CN205040275U - 一种具有上下定位功能的玉米剥皮系统 - Google Patents

Abstract

一种具有上下定位功能的玉米剥皮系统，它涉及一种玉米剥皮系统。本实用新型为解决玉米在剥皮过程中其顶部和根部因缺少准确定位装置而影响其剥皮效果的问题。本实用新型包括主机框架、主机转轴、上定位机构、吹皮机构和下定位机构，所述主机转轴位于主机框架内，所述上定位机构、吹皮机构和下定位机构从上至下依次设置在主机框架和主机转轴之间，限位顶针组件与旋刀组件上下一一对应设置，限位顶针组件与扶正套组件一一对应设置，每个限位顶针组件穿过其对应的扶正套组件插设在玉米的顶部，每个旋刀组件插设在所述玉米的根部。本实用新型用于玉米顶部和根部的定位。

Description

一种具有上下定位功能的玉米剥皮系统

技术领域

本实用新型涉及一种具有上下定位功能的玉米剥皮系统。

背景技术

鲜食玉米是指具有特殊风味和品质的幼嫩玉米，和普通玉米相比它具有甜、糯、嫩、香等特点。从籽粒颜色上分有黑色、紫色、黄色、白色等。随着人民生活水平的提高，市场对鲜食玉米的需求也越来越大，其保鲜与加工就显得尤为重要。由于鲜食玉米食用部分为未成熟的幼嫩果粒，采后呼吸代谢旺盛，糖分转化快，且容易失水变质，所以很难作长期贮藏，如想长时间贮藏或周年供应市场，须进行速冻保鲜。

目前的鲜食玉米通常采用人工进行剥皮，人工剥皮不但剥皮效率低，工人劳动强度大，而且还存在剥皮质量不一致，甚至导致玉米浪费的问题，人们为了克服上述困难，研制出了鲜食玉米剥皮机，当多个玉米棒通过玉米传送机构传送给剥皮主机时，剥皮主机上先将玉米棒固定而后进行剥皮，此时的玉米棒的顶部和根部均需定位才能够使玉米具有良好的稳定性，鲜食玉米棒的内部有沿玉米棒轴向方向的软芯，固定玉米棒的顶部和根部需要通过固定软芯实现，太大冲击力固定玉米棒，玉米棒软芯会发生破损或破碎，太小冲击力固定玉米棒，玉米棒会因固定不稳而发生位移变化，影响其剥皮效果，目前尚未有专用装置实现对玉米棒稳定定位。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有上下定位功能的玉米剥皮系统，以解决玉米在剥皮过程中其顶部和根部因缺少准确定位装置而影响其剥皮效果的问题。

本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种具有上下定位功能的玉米剥皮系统，它包括主机框架、主机转轴、上定位机构、吹皮机构和下定位机构，所述主机转轴位于主机框架内，所述上定位机构、吹皮机构和下定位机构从上至下依次设置在主机框架和主机转轴之间；

上定位机构包括顶针用凸轮、扶正套用凸轮、多个限位顶针组件和多个扶正套组件，所述顶针用凸轮和扶正套用凸轮均为盘凸轮，所述顶针用凸轮和扶正套用凸轮从上至下依次固定连接在主机框架上，多个限位顶针组件沿顶针用凸轮的圆周方向均匀布置，多个扶正套组件沿扶正套用凸轮的圆周方向均匀布置；

吹皮机构包括高压气瓶、支架、主管道、多个电磁阀和多个出气风管，主管道安装在支架上并与高压气瓶连通，多个电磁阀和多个出气风管均安装在支架上，多个出气风管所吹出的气流形成圆环形封闭的气幕或圆弧形气幕，电磁阀和出气风管一一对应设置，每个电磁阀的一端均与主管道连通，每个电磁阀的另一端与其对应的出气风管连通；

下定位机构包括旋刀用凸轮和多个旋刀组件，旋刀用凸轮为盘凸轮，多个旋刀组件沿旋刀用凸轮的圆周方向均匀布置；

限位顶针组件与旋刀组件上下一一对应设置，限位顶针组件与扶正套组件一一对应设置，每个限位顶针组件穿过其对应的扶正套组件插设在玉米棒的顶部，每个旋刀组件插设在所述玉米棒的根部。

