CN207269796U - 一种球茎去皮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种球茎去皮装置，包括控制单元和台架单元，以及均与控制单元相连的上料单元、水平移动单元、上下夹持单元、周围去皮单元和清洗单元；所述上料单元固定安装在台架单元上，用于将球茎按相同方向排列；所述水平移动单元用于夹持球茎，并切除球茎上下两端的表皮；所述上下夹持单元用于通过圆柱夹持的方式固定球茎，并使其旋转；周围去皮单元用于完成球茎侧面的去皮；清洗单元用于清洗、收集去皮后的球茎。本实用新型所述球茎去皮装置可以根据球茎的大小自动调整抓取直径，两端去皮功能采用与水平移动单元集成的方式实现，减少了工序，提高了设备的集成度，去皮刀具可以根据球茎的外形自动改变运动轨迹，去皮质量高。

Description

一种球茎去皮装置

技术领域

本实用新型属于农机工业化设计领域，具体涉及一种球茎去皮装置。

背景技术

随着时代的发展，人们生活水平的提高，即将迈入小康社会的人们不仅仅是追求吃的饱，穿的暖。更是追求吃的好，穿的好。荸荠作为一种球茎经济作物，具有很高的营造价值。然而由于荸荠这类球茎本体较小，皮厚，不易去皮，传统的手工去皮方法效率低，去皮质量也差，完全不能满足市场的需要。目前也有一些设备可以自动加工，但是存在去皮效果不好，设备安全措施不到位，设备设计不统一等问题，这就造成设备再复制困难，不能满足市场需要。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种能够高效率、高质量的球茎去皮装置。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种球茎去皮装置，包括控制单元和台架单元，以及均与控制单元相连的上料单元、水平移动单元、上下夹持单元、周围去皮单元和清洗单元；

所述上料单元固定安装在台架单元上，用于将球茎按相同方向排列；所述水平移动单元包括驱动气缸、支撑架、右夹爪驱动气缸、左夹爪驱动气缸、左右两块夹爪安装板、两对夹爪、上刀和下刀；支撑架可滑移的安装在台架单元上，并与两个驱动气缸的动作杆均相连，由驱动气缸驱动；左夹爪驱动气缸和右夹爪驱动气缸分别固定在支撑架的左右两侧；左右两块夹爪安装板均通过滑块和滑轨连接安装在支撑架上，并由左夹爪驱动气缸和右夹爪驱动气缸驱动可在支撑架上水平滑移；两对夹爪均呈半圆形，末端均安装有一连接杆，所述连接杆可滑移的安装在夹爪安装板，所述滑移杆上套装有第一弹簧；上刀可滑移的安装在支撑架上，并位于两对夹爪的上方；下刀可滑移的安装在支撑架上，并位于两对夹爪的下方；两对夹爪的内部均通过胶合安装有优力胶；

所述上下夹持单元包括上半夹持单元和下半夹持单元；所述上半夹持单元包括上支撑架、上夹持固定板、上夹持滑轨、上夹持气缸和两根上顶柱；所述上支撑架安装在台架单元上；上夹持滑轨安装在上支撑架上，上夹持固定板上安装有滑块，所述滑块与上夹持滑轨配合安装，上夹持固定板与上夹持气缸的动作杆相连，使得上夹持固定板可在上夹持气缸的驱动下沿着上夹持滑轨上下滑移；两根上顶柱分别为第一上顶柱和第二上顶柱，两根上顶柱均通过轴承和轴承座安装在上夹持固定板的底部；在两根上顶柱的末端均安装有优力胶；所述下半夹持单元包括下支撑架、两个旋转电机、下半固定板、下夹持气缸和两根下顶柱；所述下支撑架安装在台架单元上，并与上半夹持单元居中对齐；旋转电机安装在下半固定板上，下半固定板通过滑块滑轨机构与下支撑架相连接；下夹持气缸的动作杆与下半固定板连接，用于为下半固定板提供上下移动的动力；两根下顶柱均通过轴承和轴承座安装在下半固定板上，两个旋转电机分别通过两个联轴器与两根下顶柱相连接；两根下顶柱的末端均安装有优力胶；

