一种双通道组合式荸荠去皮一体机的制作方法

本发明涉及农业机械中的农产品加工设备技术领域，具体涉及一种双通道组合式荸荠去皮一体机。

背景技术：

目前市场上荸荠去皮主要为人工去皮和机械式摩擦去皮、机械式切削去皮，其去皮效率比较低，需要人工参与较多、工作量大，集成化不高。在荸荠去皮过程中不仅浪费劳动力，而且在荸荠去皮过程中果肉损失较大。现有常规的荸荠去皮机械比较少，去皮方式比较单一，去皮仅采用一种去皮方式来针对荸荠进行去皮，在实际的去皮中，这种单一的去皮效果不明显，荸荠的果皮不能得到有效的切削，去皮效率比较低，人工参与量大。

摩擦去皮、滚动切削去皮为最常见的荸荠去皮方式，其结构虽然简单，即采用单一摩擦片、或者是切削筒，让荸荠在里面高速旋转来使荸荠的果皮去掉，被摩擦或者是切削掉的荸荠果皮与果肉粘附在一起，需要后面人工水洗，考虑到荸荠是食用食品，需要做好机具的清洁才可以放心食用，所以，这种方式的荸荠去皮机械暂时没有得到普及。并且荸荠在产地不同时，其外形尺寸也会有很大的不同，所以荸荠去皮机应该具有可调节性才可能会被市场所接受。

目前机械式荸荠去皮并不多见，采用简易加工后再采用人工辅助的方式为目前的常见去皮方式，这种去皮方式随着人工劳作成本上升，急需设计相应的全自动机具。在目前的国内外文献专利中尚未发现此类相关高效的荸荠去皮机内容，因此很有必要提出相应的荸荠去皮一体机。

技术实现要素：

为了解决目前市场上荸荠去皮机去皮效果不佳、去皮不彻底、果肉与果皮分离不及时、果肉损失率较高、对不同形状尺寸的荸荠去皮适应性不强、机具的普及率不高等现象，本发明设计一种全新的双通道组合式荸荠去皮一体机，分级分步骤有序的将荸荠的果皮去掉。

本发明的目的是提供一种采用双向通道同时工作、组合摩擦与切削去皮优点的荸荠去皮一体机，提高了送料效率，缓解了单项输送去皮的拥堵，增强了荸荠排序送料、精准切削、摩擦去侧皮的适应性，高效利用了位于链轮两边的拨料耳板的使用率，提高了排序效率，采用仿形夹增加了荸荠受力的接触面积，保证了果肉纤维的新鲜度，增加了一体机具的作业效率。

为进一步实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种双通道组合式荸荠去皮一体机，包括

排序机构，其具有等距安装的拨料耳板，在所述拨料耳板下部设置拨料托板，用于荸荠滑行排序并通过拨料托板上具有的圆孔自由落下进入传送机构；

夹持机构，与位于所述排序机构下方、用于传送荸荠的传送机构高低位传送过渡连接，用于夹持荸荠向前运动；

切削芽根机构，对称安装在所述夹持机构，用于在荸荠向前运动时将荸荠的芽根切削掉；

摩擦去侧皮机构，与位于所述夹持机构下方、用于传送荸荠的传送机构高低位传送过渡连接，用于将荸荠侧皮摩擦去除。

可选的，所述排序机构包括排序机架、落料抽板、链条、落料抽板电机、链轮动力电机、拨料耳板、拨料托板、链轮、第一阶梯轴、第一轴承座以及圆孔，其中，所述链轮与第一阶梯轴配合，所述第一阶梯轴两端与第一轴承座连接，第一阶梯轴采用竖直放置，所述第一轴承座安装在排序机架上；所述链条与链轮配合，通过两个链轮与链条啮合张紧链条，两第一阶梯轴其中一根为动力轴，其第一阶梯轴的一段通过第一联轴器连接链轮动力电机的输出轴，用以给链轮提供动力；所述链轮动力电机通过电机固定板采用螺栓紧固连接在排序机架上，在所述链条上面等距连接有多个拨料耳板，该拨料耳板的杯口直径为荸荠的最大横径，在所述拨料耳板下面设置有拨料托板，所述拨料托板与排序机架通过螺栓紧固连接。