限位顶针组件包括顶针用滚轮、光轴、顶针杆、针头、轴套和至少一个转动轴承，所述轴套的外侧壁设置有顶针用滚轮，所述顶针用滚轮滚压在顶针用凸轮的凸轮轮廓面上，所述光轴的顶端穿设在轴套上，所述光轴的底端加工有孔，所述顶针杆的顶端位于光轴的孔内，所述顶针杆上套装有至少一个转动轴承，所述顶针杆的底端固定连接有针头，所述针头为钝头。

扶正套组件包括固定板、缓冲器、扶正筒、扶正头、连接块和两条轨道，所述固定板竖直设置，所述两条轨道设置在固定板上，扶正筒滑动连接在两条轨道之间，扶正筒的上端设置有缓冲器，缓冲器的活动端顶靠在扶正筒上，缓冲器固定连接在固定板上，扶正筒的下端固定连接有扶正头，扶正头内从上至下加工有一个贯通孔，所述贯通孔为上窄下宽的锥形孔，所述连接块包括第一固定轴和第一滚轮，所述第一固定轴的一端穿设在第一滚轮上，所述第一固定轴的另一端固定连接在扶正筒的筒壁上，所述第一滚轮滚压在扶正套用凸轮的凸轮轮廓面上。

旋刀组件包括旋转柱、调整刀片、螺杆、第二固定轴、第二滚轮、电机、第二底板和多个刀尖，所述第二底板竖直设置，所述旋转柱、电机和第二固定轴从上至下依次设置在第二底板的一侧，所述旋转柱的上端面加工有盲孔，所述螺杆竖直设置在盲孔内，螺杆的一端固定连接在盲孔的孔底，螺杆的另一端套装有调整刀片，所述旋转柱的上端面沿旋转柱的圆周方向还均布有多个刀尖，所述旋转柱的下端面与电机的输出轴固定连接，所述第二固定轴的一端穿设有第二滚轮上，所述第二滚轮滚压在旋刀用凸轮的凸轮轮廓面上，所述第二固定轴的另一端固定连接在第二底板上。

限位顶针组件的数量为10～30个。

针头的插入端的端面为平面，针头的锥角为Φ，锥角Φ为30～35°，顶针杆外径的取值范围为6～15mm；所述顶针杆长度的取值范围为60～80mm。

本实用新型与现有技术相比的有益效果：

1、本实用新型结构设计简单合理，通过限位顶针组件、扶正套组件和旋刀组件之间的配合设置实现玉米棒上下双向定位，吹皮机构可将玉米棒上的玉米叶剥离玉米棒，便于玉米棒的撕皮工作。本实用新型可实现玉米棒剥皮的流水化作业。

2、限位顶针组件中通过光轴、转动轴承、顶针杆和针头之间的配合设置使针头准确且平稳地从玉米棒顶部扎入玉米的软芯；旋刀组件中通过旋转柱、第二固定轴、第三滚轮、电机、底板和多个刀尖之间的配合设置使刀头部准确从玉米棒根部扎入玉米的软芯，从而实现对玉米棒顶部和根部定位工作。

3、本实用新型经过大量样品试验最终得到限位顶针组件中针头的最佳设置尺寸及形状，针头为钝头，钝头的设置不但能够使其稳定地扎入玉米棒的软芯中，且能够保证玉米棒的完整性，避免扎透玉米棒或扎入深度不够的情况出现，减少玉米的浪费，钝头扎入玉米棒的软芯的深度为4至6厘米。限位顶针组件中转动轴承的设置是为了顶针杆在玉米的自转带动下在光轴的孔内转动，增强顶针杆的灵活性。

4、顶针用凸轮为限位顶针组件运动提供轨道，第一滚轮在第一凸轮上做圆周运动带动顶针杆和针头与其同步运动，扶正套用凸轮为扶正套组件运动提供轨道，上限位圈用凸轮为上限位圈组件运动提供轨道，下限位圈用凸轮为下限位圈组件运动提供轨道，旋刀用凸轮为旋刀组件运动提供轨道，通过第二固定轴带动旋转柱和多个刀尖运动。

