CN115053970B - 一种新会小青柑自动下料取皮设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新会小青柑自动下料取皮设备及方法，小青柑储料罐、振动电机、下料管道、自动伸缩挡板、取皮刀转盘、取皮刀、固定模块、插果转盘和驱动模块；振动电机固定在小青柑储料罐的外罐壁；下料管道与小青柑储料罐的下口嵌套连接；自动伸缩挡板通过支架固定并从侧面嵌入到下料管道中；取皮刀转盘固定在取皮设备的侧面，并通过传动轴与驱动模块的一号传动齿轮相连接；取皮刀通过拉伸弹簧固定在取皮刀转盘的内部；固定模块和插果转盘固定在取皮设备的上底面，且两者底面的中心在同一条直线上；驱动模块位于取皮设备的内部。本发明的取皮效率高，可以完整取得小青柑的条状鲜皮，特别适用于相关饮料产品的制作。
Description
技术领域
本发明属于农业机械领域，特别涉及一种新会小青柑自动下料取皮设备及方法。
背景技术
新会小青柑普茶，是普洱茶的一种，其入口甘醇、香甜，具有突出的保健理气作用。新会小青柑作为柑普茶的关键原材料之一，是指每年农历立秋至秋分期间所采摘的果皮外表呈青绿色、生理未成熟的小型新会柑果，传统的取皮方式是人工挖出内部果肉，留下一个完整果皮空壳，用于制作小青柑茶。随着新会柑种植规模的迅速扩大，新会小青柑除了被生晒制作成传统的小青柑普茶产品外，陆续有许多饮品企业开始利用新会小青柑的鲜皮进行相关饮料产品的制作，这需要剥取出新会小青柑不残留果肉的条状鲜皮以进行后续的切丁，但是人工取皮的效率很低，而且无法获得条状鲜皮。目前，有一些用于球形果的剥皮设备，如专利CN208692886U公开了一种便于操作的柿子削皮机，利用电机驱动对柿子进行自动削皮，但其针对的是较大的球形果，其目的是削皮取得果肉，并不适用于小青柑这种小型球形果，不仅需要人工手动上料，而且无法完整取得小青柑的条状鲜皮。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种新会小青柑自动下料取皮设备及方法，取皮效率高，可以完整取得小青柑的条状鲜皮。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种新会小青柑自动下料取皮设备，包括小青柑储料罐1、振动电机2、下料管道3、自动伸缩挡板4、取皮刀转盘5、取皮刀6、固定模块7、插果转盘8和驱动模块9；取皮设备的侧面和上底面相互垂直；振动电机2通过电机支架固定在小青柑储料罐1的外罐壁；下料管道3与小青柑储料罐1的下口嵌套连接，并固定在取皮设备的侧面和上底面；自动伸缩挡板4通过支架固定并从侧面嵌入到下料管道3中；取皮刀转盘5固定在取皮设备的侧面，并通过传动轴与驱动模块9的一号传动齿轮901相连接；取皮刀6通过拉伸弹簧605固定在取皮刀转盘5的内部；固定模块7和插果转盘8固定在取皮设备的上底面，且两者底面的中心在同一条直线上；驱动模块9位于取皮设备的内部。
所述取皮刀6包括仿形滚轮601、青柑皮槽602、V形刀刃603、取皮刀杆604、拉伸弹簧605和支撑关节606；仿形滚轮601安装在V形刀刃603的两侧，用于限制V形刀刃603取皮时的进刀深度(小于等于1mm)，避免因进刀过深破坏果肉导致果汁流出；青柑皮槽602安装在V形刀刃603的尾部并延伸至取皮刀杆604的内部，用于使小青柑皮从取皮刀杆604的尾孔出皮，防止取皮时小青柑皮四处飞落；取皮刀杆604的底部有一个支撑关节606，支撑关节606通过拉伸弹簧605与取皮刀转盘5的内部相连接。
所述仿形滚轮601是一个3/4圆底面的柱状滚轮，由柔性材料制成，可以形变贴合小青柑外表皮，其头部带圆角(并非一个带棱角的小圆台)，可以防止滚轮插入小青柑皮造成皮的损伤。
