CN114698862B - 一种柿饼成型加工自动化设备、加工方法及柿饼 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种柿饼成型加工自动化设备、加工方法及柿饼，包括进料机构、冲削机构、分料机构、清料机构、装料机构、工作台、旋转机构、电控系统和机架，进料机构、冲削机构、分料机构和清料机构沿着工作台的转动方向依次设置在工作台的外侧，装料机构随着工作台的转动依次与进料机构、冲削机构、分料机构以及清料机构对接，完成柿子的相应功能操作，进料机构、冲削机构、分料机构、清料机构、装料机构和旋转机构均与电控系统电性连接。本发明能够将一个整体柿子分解成若干个特定形状的小柿子，同时将柿子皮、柿子蒂一并去掉，消除了柿子蒂处容易滋生细菌或藏匿飞虫虫卵的隐患，实现柿饼这一土特产农产品向食品工业化的基础步骤。

Description

一种柿饼成型加工自动化设备、加工方法及柿饼

技术领域

本发明涉及柿子加工技术领域，具体涉及一种柿饼成型加工自动化设备、加工方法及柿饼。

背景技术

柿子为柿科柿属植物，其营养丰富，含有大量的糖类及多种维生素，同时具有很高的药用价值和经济价值。柿子加工常见的是制成柿饼，制作柿饼时是通过手工或机械的方式将柿子去皮后，把生柿子日晒风干或在烘房里烘烤等干燥工艺制成一种柿子干果制品。传统的手工去皮需要耗费大量的人力和时间，效率较慢，一般应用于农户或小型柿饼加工厂，而规模较大的柿饼企业大多采用机械设备进行削皮工作，市场上也出现有各类的柿子去皮机械，如申请号为202110148026.0，名称为一种用于柿子加工削皮装置，该装置涉及柿子加工削皮领域，可以自动对柿子进行削皮，相比工作人员手动对柿子进行削皮速度更快、更干净；申请号为202022379590.7，名称为一种全自动柿子去皮机，该全自动柿子去皮机，能实现柿子的固定、去皮、收集果皮的自动化操作。

由于现有柿子的加工均是围绕柿子去皮的加工工艺进行，柿子去皮后整体体积仍然较大，无论是自然晾晒还是烤房烘烤，都需要耗费大量的时间、人工管理、能源损失才能将柿子制成柿饼。同时由于目前柿子去皮时需要装夹，而柿子蒂部位一般属于装夹部位，因此柿子蒂不方便去除，这样就容易导致柿子蒂处容易滋生细菌或藏匿飞虫虫卵等，即使通过二次加工或其它工艺手段去掉柿子蒂，整个柿子也会由于柿子蒂部位的破坏导致整个柿子晾晒过程容易变质发霉，又或者是制成的扁圆型柿饼没有中间柿子蒂而不美观。

与此同时，除少数柿饼由于加工工艺不一致导致涩口外，一般加工出来的柿饼都比较甜腻，按照GB/T 20453-2006中要求特级柿饼的单重要求在50克以上，实际上要想达到甜糯可口的柿饼重量一般得达到80~100克以上，这样的柿饼由于总体含糖量较高，普通人吃完后会感觉比较甜腻，不利于消化，同时也不利于现代健康生活要求的低盐、低脂、低糖饮食习惯。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种柿饼成型加工自动化设备、加工方法及柿饼，能够将一个整体柿子分解成若干个特定形状的小柿子，同时将柿子皮、柿子蒂一并去掉，在节省加工工艺时间的同时实现柿子的无皮、无蒂化，消除了柿子蒂处容易滋生细菌或藏匿飞虫虫卵的隐患，实现柿饼这一土特产农产品向食品工业化的基础步骤。

