专利名称：榛子自动开口机的制作方法
技术领域：
本发明是干果加工制作业中的一种机械加工设备，具体地说为便于食用而在炒制之前将榛子挤压开口的榛子自动开口机。
背景技术：
在干果加工制作业内，为了便于消费者食用，榛子在炒制之前有一道将壳体挤压开口的工艺过程。目前在这个过程中尚没有发现相应的加工设备，仍然以简单工具拌以手工操作的方式进行，加工方法落后、操作工具简陋、劳动密度大、效率低、劳动强度高，基本上还停留在原始的加工状态。业内人士急切盼望能有榛子开口的机械产生，用来代替手工操作，改变这种落后状态。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高效率的采用机械设备实现自动加工的榛子自动开口机。
本发明的目的是这样实现的它包括有机架，电机，减速机及动力输出轴等。其特征是在机架的上部由上至下设置有一储料箱，锥形溜料器，在溜料器下部出料口处垂直设有一边沿分布有孔窝的转动式圆分料盘，该圆分料盘外侧还设置有一防护罩，在转动式圆分料盘所对应的下部设有一接料盘，在接料盘的下部设有一带下料口的送料盘，在下料口所对应位置的下部还垂直设置有一边沿处带单粒落料孔的回转轮，在回转轮背面与单粒落料孔对应位置上设有一机械式位移自动补偿装置；在回转轮的正面中部设置有一端面呈曲线形的端面凸轮；在单粒落料孔前部及侧部的相对位置上还分别设置有一复式定位锁压装置，其中前部的定位锁压装置是由固定架，锁压销，锁压辊，锁压轴，及锁压弹簧组成，侧部的定位锁压装置则由固定架，挤压销，挤压轴，及调整手轮组成；在回转轮的下部还设置有一落料盘；动力输出轴通过链轮，链条与回转轮相连，该回转轮边缘设置的锁压前肖通过马尔它机构分别与送料盘及齿链拨轮相互传递运动，齿链拨轮再通过传动链与圆分料盘相连。
本发明还包括在靠近溜料器下部出料口的位置上设置有一分料的斜齿胶轮或直齿胶轮，该胶轮通过其胶轮转动轴及胶轮链轮与齿链拨轮相连接。
本发明所述的机械式位移自动补偿装置包括设置在回转轮上的补偿器外套，在补偿器外套内依次设置有滚轮，下肖轴，弹簧及补偿器调整螺母，其中滚轮与端面凸轮的端面曲面相接触，在下肖轴上部还固定设置有一其端部与物料相接触的上肖轴。
本发明的设计思想及实验过程简述如下经过对榛子开口加工工艺流程及榛子个体形状仔细分析和研究，针对榛子加工量大的特点设计了连续工作状态下的轮式旋转挤压系统、针对榛子个体形状各异的特点设计了机械自动补偿挤压装置、复式定位锁压装置、为减轻劳动强度提高机械化自动化性能设计了圆分盘式机械自动进料装置、曲轴式喂入器及曲柄连杆通料器。结合机械传动部分设计了自动榛子开口机。该机具有体积小结构紧凑、自动化程度高等特点。上述六项功能的自动榛子开口机为本发明独具的六大特征。此六大特征也是支持本发明自动化程度的重要部分。其辅助部分有机械传动系统和电器控制部分等。
1、轮式旋转挤压装置是本发明主体部分之一。设计上采用回转轮多工位连续工作机械原理用来保证本设备多工位连续工作状态。主要结构是先由电机传动减速机，减速机由链条链轮传动主轴，主轴带动6-20个孔位回转轮一个(根据所选择的回转轮尺寸的大小来确定孔位的数量)，每个孔位为一个工作单元，连续旋转上述所确定的工作单元，即可旋转一周。这样就保证了工作的连续性，因此具有传递运动并保持连续工作性能的回转轮及落料孔圈的结构。
2、机械自动补偿挤压装置；是本发明重要特征之一。由于榛子的外观形状差别较大，榛子个体直径大小不同，圆的、扁的、棱型、多角型形状各异。这就造成挤压开口过程挤压位置及行程的不确定而在轴向位置上难以定位。这也是榛子开口机制造的关键性问题之一。本发明采用机械自动补偿装置补偿因直径大小、形状各异造成位置及行程的不确定，动态调整、平衡榛子受挤压的位置状态。然后由复式定位锁压系统装置锁定。实验证明行之有效。从而很好地解决了上述难以定位的问题。本装置配合上述轮式旋转挤压装置每孔位一套补偿装置做单粒补偿，连续旋转、连续补偿用来保证挤压开口的连续工作效果。