所述固定模块7包括弹性固定杆701、固定顶针702、丝杆703和丝杆电机704；弹性固定杆701的尾端紧扣在丝杆703上，其首端安装有固定顶针702；丝杆电机704位于取皮设备的内部，其电机轴通过联轴器与丝杆703相连接。
所述插果转盘8包括插果钢钉801、取果顶针802、压力传感器803；三个插果钢钉801位于插果转盘8的圆形底面上，且相互之间的夹角为120°；取果顶针802位于圆形底面的中心处，压力传感器803位于取果顶针802的旁边，两者的中心在同一条直线上。
所述驱动模块9包括一号传动齿轮901、主动齿轮902、二号传动齿轮903和工位电机904；主动齿轮902的一侧设置有一号传动齿轮901，用于传动取皮刀转盘5，且一号传动齿轮901与主动齿轮902垂直啮合；主动齿轮902的另一侧设置有二号传动齿轮903，用于传动插果转盘8；工位电机904通过联轴器和齿轮轴与主动齿轮902相连接。
一种新会小青柑自动下料取皮方法，包括下述步骤：
(1)将多个小青柑倒入小青柑储料罐1中，按下控制器的开启按钮，振动电机2开始振动工作，使得一个小青柑进入下料管道3；自动伸缩挡板4打开，等小青柑通过下料管道后，自动伸缩挡板4关闭；
(2)当小青柑从下料管道3滚落到插果转盘8上时，丝杆电机704开始工作，固定顶针702向下运动并按压小青柑，使得三个插果钢钉801插入到小青柑中；当小青柑被按压进5～8mm时，会触碰到压力传感器803，此时丝杆电机704停止工作，小青柑不再被按压；
(3)工位电机904开始工作，主动齿轮902带动一号传动齿轮901和二号传动齿轮903转动，取皮刀转盘5带动取皮刀6和插果转盘8以相互匹配的速度转动，进行小青柑的旋转取皮动作；
(4)当取皮刀转盘5旋转了150°～180°后，工位电机904会反向旋转使取皮刀转盘5自动复位，取果顶针802动作，将取皮后的小青柑果肉向外顶出，完成一个小青柑的自动取皮动作。
本发明的工作原理：(1)通过振动电机的振动和自动伸缩挡板的定时进退，实现了新会小青柑的自动下料；(2)采用V形刀刃和仿形滚轮，能够加强取皮刀进刀力度的同时，限制其进刀深度，降低取皮刀对果肉的破坏率；(3)在固定顶针和插果钢钉将小青柑完全固定后，利用电机带动主动齿轮传动的原理，实现取皮刀与插果转盘的旋转速度匹配，达到进刀旋转取皮的同时能够使取皮刀位移的效果，从而取出完整的螺旋条状的小青柑果皮。
本发明与现有技术相比具有如下优点和效果：
(1)本发明实现了新会小青柑的自动下料，同时也实现了新会小青柑的自动取皮，取皮效率高，节省大量的人力物力资源。
(2)本发明采用V形刀刃进行小青柑取皮，有效避免因新会小青柑表皮光滑而导致的取皮刀打滑问题；与传统的类方形刀刃相比，V形刀刃可以降低对果肉的破坏率，并解决取皮的行程问题，将更靠近小青柑头部和尾部的果皮取出，减少物料的浪费。
(3)本发明采用V形刀刃进行小青柑取皮的同时，在两侧安装了仿形滚轮，保证取皮时的进刀深度在1mm内，避免因进刀过深破坏果肉导致果汁流出的问题。
附图说明
图1为本发明设备的结构示意图。
图2为取皮刀的正视图。
图3为取皮刀的左视图。
图4为取皮刀的底部结构示意图。
图5为固定模块的结构示意图。
图6为插果转盘的结构示意图。
图7为驱动模块的结构示意图。
其中，1、小青柑储料罐；2、振动电机；3、下料管道；4、自动伸缩挡板；5、取皮刀转盘；6、取皮刀；7、固定模块；8、插果转盘；9、驱动模块；601、仿形滚轮；602、青柑皮槽；603、V形刀刃；604、取皮刀杆；605、拉伸弹簧；606、支撑关节；701、固定杆；702、固定顶针；703、丝杆；704、丝杆电机；801、插果钢钉；802、取果顶针；803、压力传感器；901、一号传动齿轮；902、主动齿轮；903、二号传动齿轮；904、工位电机。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但是，不以任何形式限制本发明。应该指出的是，对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，本发明还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