进一步的，在所述拨料托板的上方安装有落料漏斗，所述拨料托板与落料漏斗落料口开有等大圆孔；所述落料漏斗设计为双通道，分别分布在链条两侧，所述落料漏斗下方的紧缩部分为两个单通道，以满足荸荠单一有序落料，由两落料漏斗对双通道组合式荸荠去皮一体机进行同时喂料。

可选的，所述传送机构包括传送机架、第二同步带轮、传送带、第二轴承座、第二电动机、轴、小同步带轮、小同步带以及长条凸起，所述传送带采用同步带上粘连有两条平行的长条凸起构成，传送带与第二同步带轮配合传动；所述第二同步带轮与轴连接固定，轴的两端通过第二轴承座上面的锁紧螺钉固定，所述第二轴承座与传送机架采用螺栓紧固，两个所述第二同步带轮分别由轴连接，其中一根轴通过同轴上面的小同步带轮、小同步带与第二电动机输出轴相连，通过第二电动机来给传送机构提供动力，所述第二电动机通过螺栓固定在传送机架上。

可选的，所述夹持机构包括夹持下机架、夹持上机架、第三轴承座、第三同步带、仿形夹持带、第三同步带轮、第三阶梯轴、第三腰圆槽以及第三电动机，其中，所述夹持上机架落在夹持下机架上面，所述夹持上机架与夹持下机架对准第三腰圆槽采用螺栓紧固；在所述夹持上机架与夹持下机架上分别对称布置有三个第三同步带轮，两条第三同步带在同一水平面与第三同步带轮配合，所述第三同步带传送面粘合有仿形夹持带，所述仿形夹持带内侧平面与第三同步带外侧平面粘合同步传动；所述第三同步带轮采用第三阶梯轴连接后固定在第三轴承座上锁紧，所述第三轴承座采用螺栓紧固在夹持下机架、夹持上机架上，位于尾端的一对第三同步带轮为动力轮，通过第三阶梯轴与第三电动机连接在一起，所述第三电动机通过螺栓固定在夹持下机架、夹持上机架上，控制两条第三同步带同步向前夹持运动。

进一步的，所述仿形夹持带与荸荠接触面设置为内凹槽，用于最大面积的夹持住荸荠，使其稳定向前传送。

可选的，所述切削芽根机构包括刀具、步进电机、切削机架、直线轴承、光轴、丝杠电机、联轴器、丝杠以及横杆，用于切削芽根的刀具通过联轴器与步进电机的电机轴连接，控制刀具旋转的步进电机通过切削机架与光轴一端连接，所述光轴与直线轴承配合，所述丝杠电机的丝杠一端顶住一个横杆，所述横杆的两端固定连接在两根光轴端部。

进一步的，所述刀具优选为盘型刀片。

可选的，所述摩擦去侧皮机构包括去侧皮下机架、去侧皮上机架、第五轴承座、第五同步带轮、第五同步带、仿形摩擦带、第五阶梯轴、第五联轴器、第五电动机、第五腰圆槽以及凸起，所述去侧皮下机架位于去侧皮上机架下部，去侧皮下机架与去侧皮上机架对准第五腰圆槽采用螺栓紧固；在所述去侧皮下机架、去侧皮上机架的对称位置分别安装有第五轴承座，所述第五轴承座通过螺栓紧固在去侧皮下机架和去侧皮上机架上，在上下两个第五轴承座之间连接有第五阶梯轴，第五阶梯轴的两端面分别通过紧定顶丝固定锁紧，所述第五阶梯轴上配合有第五同步带轮，所述第五同步带轮在同一水平面配合有第五同步带，所述第五同步带的传送平面粘合有仿形摩擦带，所述仿形摩擦带内侧表面与第五同步带粘合同步传动，该仿形摩擦带与荸荠接触面具有多个凸起；用于给两条仿形摩擦带提供动力的分别是两个第五电动机，所述第五电动机通过第五联轴器与第五阶梯轴连接，两个第五电动机通过电机机架、螺栓分别固定在去侧皮下机架、去侧皮上机架。