所述周围去皮单元包括去皮支撑架、支撑架运动气缸、去皮固定板、支撑架滑轨、去皮气缸、两把侧刀、侧刀固定板和第二弹簧；去皮支撑架可滑移的安装在台架单元上，支撑架运动气缸的动作杆与去皮支撑架连接，用于驱动去皮支撑架运动，从而可以实现整个周围去皮单元靠近球茎和远离球茎的动作；支撑架滑轨安装在去皮支撑架上，去皮固定板上安装有滑块，所述滑块与支撑架滑轨配合安装，去皮固定板与去皮气缸的动作杆相连，使得去皮固定板在去皮气缸的驱动下沿着支撑架滑轨上下滑移；两把侧刀分别为第一侧刀和第二侧刀，侧刀结构呈管状，两把侧刀均固定在侧刀固定板上；侧刀固定板通过滑块滑轨机构与去皮固定板滑动连接；第二弹簧的一端连接在侧刀固定板上，另一端安装在去皮固定板上。

进一步的，所述台架单元包括连接在一起的高工作台和低工作台；所述低工作台的框架由短方管焊接而成，顶部设置有小台面；所述小台面通过螺丝与四根短方管连接，小台面与四根短方管之间均装有一块第一优力胶；所述高工作台由长方管焊接而成，顶部设置有大台面，前面安装的有箱门；大台面上设置有滑轨定位槽、走线孔和下刀移动孔。

进一步的，所述清洗单元包括水箱、滑道、多个清洗毛刷、水管和毛刷驱动电机；所述滑道的上端固定在大台面上，下端延伸至水箱上方；多个清洗毛刷安装在滑道上，水管由水箱内引出，用于向毛刷喷水；毛刷驱动电机用于驱动清洗毛刷旋转，为球茎的向前运动提供动力，同时还将球茎表面清洗干净；滑道的底部设计的有清洗水循环口。

进一步的，所述上料单元包括振动盘、上料架和上料挡块；振动盘安装在小台面上，上料架与大台面固定，上料挡块与上料架铰链连接。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型所述的球茎去皮装置可以根据球茎的大小自动调整抓取直径，两端去皮功能采用与水平移动单元集成的方式实现，减少了工序，提高了设备的集成度。

2、本实用新型中的上下夹持单元，采用顶柱上下同时夹持。在顶柱端部设计有优力胶，可以增加摩擦力，实现对球茎的固定。顶柱的下端设置有旋转电机，可以带动顶柱转动，从而通过阻尼力带动球茎和上端的顶柱转动。顶柱固定部分都是采用标准件固定，提高了固定的精度，减少转动过程中的摆动，避免球茎在高速旋转、侧刀的在接近时候，导致球茎的破裂，从而提高了产品的输出质量。

3、本实用新型所述的周围去皮单元采用侧刀前后靠近，由气缸带动侧刀上下移动，完成去皮。侧刀的设计采用管状设计，可以使其与球茎接触的时候接触面固定，有效的避免了大块的将果肉去掉，提高了得果率。侧刀固定在装有弹簧的滑块上，使得去皮的力度是一致的；也可以根据球茎的外形，自动调整侧刀的位置，可以达到随形，提高了去皮的质量。

4、本实用新型所述的清洗单元采用半管道式的，管道上方加有毛刷，由电机带动，整个前进的动力和洗涮的动力都由一个电机提供；水箱部分还设计的有水循环装置，增加了水的利用率。

附图说明

图1为本实用新型所述球茎去皮装置的整体结构图一；

图2为本实用新型所述球茎去皮装置的整体结构图二；

图3为台架单元的结构图；

图4为上料单元的结构图；

图5为水平移动单元的结构图；

图6为上半夹持单元的结构图；

图7为下半夹持单元的结构图；

图8为周围去皮单元的结构图；

图9为清洗单元的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1-9所示，本实用新型提供了一种球茎去皮装置，包括控制单元1、台架单元2、上料单元3、水平移动单元4、上下夹持单元5、周围去皮单元6和清洗单元8。

