CN114098097A - 元宝枫翅果剥壳脱皮机及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了元宝枫翅果剥壳脱皮机及其应用方法，包括上料系统、剥壳系统、脱皮系统、分选系统和智能控制系统；所述上料系统设置在剥壳系统前端，脱皮系统设置在剥壳系统下端，分选系统设置在剥壳系统下端，智能控制系统独立于机器外面。智能控制系统包括系统开关、急停、电机转速和运行时间的控制单元。智能控制系统可有效实现分布式控制管理，能完成对剥壳环节、脱皮环节、分选环节及上料环节运行速率的调节，从而高效完成元宝枫翅果剥壳脱皮工作。控制系统主要包括可调式上料系统、剥壳系统、脱皮系统、分选系统以及紧急制动系统。本发明可对元宝枫翅果进行高效的剥壳脱皮，克服现有的元宝枫翅果剥壳设备存在的不能连续上料且不能一次完成剥壳脱皮工作的缺陷。该设备能够实现元宝枫翅果剥壳脱皮过程中壳/仁的快速分离与收集，提高了整个工作的效率。

Description

元宝枫翅果剥壳脱皮机及其应用方法

技术领域

本发明属于木材加工机械技术领域，尤其涉及一种元宝枫翅果剥壳脱皮机、智能控制系统，主要用于制药企业、食品制造企业以及林产品开发企业，对大量元宝枫翅果剥壳脱皮和分离的快速操作。

背景技术

元宝枫（Acer truncatum Bunge）翅果为翅果，因形状与元宝相似而得名元宝枫。元宝枫翅果由外壳、黑皮以及果仁组成，如图1所示，翅果平均长径为27.72mm，平均横径为8.95mm，平均纵径为4.02mm，翅果平均百粒重为14.80g，果仁平均百粒重为10.91g；元宝枫的主要用途是榨油以及酿造酱油，多项研究表明元宝枫果仁富含油脂、蛋白质，以及少量的还原糖，不含淀粉，其中含油量超过40%，油中维生素E含量丰富，不饱和脂肪酸高达90%，特有珍稀成分神经酸含量超过5%，元宝枫油的功能性研究显示其在改善记忆力、保护人体组织、抗肿瘤、抑菌等方面起到一定作用，作为我国特有的木本油料树种，元宝枫逐渐受到国家及政府部门的重视，不仅被国家批准为新资源食品，同时被列入了重点发展推广树种。

随着元宝枫种植的推广，元宝枫翅果的产量也大量上升，每年需要对大量的元宝枫翅果进行剥壳脱皮处理。目前在元宝枫翅果剥壳脱皮领域，没有能够同时进行剥壳脱皮的装备。例如一种元宝枫物料脱壳机（专利授权号：CN212120184U），主要是针对对元宝枫翅果外壳的剥壳装置；元宝枫翅果专用脱壳机及其脱壳方法（专利授权号：CN1608527N），主要通过改变剥壳机构速率，进行二次上料完成剥壳脱皮工作，该装置操作复杂，自动化程度低，难以满足大量生产需要。对于元宝枫翅果的剥壳脱皮，虽然有机器可以完成，但效率和质量普遍不高，而且需要进行二次上料，难以满足大规模的生产，并且机器的控制系统在安全性、操作性和智能性上考虑较少。

通过上述分析，现有元宝枫翅果剥壳脱皮工作的问题及缺陷为：

（1）现有元宝枫翅果剥壳脱皮难以实现剥壳脱皮同时进行，没有针对元宝枫翅果黑皮的脱皮装置；

（2）现有元宝枫翅果剥壳脱皮工作人工投入大，自动化程度低，效率低，成本高，且不能实现连续作业。

解决以上问题及缺陷的难度为：

（1）在剥壳脱皮过程中，如何保证壳、皮与仁的分离；

（2）在剥壳脱皮过程中，果仁的收集；

（3）在剥壳脱皮过程中，连续上料以及上料量的控制；

（4）各系统之间的配合以及整体衔接搭载；

（5）整个系统的控制操作。

解决以上问题及缺陷的意义为：

有鉴于上述现有的元宝枫翅果剥壳脱皮工作存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创造设计一种元宝枫翅果剥壳脱皮机，在快速完成元宝枫翅果剥壳脱皮的情况下，保证元宝枫果仁的剥净率、完整性；开创性的设计了同时进行剥壳脱皮及果仁分选的机构，解决了当下剥壳脱皮工作效率低下的痛点；发明了新型的刀片辊及辊筒，提高了剥壳效率及效果，并且研制了操作简便的智能控制系统，保证整个系统能够高效安全运行，在此基础上，摈弃了传统的传送带、手工上料，采用螺旋轴上料，便于控制和计算上料量，避免频繁上料，将大大提高工作效率保证上料的均匀。经过不断的研究、设计，并经过反复试做样品及改进后，终于创设出具有实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有元宝枫翅果剥壳脱皮无法同时进行、费时费力效率低、自动化程度低，且黑色种皮难以剥净，影响产品后续加工产品品质，且在剥壳过程中人工投入大的缺陷，提供一种全新的工作效率高、自动化程度高、剥净率高、智能控制的元宝枫翅果剥壳脱皮机。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的元宝枫翅果剥壳脱皮机，包括上料系统、剥壳系统、脱皮系统、分选系统和智能控制系统。