5、吹皮机构在使用时，将高压气瓶的压力调整至0.5-0.8MPa，高压气瓶通过主管道为多个出气风管提供气体输送，通过电磁阀控制气吹时间，多个出气风管所吹出的气流形成圆环形封闭的气幕或圆弧形气幕，能够对处于高速旋转状态下的玉米棒进行全程吹气或有针对性的阶段吹气，吹气后的玉米苞叶打开成功率为99.8％。

5、本实用新型制造及使用方便，易于大规模推广使用。

附图说明

图1是限位顶针组件4的立体结构示意图；

图2是图1中A处的放大剖面图；

图3是扶正套组件5的立体结构示意图；

图4是旋刀组件10的立体结构示意图；

图5是旋刀组件10中旋转柱10-1和刀尖10-3的连接关系示意图；

图6是图5的俯视结构示意图；

图7是刀尖10-3的主视结构示意图；

图8是吹皮机构7的主视结构示意图；

图9是图8的左视图，图中去掉高压气瓶7-1；

图10是吹皮机构7、限位顶针组件4和旋刀组件10的连接关系示意图；

图11是本实用新型的工作状态图，图中去掉主机框架13和吹皮机构7。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11说明本实施方式，本实施方式中包括主机框架13、主机转轴14、上定位机构、吹皮机构7和下定位机构，所述主机转轴14位于主机框架13内，所述上定位机构、吹皮机构7和下定位机构从上至下依次设置在主机框架13和主机转轴14之间；

上定位机构包括顶针用凸轮1、扶正套用凸轮2、多个限位顶针组件4和多个扶正套组件5，所述顶针用凸轮1和扶正套用凸轮2均为盘凸轮，所述顶针用凸轮1和扶正套用凸轮2从上至下依次固定连接在主机框架13上，多个限位顶针组件4沿顶针用凸轮1的圆周方向均匀布置，多个扶正套组件5沿扶正套用凸轮2的圆周方向均匀布置；

吹皮机构7包括高压气瓶7-1、支架7-2、主管道7-5、多个电磁阀7-3和多个出气风管7-4，主管道7-5安装在支架7-2上并与高压气瓶7-1连通，多个电磁阀7-3和多个出气风管7-4均安装在支架7-2上，多个出气风管7-4所吹出的气流形成圆环形封闭的气幕或圆弧形气幕，电磁阀7-3和出气风管7-4一一对应设置，每个电磁阀7-3的一端均与主管道7-5连通，每个电磁阀7-3的另一端与其对应的出气风管4连通；

下定位机构包括旋刀用凸轮8和多个旋刀组件10，旋刀用凸轮8为盘凸轮，多个旋刀组件10沿旋刀用凸轮8的圆周方向均匀布置；

限位顶针组件4与旋刀组件10上下一一对应设置，限位顶针组件4与扶正套组件5一一对应设置，每个限位顶针组件4穿过其对应的扶正套组件5插设在玉米棒12的顶部，每个旋刀组件10插设在所述玉米棒12的根部。

本实施方式中当玉米夹持机械手在离心旋转过程中距离吹气机构1秒时，电磁阀7-3开启，对玉米棒12进行吹气，当玉米夹持机械手在离心旋转过程中驶离吹气工位1秒时，关闭电磁阀7-3停止吹气，防止气源的浪费，节约成本，玉米棒12在离心旋转的状态下，辅以在玉米棒12上方向下吹气，在离心旋转状态下，玉米棒12上的外皮打开更加完全，不但对可以对玉米棒12上部的玉米穗进行吹除，而且还能够对平时不易去除的包裹在玉米粒外部的嫩叶进行吹掀，从而保证对玉米棒12的剥皮干净率，玉米棒12的剥皮干净率由原来的70-80％提高到现在的99.6％。多个出气风管7-4的一端均为向下弯折的出气风管，吹气机构还包括多个喷嘴，多个喷嘴安装支架7-2的底端面上，且每个喷嘴与一个出气风管的末端连接。通过对喷嘴的调节和设置，能够根据鲜食玉米的实际情况进行调整吹气角度和吹气范围，进而保证吹掀效果，防止玉米12的苞叶存在吹掀不到的弊端。