控制单元1内含有PLC、电源、开关等器件，根据预先编写好的程序控制各个气缸动作，进而实现整个工艺流程。

所述台架单元2包括连接在一起的高工作台和低工作台。所述低工作台的框架由短方管12焊接而成，顶部设置有小台面13；所述小台面13通过螺丝与四根短方管12连接，小台面13与四根短方管12之间均装有一块第一优力胶11。第一优力胶11起到缓冲作用，使得振动盘20在工作时不至于使整个台架单元2一起振动，且可以根据需要对振动盘20的高度进行调整。所述高工作台由长方管15焊接而成，顶部设置有大台面16，前面安装的有箱门14。箱门14可为清洗单元8的组装调试，提供便利。大台面 16上设置有滑轨定位槽、走线孔18和下刀移动孔17，滑轨定位槽可提高滑轨的安装精度。所述台架单元2的底面安装有四个福马脚轮10，方便随时移动。小台面13和大台面16采用钢板材料，并且进行电镀处理，变形量小，为其他部件的组装固定提供了可靠的基础。

所述控制单元1安装在小台面13的下方，人机交互界面7安装在小台面13的上方，用于实现对整个装置的控制。

所述上料单元3包括振动盘20、上料架21和上料挡块22。振动盘20 通过穿过安装孔19的连接件安装在小台面13上，上料架21通过安装孔与大台面16固定，上料挡块22与上料架21铰链连接。振动盘20将球茎(比如荸荠等)震动整齐，并排列在上料架21上，由上料挡块22阻挡球茎，以免不需要上料的球茎掉落，从而将球茎在振动盘20中的凌乱放置转换为在上料架21的整齐排列。振动盘20可以根据球茎产品的尺寸，通过调节小台面13与短方管12之间连接螺丝的松紧来改变第一优力胶11的高度，从而实现了振动盘20的上下微调。

所述水平移动单元4通过滑块滑轨的滑动连接方式与大台面16连接。所述水平移动单元4包括驱动气缸9、支撑架23、右夹爪驱动气缸25、左夹爪驱动气缸31、左右两块夹爪安装板26、两对夹爪、上刀30、下刀28。

支撑架23通过滑块滑轨机构安装在大台面16上，并与两个驱动气缸9 的动作杆均相连，由驱动气缸9驱动。左夹爪驱动气缸31和右夹爪驱动气缸25通过螺丝分别固定在支撑架23的左右两侧。左右两块夹爪安装板26 均通过滑块和滑轨连接安装在支撑架23上，并由左夹爪驱动气缸31和右夹爪驱动气缸25驱动可在支撑架23上水平滑移。两对夹爪包括左一夹爪 29、左二夹爪34、右一夹爪27和右二夹爪35，这样双工位同时作业，可提高效率。左一夹爪29、左二夹爪34、右一夹爪27、右二夹爪35均呈半圆形，末端均安装有一连接杆24，所述连接杆24可滑移的安装在夹爪安装板26，所述滑移杆上套装有第一弹簧32。左一夹爪29和左二夹爪34紧邻，右一夹爪27和右二夹爪35紧邻，左一夹爪29和右一夹爪27位置相对，左二夹爪34和右二夹爪35位置相对。上刀30通过滑块和滑轨连接安装在支撑架23上，并位于左一夹爪29和左二夹爪34的上方；下刀28通过滑块和滑轨连接安装在支撑架23上，并位于左一夹爪29和左二夹爪34的下方。四个夹爪的内部均通过胶合安装的有第二优力胶33。

所述上下夹持单元5包括上半夹持单元和下半夹持单元。

所述上半夹持单元包括上支撑架36、上夹持固定板38、上夹持滑轨37、上夹持气缸39和两根上顶柱。所述上支撑架36通过螺丝安装在大台面16 上。上夹持滑轨37安装在上支撑架36上，上夹持固定板38上安装有滑块，所述滑块与上夹持滑轨37配合安装，上夹持固定板38与上夹持气缸39的动作杆相连，使得上夹持固定板38可在上夹持气缸39的驱动下沿着上夹持滑轨37上下滑移。两根上顶柱分别为第一上顶柱40和第二上顶柱42，两根上顶柱均通过轴承和轴承座41安装在上夹持固定板38的底部。在两根上顶柱的末端均安装有第三优力胶43。