本发明所采用的技术方案是：提供一种柿饼成型加工自动化设备，包括进料机构、冲削机构、分料机构、清料机构、装料机构、工作台、旋转机构、电控系统和机架，所述的进料机构、冲削机构、分料机构、清料机构和旋转机构均设置在机架上，旋转机构的输出端连接工作台，用于对工作台的旋转，工作台位于机架的上方，装料机构设置多个，多个装料机构依次固定在工作台的边缘处；进料机构、冲削机构、分料机构和清料机构沿着工作台的转动方向依次设置在工作台的外侧，装料机构随着工作台的转动依次与进料机构、冲削机构、分料机构以及清料机构对接，完成柿子的相应功能操作，进料机构、冲削机构、分料机构、清料机构、装料机构和旋转机构均与电控系统电性连接；所述的进料机构包括输送架和设置在输送架上的输送带、输送电机、末端气缸以及推进气缸，末端气缸设于输送带末端的上方，末端气缸的推杆上下伸缩且连接有用于接收柿子的框板，框板设于输送带末端和工作台的装料机构之间的间隙，推进气缸设于输送带的上方，推进气缸的推杆连接有将柿子推至装料机构的推板；所述的冲削机构包括冲削机架、滑架驱动电机、上滑架、下滑架、刀头驱动电机、多轴变速箱、上冲削刀头和下冲削刀头，滑架驱动电机设于冲削机架上，冲削机架上设置滑轨，上滑架和下滑架滑动在滑轨上并连接有丝杆，丝杆和滑架驱动电机输出轴连接，丝杆相对于上滑架和下滑架的螺纹方向相反，上滑架和下滑架上均设置刀头驱动电机以及多轴变速箱，刀头驱动电机连接多轴变速箱，上滑架的多轴变速箱连接多个上冲削刀头，下滑架的多轴变速箱连接多个下冲削刀头，上冲削刀头和下冲削刀头对柿子进行冲削成型加工，并且不冲削到底，将柿子冲削成多个小柿子，加工完毕后小柿子保留一定的果肉连接；所述的分料机构包括分料机架和分料气缸，分料气缸设置在分料机架上，分料气缸的输出端连接冲断相连果肉的多个冲头，分料气缸驱动冲头上下移动。

作为本技术方案的优选，所述的清料机构包括清料机架、清料气缸和清料板，清料气缸设置在清料机架上，清料气缸的输出端连接清料板，驱动清料板上下移动。

作为本技术方案的优选，所述的装料机构包括固定基板、夹爪、夹爪气缸、带孔料位板和料位板气缸，固定基板连接于工作台上，夹爪气缸设于固定基板上表面，夹爪气缸为双头气缸，夹爪气缸驱动两端的夹爪对柿子进行夹持，夹爪延伸至固定基板外；料位板气缸设于固定基板下表面，料位板气缸驱动带孔料位板，带孔料位板设于两夹爪之间的下方。

作为本技术方案的优选，所述的旋转机构包括依次连接的伺服电机、变速箱和传动管，传动管竖直设置，传动管上端连接工作台。

作为本技术方案的优选，还包括设于机架侧边的成品集料器和余料集料器，成品集料器通过成品收集槽将成品进行收集，成品收集槽设于分料气缸下方的机架上，余料集料器通过余料收集槽将余料进行收集，余料收集槽设于清料气缸下方的机架上。

作为本技术方案的优选，所述的上冲削刀头和下冲削刀头为内空的圆柱体，圆柱体的端部为冲削部，圆柱体内设置多种形状的内腔。

本发明提供的一种柿饼成型加工自动化设备的加工方法，包括以下步骤：

1）上料：将按尺寸大小分好级的柿子按照柿子蒂朝上的形式输送至进料机构的输送带上；

2）进料夹紧：利用输送带将柿子送至输送带末端的框板时，推进气缸将柿子推入到装料机构的夹爪中，装料机构的夹爪气缸对柿子进行夹紧，随后推进气缸退回原位；

3）冲削加工：装有柿子的装料机构旋转到冲削机构时，由冲削机构的上冲削刀头和下冲削刀头对柿子进行冲削成型加工，并且不冲削到底，将柿子冲削成多个小柿子，加工完毕后小柿子保留一定的果肉连接，以便进入下个工序进行统一分离，保证取出小柿子的一致性；

4）小柿子分离：柿子经过上述步骤的处理后通过工作台的转动，装料机构旋转到分料机构，分料机构的分料气缸驱动冲头对小柿子进行果肉的冲断，将小柿子从整体果肉中分离出来并从带孔料位板的孔中掉落到成品收集槽中，最终收集在成品集料器中；

5）余料清理：经过小柿子分离后，装料机构旋转到清料机构，装料机构上的料位板气缸驱动带孔料位板移动，清料机构的清料气缸驱动清料板将余料推入余料收集槽内，并收集在余料集料器中。

本发明提供的柿饼是通过上述成型加工自动化设备和加工方法而制得的柿饼。

本发明和现有技术相比有以下优点：

1、传统柿饼加工方式由于柿子是个大体积、含水量高的水果，很多工艺环节需要人工进行参与，而本发明中可以实现全自动化成型加工，通过旋转工作台无缝连接下一道工序，避免了人工操作造成的效率低、污染大等问题。

2、由于采用了分解的小柿子进行晾晒或烘烤，同时小柿子可以实现去皮、去柿子蒂，可以在更短的时间内完成小柿子的烘烤或晾晒，达到节能减排、提高劳动生产率的目的。

3、由于针对大小不一的整个柿子分解成一个个尺寸统一、形状相同的小柿子，不仅让小柿子在晾晒或烘烤过程中更有利于标准化的生产工艺管控，而且可以最大程度实现品质、口感的最优化，突破传统柿饼作为农产品加工的品质不统一的缺点。

