CN112471438A - 一种使用剥壳设备的农副产品加工工艺及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用剥壳设备的农副产品加工工艺，其特征在于，剥壳设备包括：下料装置、预压装置、剥离装置，预压装置和剥离装置相互连通并形成一剥壳通道；加工工艺包括以下步骤：S1、下料装置将农副产品运至预压装置中；S2、农副产品在预压装置中自转运动，预压装置对农副产品施加挤压力，使得农副产品周向破壳产生缺口；S3、破壳后的农副产品输送至剥离装置，剥离装置带动农副产品自转，剥离装置不断摩擦农副产品表面并撕开破壳缺口将壳完全卷离。本发明提供一种使用剥壳设备的农副产品加工工艺，该加工工艺包括了挤压破壳、剥壳以及清洁等工序，实现农副产品的逐一或混合剥壳，该加工工艺具有剥壳率高、破损率低和批量化操作等优点。

Description

一种使用剥壳设备的农副产品加工工艺及其检测方法

技术领域

本发明涉及农副产品加工技术领域，尤其涉及一种使用剥壳设备的农副产品加工工艺及其检测方法。

背景技术

带壳的农副产品主要包括蛋类、花生、板栗等。目前带壳农副产品的剥壳方式，主要为手工剥壳和机器剥壳两种。传统的剥壳方式均是采用人工进行剥壳的工作方法，该操作方式需要大量人力和时间，而且剥壳的工作效率低下。

目前市场上使用了花生剥皮机，虽然剥皮机各式各样,但是剥皮效果并不理想且成本较高，目前较为广泛使用的方式是两个筛网对花生果进行对搓，从而将花生米搓出，然而这种形式的剥皮机需要两个驱动来同时驱动两个筛网，并且两个驱动需要配合使用才能实现对搓，装置复杂、成本高，且工作稳定性不好，容易造成过时剥皮不干净、从而不得不循环剥皮，其工作效率差，浪费时间。目前，鸡蛋加工公司在给熟鸡蛋剥壳时，一般采用鸡蛋剥壳机，现有鸡蛋剥壳机一般由储蛋装置、剥壳装置和压蛋装置组成，但现有的剥壳机器普遍存在剥壳成功率低的问题。如专利 201210214443.1公开的一种剥壳机，其技术特征为，碎壳装置利用设置于鸡蛋传送轨道上方的压蛋杆对路过的鸡蛋进行挤压达到碎壳效果 ；剥壳装置利用成对的带有凸条的胶辊在转动传送的过程中对鸡蛋产生挤压、揉、搓等将蛋壳分离。该技术方案的缺陷点在于：1.利用固定高度的压蛋杆碎壳，在鸡蛋的大小不一的状态下会出现小体积的鸡蛋碎蛋不完全和大体积的鸡蛋被过度碎蛋而损坏；2.以胶辊剥壳的缺陷是剥壳率不能达到 100%，存在部分鸡蛋剥壳不完全的状况；3.剥壳设备过于长，空间利用率不够。

为了解决以上问题，本发明提供了一种使用剥壳设备的农副产品加工工艺，该加工工艺包括了挤压破壳、剥壳以及清洁等工序，实现农副产品的逐一或混合剥壳，该加工工艺具有剥壳率高、破损率低和批量化操作等优点。并且，此加工工艺对加工的农副产品进行检测，实时调整工艺中的参数。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种使用剥壳设备的农副产品加工工艺及其检测方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种使用剥壳设备的农副产品加工工艺，其特征在于，所述剥壳设备包括：下料装置、预压装置、剥离装置，所述预压装置和所述剥离装置相互连通并形成一剥壳通道；所述加工工艺包括以下步骤：

S1、下料：下料装置将农副产品运至预压装置中；

S2、预压：农副产品在预压装置中自转运动，预压装置对农副产品施加挤压力，使得农副产品周向破壳产生缺口；

S3、剥壳：破壳后的农副产品输送至剥离装置，剥离装置带动农副产品自转，剥离装置不断摩擦农副产品表面并撕开破壳缺口将壳完全卷离。

本发明一个较佳实施例中，在所述S2中，预压装置对农副产品周向挤压，使农副产品周向至少存在两处破壳。

本发明一个较佳实施例中，在所述S3中，在农副产品剥壳时和剥壳后间断喷射水或气体，用于促进所述剥离装置掀起破壳和清洁农副产品的表面。

本发明一个较佳实施例中，所述加工工艺还包括：通过所述剥壳通道中的第一传感器，确定农副产品的周向直径，调整所述预压装置和所述剥离装置的工作直径、工作转速以及工作差速。