所述下半夹持单元包括下支撑架49、两个旋转电机45、下半固定板47、下夹持气缸44和两根下顶柱50。所述下支撑架49通过螺丝安装在大台面 16的下方，并与上半夹持单元居中对齐。旋转电机45安装在下半固定板 47上，下半固定板47通过滑块滑轨机构与下支撑架49相连接；下夹持气缸44的动作杆与下半固定板47连接，用于为下半固定板47提供上下移动的动力。两根下顶柱50均通过轴承和轴承座48安装在下半固定板47上，两个旋转电机45分别通过两个联轴器46与两根下顶柱50相连接。两根下顶柱50的末端均安装有第四优力胶51。

所述周围去皮单元6包括去皮支撑架58、支撑架运动气缸、去皮固定板52、支撑架滑轨59、去皮气缸60、两把侧刀、侧刀固定板55和第二弹簧53。

去皮支撑架58通过滑块滑轨与大台面16进行滑动连接，支撑架运动气缸的动作杆与去皮支撑架58连接，用于驱动去皮支撑架58运动，从而可以实现整个周围去皮单元6靠近球茎和远离球茎的动作。支撑架滑轨59 安装在去皮支撑架58上，去皮固定板52上安装有滑块，所述滑块与支撑架滑轨59配合安装，去皮固定板52与去皮气缸60的动作杆相连，使得去皮固定板52在去皮气缸60的驱动下沿着支撑架滑轨59上下滑移。两把侧刀分别为第一侧刀56和第二侧刀57，侧刀结构呈管状，两把侧刀均固定在侧刀固定板55上；侧刀固定板55通过滑块滑轨机构54与去皮固定板52 滑动连接；第二弹簧53的一端连接在侧刀固定板55上，另一端是通过螺丝安装在去皮固定板52上，在第二弹簧53的作用下可以实现侧刀的随形移动。

所述清洗单元8安装在大台面16的下方。所述清洗单元8包括水箱61、滑道63、多个清洗毛刷62、水管和毛刷驱动电机。所述滑道63的上端固定在大台面16上，下端延伸至水箱61上方。多个清洗毛刷62安装在滑道 63上，水管由水箱61内引出，用于向毛刷62喷水；毛刷驱动电机用于驱动清洗毛刷旋转，为球茎的向前运动提供动力，同时还将球茎表面清洗干净。滑道63的底部设计的有清洗水循环口，清洗水可以实现循环利用，由下方的水箱61回收。在水箱61里面设计的有沉淀池、排水口和上水口。沉淀池可以实现泥土的沉淀，既提高了水的利用率，同时又保证了清洗的效果。

上述球茎去皮装置的工作过程为：

振动盘20将球茎震动整齐，并排列在上料架21上。驱动气缸9动作，将水平移动单元4移动到上料架21的上端。右夹爪驱动气缸25和左夹爪驱动气缸31驱动两对夹爪张开，到达指定位置后再驱动夹爪闭合，从而将球茎夹持住。其中第一弹簧32和两对夹爪可以根据球茎的尺寸进行随形调整，以免因为球茎尺寸不一导致夹持不稳或者是夹持过紧而导致球茎夹裂。在夹爪内部装有的第二优力胶33增加了夹持的摩擦力，使球茎夹持的更加稳固。

在夹持动作完成后，驱动气缸9带动水平移动单元4移向上下夹持单元5。到达预定位置后，首先是安装在水平移动单元4上的上刀30和下刀 28快速向前移动，同时将夹持的球茎的上下端去掉；完成后上刀30和下刀 28回到原位。这样便将球茎由上料架21移至上下夹持单元5，并完成了球茎上下去皮。