如图1所示，一种新会小青柑自动下料取皮设备，从上到下分别是小青柑储料罐1、振动电机2、下料管道3、自动伸缩挡板4、取皮刀转盘5、取皮刀6、固定模块7、插果转盘8和驱动模块9，取皮设备的侧面和上底面相互垂直；小青柑储料罐1的外罐壁安装了由电机支架固定的振动电机2，小青柑储料罐1的下口与下料管道3嵌套连接；下料管道3固定在取皮设备的侧面和上底面，且其侧面嵌入了自动伸缩挡板4，自动伸缩挡板4通过支架固定在下料管道的外管壁；取皮设备的侧面固定有取皮刀转盘5，并通过传动轴与取皮设备内部的一号传动齿轮901相连接，取皮刀6的尾部通过拉伸弹簧605固定在取皮刀转盘5的内部；取皮设备的上底面装有固定模块7和插果转盘8，且两者的中心在同一条直线上；取皮设备的内部为驱动模块9。
如图2、图3和图4所示，取皮刀6的刀刃为V形刀刃603，其尾部安装有延伸至取皮刀杆604内部的青柑皮槽602，在取皮时青柑皮槽602能够限制小青柑皮的出皮位置，使得小青柑从取皮刀杆604的尾孔出皮，防止小青柑皮四处飞落；在V形刀刃的两侧安装有仿形滚轮601，用于限制进刀深度，降低刀刃对小青柑果肉的破坏率；取皮刀杆604底部有一个支撑关节606，支撑关节606通过拉伸弹簧605与取皮刀转盘5内部相连接，在拉伸弹簧605的弹力作用下，支撑关节606能够带动取皮刀杆604前后运动，使得V形刀刃603更加贴合小青柑的外表皮。
如图5所示，固定模块7由弹性固定杆701、固定顶针702、丝杆703以及丝杆电机704组成；弹性固定杆701的首端安装有固定顶针702，尾端紧扣在丝杆703上；丝杆703贯穿取皮设备的上表面，丝杆电机704位于取皮设备的内部，其电机轴通过联轴器与贯穿取皮设备上表面的丝杆703相连接。
如图6所示，插果转盘8的圆形底面固定有三个相互之间夹角为120°的插果钢钉801，且中心安装有取果顶针802；在取果顶针802的正下方安装有压力传感器803，其中两者的中心在同一条直线上。
如图7所示，设置于取皮设备内部的驱动模块9，包括有一号传动齿轮901、主动齿轮902、二号传动齿轮903和工位电机904；一号传动齿轮901和二号传动齿轮903分别安装在主动齿轮902的两侧，其中一号传动齿轮901与主动齿轮902为垂直啮合，且主动齿轮902通过齿轮杆和联轴器与工位电机904的电机轴相连接。
操作时，将多个小青柑倒入小青柑储料罐1中，按下控制器的开启按钮，振动电机2开始振动工作，一个小青柑进入下料管道3；振动电机2振动5秒后，自动伸缩挡板4打开并开始计时；1秒后，自动伸缩挡板4关闭；3秒后，当小青柑从下料管道3滚落到插果转盘8上时，丝杆电机704开始工作，固定顶针702开始向下运动并按压小青柑，使三个插果钢钉801插入到小青柑中；当小青柑被按压进一定深度时，会触碰到压力传感器803，此时丝杆电机704停止工作，小青柑不再被按压；工位电机904开始工作，主动齿轮902带动一号传动齿轮901和二号传动齿轮903转动，取皮刀转盘5带动取皮刀6和插果转盘8开始以相互匹配的速度转动，进行小青柑的旋转取皮动作，此时仿形滚轮601会限制V形刀刃603的进刀深度保持在1mm以内，小青柑皮会进入到取皮刀杆604内部的青柑皮槽602，并在取皮刀杆604的尾孔出开始出皮，同时支撑关节606在拉伸弹簧605的弹力作用下使得V形刀刃一直贴合小青柑的外表皮；当取皮刀转盘5旋转了120°后，取皮步骤基本完成，取皮刀转盘5继续旋转，此时拉伸弹簧605会拉伸取皮刀6的底部，使取皮刀6执行退刀动作；当取皮刀转盘5继续旋转45°，即旋转了共165°后，工位电机904会反向旋转使取皮刀转盘5自动复位，取果顶针802动作，将取皮后的小青柑果肉向外顶出，随后重复上述步骤，对下一个小青柑进行自动下料取皮。
