN111823316A - 一种百香果环形去皮分离装置

Info

Publication number: CN111823316A
Application number: CN202010700563.7A
Authority: CN
Inventors: 周鹏; 肖强; 王宇; 章涛
Original assignee: Guizhou University
Current assignee: Guizhou University
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2020-07-20
Publication date: 2020-10-27

Abstract

本发明公开了一种百香果环形去皮分离装置，包括环形传送带和依次布置在环形传送带四侧的上料机构、打孔机构、吸汁机构和下料机构，环形传送带的皮带外表面上搁置有放置百香果的托盘，托盘设置有放置百香果的凹槽，上料机构和下料机构分别安装在能够上下移动和旋转的两个机械手上且能够正对托盘，打孔机构和吸汁机构均安装在环形传送带上方且能够正对托盘，上料机构、打孔机构、吸汁机构和下料机构进料侧均设置有托盘导向机构。本发明实现对海绵层和果肉的分离，效率高，省时省力，降低人力成本，自动化操作，操作安全性更高，打孔百香果无需固定，降低设备复杂程度，托盘导向机构避免歪斜导致无法完成工位操作的准确定位。

Description

一种百香果环形去皮分离装置

技术领域

本发明属于百香果去皮分离设备技术领域，涉及一种百香果环形去皮分离装置。

背景技术

当前市面上存在的百香果去皮分离机械，都是半机械化的生产，很多地方都需要用到人力，百香果可以大致分为最外层的硬质果皮，果肉和果皮之间的海绵层，以及果汁和果籽几个部分。而其中海绵层可做果脯，果汁可做饮料，果籽可榨油，可以说百香果浑身都是宝。在百香果的深加工过程之中，在使用人力的情况下，果皮和海绵层很难分离，因为百香果的果皮和海绵层贴得很紧，一般在加工的时候，需要先将百香果内部的果汁和果籽取出，最后才完成对海绵层和果皮的分离。

而在使用机械化的情况下，则可以先将百香果的果皮削去，然后在取内部的果汁喝果籽，但百香果内部组织和海绵层粘的很紧，如果直接将百香果切开，很难完全将海绵层和内部组织分离干净。下面介绍几种目前市面上的百香果去皮分离机的结构及工作原理；

（1）单果手动去皮分离机

现在国内外都有结构较为简单的单果手动削皮机，这种机器的原理类似于车削的过程，在使用时将水果放置于插针之上固定，手摇摇柄，插针带动水果转动同时将水果向着刀具位置推进，其仿形刀具在弹簧的作用下紧压于水果表皮，水果在转动的同时完成去皮。完成去皮之后，再人工切开百香果并将百香果内部的果肉取出以完成分离。但是这种机械的削皮效率很低，且劳动强度较高，并不适用于大规模生产，只适用于个人及家庭适用。

（2）单果自动去皮分离机

该类机械原理同单果手动去皮分离机的原理相比，该类去皮机有一转盘，转盘上设有数个百香果转动插针，均匀分布于圆盘的圆周之上但是这种机械仍然需要人工将百香果插于插针之上。较之前的效率要高很多，但是在分离果肉和果皮上仍然需要人工处理，而且这种机械为单果加工，一次只能加工一个百香果，这种机械只适用于小规模的生产，并不适用于大规模的自动化生产。

（3）多果自动去皮分离机

一开始的时候由人工将水果放置在苹果槽内，控制水果的果梗垂直于水平面方向。固定好之后由气缸伸出来带动升降板和电机、插针等一起向下移动，直到水果插在插针上面才停止。之后气缸推杆回缩，推动水果提升到削皮的高度，这时候再由电动机带动插针旋转，水果则跟着插针一起旋转，在旋转的过程中完成整个削皮的动作，最后再由人工将水果从插针上取下来。最后水果的果皮与果肉分离依然需要使用人工完成，且该类机械生产速度很慢，效率很低，不适于大规模生产。