在上下去皮动作完成后，上夹持气缸39和下夹持气缸44动作，驱动两根上顶柱和两根下顶柱动作，使得球茎夹持在上顶柱和下顶柱之间。同时第三优力胶43和第四优力胶51的设置增加了夹持的摩擦力，使得上顶柱和下顶柱的夹持更加稳固，且不至于使球茎夹伤、夹裂，同时增加了夹持的摩擦力，使得旋转电机45在旋转过程中，球茎不至于因离心力而甩出。然后，左右夹爪在右夹爪驱动气缸25和左夹爪驱动气缸31的驱动下，回到原点位置，即松开对球茎的夹持。驱动气缸9动作，带动水平移动单元4 返回至原点位置，即返回至上料架21处，等待下一个循环的命令。此时电机45旋转，两根下顶柱同步旋转，同时通过摩擦力带动球茎和上顶柱旋转。球茎在旋转的同时，支撑架运动气缸动作，带动整个周围去皮单元6向球茎靠拢，进而使得两把侧刀渐渐靠近球茎，并开始实现球茎的周围去皮；在第二弹簧53的弹力作用下和两把侧刀靠近球茎的反作用力的作用下可以实现侧刀的随形移动，从而使得球茎的去皮厚度始终为一定的，提高了去皮的效率和去皮的质量。与此同时，去皮气缸60带动去皮固定板52向下移动，使得球茎的外周实现从上至下的去皮动作。去皮气缸60需要通过调气阀合理的调试速度使得球茎的周围去皮效果稳定。去皮气缸60带动去皮固定板52向下移动至最底端便完成了两个球茎周围的同时去皮。此时，控制单元将会发出指令，上夹持气缸39和下夹持气缸44返回至原点，使上顶柱和下顶柱回到原点，松开对球茎的夹持，球茎自动掉落至滑道63。同时两把侧刀在支撑架运动气缸的带动下回归至原点。

球茎掉落至滑道63上之后，由水管向清洗毛刷62喷水，清洗毛刷62 在毛刷驱动电机的带动下旋转，清洗干净后的球茎滚动到水箱61前部的产品集收装置。同时，清洗的水也实现了在水箱61和滑道63之间的循环；清洗单元实现了球茎去皮后的自动清洗。

本实用新型可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本实用新型的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的修改，将包括在本权利要求的范围之内。

Claims (4)

1.一种球茎去皮装置，其特征在于，包括控制单元(1)和台架单元(2)，以及均与控制单元(1)相连的上料单元(3)、水平移动单元(4)、上下夹持单元(5)、周围去皮单元(6)和清洗单元(8)；

所述上料单元(3)固定安装在台架单元(2)上，用于将球茎按相同方向排列；所述水平移动单元(4)包括驱动气缸(9)、支撑架(23)、右夹爪驱动气缸(25)、左夹爪驱动气缸(31)、左右两块夹爪安装板(26)、两对夹爪、上刀(30)和下刀(28)；支撑架(23)可滑移的安装在台架单元(2)上，并与两个驱动气缸(9)的动作杆均相连，由驱动气缸(9)驱动；左夹爪驱动气缸(31)和右夹爪驱动气缸(25)分别固定在支撑架(23)的左右两侧；左右两块夹爪安装板(26)均通过滑块和滑轨连接安装在支撑架(23)上，并由左夹爪驱动气缸(31)和右夹爪驱动气缸(25)驱动可在支撑架(23)上水平滑移；两对夹爪均呈半圆形，末端均安装有一连接杆(24)，所述连接杆(24)可滑移的安装在夹爪安装板(26)内，所述滑移杆上套装有第一弹簧(32)；上刀(30)可滑移的安装在支撑架(23)上，并位于两对夹爪的上方；下刀(28)可滑移的安装在支撑架(23)上，并位于两对夹爪的下方；两对夹爪的内部均通过胶合安装有优力胶；