本发明一个较佳实施例中，当农副产品周向直径不等于工作直径时，所述加工工艺还包括：调整所述预压装置和所述剥离装置的所述工作直径参数，以配合农副产品周向直径。

本发明一个较佳实施例中，调整所述预压装置和所述剥离装置的工作转速和工作差速，以实现农副产品在所述预压装置和所述剥离装置中的自转速度改变。

本发明一个较佳实施例中，所述加工工艺还包括：所述下料装置逐一或混合式匀速下料。

本发明一个较佳实施例中，所述加工工艺还包括控制系统，所述控制系统用于控制所述预压装置和所述剥离装置的工作直径、工作转速、工作差速以及喷射水或气体的间歇时间。

本发明还提供了一种加工工艺的检测方法，在农副产品剥壳后，通过视觉检测技术对农副产品表面进行图样采集，确定农副产品表面质量参数。

本发明一个较佳实施例中，通过农副产品表面质量参数，确定农副产品的合格率，实时调整所述预压装置和所述剥离装置的工作直径、工作转速以及工作差速。

本发明一个较佳实施例中，所述第一传感器为激光直径检测传感器。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

（1）本发明提供一种使用剥壳设备的农副产品加工工艺，该加工工艺包括了挤压破壳、剥壳以及清洁等工序，实现农副产品的逐一或混合剥壳，该加工工艺具有剥壳率高、破损率低和批量化操作等优点。

（2）本发明提供的加工工艺中对农副产品周向挤压，使农副产品周向至少存在两处破壳，保证了农副产品在剥壳时更容易将壳掀起并分离，提高了剥壳的效率。

（3）本发明提供的加工工艺中通过第一传感器，确定农副产品的周向直径，调节预压装置和剥离装置形成的剥壳通道的大小，以配合农副产品周向直径，适用于不同大小的农副产品，提高了剥壳的准确率，减少漏剥的概率。

（4）本发明加工工艺中在农副产品剥壳时断喷射水或气体，喷射水或气体能够帮助剥离装置寻找到农副产品的破壳处进而掀起破壳，并且还能起到一定清洁农副产品表面的作用，提高剥壳时的效率。在农副产品剥壳后也断喷射水或气体，用于清洁农副产品表面的碎壳，提高剥壳后产品的质量。

（5）本发明加工工艺中控制系统控制预压装置和剥离装置的工作转速和工作差速，进而控制农副产品在预压装置和剥离装置中的自转速度，实现农副产品运动前行速度的控制。

（6）在使用本发明提供的加工工艺后，对加工的农副产品进行检测，检测和加工工艺质检形成了反馈机制，通过视觉检测技术对农副产品表面进行图样采集，确定农副产品表面光滑度、凹坑大小等参数，确定农副产品的合格率，实时调整预压装置和剥离装置的工作直径、工作转速以及工作差速，控制农副产品的自转速度，预压装置的挤压力以及剥壳的转速。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是本发明的优选实施例的加工工艺和检测方法的流程图。

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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，一种使用剥壳设备的农副产品加工工艺，其特征在于，剥壳设备包括：下料装置、预压装置、剥离装置，预压装置和剥离装置相互连通并形成一剥壳通道；加工工艺包括以下步骤：

S1、下料：下料装置将农副产品运至预压装置中；

S2、预压：农副产品在预压装置中自转运动，预压装置对农副产品施加挤压力，使得农副产品周向破壳产生缺口，农副产品周向至少存在两处破壳；

S3、剥壳：破壳后的农副产品输送至剥离装置，剥离装置带动农副产品自转，剥离装置不断摩擦农副产品表面并撕开破壳缺口将壳完全卷离，在农副产品剥壳时和剥壳后间断喷射水或气体，用于促进剥离装置掀起破壳和清洁农副产品的表面。

需要说明的是，具体下料装置可以为倾斜的输送带，并且整体的剥壳通道均设置10°～20°的角度，倾斜的输送带可以利用到农副产品的自重的惯性的作用下向剥壳通道运动，并且整体的剥壳通道的倾斜能够使得农副产品在卧倒的姿态下不停的自转，以及保证了农副产品向前行进；此外，下料装置还可以设置为竖直式管道下料口，将农副产品直接从管道中摔入剥壳通道中，能一定程度形成破壳。本发明的下料装置不限于上述提供的两种方式，其余设备能达到倾斜下料和竖直下料，均可作为本发明的下料装置，这里不再赘述。

