阅读说明：本技术 蒲菜去皮自动化加工装置 (Automatic processing device for cattail peeling ) 是由 孙全平 孙震宇 杨帆 于 2019-11-11 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种蒲菜去皮自动化加工装置,包括固定机架,固定机架上安装有轴线在同一平面且并行的由上至下依次设置的链轮轴Ⅰ、滚刀轴、滚轮轴、链轮轴Ⅱ,链轮轴Ⅰ、滚刀轴、滚轮轴、链轮轴Ⅱ的两端分别与固定机架中的左侧架、右侧架转动连接。蒲菜经机械抓手,在链传动下运动至切断滚刀处,在支撑板的摩擦下,蒲菜转动,切断滚刀高速旋转实现蒲菜中间段外皮与两端被夹持的蒲菜部分外皮分离,在支撑板的摩擦下,蒲菜转动,滚轮轴上的组合嵌件负责细分切开蒲菜中间部分外皮,其上的锥齿负责把细分切断的中间部分外皮挑撕开,紧接着钉耙耙耧收集被挑撕开的蒲菜外皮随滚轮旋转至外侧并因重力作用排出,实现蒲菜自动化去皮,安全、高效。(The invention provides an automatic processing device for peeling cattail, which comprises a fixed rack, wherein a chain wheel shaft I, a roller shaft and a chain wheel shaft II are arranged on the fixed rack from top to bottom, the axes of the chain wheel shaft I, the roller shaft and the chain wheel shaft II are on the same plane and are parallel, and two ends of the chain wheel shaft I, the roller shaft and the chain wheel shaft II are respectively and rotatably connected with a left side frame and a right side frame in the fixed rack. The cattail moves to the cutting hob under the chain transmission through the mechanical gripper, the cattail rotates under the friction of the supporting plate, the cutting hob rotates at a high speed to separate the middle-section outer skin of the cattail from the outer skins of the cattail clamped at two ends, the cattail rotates under the friction of the supporting plate, the combined insert on the roller shaft is responsible for subdividing and cutting the middle-section outer skin of the cattail, the conical teeth on the combined insert are responsible for tearing and tearing the subdivided and cut middle-section outer skin, and then the rake collects the cattail outer skin which is torn and rotates to the outer side along with the roller and is discharged under the action of gravity, so that the automatic peeling of the cattail is realized, and the manual peeling machine.)

蒲菜去皮自动化加工装置

技术领域

本发明涉及蒲菜自动化去皮装置，具体涉及蒲菜根茎部食材用的自动化去皮装置。

背景技术

蒲菜株高200厘米左右，叶片扁平，披针形，长150厘米左右，宽1.0～1.2厘米，深绿色，叶鞘长40-70厘米，叶鞘圆柱形，粗2厘米左右，外表淡绿色，根茎洁白如玉，食之肥嫩清香，素有“天下第一笋”的美誉。蒲菜传统的去皮方式都是采用人工剥皮，耗费人力效率低下，且食材剥皮过程中，极易破损指甲，具有一定的伤害性。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种蒲菜去皮自动化加工装置，蒲菜经机械抓手，在链传动下运动至切断滚刀处，切断滚刀为圆盘状，在支撑板的摩擦下，蒲菜转动与切断滚刀配合，切断滚刀高速旋转实现蒲菜中间段外皮与两端被夹持的蒲菜部分外皮分离，蒲菜随链轮继续向下运动，传送到滚轮轴处，在支撑板的摩擦下，蒲菜转动，滚轮轴上的组合嵌件负责细分切开蒲菜中间部分外皮，其上的锥齿负责把细分切断的中间部分外皮挑撕开，紧接着钉耙耙耧收集被挑撕开的蒲菜外皮随滚轮旋转至外侧并因重力作用排出，实现蒲菜自动化去皮，安全、高效。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：蒲菜去皮自动化加工装置，包括固定机架，固定机架上安装有轴线在同一平面且并行的由上至下依次设置的链轮轴Ⅰ、滚刀轴、滚轮轴、链轮轴Ⅱ，链轮轴Ⅰ、滚刀轴、滚轮轴、链轮轴Ⅱ的两端分别与固定机架中的左侧架、右侧架转动连接，