（4）流水线式智能化去皮分离机

现在大规模的水果生产的去皮分离机械都是流水线式，智能化程度很高，这种生产线将整个过程分为几个工序，依次对水果进行处理加工，主要可以完成自动上料自动下料工序，去皮则大多是通过环形传送带运输到上料部分，然后将水果固定在类似(1)中的插针上，夹持住水果之后旋转的同时，刀具接近水果并完成水果的去皮，再将水果通过下料机构运输到收集处。但是这种智能化生产线主要的处理对象是苹果、橘子等。这种机械生产效率很高，智能化程度也很高，但是对于百香果的去皮分离而言，这种机械的功能并不完全匹配，这种机械可以做到去皮而无法实现百香果的果肉与海绵层的分离。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种百香果环形去皮分离装置，以解决现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种百香果环形去皮分离装置，包括环形传送带和依次布置在环形传送带四侧的上料机构、打孔机构、吸汁机构和下料机构，环形传送带的皮带外表面上搁置有放置百香果的托盘，托盘设置有放置百香果的凹槽，上料机构和下料机构分别安装在能够上下移动和旋转的两个机械手上且能够正对托盘，打孔机构和吸汁机构均安装在环形传送带上方且能够正对托盘，上料机构、打孔机构、吸汁机构和下料机构进料侧均设置有托盘导向机构。

优选的，上述上料机构和下料机构包括真空吸盘、吸盘底座和吸盘固定板，真空吸盘固定连接在吸盘底座下侧且与真空泵连接，吸盘底座固定连接在吸盘固定板底部，吸盘固定板固定连接在机械手末端。

优选的，上述真空吸盘采用多个，间隔均匀地布置在吸盘底座上，对应的环形传送带上的托盘布置和真空吸盘数量相同且能够正对真空吸盘。

优选的，上述吸盘底座内部中空，内部与真空吸盘连通，通过管道连接到真空泵，吸盘底座包括一根纵梁和纵梁两侧对称布置的横梁。

优选的，上述打孔机构包括刀具板、冲杆、导向架和曲柄，刀具板下表面布置打孔刀，打孔刀能够正对托盘中心，冲杆下端固定连接在刀具板上表面中心，冲杆活动插入到导向架上下侧板的导向孔内，且中上部设置有水平条形环，曲柄一侧设置有动力插销，动力插销活动插入到水平条形环内，曲柄固定连接在转轴上，导向架固定连接在门字架顶部，转轴均与导向架侧壁和门字架侧壁转动连接，转轴伸出门字架侧壁后通过皮带传动机构连接到打孔电机，门字架和打孔电机固定连接在环形传送带的机架上。

优选的，上述冲杆下端设置有连接方板，方板通过多根连接轴间隔均匀地连接到刀具板上。

优选的，上述打孔刀设置多个，间隔均匀地布置在刀具板上且能够正对多个托盘。

优选的，上述吸汁机构包括吸管头、吸管头接头和升降机构，吸管头接头内部中空，吸管头连接在吸头管接头底部，并与升降机构连接，吸管头接头上侧通过软管连接到蠕动泵，蠕动泵安装在泵台上，软管另一端连接到存液箱。

优选的，上述吸管头设置多根，间隔均匀地布置在吸管头接头底部且能够正对多个托盘，吸管头接头为平板空腔结构。

优选的，上述升降机构包括滑动板和升降架，滑动板四角处通过滑块连接到升降架的四根立柱上，滑动板一侧固定连接两根链条的一端，两根链条分别绕过两个链轮后连接到配重块上侧，配重块两侧嵌入到升降架的相邻两根立柱的导向槽内，两个链轮固定连接在链轮轴上，链轮轴通过轴承座连接到升降架顶部且一端伸出后通过皮带传动机构连接到吸汁电机，吸汁电机固定连接在升降架顶部。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：