以上所述仅为本发明的实施例，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种新会小青柑自动下料取皮设备，其特征在于：包括小青柑储料罐、振动电机、下料管道、自动伸缩挡板、取皮刀转盘、取皮刀、固定模块、插果转盘和驱动模块；振动电机固定在小青柑储料罐的外罐壁；下料管道与小青柑储料罐的下口嵌套连接；自动伸缩挡板通过支架固定并从侧面嵌入到下料管道中；取皮刀转盘固定在取皮设备的侧面，并通过传动轴与驱动模块的一号传动齿轮相连接；取皮刀通过拉伸弹簧固定在取皮刀转盘的内部，所述取皮刀包括仿形滚轮、青柑皮槽、V形刀刃、取皮刀杆、拉伸弹簧和支撑关节；仿形滚轮安装在V形刀刃的两侧，用于限制V形刀刃取皮时的进刀深度，仿形滚轮是一个3/4圆底面的柱状滚轮，由柔性材料制成，可以形变贴合小青柑外表皮，其头部带圆角；青柑皮槽安装在V形刀刃的尾部并延伸至取皮刀杆的内部，用于使小青柑皮从取皮刀杆的尾孔出皮；取皮刀杆的底部有一个支撑关节，支撑关节通过拉伸弹簧与取皮刀转盘的内部相连接；固定模块和插果转盘固定在取皮设备的上底面，且两者底面的中心在同一条直线上；所述固定模块包括弹性固定杆、固定顶针、丝杆和丝杆电机；弹性固定杆的尾端紧扣在丝杆上，其首端安装有固定顶针；丝杆电机位于取皮设备的内部，其电机轴通过联轴器与丝杆相连接；所述插果转盘包括插果钢钉、取果顶针、压力传感器；三个插果钢钉位于插果转盘的圆形底面上；取果顶针位于圆形底面的中心处，压力传感器位于取果顶针的旁边；驱动模块位于取皮设备的内部。
2.根据权利要求1所述的新会小青柑自动下料取皮设备，其特征在于：所述驱动模块包括一号传动齿轮、主动齿轮、二号传动齿轮和工位电机；主动齿轮的一侧设置有一号传动齿轮，用于传动取皮刀转盘，且一号传动齿轮与主动齿轮垂直啮合；主动齿轮的另一侧设置有二号传动齿轮，用于传动插果转盘；工位电机通过联轴器与主动齿轮的齿轮轴相连接。
3.一种新会小青柑自动下料取皮方法，其特征在于：采用权利要求2所述的新会小青柑自动下料取皮设备，包括下述步骤：
（1）将多个小青柑倒入小青柑储料罐中，按下控制器的开启按钮，振动电机开始振动工作，使得一个小青柑进入下料管道；自动伸缩挡板打开，等小青柑通过下料管道后，自动伸缩挡板关闭；
（2）当小青柑从下料管道滚落到插果转盘上时，丝杆电机开始工作，固定顶针向下运动并按压小青柑，使得三个插果钢钉插入到小青柑中；当小青柑被按压进5~8mm时，会触碰到压力传感器，此时丝杆电机停止工作，小青柑不再被按压；
（3）工位电机开始工作，主动齿轮带动一号传动齿轮和二号传动齿轮转动，取皮刀转盘带动取皮刀和插果转盘以相互匹配的速度转动，进行小青柑的旋转取皮动作；
（4）当取皮刀转盘旋转了150°~180°后，工位电机会反向旋转使取皮刀转盘自动复位，取果顶针动作，将取皮后的小青柑果肉向外顶出，完成一个小青柑的自动取皮动作。
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2022
- 2022-06-06 CN CN202210629738.9A patent/CN115053970B/zh active Active
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Also Published As
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