其中：

链轮轴Ⅰ、链轮轴Ⅱ上具有在轴向上对称设置的两组链轮，每组链轮中有两个链轮，一个链轮位于链轮轴Ⅰ上，另一个链轮位于链轮轴Ⅱ上，其中一组链轮通过第一链条连接，另一组链轮通过第二链条连接，第一链条和第二链条的相背侧固定安装有若干个对称设置的机械抓手；

固定在所述固定机架上的用于驱动所述机械抓手启闭的凸轮组，凸轮组包括两个凸轮且其中一个凸轮位于左侧架内壁，另一个位于右侧架内壁，凸轮组有两组且其中一个凸轮组中凸轮的凸部位于链轮轴Ⅰ上方用于驱动该处机械抓手的启闭，另一个凸轮组中凸轮的凸部位于链轮轴Ⅱ下方用于驱动该处机械抓手的启闭；

滚刀轴上具有两个在该滚刀轴轴向上对称设置的切断滚刀，两个切断滚刀位于两组链轮之间；

滚轮轴上固定安装有组合嵌件，组合嵌件包括固定在滚轮轴上的镶板，镶板上设有若干个沿滚轮轴轴向间隔设置的细分切断刀片、锥齿、钉耙，细分切断刀片、锥齿、钉耙在镶板上在滚轮轴周向上间隔设置；

固定机架上安装支撑板，支撑板与链轮轴Ⅰ、链轮轴Ⅱ的轴线所在竖直平面之间间隔设置，且支撑板与夹持在机械抓手上的蒲菜之间接触摩擦。

在上述方案的基础上，作为优选，机械抓手包括基座、抓手Ⅰ、抓手Ⅱ、顶杆、弹簧，顶杆与所述的基座之间轴向滑动径向固定配合，顶杆的端部具有铰接部，抓手Ⅰ、抓手Ⅱ的下端相对的端部与所述铰接部铰接，抓手Ⅰ、抓手Ⅱ与基座之间通过弹簧连接。

在上述方案的基础上，作为优选，还包括外皮落料口，滚轮轴及组合嵌件位于外皮落料口内，在垂直于支撑板的方向上，组合嵌件略突出外皮落料口。

实现将中间部分外皮与半成品分离，外皮从专用外皮落料口排出，避免其与后续成品混杂，产生二次分拣的问题。

在上述方案的基础上，作为优选，与凸轮组中凸轮的凸部位于链轮轴Ⅱ下方用于驱动该处机械抓手的启闭中相对应的机械抓手打开后蒲菜落料正下方设置有蒲菜两端毛坯切除机构，蒲菜两端毛坯切除机构包括主动带轮、从动带轮以及切断刀轴以及挡板，主动带轮、从动带轮以及切断刀轴位于挡板的侧面，主动带轮、从动带轮与挡板之间的间隔略大于外皮切除后蒲菜直径，在切断刀轴轴向上，切断刀轴上的圆盘状切刀有两个且位于挡板两侧。

中间部分外皮分离后的蒲菜掉落至挡板和带轮之间，通过自重和皮带传动向下传送，经过圆盘状切刀实现其两端毛坯切除形成成品。

在上述方案的基础上，作为优选，主动带轮、从动带轮与挡板之间的间隔的正下方设置有分料盘，分料盘上设置有转轴，转轴连接有驱动该转轴正或反转的电机，分料盘的下方且位于转轴轴线的两侧各设有一个料盘，

还包括蒲菜成品传感检测机构，蒲菜成品传感检测机构包括用于采集所述分料盘内蒲菜成品图像的采集单元以及对该采集单元所采集图像进行识别比对的图像分析模块，图像分析模块传递分析结果至电机以控制电机正或反转。

在该方案中，通过蒲菜成品传感检测机构与分料盘、料盘结合的设计，识别的合格成品和不合格成品并通过控制电机将其分散至对应的料盘内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、蒲菜经机械抓手，在链传动下运动至切断滚刀处，切断滚刀为圆盘状，在支撑板的摩擦下，蒲菜转动与切断滚刀配合，切断滚刀高速旋转实现蒲菜中间段外皮与两端被夹持的蒲菜部分外皮分离，蒲菜随链轮继续向下运动，传送到滚轮轴处，在支撑板的摩擦下，蒲菜转动，滚轮轴上的组合嵌件负责细分切开蒲菜中间部分外皮，其上的锥齿负责把细分切断的中间部分外皮挑撕开，紧接着钉耙耙耧收集被挑撕开的蒲菜外皮随滚轮旋转至外侧并因重力作用排出，实现蒲菜自动化去皮，安全、高效。