具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式中限位顶针组件4包括顶针用滚轮4-1、光轴4-2、顶针杆4-3、针头4-4、轴套4-5和至少一个转动轴承4-6，所述轴套4-5的外侧壁设置有顶针用滚轮4-1，所述顶针用滚轮4-1滚压在顶针用凸轮1的凸轮轮廓面上，所述光轴4-2的顶端穿设在轴套4-5上，所述光轴4-2的底端加工有孔4-2-1，所述顶针杆4-3的顶端位于光轴4-2的孔4-2-1内，所述顶针杆4-3上套装有至少一个转动轴承4-6，所述顶针杆4-3的底端固定连接有针头4-4，所述针头4-4为钝头。

本实施方式中针头4-4的插入端的端面为平面，针头4-4的锥角为Φ，所述Φ为30～35°，顶针杆4-3外径的取值范围为6～15mm；所述顶针杆4-3长度的取值范围为60～80mm。限位顶针组件4还包括限位挡片4-7，限位挡片4-6上加工有通孔，顶针杆4-3穿过限位挡片4-7的通孔与限位挡片4-7固定连接制为一体，所述限位挡片4-7到顶针杆4-3顶端的距离的取值范围为20～30mm。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图3说明本实施方式，本实施方式中扶正套组件5包括固定板5-1、缓冲器5-2、扶正筒5-3、扶正头5-4、连接块和两条轨道5-6，所述固定板5-1竖直设置，所述两条轨道5-6设置在固定板5-1上，扶正筒5-3滑动连接在两条轨道5-6之间，扶正筒5-3的上端设置有缓冲器5-2，缓冲器5-2的活动端顶靠在扶正筒5-3上，缓冲器5-2固定连接在固定板5-1上，扶正筒5-3的下端固定连接有扶正头5-4，扶正头5-4内从上至下加工有一个贯通孔，所述贯通孔为上窄下宽的锥形孔，所述连接块包括第一固定轴和第一滚轮，所述第一固定轴的一端穿设在第一滚轮上，所述第一固定轴的另一端固定连接在扶正筒5-3的筒壁上，所述第一滚轮滚压在扶正套用凸轮2的凸轮轮廓面上。

本实施方式中贯通孔是经过大量样品试验最终得到最佳尺寸及形状，贯通孔不但能够使其稳定地固定玉米棒12的顶部，而且能够最大限度压紧多圈玉米粒，保证其被压紧玉米粒的完整性，避免玉米粒破碎，减少玉米的浪费。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：结合图4、图5、图6、图7、图10和图11说明本实施方式，本实施方式中旋刀组件10包括旋转柱10-1、调整刀片10-2、螺杆10-4、第二固定轴10-24、第二滚轮10-25、电机10-26、第二底板10-27和多个刀尖10-3，所述第二底板10-27竖直设置，所述旋转柱10-1、电机10-26和第二固定轴10-24从上至下依次设置在第二底板10-27的一侧，所述旋转柱10-1的上端面加工有盲孔，所述螺杆10-4竖直设置在盲孔内，螺杆10-4的一端固定连接在盲孔的孔底，螺杆10-4的另一端套装有调整刀片10-2，所述旋转柱10-1的上端面沿旋转柱10-1的圆周方向还均布有多个刀尖10-3，所述旋转柱10-1的下端面与电机10-26的输出轴固定连接，所述第二固定轴10-24的一端穿设有第二滚轮10-25上，所述第二滚轮10-25滚压在旋刀用凸轮8的凸轮轮廓面上，所述第二固定轴10-24的另一端固定连接在第二底板10-27上。