3、复式定位锁压装置；也是本发明重要特征之一。本装置有两项功能；一是动态锁定位置，二是锁定后挤压开口。根据榛子的外观形状，经过前两项功能——轮式旋转、动态补偿后重新确定挤压位置和部位，亦称复式定位。此位置在挤压开口前已确定，确定后的位置被本装置动态锁定。即边运转边锁定，锁定后由本装置第二项功能完成挤压，从而完成榛子整个开口过程。
4、圆分盘式机械自动进料装置，也是本发明重要特征之一。它是由储料箱、溜料器、多孔圆分盘、单粒分配斜齿胶轮、棘轮防倒转结构，接送料输送装置等组成，即储料箱存料、溜料器供料、多孔圆分盘送料、单粒分配斜齿胶轮分料、棘轮防倒退结构防止逆转、接送料输送装置将来料接纳并输送至轮式旋转挤压系统。多孔圆分盘、单粒分配斜齿胶轮、棘轮防倒退结构及接送料输送装置均由轮式旋转挤压系统传动。每个孔位只限一粒喂入，以保证挤压过程准确有效。
5、曲轴式喂入器；该装置的结构为与溜料器下部出料口相对应的位置上设置有一曲轴式摆动的物料喂入装置，运动方式是偏心运动加摆动的运动方式。该喂入装置包括设置在胶轮转动轴上的曲轴轴承座，曲柄支架，推料曲柄，喂入支架及送料架。其主要作用是配合溜料器和多孔圆分料盘起添入、补充原料作用，提高工作效率并保持整个工作的连续性。
6、曲柄连杆式通料器；其具体结构为在储料箱及锥形溜料器的中部设置有一垂直移动的通料杆，该通料杆经储料箱的底部通过与之活连接的横梁，十字连轴器，曲柄再与减速机动力输出轴上的输出轴链轮相连接。本装置的设置是由于榛子在储料箱进入溜料器至多孔圆分盘过程中由于榛子的形状及溜料器椎度原因等存在滞留现象，通过本装置消除滞留现象。
机械传动系统和电器控制部分设有0.37KW单相[或三相]异步电动机、蜗轮蜗杆减速机链轮链条传动机构、电器控制部分等。
本发明具有整体结构紧凑合理，可实现榛子开口连续自动化操作，生产效率高，单台效率折合人工约6-8人，人工补充原料可连续不停运转，能耗低，整机消耗电能0.16千瓦/小时。该结构还具有使用寿命长，维修方便，榛子开口率高等优点。
下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的整机结构示意简2是图1的侧视3是本发明的圆分料盘机械自动进料装置示意简4是图3的侧视5是本发明的圆分料盘机械自动进料装置中的入料口部分剖视示意简6是本发明的曲柄连杆式通料器装置示意简7是本发明的曲轴式喂入装置示意简8是图7的侧视9是本发明的圆分盘机械自动进料装置接送料部分示意10是本发明的轮式旋转挤压及机械自动补偿器装置示意简11是本发明的复式定位锁压装置示意简图下面将通过实例对实用新型作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本发明其中的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利保护范围以权利要求书为准。
具体实施例方式