（1）本发明环形的去皮分离装置，采用上料机构和下料机构配合机械手上料和下料，采用环形传送带对百香果进行传送，采用打孔机构对百香果进行打孔，采用吸汁机构对打孔后的百香果内部果肉进行负压吸汁，留下带海绵层的果皮，实现对海绵层和果肉的分离，效率高，省时省力，降低人力成本，自动化操作，操作安全性更高，结构紧凑，对空间的利用率大，起到了节省空间的作用，采用打孔机构，百香果无需固定，降低设备复杂程度，上料机构、打孔机构、吸汁机构和下料机构都是安装在环形传送带之上的，各部件之间的工作不相互影响，托盘导向机构对进入工位之前的托盘进行导向定位，避免歪斜导致无法完成工位操作的准确定位；

（2）真空吸盘结构的上料机构或下料机构，吸附稳定可靠，占用空间小，结构紧凑，置于机械手末端，便于实现精确控制；

（3）真空吸盘采用多个（16个），上料效率高，生产效率大大提高，成本大大降低；

（4）中空结构的吸盘底座，采用纵梁和横梁布置，重量大大减轻，运动惯量降低，便于机械手快速抓取百香果和快速定位，控制更容易；

（5）采用曲柄旋转带动冲杆在导向架上下移动，从而带动打孔刀快速插入到百香果内，实现百香果的打孔，打孔结构简单，打孔精确稳定，打孔后打孔刀上提，在百香果的重力作用下，百香果脱离打孔刀，打孔过程中瞬时下压，不会损坏百香果；

（6）采用多根连接轴连接到刀具板上，能够将刀具板上的受力均衡分布到打孔刀上，避免受力不均匀导致打孔歪斜，使得百香果脱离不便；

（7）设置多个打孔刀，一次性完成多个打孔，打孔效率高；

（8）采用蠕动泵实现吸汁动力，将百香果固液混合物的果肉进行传输，采用升降机构实现吸管头的升降，从而将吸管头插入到打孔的百香果内实现果肉吸取；

（9）吸管头设置多根，吸汁效率大大提高，降低成本；

（10）采用双链条进行滑动板升降，升降平稳可靠，采用配重块对链条两端的承载实现受力平衡，配重块置于导向槽内，移动稳定。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的前视结构示意图；

图3为本发明的左视结构示意图；

图4为本发明的右视结构示意图；

图5为打孔机构结构示意图；

图6为吸汁机构结构示意图；

图7为上料机构或下料机构连接处结构示意图；

图8为托盘导向机构结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

实施例1：如图1-8所示，一种百香果环形去皮分离装置，包括环形传送带1和依次布置在环形传送带1四侧的上料机构2、打孔机构3、吸汁机构4和下料机构39，环形传送带1的皮带5外表面上搁置有放置百香果的托盘6，托盘6设置有放置百香果的凹槽，上料机构1和下料机构39分别安装在能够上下移动和旋转的两个机械手7上且能够正对托盘6，打孔机构3和吸汁机构4均安装在环形传送带1上方且能够正对托盘6，上料机构2、打孔机构3、吸汁机构4和下料机构39进料侧均设置有托盘导向机构38，托盘导向机构对进入工位之前的托盘进行导向定位，避免歪斜导致无法完成工位操作的准确定位，托盘导向机构38包括两根对称布置在皮带上方两侧的导向板40和倒立的L型安装架41，导向板40通过两个倒立的L型安装架41固定连接在环形传送带1的机架上，L型安装架41连接机架处设置竖直条形孔42，便于高度调节，适应不同高度的托盘导向，环形传送带1包括四个电动直线传送带和位于相邻两个传送带处的弧形过渡电动传送带（或采用电动滚筒机构替代），四个独立电动直线传送带，便于独立精确控制托盘到位情况，避免皮带打滑或弧形过渡是导致的定位误差，电动直线传送带的动力滚筒采用皮带传动机构连接到传送电机，传送电机固定安装在电动直线传送带的机架上。