4、传统柿饼外形都比较固定，已经缺乏新颖度，按本发明可以按要求加工成橄榄状、鸡蛋状、圆球状、圆锥状、葫芦状等形状，满足客户对传统柿饼创新的需求。

5、本发明加工出来的小柿子制成的各种形状柿饼，由于体积小、重量轻、食用后不容易甜腻，比较符合现代健康生活要求的低盐、低脂、低糖饮食习惯。

6、本发明中带有余料收集机构，可以将余料进行统一回收，另做它用。

附图说明

图1为本发明的柿子成型加工自动化设备的结构示意图。

图2为本发明的进料机构的结构示意图。

图3为本发明的冲削机构的结构示意图。

图4为本发明的分料机构的结构示意图。

图5为本发明的清料机构的结构示意图。

图6为本发明的装料机构的结构示意图。

图7为本发明的旋转机构的结构示意图。

图中，100、进料机构，101、输送带，102、推进气缸，103、输送架，104、输送电机，105、末端气缸，200、冲削机构，201、上冲削刀头，202、下冲削刀头，203、多轴变速箱，204、刀头驱动电机，205、上滑架，206、下滑架，207、滑轨，208、冲削机架，209、滑架驱动电机，300、分料机构，301、分料气缸，302、冲头，303、分料机架，400、清料机构，401、清料板，402、清料气缸，403、清料机架，500、装料机构，501、夹爪，502、料位板气缸，503、带孔料位板，504、固定基板、505、夹爪气缸，600、工作台，700、旋转机构，701、伺服电机，702、变速箱，703、传动管，800、电控系统，900、机架，1000、成品集料器，1001、成品收集槽，1100、余料集料器，1101、余料收集槽

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做详细的说明。

如图1-图7所示，本发明提供的一种柿子成型加工自动化设备，包括进料机构100、冲削机构200、分料机构300、清料机构400、装料机构500、工作台600、旋转机构700、电控系统800和机架900，进料机构100是用于输送柿子进入装料机构500的机构，冲削机构200用于将整个柿子加工为n个小柿子（n≥2，取自然数），分料机构300是将冲削机构200加工的n个小柿子进行彻底的分开，并将小柿子最终输送至到成品集料器1000中，清料机构400将和小柿子分离后的余料清理，并将余料收集至余料集料器1100中，装料机构500将进料机构100输送来的柿子进行夹紧，并随着工作台600的转动，在各个机构进行相应的功能加工。进料机构100、冲削机构200、分料机构300、清料机构400和旋转机构700均设置在机架900上，旋转机构700的输出端连接工作台600，用于对工作台600的旋转，工作台600位于机架900的上方，装料机构500设置多个，多个装料机构500依次固定在工作台600的边缘处；进料机构100、冲削机构200、分料机构300和清料机构400沿着工作台600转动的方向依次设置在工作台600的外侧，装料机构500随着工作台600的转动依次与进料机构100、冲削机构200、分料机构300以及清料机构400对接，完成柿子的相应功能操作，进料机构100、冲削机构200、分料机构300、清料机构400、装料机构500和旋转机构700均与电控系统800电性连接。

本发明在具体实施时，进料机构100包括输送架103和设置在输送架103上的输送带101、输送电机104、末端气缸105以及推进气缸102，末端气缸105设于输送带101末端的上方，末端气缸105的推杆上下伸缩且连接有用于接收柿子的框板，框板设于输送带101末端和工作台的装料机构500之间的间隙，用于搭接输送带101和装料机构500之间的柿子输送，当柿子被输送至输送带101末端时，柿子落至框板上，推进气缸102设于输送带101的上方，推进气缸102推杆连接有将柿子推至装料机构500的推板，推进气缸102的推杆伸缩方向和输送带101的移动方向平行，推板在柿子运输方向可以转动，反方向则不能转动，可以达到对柿子进行推送动作的目的。