本发明中下料装置可以通过多个吸盘和多个机械手的配合使用，逐个下料或混合下料，下料方式的选定主要取决于农副产品的材质，若农副产品为鸡蛋、鹌鹑蛋等蛋类，选用逐个下料的方式，以避免多个下料时，蛋之间的碎壳会影响到最终剥壳的品质；若农副产品为花生仁、板栗等，采用混料下料的方式，混料使得剥壳或剥皮时，农副产品之间的摩擦、互搓作用会帮助脱皮或剥壳，由于花生仁与花生衣的硬度不同，花生衣完全不会影响到最终脱皮后花生仁的品质。本发明中匀速下料保证每次下料间隔相等。

本发明提供的加工工艺中要实现在预压装置中挤压破壳，具体实现此功能的预压装置可以为若干转动辊组和若干偏心辊组等角度圆周环绕形成，农副产品经过预压装置，转动辊组和偏心辊组之间的差速会带动农副产品实现自转，而偏心辊组对角线对称布置，会使得偏心辊在旋转中同时对农副产品的周向施加挤压力，能够保证农副产品的周向至少存在两处破壳，保证了农副产品在剥壳时更容易将壳掀起并卷离，提高了剥壳的效率。为了更好地实现差速和挤压的效果，预压装置的转动辊组和偏心辊组均为粗糙度不等、转向相反、转速不同的两个辊，偏心辊组为转向相反、粗糙度不等、转速不同的偏心辊和旋转辊的组合。此外转动辊组的两个辊的直径尺寸也可以设置为不同。本发明的预压装置不限于上述提供的装置，其余设备能达到对农副产品周向挤压并能够使得农副产品自转的效果，均可作为本发明的预压装置，这里不再赘述。

本发明提供的加工工艺中要实现在剥离装置中剥壳，具体实现此功能的剥离装置可以为若干旋转辊组等角度圆周环绕形成，旋转辊组可以为转向相反、转速不同、粗糙度不等的两个旋转辊组成，相邻辊组和每个辊组之间均存在差速，保证了农副产品的自转，粗糙度的不同保证了农副产品在剥离装置中的摩擦，旋转辊在旋转过程中寻找农副产品周向上的破壳，结合喷气或水，进而掀开农副产品的破壳，并将破壳卷离。本发明的剥离装置不限于上述提供的装置，其余设备能达到对农副产品摩擦并剥壳并能够使得农副产品自转的效果，均可作为本发明的剥离装置，这里不再赘述。

本发明提供的加工工艺还包括：通过剥壳通道中的第一传感器，确定农副产品的周向直径，调整预压装置和剥离装置的工作直径、工作转速以及工作差速。当逐个下料时，剥壳通道的下料口部位设置激光直径检测传感器，根据激光直径检测传感器检测到农副产品的周向直径大小，将信号反馈给控制系统，控制系统根据农副产品的大小实时调整预压装置和剥离装置内径的大小。当农副产品周向直径不等于工作直径时，加工工艺还包括：调整预压装置和剥离装置的工作直径参数，以配合农副产品周向直径。不同大小的农副产品需要对应于不同预压装置和剥离装置的旋转辊组的工作转速和工作差速，以实现农副产品在预压装置和剥离装置中的自转速度改变。

本发明加工工艺中在农副产品剥壳时断喷射水或气体，喷射水或气体能够帮助剥离装置寻找到农副产品的破壳处进而掀起破壳，并且还能起到一定清洁农副产品表面的作用，提高剥壳时的效率。在农副产品剥壳后也断喷射水或气体，用于清洁农副产品表面的碎壳，提高剥壳后产品的质量。

加工工艺还包括控制系统，控制系统用于控制预压装置和剥离装置的工作直径、工作转速、工作差速以及喷射水或气体的间歇时间。转动辊组、偏心辊组和旋转辊组均单独连接一个电机，通过控制系统控制电机的转速，进而控制每个转动辊组、偏心辊组和旋转辊组的转速和差速。操作工在控制整个加工工艺的过程中，只需通过控制面板实时调节下料速度、工作转速和工作差速，即可实现对农副产品剥壳质量的把控，取代了人工剥壳，极大提高了剥壳效率，极大减少了人工成本，适用于工厂大规模的生产。

本发明中控制系统的电气配置控制部分均使用PLC控制，采用24V低压安全电路，并设置人机界面方便操作。本发明采用了现代大规模集成电路技术和严格的生产工艺来制造内部电路，PLC具有先进的抗干扰能力，使用PLC的故障率相较于其他电气设备极低。本发明PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备的外部接线。同时具有很强的自我诊断能力，能随时查出自身的故障，并显示给技术人员，使技术人员能迅速检查、判断故障的原因。如果是PLC自身的原因，在维修时只需更换插入式模块及其它易损坏的部件即可，既方便又减少了影响生产的时间，使维护也变得容易。