本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现：

元宝枫剥壳脱皮机，包括上料系统、剥壳系统、脱皮系统、分选系统和智能控制系统；所述上料系统设置在剥壳系统前端，脱皮系统设置在剥壳系统下端，分选系统设置在剥壳系统下端，智能控制系统独立于机器外面；

所述进料系统包括梯形料仓、电机、V带、带轮、螺旋轴，电机通过V带、带轮与螺旋轴连接，螺旋轴与进料系统连接；

所述剥壳系统包括电机、V带、带轮、剥壳辊、剥壳料仓，电机通过V带、带轮与剥壳辊连接；

所述分选系统包括电机、V带、带轮、风扇、偏心带轮、连杆、筛子、风机、输送管，电机通过V带、带轮与风扇连接，偏心带轮通过V带与带轮连接，筛子通过连杆与偏心带轮连接，风机与输送管连接；

所述电机是变速可调电机，其转速为600-1400r/min；

所述上料系统设置有变速可调电机，通过调节电机转速，可以改变螺旋轴的转速，从而实现进料量的控制，有利于提高剥壳质量；

所述剥壳系统设置有剥壳辊和剥壳料仓，剥壳辊上圆周均匀分布三角形辊刀，相邻辊刀间距2-3mm，同时剥壳料仓内部圆周均匀分布的三角形辊刀，相邻辊刀间距2-3mm，剥壳辊与剥壳料仓间距为2-4mm，剥壳辊旋转使元宝枫翅果受到挤压和搓揉，将元宝枫壳破碎分离；

所述脱皮系统设置有辊筒，辊筒内部圆周均匀分布三角形辊刀，相邻辊刀间距2-3mm，辊筒高速旋转产生离心力，使元宝枫翅果在辊筒壁上摩擦，完成元宝枫翅果黑皮的脱落；

所述分选系统设置有曲柄连杆机构，将偏心带轮的转动转化为筛子的往复移动，使元宝枫翅果的壳、皮和仁运动起来，有利于元宝枫翅果的分选；同时，脱皮后的元宝枫翅果也通过该装置进行分选；

所述智能控制系统包括系统开关、急停、电机转速和运行时间的控制单元，具体组件有具体组件有电机、风机、螺旋轴、主轴、剥壳辊、剥壳料仓、风扇、偏心带轮、辊筒、联轴器，电机通过V带、带轮、联轴器与螺旋轴、剥壳辊、风扇、偏心带轮连接；元宝枫翅果进入梯形料仓，在电机的带动下，通过螺旋轴进入剥壳系统；在电机的带动下，经带轮传动带动剥壳辊旋转，剥壳辊与剥壳料仓协同作用，对元宝枫翅果进行剥壳处理，剥壳后的翅果进行分选系统；在电机的带动下，经带轮传动带动风扇转动，同时带动偏心带轮转动，通过连杆使筛子做往复移动，实现壳与仁的分离，分离后的带黑皮的仁经过缓冲仓进入脱皮系统；在电机的带动下，辊筒高速旋转，在离心力的作用下元宝枫翅果与辊刀不断摩擦进行脱皮处理，脱皮后的翅果通过风机的吸引力进入分选系统实现皮与仁的分离；

所述控制方法可有效实现分布式控制管理，能完成对剥壳环节、脱皮环节、分选环节及上料环节运行速率的调节，从而高效完成元宝枫剥壳脱皮工作；

所述智能控制系统主要包括可调式上料系统、剥壳系统、脱皮系统、分选系统以及紧急制动系统。

结合上述的所有技术方案，本发明具有明显的优点及积极效果。借由上述技术方案，本发明杜仲籽粒剥壳机可达到相当的技术进步性及实用性，其至少具有下列优点：

剥壳辊与剥壳料仓均设置有三角形辊刀，两者相互作用，能使元宝枫翅果受到充分挤压和搓揉，从而有效的剥壳，同时辊刀密集分布，保证进入剥壳系统的翅果都能受到挤压和搓揉作用；

利用连杆机构，把带轮的转动转化为筛子的往复运动，同时在风扇的协同作用下，使受剥壳脱皮后的翅果处于分散状态，便于壳、皮与仁的分离，从而达到分选的目的；

采用风机的吸引力使脱皮后的翅果进入到分选系统，使分选系统得到二次利用，提高了机器使用率，减少了机构的投入，节约成本；同时风机在剥壳脱皮工作中还起着收集果仁的作用；