托盘安装在环形传送带上，将随着环形传送带的运动而运动，上料机构由机械手控制，百香果在经过送料传送带传送到上料平台之后，由机械手控制吸盘将百香果吸到托盘上，而打孔机构，则是将所有的刀具都固定在一个板上，刀具部分由一个曲柄推拉控制上下往复运动，而吸汁机构，则由一个链式提升机构控制整个吸头的上下运动，托盘到位之前，控制吸管头往上，不接触下方托盘；当托盘到位之后，则控制吸管头向下运动，将确保吸管头伸入到百香果内部之后，吸取部分开始控制吸头将百香果的果肉吸出，下料机构由机械手控制，百香果由机械手控制吸盘将百香果吸到托盘上，在经过下料机构处将其送到下料平台上。整个机构的工作流程为停止环形传送带，四个机构同时工作，在完成所有机构的动作之后，环形传送带重启，上一个位置的托盘运动到下一个机构的位置之后，环形传送带再次停止运行，几个机构再次重新工作，如此往复，以此实现对百香果的去皮分离加工。

优选的，上述上料机构2和下料机构39均包括真空吸盘10、吸盘底座8和吸盘固定板9，真空吸盘10固定连接在吸盘底座8下侧且与真空泵连接，吸盘底座8通过四根连接柱（均匀布置）固定连接在吸盘固定板9底部，吸盘固定板9固定连接在机械手7末端。

优选的，上述真空吸盘10采用多个，间隔均匀地布置在吸盘底座8上，对应的环形传送带4上的托盘6布置和真空吸盘数量相同且能够正对真空吸盘10。

优选的，上述吸盘底座8内部中空，内部与真空吸盘10连通，通过管道连接到真空泵，吸盘底座8包括一根纵梁和纵梁两侧对称布置的横梁。

优选的，上述打孔机构3包括刀具板11、冲杆12、导向架13和曲柄14，刀具板11下表面布置打孔刀15，打孔刀15能够正对托盘6中心，冲杆12下端固定连接在刀具板11上表面中心，冲杆12活动插入到导向架13上下侧板的导向孔内，且中上部设置有水平条形环16，曲柄14一侧设置有动力插销15，动力插销15活动插入到水平条形环16内，曲柄14固定连接在转轴17上，导向架13固定连接在门字架18顶部，转轴17均与导向架13侧壁和门字架18侧壁转动连接，转轴17伸出门字架18侧壁后通过皮带传动机构连接到打孔电机19，门字架18和打孔电机19固定连接在环形传送带4的机架上。

优选的，上述冲杆12下端设置有连接方板20，方板20通过多根连接轴36间隔均匀地连接到刀具板11上。

优选的，上述打孔刀15设置多个，间隔均匀地布置在刀具板11上且能够正对多个托盘6。

优选的，上述吸汁机构4包括吸管头21、吸管头接头22和升降机构23，吸管头接头22内部中空，吸管头21连接在吸头管接头22底部，并与升降机构23连接，吸管头接头22上侧通过软管连接到蠕动泵24，蠕动泵24安装在泵台25上，泵台25安装在地面上，软管另一端连接到存液箱。

优选的，上述吸管头21设置多根，间隔均匀地布置在吸管头接头22底部且能够正对多个托盘6，吸管头接头22为平板空腔结构。

优选的，上述升降机构23包括滑动板26和升降架28，升降架28横跨环形传送带安装在地面上，滑动板26四角处通过滑块27连接到升降架28的四根立柱上，滑动板26一侧固定连接两根链条29的一端，两根链条29分别绕过两个链轮30后连接到配重块31上侧，配重块31两侧嵌入到升降架28的相邻两根立柱的导向槽32内，两个链轮30固定连接在链轮轴33上，链轮轴33通过轴承座34连接到升降架28顶部且一端伸出后通过皮带传动机构连接到吸汁电机35，吸汁电机35固定连接在升降架28顶部。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种百香果环形去皮分离装置，其特征在于：包括环形传送带（1）和依次布置在环形传送带（1）四侧的上料机构（2）、打孔机构（3）、吸汁机构（4）和下料机构（39），环形传送带（1）的皮带（5）外表面上搁置有放置百香果的托盘（6），上料机构（1）和下料机构（39）分别安装在能够上下移动和旋转的两个机械手（7）上且能够正对托盘（6），打孔机构（3）和吸汁机构（4）均安装在环形传送带（1）上方且能够正对托盘（6），上料机构（2）、打孔机构（3）、吸汁机构（4）和下料机构（39）进料侧均设置有托盘导向机构（38）。