实例1由图1-11所示，图中的1为机架，2为电机，4为减速机，图中的100为轮式旋转挤压装置(具体结构由图10所示)，200为自动补偿器装置(具体结构由图10所示)，300为复式定位锁压装置(具体结构由图11所示)，400为圆分料盘机械自动进料装置(具体结构由图3-4所示)，500为曲轴式喂入装置(具体结构由图7-8所示)，600为曲柄连杆式通料器装置(具体结构由图6所示)。在机架1的上部由上至下设置有一储料箱413，锥形溜料器414，在溜料器414下部出料口处垂直设有一边沿分布有孔窝的转动式圆分料盘416，该圆分料盘外侧还设置有一防护罩417；在转动式圆分料盘416所对应的下部设有一接料盘405，在接料盘的下部设有一带下料口的送料盘418，在下料口所对应位置的下部还垂直设置有一边沿处带孔窝的单粒落料孔圈120，孔圈连接回转轮104(如图9、图10所示)，在回转轮104背面与单粒落料孔(如图10中榛子A所在位置)对应位置上设有一机械式位移自动补偿装置，该补偿装置包括设置在回转轮104上的补偿器外套107，在补偿器外套内依次设置有滚轮112，下肖轴108，弹簧106及补偿器调整螺母105，其中滚轮112与设在回转轮的正面中部端面呈曲线形端面凸轮115的端面曲面相接触，在下肖轴108上部还固定设置有一其端部与物料(如图10中榛子A)相接触的上肖轴109；在单粒落料孔前部及侧部的相对位置上还分别设置有一复式定位锁压装置(如图11所示)，其中前部的定位锁压装置是由固定架307，锁压销111，锁压辊305，锁压轴302，及锁压弹簧301组成，侧部的定位锁压装置则由固定架306，挤压销113，挤压轴303，及调整手轮304组成；在回转轮104的下部还设置有一落料出料盘5；减速机4(如图2所示)通过链轮606(图6中所示)，经链条传动至主轴链轮101，主轴链轮经轴承座102由主轴103传动回转轮104，该回转轮通过与之同步转动的锁压前肖轴111将马尔它机构运动传递方式分别传递与送料盘418及齿链拨轮402，齿链拨轮402再通过传动链404与圆分料盘416相连。在齿链拨轮402转动轴上还设置有一防止倒转的棘轮401。
曲轴式喂入装置包括设置在与胶轮412同一转动轴上的曲轴轴承座504，曲柄支架502，推料曲柄503，喂入支架505，送料支架506及向前推动加摆动的送料器415。送料器415是由链轮411经轴传动至推料曲柄503再经送料支架506传动至送料器。
曲柄连杆式通料器装置包括在储料箱413及锥形溜料器414的中部设置有一垂直移动的通料杆602，该通料杆经锥形溜料器的底部通过与之活连接的横梁603，十字连轴器604，曲柄605再与减速机动力输出轴上的输出轴链轮606相连接。在通料杆上套装有防止损坏物料的起缓冲作用的减压簧601。另外，图6中的607为立支架，该立支架与机架台板121固定连接。
由图3-5图所示；首先，通过人工或输送装置将同一类榛子原料(根据榛子形状、大小一般分为3-4类)添入储料箱413，可视存留情况随时添加原料。同一型号原料经储料箱进入溜料器414由曲轴式喂入装置(见图7-8)配合曲柄连杆式通料器(见图6)将原料送至溜料器低部、同时将原料喂入多孔圆分料盘416，多孔圆分料盘顺时针旋转接纳所喂入榛子原料(注见5中多孔圆分盘孔窝处圆圈显示榛子)，需要说明的是多孔圆分盘零件在设计上是经过分类设计的。目前市场榛子大约有十个品种，用来挤开口的品种有九个分为三个系列。榛子开口机根据这三个系列设计了多孔圆分盘及相应结构零件，能保证上述九个品种使用功能。九个品种划分三～四类，同一类型孔窝按榛子最大尺寸设计，一般说来多孔圆分盘的孔窝只能容纳一个榛子。但不排除孔窝以外榛子的部分侵入。消除这部分侵入是经过一定角度的旋转后孔窝以外榛子经斜齿胶轮412单粒分配的功能消除的，将孔窝以外的榛子排除，只限一个榛子进入呈单粒输送状态是理想状态。整个喂入过程中的关键是连续输送及单粒输送两个问题。它决定喂入系统工作的稳定性、可靠性。稳定性的重要保证之一是连续输送，它是由三个方面来保证的，一是储料箱与溜料器接口呈垂直状态，原料自然进入溜料器；二是曲轴式喂入装置中送料器415补充多孔圆分料盘416带走原料的空间；三是溜料器中原料出现滞留由曲柄连杆式通料器中通料杆602通开。