采用螺旋上料机构，且螺旋轴的转速可调，只需一次将翅果大量倒入梯形料仓，有效解决了频繁上料及上料量控制问题，有利于减少人工的投入以及提高了整个剥壳机的工作效率；

该设备采用智能数控，独立操作台，操作安全方便；设备采用多电机分模块传动，剥壳系统、分选系统共用一台电机，通过带轮串联，结构紧凑，能耗低，同时也简化了控制系统的复杂性。

附图说明

为了更清楚的说明本申请实施例的技术方案，将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是本发明实施例提供的新型元宝枫剥壳脱皮机结构示意图；

图2是本发明实施例提供的新型元宝枫剥壳脱皮机传动示意图；

图3是本发明实施例提供的新型元宝枫剥壳脱皮机俯视图；

图4是本发明实施例提供的剥壳机构剖面图；

图5是本发明实施例提供的剥壳机构斜视图；

图6是本发明实施例提供的剥壳辊斜视图；

图7是本发明实施例提供的辊筒斜视图；

图8是本发明实施例提供的辊筒剖面图；

图9是本发明实施例提供的新型元宝枫剥壳脱皮机斜视图。

1：梯形料仓，2：螺旋轴，3：螺旋轴管，4：剥壳料仓，5：剥壳辊，6：进料口，7：风机，8：输送管，9：支架，10：上筛，11：下筛，12：缓冲仓，13：辊筒，14：风扇，15：联轴器，16：电机一，17：电机二，18：智能操作台，19：带轮一，20：V带一，21：带轮二，22：V带二，23：带轮三，24：V带三，25：偏心带轮，26：连杆，27：电机三，28：带轮四，29：V带四。

具体实施方式

为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

请参阅图1，本发明的杜仲籽粒剥壳机，包括料系统、剥壳系统、籽粒分选系统和智能控制系统；

进一步的，请参阅图1，2和图3，该进料系统包括梯形料仓1、螺旋轴2、螺旋轴管3、电机三27、带轮四28、V带四29，电机三17通过V带四29、带轮四28与螺旋轴3连接，螺旋轴3与剥壳系统相连；且进料系统所包含的电机转速可调，一般为600-1400r/min；

较优地，该剥壳系统所包含的电机转速可调，一般为600-1400r/min，电机二17通过带轮三23和V带一20与带轮一19相连，通过带轮一19带动剥壳辊5转动，剥壳辊5与剥壳料仓4协同作用完成剥壳工作；

较优地，该脱皮系统该剥壳系统所包含的电机转速可调，一般为600-1400r/min，电机16通过联轴器15带动辊筒13进行高速转动，产生的离心力使元宝枫翅果在辊筒壁上摩擦，完成脱皮工作；

较优地，该分选系统与剥壳系统共用电机二17，电机二17通过带轮三23和V带二22与带轮二21相连，通过带轮二21带动风扇转动，带轮二21通过V带三24带动偏心带轮25转动，连杆26随着偏心带轮25转动，带动上筛10和下筛11做往复运动，完成分选工作；同时辊筒13的出料通过风机7和输送管8 进入进料口6，通过进料口6进入分选系统进行分选工作；

较优地，该智能控制系统包括智能操作台18，控制整体剥壳、脱皮、上料、分选系统开关、急停和运行转速，该系统能及时对各个单元的运行状态进行调节，保证剥壳机高效、安全运行。

请再参阅图1，并同时参阅图2、3、4、5、6、7和图8，在此实施例中，元宝枫翅果通过梯形料仓1，在螺旋轴2的传动下进入剥壳系统，元宝枫翅果在剥壳料仓4、剥壳辊5的挤压和搓揉作用下，完成剥壳过程；剥壳后的翅果进入分选系统，在风扇14、上筛10、下筛11的联合作用下，带黑皮的果仁被分选出来，通过缓冲仓12进入脱皮系统，辊筒13高速旋转，使带黑皮的果仁不断在辊筒壁上摩擦，使黑皮脱落，在此过程不断有黑皮和果仁通过辊筒上的进出口进入输送管8，在风机7的作用下，再次进入分选系统，完成黑皮与果仁的分选。此过程重复进行多次后，关闭进料口6底部的隔板，元宝枫果仁通过输送管8、风机7全部被运送到进料口6，便于元宝枫果仁的收集。