所述上下夹持单元(5)包括上半夹持单元和下半夹持单元；所述上半夹持单元包括上支撑架(36)、上夹持固定板(38)、上夹持滑轨(37)、上夹持气缸(39)和两根上顶柱；所述上支撑架(36)安装在台架单元(2)上；上夹持滑轨(37)安装在上支撑架(36)上，上夹持固定板(38)上安装有滑块，所述滑块与上夹持滑轨(37)配合安装，上夹持固定板(38)与上夹持气缸(39)的动作杆相连，使得上夹持固定板(38)可在上夹持气缸(39)的驱动下沿着上夹持滑轨(37)上下滑移；两根上顶柱分别为第一上顶柱(40)和第二上顶柱(42)，两根上顶柱均通过轴承和轴承座(41)安装在上夹持固定板(38)的底部；在两根上顶柱的末端均安装有优力胶；所述下半夹持单元包括下支撑架(49)、两个旋转电机(45)、下半固定板(47)、下夹持气缸(44)和两根下顶柱(50)；所述下支撑架(49)安装在台架单元(2)上，并与上半夹持单元居中对齐；旋转电机(45)安装在下半固定板(47)上，下半固定板(47)通过滑块滑轨机构与下支撑架(49)相连接；下夹持气缸(44)的动作杆与下半固定板(47)连接，用于为下半固定板(47)提供上下移动的动力；两根下顶柱(50)均通过轴承和轴承座(48)安装在下半固定板(47)上，两个旋转电机(45)分别通过两个联轴器(46)与两根下顶柱(50)相连接；两根下顶柱(50)的末端均安装有优力胶；

所述周围去皮单元(6)包括去皮支撑架(58)、支撑架运动气缸、去皮固定板(52)、支撑架滑轨(59)、去皮气缸(60)、两把侧刀、侧刀固定板(55)和第二弹簧(53)；去皮支撑架(58)可滑移的安装在台架单元(2)上，支撑架运动气缸的动作杆与去皮支撑架(58)连接，用于驱动去皮支撑架(58)运动，从而可以实现整个周围去皮单元(6)靠近球茎和远离球茎的动作；支撑架滑轨(59)安装在去皮支撑架(58)上，去皮固定板(52)上安装有滑块，所述滑块与支撑架滑轨(59)配合安装，去皮固定板(52)与去皮气缸(60)的动作杆相连，使得去皮固定板(52)在去皮气缸(60)的驱动下沿着支撑架滑轨(59)上下滑移；两把侧刀分别为第一侧刀(56)和第二侧刀(57)，侧刀结构呈管状，两把侧刀均固定在侧刀固定板(55)上；侧刀固定板(55)通过滑块滑轨机构(54)与去皮固定板(52)滑动连接；第二弹簧(53)的一端连接在侧刀固定板(55)上，另一端安装在去皮固定板(52)上。

2.根据权利要求1所述的球茎去皮装置，其特征在于，所述台架单元(2)包括连接在一起的高工作台和低工作台；所述低工作台的框架由短方管(12)焊接而成，顶部设置有小台面(13)；所述小台面(13)通过螺丝与四根短方管(12)连接，小台面(13)与四根短方管(12)之间均装有一块第一优力胶(11)；所述高工作台由长方管(15)焊接而成，顶部设置有大台面(16)，前面安装的有箱门(14)；大台面(16)上设置有滑轨定位槽、走线孔(18)和下刀移动孔(17)。

3.根据权利要求2所述的球茎去皮装置，其特征在于，所述清洗单元(8)包括水箱(61)、滑道(63)、多个清洗毛刷(62)、水管和毛刷驱动电机；所述滑道(63)的上端固定在大台面(16)上，下端延伸至水箱(61)上方；多个清洗毛刷(62)安装在滑道(63)上，水管由水箱(61)内引出，用于向毛刷(62)喷水；毛刷驱动电机用于驱动清洗毛刷旋转，为球茎的向前运动提供动力，同时还将球茎表面清洗干净；滑道(63)的底部设计的有清洗水循环口。

4.根据权利要求2所述的球茎去皮装置，其特征在于，所述上料单元(3)包括振动盘(20)、上料架(21)和上料挡块(22)；振动盘(20)安装在小台面(13)上，上料架(21)与大台面(16)固定，上料挡块(22)与上料架(21)铰链连接。