可靠性的重要保证之一是能否进行单粒输送，因为在后续挤压过程中都是单粒进行的。如果不是单粒输送状态将出现重叠喂入或空挡喂入，重叠喂入将产生破损或开口率降低，空挡喂入结果是设备效率降低，严重影响榛子开口机的重要指标，即开口率和破损率。因此分出单粒是十分重要的环节，单粒输送分别由上述斜齿胶轮412的工作性能及多孔圆分料盘规格尺寸来保证的。斜齿胶轮设计上采用斜齿制造上采用天然橡胶是有其特殊作用的。斜齿除具有更好地排除多孔圆分盘孔窝以外榛子的作用外，还可以在旋转中将孔窝内榛子尖部及长径方向上推向一侧，这将最大可能地避免斜齿胶轮的磨损及榛子的破损。材料选用天然橡胶是因有很好的弹性及摩擦力，弹性好使上述斜齿的作用发挥得更出色，摩擦力大使排除多余榛子的性能更好。
需要说明的是由链条、轴传动至回转轮104、镶嵌在回转轮上面的锁压前肖轴111分别传递两套马尔它机构运动，一套传递到送料盘418。另一套传递到齿链拨轮402、由传动链404传动双链轮407、409经由轴传动到多孔圆分料盘416。两套运动的动作结果呈异步状态，所谓异步状态即两套马尔它机构的运动是有先有后而且呈90度垂直方向，其中传递的角度亦不同。
斜齿胶轮412是由双链轮407和409经链404传动至链轮411再经轴传动到斜齿胶轮412。
下面就榛子的挤压过程结合传动路线继续作相关说明。
经过多孔圆分料盘416带动榛子旋转数个孔位后，榛子脱离由防护罩417控制的旋转过程呈自由落体状态(见图5中的榛子B位置)，进入接料盘405的相应孔位，然后落进送料盘418。这个过程呈异步状态，一送一接频率相同孔位准确(见图9中榛子A、B、C位置)。送料盘418携带榛子由回转轮104传动旋转至落料孔位置(见图9中榛子C处及图2中位置A处)。
电机2经皮带3传动至减速机4、减速机输出至减速机链轮606经链条传动至主轴链轮101，主轴链轮经轴承座102由主轴103传动回转轮104，与回转轮相连接的是落料孔圈120。榛子经过送料盘418的孔落进落料孔圈相对应的孔位(如图10中榛子A位置)旋转一定角度后补偿器开始起作用。补偿器是安装在回转轮的背面，与落料孔圈的孔位相对应，每个孔位一套。它的结构主要有调整螺母105，弹簧106，补偿器套107，补偿器下肖轴108，补偿器上肖轴109等构成。当榛子随落料孔圈旋转约20～30度后补偿器滚轮112进入端面凸轮115凹陷部位处，端面凸轮是紧固在凸轮座117并安装在机架台板121上。在弹簧力作用下补偿器下肖轴在补偿器套中滑动，弹簧力的大小是靠调整螺母调整的。补偿器下肖轴108带动补偿器上肖109轴将榛子靠向一端顶紧夹注。需要说明的是根据原料的外形、大小自动补偿装置可进行轴向位置及行程的动态补偿，消除其轴向间隙，补偿后重新确定挤压点和挤压位置，在继续旋转接近水平位置后锁压前肖轴111被锁压棍305(图11)锁定，锁定力是由锁压弹簧301作用于锁压棍再作用锁压前肖轴后被反向锁定。为避免锁压棍受到旋转中的锁压前肖轴111的冲击力，在回转轮104背面安装有过度板110，过度板的外圆弧半径小于回转轮的回转半径，故锁压弹簧所加压力会被逐渐加上而不产生冲击力。锁定后挤压前肖轴113开始动作，挤压前肖轴端面呈一定角度，这样可以边旋转边挤压逐渐过度到最大行程。根据榛子型号适当调整好挤压动程，既榛子壳体开口大小，再继续旋转一定角度(约9度)，锁压部分、挤压部分均被弹簧力释放回原位，机械自动补偿部分进入回程工作位置，既端面凸轮凸起部分作用补偿器下销间接作用补偿器上肖轴，补偿器弹簧呈压缩状态，补偿器上肖轴退回原位使其预留空间，再继续旋转一定角度(约20～30度之间)，在退料板114的作用下将自动完成退料过程。退料板安装在落料孔圈上面，由弹簧板及圆柱体组成，它的圆柱体部分伸入落料孔圈内与榛子相接触，当旋转至底部时安装在端面凸轮上的压轮119压迫弹簧板使榛子离开呈自由落体状态，进入落料盘5中而溜入容器，完成了榛子的开口过程。