本实施方式中所述刀尖10-3为弧形刀片，刀尖10-3在竖直方向上分别加工有第一刃面10-7、第二刃面10-8和第三刃面10-9，第一刃面10-7为竖直刃面，第二刃面10-8为倾斜刃面，第三刃面10-9为弧形刃面，位于刀尖10-3内刀面的顶端加工有第三倾斜面10-10，位于刀尖10-3内刀面的第二刃面10-8和底端加工有第二倾斜面10-11，位于刀尖10-3内刀面的第一刃面10-7和底端加工有第一倾斜面10-12，第一倾斜面10-12、第二倾斜面10-11和第三倾斜面10-10均与刀尖10-3的内弧面10-13连接。本实施方式中每个刀尖10-3上加工有第一刃面10-7、第二刃面10-8和第三刃面10-9可以为玉米棒12固定在旋刀组件10上提供方便，减小将玉米棒12插在旋刀组件10上的力度。本实用新型的每个刀尖10-3内刀面加工有第一倾斜面10-12、第二倾斜面10-11和第三倾斜面10-10和内弧面10-13可以增大每个刀尖10-3与玉米棒12的摩擦力。刀尖10-3的根部还固定连接有连接杆10-23，旋转柱10-1上端面沿旋转柱10-1的圆周方向加工有多个插孔，刀尖10-3通过连接杆10-23插入插孔中并与插孔过盈配合。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图1、图2、图10和图11说明本实施方式，本实施方式中限位顶针组件4的数量为10～30个。

由于限位顶针组件4与旋刀组件10上下一一对应设置，限位顶针组件4与扶正套组件5一一对应设置，故扶正套组件5和旋刀组件10的数量均为10～30个。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式中针头4-4的插入端的端面为平面，针头4-4的锥角为Φ，锥角Φ为30～35°，顶针杆4-3外径的取值范围为6～15mm；所述顶针杆4-3长度的取值范围为60～80mm。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。

本实用新型的工作过程：

多个玉米棒12通过玉米传送机构的传送带连续传送到剥皮主机处，一个玉米棒12被机械手夹持稳定后，旋刀组件10中的刀尖10-3插入玉米棒12的根部，扶正套组件5竖直下落在玉米棒12的顶部扶正玉米棒12后，顶针杆4-3下落使针头4-6扎入玉米棒12的顶部，然后扶正套组件5向上移动离开玉米棒12的顶部，顶针杆4-3和针头4-6随着扶正套用凸轮2运动，针头4-6随玉米棒12转动，玉米棒12进入剥皮工序中，当玉米棒12转动至静止状态时，吹皮机构7启动将玉米棒12上的苞皮与玉米粒分离，再进行剥皮工作，剥皮工作完成后，机械手再次抓取玉米棒12，限位顶针组件4和旋刀组件10分别从玉米棒12的顶部和根部拔出，玉米棒12在机械手的抓取下送入下一个收集工序即可。

Claims (6)

1.一种具有上下定位功能的玉米剥皮系统，其特征在于：它包括主机框架(13)、主机转轴(14)、上定位机构、吹皮机构(7)和下定位机构，所述主机转轴(14)位于主机框架(13)内，所述上定位机构、吹皮机构(7)和下定位机构从上至下依次设置在主机框架(13)和主机转轴(14)之间；

上定位机构包括顶针用凸轮(1)、扶正套用凸轮(2)、多个限位顶针组件(4)和多个扶正套组件(5)，所述顶针用凸轮(1)和扶正套用凸轮(2)均为盘凸轮，所述顶针用凸轮(1)和扶正套用凸轮(2)从上至下依次固定连接在主机框架(13)上，多个限位顶针组件(4)沿顶针用凸轮(1)的圆周方向均匀布置，多个扶正套组件(5)沿扶正套用凸轮(2)的圆周方向均匀布置；

吹皮机构(7)包括高压气瓶(7-1)、支架(7-2)、主管道(7-5)、多个电磁阀(7-3)和多个出气风管(7-4)，主管道(7-5)安装在支架(7-2)上并与高压气瓶(7-1)连通，多个电磁阀(7-3)和多个出气风管(7-4)均安装在支架(7-2)上，多个出气风管(7-4)所吹出的气流形成圆环形封闭的气幕或圆弧形气幕，电磁阀(7-3)和出气风管(7-4)一一对应设置，每个电磁阀(7-3)的一端均与主管道(7-5)连通，每个电磁阀(7-3)的另一端与其对应的出气风管(4)连通；