2、在机械抓手运动至凸轮处时，凸轮的凸部顶起机械抓手，使得抓手Ⅰ、抓手Ⅱ的上端分开，蒲菜由改分开处落入机械抓手内，随链条传动，机械抓手与凸部逐渐分离，抓手Ⅰ、抓手Ⅱ合并夹持蒲菜，该夹持为非紧固性夹持，抓手Ⅰ、抓手Ⅱ合围形成的夹持孔孔径略大于蒲菜直径，以保证在支撑板的接触摩擦下，蒲菜可顺利转动以便于切断滚刀形成周向的切断，进而保证切皮效果。

3、外皮落料口，实现将中间部分外皮与半成品分离，外皮从专用外皮落料口排出，避免其与后续成品混杂，产生二次分拣的问题。

4、通过蒲菜成品传感检测机构与分料盘、料盘结合的设计，识别的合格成品和不合格成品并通过控制电机将其分散至对应的料盘内，无需二次分拣。

附图说明

图1是本发明中链轮轴Ⅰ、滚刀轴、滚轮轴、链轮轴Ⅱ的结构示意图；

图2是图1的立体图；

图3是本发明去掉一侧盖板后的立体图；

图4是机械抓手的结构示意图；

图5是组合嵌件的结构示意图；

图6是图5的左视图。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

如图1-6所示，蒲菜去皮自动化加工装置，包括固定机架，固定机架上安装有轴线在同一平面且并行的由上至下依次设置的链轮轴Ⅰ1、滚刀轴3、滚轮轴4、链轮轴Ⅱ2，链轮轴Ⅰ、滚刀轴、滚轮轴、链轮轴Ⅱ的两端分别与固定机架中的左侧架、右侧架转动连接，

其中：

链轮轴Ⅰ、链轮轴Ⅱ上具有在轴向上对称设置的两组链轮7，每组链轮中有两个链轮，一个链轮位于链轮轴Ⅰ上，另一个链轮位于链轮轴Ⅱ上，其中一组链轮通过第一链条连接，另一组链轮通过第二链条连接，第一链条和第二链条的相背侧固定安装有若干个对称设置的机械抓手；

固定在所述固定机架上的用于驱动所述机械抓手启闭的凸轮组，凸轮组包括两个凸轮5且其中一个凸轮位于左侧架内壁，另一个位于右侧架内壁，凸轮组有两组且其中一个凸轮组中凸轮的凸部位于链轮轴Ⅰ上方用于驱动该处机械抓手的启闭，另一个凸轮组中凸轮的凸部位于链轮轴Ⅱ下方用于驱动该处机械抓手的启闭；

滚刀轴上具有两个在该滚刀轴轴向上对称设置的切断滚刀6，两个切断滚刀位于两组链轮之间；

滚轮轴上固定安装有组合嵌件，组合嵌件包括固定在滚轮轴上的镶板27，镶板上设有若干个沿滚轮轴轴向间隔设置的细分切断刀片24、锥齿25、钉耙26，细分切断刀片、锥齿、钉耙在镶板上在滚轮轴周向上间隔设置；

固定机架上安装支撑板8，支撑板与链轮轴Ⅰ、链轮轴Ⅱ的轴线所在竖直平面之间间隔设置，且支撑板与夹持在机械抓手上的蒲菜之间接触摩擦。

在上述的方案中，蒲菜经机械抓手，在链传动下运动至切断滚刀处，切断滚刀为圆盘状，在支撑板的摩擦下，蒲菜转动与切断滚刀配合，切断滚刀高速旋转实现蒲菜中间段外皮与两端被夹持的蒲菜部分外皮分离，蒲菜随链轮继续向下运动，传送到滚轮轴处，在支撑板的摩擦下，蒲菜转动，滚轮轴上的组合嵌件负责细分切开蒲菜中间部分外皮，其上的锥齿负责把细分切断的中间部分外皮挑撕开，紧接着钉耙耙耧收集被挑撕开的蒲菜外皮随滚轮旋转至外侧并因重力作用排出，实现蒲菜自动化去皮，安全、高效。