本发明的冲削机构200包括冲削机架208、滑架驱动电机209、上滑架205、下滑架206、刀头驱动电机204、多轴变速箱203、上冲削刀头201和下冲削刀头202，滑架驱动电机209设于冲削机架208上，冲削机架208上设置滑轨207，上滑架205和下滑架206滑动在滑轨207上并连接有丝杆，丝杆和滑架驱动电机209输出轴连接，丝杆相对于上滑架205和下滑架206的螺纹方向相反，即滑架驱动电机209驱动丝杆转动时，上滑架205和下滑架206在丝杆上的移动方向相反，上滑架205和下滑架206上均设置刀头驱动电机204以及多轴变速箱203，刀头驱动电机204连接多轴变速箱203，多轴变速箱203分别连接多个上冲削刀头201以及多个下冲削刀头202。本发明上冲削刀头201和下冲削刀头202为内空的圆柱体，圆柱体的端部为冲削部，上冲削刀头201和下冲削刀头202冲削后使得柿子形成多种形状，比如圆形、椭圆形、葫芦形等形状。圆柱体设置多个，绕成管束状，管束中部空出的部分即为柿子蒂的位置。冲削刀头在冲削柿子时，上冲削刀头201和下冲削刀头202冲削柿子蒂周围的果肉。冲削时，上冲削刀头201和下冲削刀头202均会保留一定的果肉，不对切到底，以免小柿子完全脱离果肉时，上下冲削刀头分离时造成小柿子随着冲削刀头而无序脱离果肉。在具体实施时，冲削刀头可以根据需要设置成旋转冲削的，可以设置成冲压的。

本发明的分料机构300包括分料机架303和分料气缸301，分料气缸301设置在分料机架303上，分料气缸301的输出端连接冲断相连肉皮的多个冲头302，分料气缸301驱动冲头302上下移动。

本发明的清料机构400包括清料机架403、清料气缸402和清料板401，清料气缸402设置在清料机架403上，清料气缸402的输出端连接清料板401，驱动清料板401上下移动。

本发明的装料机构500包括固定基板504、夹爪501、夹爪气缸505、带孔料位板503和料位板气缸502，固定基板504连接于工作台600上，夹爪气缸505设于固定基板504上表面，夹爪气缸505为双头气缸，夹爪气缸505驱动两端的夹爪501对柿子进行夹持，夹爪501延伸至固定基板504外；料位板气缸502设于固定基板504下表面，料位板气缸502驱动带孔料位板503，带孔料位板503设于两夹爪501之间的下方。

本发明的旋转机构700包括依次连接的伺服电机701、变速箱702和传动管703，传动管703竖直设置，传动管703上端连接工作台600。

本发明还包括设于机架侧边的成品集料器1000和余料集料器1100，成品集料器1000通过成品收集槽1001将成品进行收集，成品收集槽1001设于分料气缸301下方的机架900上，余料集料器1100通过余料收集槽1101将余料进行收集，余料收集槽1101设于清料气缸402下方的机架900上。

本发明提供的一种柿子成型加工自动化设备的加工方法，包括以下步骤：

1）上料：将按尺寸大小分好级的柿子按照柿子蒂朝上的形式输送至进料机构的输送带上；

2）进料夹紧：利用输送带将柿子送至输送带末端的框板时，推进气缸将柿子推入到装料机构的夹爪中，装料机构的夹爪气缸对柿子进行夹紧，随后推进气缸退回原位；

3）冲削加工：装有柿子的装料机构旋转到冲削机构时，由冲削机构的上冲削刀头和下冲削刀头对柿子进行冲削成型加工，并且不冲削到底，将柿子冲削成多个小柿子，加工完毕后小柿子保留一定的果肉连接，以便进入下个工序进行统一分离，保证取出小柿子的一致性；

4）小柿子分离：柿子经过上述步骤的处理后通过工作台的转动，装料机构旋转到分料机构，分料机构的分料气缸驱动冲头对小柿子进行果肉的冲断，将小柿子从整体果肉中分离出来并从带孔料位板的孔中掉落到成品收集槽中，最终收集在成品集料器中；

5）余料清理：经过小柿子分离后，装料机构旋转到清料机构，装料机构上的料位板气缸驱动带孔料位板移动，清料机构的清料气缸驱动清料板将余料推入余料收集槽内，并收集在余料集料器中；