权利要求
1.一种机械自动式榛子自动开口机，它包括有机架，电机，减速机及动力输出轴，其特征是在机架的上部由上至下设置有一储料箱，锥形溜料器，在溜料器下部出料口处垂直设有一边沿分布有孔窝的转动式圆分料盘，该圆分料盘外侧还设置有一防护罩，在转动式圆分料盘所对应的下部设有一接料盘，在接料盘的下部设有一带下料口的送料盘，在下料口所对应位置的下部还垂直设置有一边沿处带单粒落料孔的回转轮，在回转轮背面与单粒落料孔对应位置上设有一机械式位移自动补偿装置；在回转轮的正面中部设置有一端面呈曲线形的端面凸轮；在单粒落料孔上部及侧部的相对位置上还分别设置有一复式定位锁压装置，其中上部的定位锁压装置是由固定架，锁压销，锁压辊，锁压轴，及锁压弹簧组成，侧部的定位锁压装置则由固定架，挤压销，挤压轴，及调整手轮组成；在回转轮的下部还设置有一落料盘；动力输出轴通过链轮，链条与回转轮相连，该回转轮输出轴分别通过马尔它机构与送料盘及齿链拨轮相连接，齿链拨轮再通过传动链与圆分料盘相连。
2.根据权利要求1所述的榛子自动开口机，其特征是在靠近溜料器下部出料口的位置上设置有一分料的斜齿胶轮或直齿胶轮，该胶轮通过其胶轮转动轴及胶轮链轮与齿链拨轮相连接。
3.根据权利要求1或2所述的榛子自动开口机，其特征是与溜料器下部出料口相对应的位置上设置有一曲轴式摆动物料喂入装置，该喂入装置包括设置在胶轮转动轴上的曲轴轴承座，曲柄支架，推料曲柄，喂入支架及送料架。
4.根据权利要求1所述的榛子自动开口机，其特征是在储料箱及锥形溜料器的中部设置有一垂直移动的通料杆，该通料杆经锥形溜料器的底部通过与之活连接的横梁，十字连轴器，曲柄再与减速机动力输出轴上的输出轴链轮相连接。
5.根据权利要求1所述的榛子自动开口机，其特征是接料盘为边沿处均布有单个料接料口的接料盘以及与其相连接带有下料口水平式送料装置。
6.根据权利要求1所述的榛子自动开口机，其特征是机械位移自动补偿装置包括设置在回转轮上的补偿器外套，在补偿器外套内依次设置有滚轮，下肖轴，弹簧及补偿器调整螺母，其中滚轮与端面凸轮的端面曲面相接触，在下肖轴上部还固定设置有一其端部与物料相接触的上肖轴。
7.根据权利要求1所述的榛子自动开口机，其特征是在齿链拨轮还设置有一防止倒转的棘轮结构。
8.根据权利要求1所述的榛子自动开口机，其特征是具有传递运动并保持连续工作性能的回转轮及落料孔圈的结构。
9.根据权利要求1所述的榛子自动开口机，其特征是在落料孔底部孔圈的位置上设置有一弹簧片式退料板。
全文摘要
一种榛子自动开口机，它包括机架，电机减速机，其要点是在机架上由上至下设置有一储料箱，锥形溜料器，在溜料器下部出料口处设有转动式圆分料盘，该分料盘所对应的下部设有一接料盘及送料盘，在送料盘下料口的下部还垂直设置有边沿处带单粒落料孔的回转轮，在回转轮背面与落料孔对应位置上设有一位移自动补偿装置；在回转轮的正面中部设置有一端面呈曲线形的端面凸轮；在单粒落料孔上部及侧部分别设置有一复式定位锁压装置；在回转轮的下部还设置有一落料盘；减速机输出轴通过链轮，链条与回转轮相连，该回转轮输出轴分别通过马尔它机构与送料盘及齿链拨轮相连接，齿链拨轮再通过传动链与圆分料盘相连。本发明具有自动化连续操作，生产效率高，能耗低等优点。
文档编号A23N5/00GK1830333SQ20051004599
公开日2006年9月13日 申请日期2005年3月11日 优先权日2005年3月11日
发明者李忠文 申请人:李忠文