进一步的，所述凸起的间距为荸荠果皮厚度的三个厚度，大小为近视圆锥形凸起，这些凸起的平均波峰为荸荠的果皮厚度。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明舍弃传统人工与半机械式去皮方式，向自动化去皮转变。设计了一种全新的荸荠双通道组合式荸荠去皮一体机，结合摩擦、切削多种方式去皮的优点，采用分步去皮工艺，经排序机构有序排列落料、夹持机构精准定位、切芽根机构灵活控制去皮进给量、差速摩擦机构线性摩擦去除荸荠侧皮，工序简易、流程清晰，便于控制，自动化程度高。

(2)采用双通道去皮，与其单一荸荠去皮机具相比可以显著提高送料效率，缓解去皮通道的拥堵问题。通过去皮前预先的排序，对荸荠去皮更具有针对性；夹持机构上面的柔性仿形夹具更好的包裹夹持住荸荠，降低了果肉的损伤率；切削芽根机构对荸荠上下部位不同特征针对性去皮；切削芽根刀具可以根据品种尺寸的不同，按需跟换。摩擦采用线性挤压摩擦，便于控制，提高了去净率、降低了果肉损失率，集成化程度高，降低了成本，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它附图。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明图1的主视图；

图3为本发明图1中排序机构的结构示意图；

图4为本发明图1中传送机构的结构示意图；

图5为本发明图1中夹持机构的结构示意图；

图6为本发明图4中切削芽根机构的结构示意图；

图7为本发明图1中摩擦去侧皮机构的结构示意图；

图8为本发明阶梯轴的结构示意图；

图9为本发明凸起的结构示意图。

附图标记：

1、排序机构，1.1、排序机架，1.2、落料抽板，1.3、落料漏斗，1.4、链条，1.5、落料抽板电机，1.6、链轮动力电机，1.7、拨料耳板，1.8、拨料托板，1.9、链轮，1.10、第一阶梯轴，1.11、第一轴承座，1.12、圆孔；

2、传送机构，2.1、传送机架，2.2、第二同步带轮，2.3、传送带，2.4、第二轴承座，2.5、第二电动机，2.6、轴，2.7、小同步带轮，2.8、小同步带，2.9、长条凸起；

3、夹持机构，3.1、夹持下机架，3.2、夹持上机架，3.3、第三轴承座，3.4、第三同步带，3.5、仿形夹持带，3.6、第三同步带轮，3.7、第三阶梯轴，3.8、第三腰圆槽，3.9、第三电动机；

4、切削芽根机构，4.1、刀具，4.2、步进电机，4.3、切削机架，4.4、直线轴承，4.5、光轴，4.6、丝杠电机，4.7、联轴器，4.8、丝杠，4.9、横杆；

5、摩擦去侧皮机构，5.1、去侧皮下机架，5.2、去侧皮上机架，5.3、第五轴承座，5.4、第五同步带轮，5.5、第五同步带，5.6、仿形摩擦带，5.7、第五阶梯轴，5.8、第五联轴器，5.9、第五电动机，5.10、第五腰圆槽，5.11、凸起；

6、出料槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的是双通道组合式荸荠去皮一体机，如图1-9所示，包括排序机构1、位于排序机构1下方的传送机构2、与传送机构2高低位连接的夹持机构3、安装在夹持机构3的切削芽根机构4、与夹持机构3通过传送机构2高低位连接的摩擦去侧皮机构5以及位于摩擦去侧皮机构5尾部的出料槽6。