2.根据权利要求1所述的一种百香果环形去皮分离装置，其特征在于：上料机构（2）和下料机构（39）均包括真空吸盘（10）、吸盘底座（8）和吸盘固定板（9），真空吸盘（10）固定连接在吸盘底座（8）下侧且与真空泵连接，吸盘底座（8）固定连接在吸盘固定板（9）底部，吸盘固定板（9）固定连接在机械手（7）末端。

3.根据权利要求2所述的一种百香果环形去皮分离装置，其特征在于：真空吸盘（10）采用多个，间隔均匀地布置在吸盘底座（8）上，对应的环形传送带（4）上的托盘（6）布置和真空吸盘数量相同且能够正对真空吸盘（10），多个托盘（6）均设置在同一底板上。

4.根据权利要求2所述的一种百香果环形去皮分离装置，其特征在于：吸盘底座（8）内部中空，内部与真空吸盘（10）连通，通过管道连接到真空泵，吸盘底座（8）包括一根纵梁和纵梁两侧对称布置的横梁。

5.根据权利要求1所述的一种百香果环形去皮分离装置，其特征在于：打孔机构（3）包括刀具板（11）、冲杆（12）、导向架（13）和曲柄（14），刀具板（11）下表面布置打孔刀（15），打孔刀（15）能够正对托盘（6）中心，冲杆（12）下端固定连接在刀具板（11）上表面中心，冲杆（12）活动插入到导向架（13）上下侧板的导向孔内，且中上部设置有水平条形环（16），曲柄（14）一侧设置有动力插销（37），动力插销（37）活动插入到水平条形环（16）内，曲柄（14）固定连接在转轴（17）上，导向架（13）固定连接在门字架（18）顶部，转轴（17）均与导向架（13）侧壁和门字架（18）侧壁转动连接，转轴（17）伸出门字架（18）侧壁后通过皮带传动机构连接到打孔电机（19），门字架（18）和打孔电机（19）固定连接在环形传送带（4）的机架上。

6.根据权利要求5所述的一种百香果环形去皮分离装置，其特征在于：冲杆（12）下端设置有连接方板（20），方板（20）通过多根连接轴（36）间隔均匀地连接到刀具板（11）上。

7.根据权利要求5所述的一种百香果环形去皮分离装置，其特征在于：打孔刀（15）设置多个，间隔均匀地布置在刀具板（11）上且能够正对多个托盘（6）。

8.根据权利要求1所述的一种百香果环形去皮分离装置，其特征在于：吸汁机构（4）包括吸管头（21）、吸管头接头（22）和升降机构（23），吸管头接头（22）内部中空，吸管头（21）连接在吸头管接头（22）底部，并与升降机构（23）连接，吸管头接头（22）上侧通过软管连接到蠕动泵（24），蠕动泵（24）安装在泵台（25）上，软管另一端连接到存液箱。

9.根据权利要求8所述的一种百香果环形去皮分离装置，其特征在于：吸管头（21）设置多根，间隔均匀地布置在吸管头接头（22）底部且能够正对多个托盘（6），吸管头接头（22）为平板空腔结构。

10.根据权利要求6所述的一种百香果环形去皮分离装置，其特征在于：升降机构（23）包括滑动板（26）和升降架（28），滑动板（26）四角处通过滑块（27）连接到升降架（28）的四根立柱上，滑动板（26）一侧固定连接两根链条（29）的一端，两根链条（29）分别绕过两个链轮（30）后连接到配重块（31）上侧，配重块（31）两侧嵌入到升降架（28）的相邻两根立柱的导向槽（32）内，两个链轮（30）固定连接在链轮轴（33）上，链轮轴（33）通过轴承座（34）连接到升降架（28）顶部且一端伸出后通过皮带传动机构连接到吸汁电机（35），吸汁电机（35）固定连接在升降架（28）顶部。