机械抓手包括基座19、抓手Ⅰ20、抓手Ⅱ21、顶杆22、弹簧23，顶杆与所述的基座之间轴向滑动径向固定配合，顶杆的端部具有铰接部，抓手Ⅰ、抓手Ⅱ的下端相对的端部与所述铰接部铰接，抓手Ⅰ、抓手Ⅱ与基座之间通过弹簧连接。

在机械抓手运动至凸轮处时，凸轮的凸部顶起机械抓手，使得抓手Ⅰ、抓手Ⅱ的上端分开，蒲菜由改分开处落入机械抓手内，随链条传动，机械抓手与凸部逐渐分离，抓手Ⅰ、抓手Ⅱ合并夹持蒲菜，该夹持为非紧固性夹持，抓手Ⅰ、抓手Ⅱ合围形成的夹持孔孔径略大于蒲菜直径，以保证在支撑板的接触摩擦下，蒲菜可顺利转动以便于切断滚刀形成周向的切断，进而保证切皮效果。

还包括外皮落料口9，滚轮轴及组合嵌件位于外皮落料口内，在垂直于支撑板的方向上，组合嵌件略突出外皮落料口。

实现将中间部分外皮与半成品分离，外皮从专用外皮落料口排出，避免其与后续成品混杂，产生二次分拣的问题。

与凸轮组中凸轮的凸部位于链轮轴Ⅱ下方用于驱动该处机械抓手的启闭中相对应的机械抓手打开后蒲菜落料正下方设置有蒲菜两端毛坯切除机构，蒲菜两端毛坯切除机构包括主动带轮10、从动带轮11以及切断刀轴12以及挡板13，主动带轮、从动带轮以及切断刀轴位于挡板的侧面，主动带轮、从动带轮与挡板之间的间隔略大于外皮切除后蒲菜直径，在切断刀轴轴向上，切断刀轴上的圆盘状切刀有两个且位于挡板两侧。

中间部分外皮分离后的蒲菜掉落至挡板和带轮之间，通过自重和皮带传动向下传送，经过圆盘状切刀14实现其两端毛坯切除形成成品。

主动带轮、从动带轮与挡板之间的间隔的正下方设置有分料盘15，分料盘上设置有转轴16，转轴连接有驱动该转轴正或反转的电机，分料盘的下方且位于转轴轴线的两侧各设有一个料盘，

还包括蒲菜成品传感检测机构，蒲菜成品传感检测机构包括用于采集所述分料盘内蒲菜成品图像的采集单元以及对该采集单元所采集图像进行识别比对的图像分析模块，图像分析模块传递分析结果至电机以控制电机正或反转。

在该方案中，通过蒲菜成品传感检测机构与分料盘、料盘结合的设计，识别的合格成品和不合格成品并通过控制电机将其分散至对应的料盘内。

其中，滚轮轴上固定安装有组合嵌件可以有多个，如两个，一个作为粗加工用，一个作精加工用，其区别在于精加工的尺寸需要更长一点，切刀切入的深度更深一点。

通过两套滚轮轴上固定安装有组合嵌件的设计，实现蒲菜剥皮未尽时将剩余的外皮再次剥离，把第一次加工可能没有完全去除的表皮实现完全去除。

在本发明的技术方案中，固定机架上端设置落料口17，落料口的一侧设置坡道18辅助落料。

其中，滚轮轴可成对设计。

其中，带传动辅助传送蒲菜毛坯的牵引力和转动力矩计算如公式(1)、(2)所示。

F_牵＝F+G+f₁-f₂ (1)

M_转矩＝(N×μ_皮+N×μ_钢)×R_蒲 (2)

式(1)、(2)中，F：链条传动力；G：蒲菜重力；f₁:皮带侧蒲菜摩擦力；f₂钢支撑板侧蒲菜摩擦力；N：蒲菜受皮带与支撑板的挤压力；μ_皮：蒲菜与皮带摩擦系数，0.8-0.9；μ_钢：蒲菜与钢摩擦系数，0.3-0.5；R_蒲：蒲菜毛坯半径。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。