由图1-3所示，本发明的排序机构1包括排序机架1.1、落料抽板1.2、落料漏斗1.3、链条1.4、落料抽板电机1.5、链轮动力电机1.6、拨料耳板1.7、拨料托板1.8、链轮1.9、第一阶梯轴1.10、第一轴承座1.11、圆孔1.12。其中，链轮1.9与第一阶梯轴1.10配合，采用轴肩固定，第一阶梯轴1.10两端与第一轴承座1.11连接，第一轴承座1.11上面附有锁紧螺钉，限制第一阶梯轴1.10的轴向位移，第一阶梯轴1.10采用竖直放置，第一轴承座1.11安装在排序机架1.1上，通过螺栓紧固；链条1.4与链轮1.9配合，通过两个链轮1.9与链条1.4啮合张紧链条，与两第一阶梯轴1.10连接的第一轴承座1.11固定在排序机架1.1上，两第一阶梯轴1.10其中一根为动力轴，其第一阶梯轴1.10的一段通过第一联轴器连接链轮动力电机1.6的输出轴，用以给链轮1.9提供动力，链轮动力电机1.6通过电机固定板采用螺栓紧固连接在排序机架1.1上，在链条1.4上面等距连接有一系列拨料耳板1.7，通过螺栓紧固，拨料耳板1.7的杯口直径为荸荠的最大横径，在拨料耳板1.7下面紧挨着拨料托板1.8，拨料托板1.8与排序机架1.1通过螺栓紧固连接，荸荠在拨料耳板1.7的拨动下在拨料托板1.8上面滑移，为荸荠去皮机整体设计排序环节做好铺垫，以便荸荠滑行排序后落料进入下一级，在拨料托板1.8的上方安装有落料漏斗1.3，落料漏斗1.3的底部与拨料托板1.8上沿的进料孔为焊接连接，拨料托板1.8与落料漏斗1.3落料口开有等大圆孔1.12，便于荸荠自由落下，完成排序；荸荠在经拨料耳板1.7推动到落料抽板1.2时，落料抽板1.2与落料抽板电机1.5输出轴连接，落料抽板电机1.5通过电机架固定在排序机架1.1上面，给落料抽板1.2提供动力，保证荸荠自由下落。

本发明所述落料漏斗1.3采用两个通道同时落料，对双通道组合式荸荠去皮一体机进行同时喂料，提高集成化与作业效率；落料漏斗1.3下方的紧缩部分为两个单通道，以满足荸荠单一有序落料，减轻拥堵；当荸荠落入到拨料耳板1.7内时，将会被链轮1.9牵引链条1.4带动拨料耳板1.7中的荸荠向前滑动，荸荠滑动到拨料托板1.8上的一个圆孔1.12后，在落料抽板1.2的快速抽出下，荸荠自由落下，垂直下落到传送机构2。本发明的排序机构1解决了荸荠机械去皮中排序环节，将传统的人工去皮向机械去皮推进，其排序为双边同时进行作业，加快排序效率，增强了荸荠排序的适应性，推进了荸荠机械去皮的可行性。

由图4所示，本发明的传送机构2包括传送机架2.1、第二同步带轮2.2、传送带2.3、第二轴承座2.4、第二电动机2.5、轴2.6、小同步带轮2.7、小同步带2.8、长条凸起2.9。传送带2.3采用同步带上粘连有两条平行的长条凸起2.9构成，传送带2.3与第二同步带轮2.2配合传动，将荸荠托起呈现中部镂空向前传送。第二同步带轮2.2与轴2.6连接固定，轴2.6的两端通过第二轴承座2.4上面的锁紧螺钉固定，第二轴承座2.4与传送机架2.1用螺栓紧固，传送机构2的两个第二同步带轮2.2分别由轴2.6连接，其中一根轴2.6通过同轴上面的小同步带轮2.7、小同步带2.8与第二电动机2.5输出轴相连，通过第二电动机2.5来给传送机构2提供动力，第二电动机2.5通过螺栓固定在传送机架2.1上。本发明的传送机构2与排序机构1上下高低位安装，保证荸荠可以顺利的由落料到传送，位于传送机构2上方的排序机构1将荸荠有序输送到传送机构2上方，荸荠落在传送机构2特制形状的传送带2.3，荸荠底部接触中空，边沿是线接触，在这种特制的传送带2.3拖带下将荸荠传送至下一级。