本发明工作原理为：电机三27通过带轮四28、V带四29与螺旋轴2相连，通过螺旋轴的转动带动梯形料仓1中的元宝枫翅果进入剥壳机构（图5）；电机二17通过带轮三23、V带一20和带轮一19与剥壳机构相连，剥壳机构中的剥壳辊5转动，与剥壳料仓4协同作用对元宝枫翅果进行挤压和搓揉，使壳与仁分离，完成剥壳工作，同时壳与仁进入分选系统；电机二17通过带轮三23、V带二22、带轮二21、V带三24以及偏心带轮25与分选系统相连，风扇14在带轮二21的带动下转动，对上筛10和下筛11进行吹风，上筛10和下筛11通过连杆26与偏心带轮25相连，连杆26与偏心带轮25组成曲柄连杆机构，变转动为往复移动，在二者的共同作用下，破碎的翅果处于运动分散状态，结合壳与仁质量的不同，从而完成分选工作，分选后的仁通过缓冲仓12进入辊筒13；辊筒13设置有上下两个出口（图7），用于脱皮系统的进出料，电机一16通过联轴器15带动辊筒13转动，转动产生的离心力，使果仁在辊筒壁上摩擦，完成脱皮工作；脱皮后的果仁通过辊筒的出口进入输送管8，在风机7的作用下，果仁通过进料口6进入分选系统，进行皮与仁的分选，完成二次工作；整个剥壳脱皮工作完成后，关闭进料口6处的挡板，使用进料口6完成净果仁的收集工作。

在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左端”、“下端”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示和暗示所指的机构或单元必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作；

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.元宝枫翅果剥壳脱皮机其特征在于：包括上料系统、剥壳系统、脱皮系统、分选系统和智能控制系统；所述上料系统设置在剥壳系统前端，脱皮系统设置在剥壳系统下端，分选系统设置在剥壳系统下端，智能控制系统独立于机器外面；所述进料系统包括梯形料仓、电机、V带、带轮、螺旋轴，电机通过V带、带轮与螺旋轴连接，螺旋轴与进料系统连接；剥壳系统包括电机、V带、带轮、剥壳辊、剥壳料仓，电机通过V带、带轮与剥壳辊连接；脱皮系统包括电机、联轴器、辊筒，电机通过联轴器与辊筒连接；分选系统包括电机、V带、带轮、风扇、偏心带轮、连杆、筛子、风机、输送管，电机通过V带、带轮与风扇连接，偏心带轮通过V带与带轮连接，筛子通过连杆与偏心带轮连接，风机与输送管连接。

2.如权利要求1所述元宝枫翅果剥壳脱皮机，其特征在于：所述电机是变速可调电机，其转速为：600-1400r/min。

3.如权利要求1所述元宝枫翅果剥壳脱皮机，其特征在于：所述上料系统设置有变速可调电机，通过调节电机转速，可以改变螺旋轴的转速，从而实现进料量的控制，有利于提高剥壳质量。

4.如权利要求1所述元宝枫翅果剥壳脱皮机，其特征在于：所述剥壳系统设置有剥壳辊和剥壳料仓，剥壳辊上圆周均匀分布三角形辊刀，与剥壳料仓内部圆周均匀分布的三角形辊刀通过挤压和搓揉，可以将元宝枫壳破碎分离。

5.如权利要求1所述元宝枫翅果剥壳脱皮机，其特征在于：所述分选系统包括壳仁分选机构，该机构由风扇、筛子和缓冲仓组成，风扇设置在筛子下方，缓冲仓设置在筛子下方；筛子有上下两个，由固定条焊接，通过连杆、偏心带轮、V带与电机连接，组成曲柄连杆机构，使筛子做往复运动。

6.如权利要求1所述元宝枫翅果剥壳脱皮机，其特征在于：所述脱皮系统设置有辊筒，辊筒设置于缓冲仓下方，辊筒内部圆周均匀分布三角形辊刀，元宝枫翅果在辊筒高速旋转产生的离心力作用下与辊刀摩擦，完成脱皮工作。

7.如权利要求1所述元宝枫翅果剥壳脱皮机，其特征在于：所述分选系统包括皮仁分选机构，该机构由风机、输送管和进料口组成，在风机的吸引力作用下，将脱皮后的元宝枫通过输送管输送到进料口进入壳仁分选机构进行皮与仁的分选。

8.如权利要求1所述元宝枫翅果剥壳脱皮机，其特征在于：所述分选系统由壳仁分选机构与皮仁分选机构组成，壳仁分选机构在皮仁分选机构的辅助下，能同时进行皮、壳与仁的分选工作，提高了分选工作的效率，减少了机构的投入。

9.如权利要求1所述的元宝枫翅果剥壳脱皮机，其特征在于：所述智能控制系统可有效实现分布式控制管理，能完成对剥壳环节、脱皮环节、分选环节及上料环节运行速率的调节，从而高效完成元宝枫翅果剥壳脱皮工作。

10.如权利要求1所述的元宝枫翅果剥壳脱皮机，其特征在于：所述智能控制系统主要包括可调式上料系统、剥壳系统、脱皮系统、分选系统以及紧急制动系统。

Images