本发明利用该成型加工自动化设备和加工方法制得的柿饼，是一种形状的柿饼，与目前市面上的扁型柿饼不同，该柿饼不留有柿子蒂，并且重量较小，能避免现有技术中出现的问题。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种柿饼成型加工自动化设备，其特征在于：包括进料机构、冲削机构、分料机构、清料机构、装料机构、工作台、旋转机构、电控系统和机架，所述的进料机构、冲削机构、分料机构、清料机构和旋转机构均设置在机架上，旋转机构的输出端连接工作台，用于对工作台的旋转，工作台位于机架的上方，装料机构设置多个，多个装料机构依次固定在工作台的边缘处；进料机构、冲削机构、分料机构和清料机构沿着工作台的转动方向依次设置在工作台的外侧，装料机构随着工作台的转动依次与进料机构、冲削机构、分料机构以及清料机构对接，完成柿子的相应功能操作，进料机构、冲削机构、分料机构、清料机构、装料机构和旋转机构均与电控系统电性连接；所述的进料机构包括输送架和设置在输送架上的输送带、输送电机、末端气缸以及推进气缸，末端气缸设于输送带末端的上方，末端气缸的推杆上下伸缩且连接有用于接收柿子的框板，框板设于输送带末端和工作台的装料机构之间的间隙，推进气缸设于输送带的上方，推进气缸的推杆连接有将柿子推至装料机构的推板；所述的冲削机构包括冲削机架、滑架驱动电机、上滑架、下滑架、刀头驱动电机、多轴变速箱、上冲削刀头和下冲削刀头，滑架驱动电机设于冲削机架上，冲削机架上设置滑轨，上滑架和下滑架滑动在滑轨上并连接有丝杆，丝杆和滑架驱动电机输出轴连接，丝杆相对于上滑架和下滑架的螺纹方向相反，上滑架和下滑架上均设置刀头驱动电机以及多轴变速箱，刀头驱动电机连接多轴变速箱，上滑架的多轴变速箱连接多个上冲削刀头，下滑架的多轴变速箱连接多个下冲削刀头，上冲削刀头和下冲削刀头对柿子进行冲削成型加工，并且不冲削到底，将柿子冲削成多个小柿子，加工完毕后小柿子保留一定的果肉连接；所述的分料机构包括分料机架和分料气缸，分料气缸设置在分料机架上，分料气缸的输出端连接冲断相连果肉的多个冲头，分料气缸驱动冲头上下移动。

2.根据权利要求1所述的柿饼成型加工自动化设备，其特征在于：所述的清料机构包括清料机架、清料气缸和清料板，清料气缸设置在清料机架上，清料气缸的输出端连接清料板，驱动清料板上下移动。

3.根据权利要求2所述的柿饼成型加工自动化设备，其特征在于：所述的装料机构包括固定基板、夹爪、夹爪气缸、带孔料位板和料位板气缸，固定基板连接于工作台上，夹爪气缸设于固定基板上表面，夹爪气缸为双头气缸，夹爪气缸驱动两端的夹爪对柿子进行夹持，夹爪延伸至固定基板外；料位板气缸设于固定基板下表面，料位板气缸驱动带孔料位板，带孔料位板设于两夹爪之间的下方。

4.根据权利要求3所述的柿饼成型加工自动化设备，其特征在于：所述的旋转机构包括依次连接的伺服电机、变速箱和传动管，传动管竖直设置，传动管上端连接工作台。

5.根据权利要求4所述的柿饼成型加工自动化设备，其特征在于：还包括设于机架侧边的成品集料器和余料集料器，成品集料器通过成品收集槽将成品进行收集，成品收集槽设于分料气缸下方的机架上，余料集料器通过余料收集槽将余料进行收集，余料收集槽设于清料气缸下方的机架上。

6.根据权利要求1所述的柿饼成型加工自动化设备，其特征在于：所述的上冲削刀头和下冲削刀头为内空的圆柱体，圆柱体的端部为冲削部，圆柱体内设置多种形状的内腔。

7.一种利用权利要求5所述的柿饼成型加工自动化设备的柿饼成型加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）上料：将按尺寸大小分好级的柿子按照柿子蒂朝上的形式输送至进料机构的输送带上；

2）进料夹紧：利用输送带将柿子送至输送带末端的框板时，推进气缸将柿子推入到装料机构的夹爪中，装料机构的夹爪气缸对柿子进行夹紧，随后推进气缸退回原位；

3）冲削加工：装有柿子的装料机构旋转到冲削机构时，由冲削机构的上冲削刀头和下冲削刀头对柿子进行冲削成型加工，并且不冲削到底，将柿子冲削成多个小柿子，加工完毕后小柿子保留一定的果肉连接，以便进入下个工序进行统一分离，保证取出小柿子的一致性；

4）小柿子分离：柿子经过上述步骤的处理后通过工作台的转动，装料机构旋转到分料机构，分料机构的分料气缸驱动冲头对小柿子进行果肉的冲断，将小柿子从整体果肉中分离出来并从带孔料位板的孔中掉落到成品收集槽中，最终收集在成品集料器中；

5）余料清理：经过小柿子分离后，装料机构旋转到清料机构，装料机构上的料位板气缸驱动带孔料位板移动，清料机构的清料气缸驱动清料板将余料推入余料收集槽内，并收集在余料集料器中。

8.一种通过上述权利要求7所述的柿饼成型加工方法制得的柿饼。

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