由图5所示，本发明的夹持机构3包括夹持下机架3.1、夹持上机架3.2、第三轴承座3.3、第三同步带3.4、仿形夹持带3.5、第三同步带轮3.6、第三阶梯轴3.7、第三腰圆槽3.8、第三电动机3.9。其中，夹持上机架3.2落在夹持下机架3.1上面，夹持上机架3.2与夹持下机架3.1对准第三腰圆槽3.8采用螺栓紧固，可以左右收缩距离，此方式便于调整荸荠夹持间距。夹持上机架3.2与夹持下机架3.1的功能部件水平对称布置，在夹持上机架3.2与夹持下机架3.1上分别对称布置有三个第三同步带轮3.6，两条第三同步带3.4在同一水平面与第三同步带轮3.6配合，第三同步带3.4传送面粘合有仿形夹持带3.5，仿形夹持带3.5内侧平面与第三同步带3.4外侧平面粘合同步运动，仿形夹持带3.5外侧面为仿形状，与荸荠抱合接触；其中，该仿形夹持带3.5夹持荸荠时为了保证荸荠平稳不掉落，带外侧即为仿形设计，仿形于荸荠外圆形状而设计为内凹槽，荸荠在第三同步带3.4的夹持下，荸荠的外圆面被左右两边的仿形夹持带3.5抱合住，最大面积的夹持住荸荠，使其稳定向前传送。第三同步带轮3.6全部采用第三阶梯轴3.7连接后固定在第三轴承座3.3上锁紧，第三轴承座3.3采用螺栓紧固在夹持下机架3.1、夹持上机架3.2上，位于尾端的一对第三同步带轮3.6为动力轮，通过第三阶梯轴3.7与第三电动机3.9连接在一起，第三电动机3.9通过螺栓固定在夹持下机架3.1、夹持上机架3.2上，控制两条第三同步带3.4同步向前夹持运动。本发明传送机构2与夹持机构3采用高低位连接，夹持用的仿形夹持带3.5位于传送机构2的传送带2.3上方，与传送前进的荸荠为相切过渡，保证荸荠顺利由传送机构2到夹持机构3的过渡，荸荠过渡到夹持机构3时，两条仿形夹持带3.5内侧面凹槽与第三同步带轮3.6配合传动，两条第三同步带3.4为同速度转动，并且转动的方向相反，以保证荸荠在两条第三同步带3.4之间平稳夹持，避免发生侧翻。

由图6所示，本发明的切削芽根机构4对称设置在夹持机构3的夹持上机架3.2与夹持下机架3.1上，切削芽根机构4与夹持上机架3.2和夹持下机架3.1采用螺栓紧固连接，包括刀具4.1、步进电机4.2、切削机架4.3、直线轴承4.4、光轴4.5、丝杠电机4.6、联轴器4.7、丝杠4.8、横杆4.9。切削芽根的刀具4.1通过联轴器4.7与步进电机4.2的电机轴连接，控制刀具4.1旋转的步进电机4.2通过切削机架4.3与光轴4.5一端连接，光轴4.5与直线轴承4.4配合，丝杠电机4.6的丝杠4.8一端顶住一个横杆4.9，横杆4.9的两端固定连接在两根光轴4.5端部。在夹持机构3上的仿形夹持带3.5夹持的荸荠向前推进时，作用在荸荠上面与下面的刀具4.1同时旋转运动，将荸荠的芽部与根部切削掉，被切削掉的荸荠将会继续向前传送，此时荸荠是一个已经去除芽部与根部的荸荠。其中切削芽根的刀具4.1采用丝杠电机4.6控制刀片的进给距离，直接控制刀具4.1的旋转切削为步进电机4.2与丝杠电机4.6配合，以此精确控制刀具4.1切削芽根的进给，减少人工拆卸。刀具4.1可更换可调节，在于荸荠大小不一时，调节仿形夹持带3.5间距，更换步进电机4.2电机轴上的刀头切片，可以更换不同规格的刀具来连接，使荸荠芽根被最高效切削。本发明更进一步的对刀具4.1与荸荠的对接方式分析，可采用不同形状不同切削刃口的刀具切削芽根。本发明所述刀具4.1优选为盘型刀片。切削芽根机构4将荸荠的芽部与根部切削去除，其余待去皮部分进入下一级工序解决。