下定位机构包括旋刀用凸轮(8)和多个旋刀组件(10)，旋刀用凸轮(8)为盘凸轮，多个旋刀组件(10)沿旋刀用凸轮(8)的圆周方向均匀布置；

限位顶针组件(4)与旋刀组件(10)上下一一对应设置，限位顶针组件(4)与扶正套组件(5)一一对应设置，每个限位顶针组件(4)穿过其对应的扶正套组件(5)插设在玉米棒(12)的顶部，每个旋刀组件(10)插设在所述玉米棒(12)的根部。

2.根据权利要求1所述的一种具有上下定位功能的玉米剥皮系统，其特征在于：限位顶针组件(4)包括顶针用滚轮(4-1)、光轴(4-2)、顶针杆(4-3)、针头(4-4)、轴套(4-5)和至少一个转动轴承(4-6)，所述轴套(4-5)的外侧壁设置有顶针用滚轮(4-1)，所述顶针用滚轮(4-1)滚压在顶针用凸轮(1)的凸轮轮廓面上，所述光轴(4-2)的顶端穿设在轴套(4-5)上，所述光轴(4-2)的底端加工有孔(4-2-1)，所述顶针杆(4-3)的顶端位于光轴(4-2)的孔(4-2-1)内，所述顶针杆(4-3)上套装有至少一个转动轴承(4-6)，所述顶针杆(4-3)的底端固定连接有针头(4-4)，所述针头(4-4)为钝头。

3.根据权利要求2所述的一种具有上下定位功能的玉米剥皮系统，其特征在于：扶正套组件(5)包括固定板(5-1)、缓冲器(5-2)、扶正筒(5-3)、扶正头(5-4)、连接块和两条轨道(5-6)，所述固定板(5-1)竖直设置，所述两条轨道(5-6)设置在固定板(5-1)上，扶正筒(5-3)滑动连接在两条轨道(5-6)之间，扶正筒(5-3)的上端设置有缓冲器(5-2)，缓冲器(5-2)的活动端顶靠在扶正筒(5-3)上，缓冲器(5-2)固定连接在固定板(5-1)上，扶正筒(5-3)的下端固定连接有扶正头(5-4)，扶正头(5-4)内从上至下加工有一个贯通孔，所述贯通孔为上窄下宽的锥形孔，所述连接块包括第一固定轴和第一滚轮，所述第一固定轴的一端穿设在第一滚轮上，所述第一固定轴的另一端固定连接在扶正筒(5-3)的筒壁上，所述第一滚轮滚压在扶正套用凸轮(2)的凸轮轮廓面上。

4.根据权利要求3所述的一种具有上下定位功能的玉米剥皮系统，其特征在于：旋刀组件(10)包括旋转柱(10-1)、调整刀片(10-2)、螺杆(10-4)、第二固定轴(10-24)、第二滚轮(10-25)、电机(10-26)、第二底板(10-27)和多个刀尖(10-3)，所述第二底板(10-27)竖直设置，所述旋转柱(10-1)、电机(10-26)和第二固定轴(10-24)从上至下依次设置在第二底板(10-27)的一侧，所述旋转柱(10-1)的上端面加工有盲孔，所述螺杆(10-4)竖直设置在盲孔内，螺杆(10-4)的一端固定连接在盲孔的孔底，螺杆(10-4)的另一端套装有调整刀片(10-2)，所述旋转柱(10-1)的上端面沿旋转柱(10-1)的圆周方向还均布有多个刀尖(10-3)，所述旋转柱(10-1)的下端面与电机(10-26)的输出轴固定连接，所述第二固定轴(10-24)的一端穿设有第二滚轮(10-25)上，所述第二滚轮(10-25)滚压在旋刀用凸轮(8)的凸轮轮廓面上，所述第二固定轴(10-24)的另一端固定连接在第二底板(10-27)上。

5.根据权利要求4所述的一种具有上下定位功能的玉米剥皮系统，其特征在于：限位顶针组件(4)的数量为10～30个。

6.根据权利要求2所述的一种具有上下定位功能的玉米剥皮系统，其特征在于：针头(4-4)的插入端的端面为平面，针头(4-4)的锥角为Φ，锥角Φ为30～35°，顶针杆(4-3)外径的取值范围为6～15mm；所述顶针杆(4-3)长度的取值范围为60～80mm。