如图1所示，在使用本发明提供的加工工艺后，对加工的农副产品进行检测，检测和加工工艺质检形成了反馈机制，通过视觉检测技术对农副产品表面进行图样采集，确定农副产品表面光滑度、凹坑大小等参数，确定农副产品的合格率，实时调整预压装置和剥离装置的工作直径、工作转速以及工作差速，控制农副产品的自转速度，预压装置的挤压力以及剥壳的转速。

本发明将机器视觉技术应用于农副产品的品质检测中，这相比于人工检测具有极大优势。农副产品表面缺陷与大小、形状是农副产品品质的重要特征，利用机器视觉进行检测不仅可以排除人的主观因素的干扰，而且还能够对这些指标进行定量描述,避免了因人而异的检测结果，用机器视觉技术的客观评价，避免人工主观评价的限制，减小了检测的误差，提高了生产率和准确度。

本发明提供的加工工艺中还可以包括碎壳收集和农产品收集，预压装置和剥离装置卷离的一些碎壳直接落入碎壳收集装置中，避免对农副产品的损伤。

本发明提供一种使用剥壳设备的农副产品加工工艺，该加工工艺包括了挤压破壳、剥壳以及清洁等工序，实现农副产品的逐一或混合剥壳，该加工工艺具有剥壳率高、破损率低和批量化操作等优点。

本发明使用时，加工工艺包括以下步骤：S1、下料装置将农副产品运至预压装置中；S2、农副产品在预压装置中自转运动，预压装置对农副产品施加挤压力，使得农副产品周向破壳，农副产品周向至少存在两处破壳；S3、破壳后的农副产品输送至剥离装置，剥离装置带动农副产品自转，剥离装置不断摩擦农副产品表面并掀起破壳直至将壳完全剥离，在农副产品剥壳时和剥壳后间断喷射水或气体，用于促进剥离装置掀起破壳和清洁农副产品的表面。在农副产品剥壳后，通过视觉检测技术对农副产品表面进行图样采集，确定农副产品表面质量参数，通过农副产品表面质量参数，确定农副产品的合格率，实时调整所述预压装置和所述剥离装置的工作直径、工作转速以及工作差速。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种使用剥壳设备的农副产品加工工艺，其特征在于，所述剥壳设备包括：下料装置、预压装置、剥离装置，所述预压装置和所述剥离装置相互连通并形成一剥壳通道；所述加工工艺包括以下步骤：

S1、下料：下料装置将农副产品运至预压装置中；

S2、预压：农副产品在预压装置中自转运动，预压装置对农副产品施加挤压力，使得农副产品周向破壳产生缺口；

S3、剥壳：破壳后的农副产品输送至剥离装置，剥离装置带动农副产品自转，剥离装置不断摩擦农副产品表面并撕开破壳缺口将壳完全卷离。

2.根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于：在所述S2中，预压装置对农副产品周向挤压，使农副产品周向至少存在两处破壳。

3.根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于：在所述S3中，在农副产品剥壳时和剥壳后间断喷射水或气体，用于促进所述剥离装置掀起破壳和清洁农副产品的表面。

4.根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于：所述加工工艺还包括：通过所述剥壳通道中的第一传感器，确定农副产品的周向直径，调整所述预压装置和所述剥离装置的工作直径、工作转速以及工作差速。

5.根据权利要求4所述的加工工艺，其特征在于：当农副产品周向直径不等于工作直径时，所述加工工艺还包括：

调整所述预压装置和所述剥离装置的所述工作直径参数，以配合农副产品周向直径。

6.根据权利要求4所述的加工工艺，其特征在于：调整所述预压装置和所述剥离装置的工作转速和工作差速，以实现农副产品在所述预压装置和所述剥离装置中的自转速度改变。

7.根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于：所述加工工艺还包括：所述下料装置逐一或混合式匀速下料。

8.根据权利要求3或4所述的加工工艺，其特征在于：所述加工工艺还包括控制系统，所述控制系统用于控制所述预压装置和所述剥离装置的工作直径、工作转速、工作差速以及喷射水或气体的间歇时间。

9.一种基于权利要求1-7任一项所述的加工工艺的检测方法，其特征在于：在农副产品剥壳后，通过视觉检测技术对农副产品表面进行图样采集，确定农副产品表面质量参数。

10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于：通过农副产品表面质量参数，确定农副产品的合格率，实时调整所述预压装置和所述剥离装置的工作直径、工作转速以及工作差速。

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