由图1、图2所示，本发明在夹持机构3与摩擦去侧皮机构5之间还设置有传送机构2，传送机构2与夹持机构3和摩擦去侧皮机构5采用高低位连接，确保切掉芽根的荸荠平稳的从夹持机构3通过传送机构2传送至摩擦去侧皮机构5内，该传送机构2的结构同前述，此处不再赘述。

由图7、图9所示，本发明的摩擦去侧皮机构5包括去侧皮下机架5.1、去侧皮上机架5.2、第五轴承座5.3、第五同步带轮5.4、第五同步带5.5、仿形摩擦带5.6、第五阶梯轴5.7、第五联轴器5.8、第五电动机5.9、第五腰圆槽5.10、凸起5.11，夹持机构3与摩擦去侧皮机构5中间通过传送结构2采用高地位传动，保证荸荠平稳传送到摩擦去皮机构5。去侧皮下机架5.1位于去侧皮上机架5.2下部，去侧皮下机架5.1与去侧皮上机架5.2对准第五腰圆槽5.10采用螺栓紧固，可以左右收缩距离，此方式便于调整荸荠去侧皮间距，控制荸荠侧皮的摩擦深度。在去侧皮下机架5.1、去侧皮上机架5.2的对称位置分别安装有第五轴承座5.3，第五轴承座5.3通过螺栓紧固在去侧皮下机架5.1和去侧皮上机架5.2上，在上下两个第五轴承座5.3之间连接有第五阶梯轴5.7，第五阶梯轴5.7的两端面分别通过紧定顶丝固定锁紧，第五阶梯轴5.7上配合有第五同步带轮5.4，第五同步带轮5.4在同一水平面配合有第五同步带5.5，第五同步带5.5的传送平面粘合有仿形摩擦带5.6，仿形摩擦带5.6内侧表面与第五同步带5.5粘合同步传动，仿形摩擦带5.6外侧面为摩擦面，其与荸荠接触面具有很多微凸起5.11，在调节好两条仿形摩擦带5.6间距后，通过这些凸起5.11将荸荠的侧表皮去掉，给两条仿形摩擦带5.6提供动力的分别是两个第五电动机5.9，第五电动机5.9通过第五联轴器5.8与第五阶梯轴5.7连接，两个第五电动机5.9通过电机机架、螺栓分别固定在去侧皮下机架5.1、去侧皮上机架5.2，在摩擦去侧皮机构5后连接有出料槽6，出料槽6通过螺栓固定在去侧皮下机架5.1上。

本发明仿形摩擦带5.6采用两个第五电动机5.9进行调速，分开调节，方便控制速度比，采用仿形摩擦带5.6与第五同步带轮5.4配合来给荸荠摩擦提供摩擦动力。仿形摩擦带5.6之间采用差速摩擦去皮，差速摩擦的相对位移大于荸荠外圆的一个圆周长，荸荠在夹持机构3上被切削芽根机构4去除芽部与根部后，继续传送到了传送机构2，此处的传送机构2与夹持机构3以及摩擦去侧皮机构5采用高低位配合连接，保证荸荠可以顺利过渡到摩擦去侧皮机构5，通过仿形摩擦带5.6上具有的多个高低凸起5.11，在较高速度差下将荸荠的侧皮摩擦去掉，此时的荸荠为完全去除皮的状态，由位于所述摩擦去侧皮机构5尾部的出料槽6进行集果。

本发明所述凸起5.11的间距为荸荠果皮厚度的三个厚度，大小为近视圆锥形凸起，这些凸起5.11的平均波峰为荸荠的果皮厚度，当荸荠通过仿形摩擦带5.5摩擦去皮时，与荸荠接触挤压，同时发生差速滑移，荸荠表皮即被摩擦去除。

由上所述，本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施提供的双通道组合式荸荠去皮一体机，采用单向双通道有序向前分步去果皮，整机方便调节，满足了高效低损失的去皮指标。

以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

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