专利名称：一种水果自动定向切分去核装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水果自动定向切分去核装置，尤其是指一种专门用于李、杏 等核果类水果去核设备中，能实现对水果进行自动定向，使切割刀准确地沿着水 果的缝合线将水果一分为二切成两瓣，并实现去核功能的装置。属于机械制造技 术领域。
技术背景李、杏属于不耐贮藏水果，不适合长途运输和销售。因此，水果收获后，要 尽快地在产地进行加工转化。去核是李、杏等核果类水果产地加工转化过程中的 一道重要工序。生产水果罐头、速冻果肉、果干、果脯等加工产品中，加工工艺 要求沿缝合线将水果切开，并去核，去核后呈完整状态的果瓣。目前，李、杏等 核果类水果的去核作业主要靠人工完成，存在着加工效率低、卫生质量难于保证 等问题，生产中迫切需要解决机械化去核的问题。从实现杏、李水果机械化去核作业的技术角度考虑，需要先对水果进行准确 定向，保证切割刀具能准确地沿着缝合线将水果切开，并去核。现有的核果类水 果去核机，由于，没有带定向装置，不能对水果进行准确的定向切分，去核后的 果肉被破碎，得不到完整的果瓣，无法满足生产罐头、果干等加工产品的工艺要 求。发明内容本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种结构相对简 单，作业效率高、能自动对李、杏等核果类水果进行定向之后，再进行切分去核， 适合在李、杏等核果类水果去核设备中应用的自动定向切分去核装置。本发明解决其技术问题是通过如下技术方案实现的一种水果自动定向切分去核装置，该装置通过固定在机架上的驱动机构带动其运转，自动定向去核装置由定向机构和切分去核机构组成，定向机构包括一个以上的独立定向切分去核通道，每个定向切分去核通道装有一组垂直安装的带 辊，两条夹持带分别绕在主动带辊和被动带辊上、 一对主动带辊的转速相同，但 转向相反，从而实现两条夹持带紧边的线速度大小和方向一致，为了使两条夹持 带紧边之间的距离与水果尺寸大小相适应，在夹持带紧边的一侧，沿定向切分去 核通道的长度方向上布置有至少两个以上，由弹簧钢板制成的可调安装角度的弹 性压带板，通过调节弹性压带板的安装角度，可调节两夹持带之间的距离。弹性 压带板通过套在立轴上的夹板固定，夹板通过螺母紧压在立轴上，立轴通过螺栓 固定在定向平台上。在每个定向切分去核通道中，位于夹持带的下方装有两条水平布置的定向 带，定向带的横截面形同V型传动带、驱动机构带动装有V型带轮的主轴，使定向带在定向切分去核通道内作运动方向与夹持带运动方向一致的直线运动，但其 线速度大于夹持带的线速度，定向带与夹持带线速度比的优选值为2: 1,定向 带用具有一定弹性和粘性，摩擦系数大的材料制造。在定向平台上装有槽板，每个槽板上，沿长度方向铣出两条与定向带横截面尺寸一样的V型槽，安装时将定 向带的紧边放置在V型槽中。切分去核机构装在定向切分去核道内靠近夹持带主动辊的位置，切分去核 机构由圆盘切刀和可在垂直方向作上下运动的浮动切割导向装置组成，在圆盘切 刀外缘圆周上铣有许多三角形齿，形同圆盘锯齿。圆盘切刀通过螺栓连接固定在 两V型带轮的中间，通过主轴驱动作顺时针方向转动。安装时，圆盘切刀的刀刃 线与定向切分去核通道的中心线重合，以保证圆盘切刀与定向后水果的缝合线对 中。在圆盘切刀上方装有浮动切割导向装置，导向装置通过与机架连接的横梁定 位，导向装置上配有若干个质量不同的砝码，增加或减少砝码的数量可调节切割 过程中施加到水果上的压力大小，保证一定的切入深度，当圆盘切刀碰到坚硬的 果核时，由于切割阻力增大，浮动切割导向装置可向上移动，保护圆盘切刀不受 损坏，当圆盘切刀切开果肉，碰到果核时，圆盘切刀不断施力在果核上，使果核 松动，并与果肉分离。综上所述，本发明与现有技术相比较而言，具有如下显著优点1. 定向准确，定向过程中不会造成水果的机械损伤，适合外形呈卵形状的李、 杏等核果类水果的自动定向。2. 作业效率高，每个通道每分钟可完成250个水果的定向切分。3. 适合离核型水果的去核作业，去核后的果瓣均勾完整，切割面光滑平整，果 肉损失小，满足生产水果罐头、果干、果脯等加工产品的工艺要求。4. 具有补偿功能，在水果分级精度较低的情况下仍可实现准确定向切分。
下面结合附图的实施例对本发明作进一步说明。图l是本发明的水果自动定向切分去核装置整体结构示意图；图2是在一个定向切分去核通道中夹持带、定向带和切割刀具的布置示意图；图3是切割机构结构简图；图4是圆盘切刀结构简图；图5是弹性压带板结构简图；图6是定向切分去核通道结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细地说明。如图l所示，为本发明水果自动定向切分去核整体结构示意图。从图1中可 知，本发明提供了一种水果自动定向切分去核装置，该装置分别通过固定在机架 上的电机1和电机12及传动系13带动其运转，定向切分去核装置由定向机构和 切分去核机构组成。定向机构包括一个以上的独立通道，每个通道中，都有分别 绕在垂直安装的主动辊2和被动辊11之间的两条夹持带3，主动辊2轴线与被 动辊11轴线之间的优选距离在1. 5 ~ 2. O米之间，以保证水果有足够的定向时间， 两个主动辊2作等速反向转动，两条夹持带3的紧边构成水果定向切分去核通道,经过排行后的水果15从被动辊11端进入定向切分去核通道，在夹持带两条紧边 的夹持力作用下向主动辊2端移动，主动辊2的直径大于被动辊11的直径，两夹持带紧边之间的垂直距离逐渐减少，使夹持力逐渐增大，保证切割过程中有足 够的夹紧力。如图l，图2所示，定向带7布置在夹持带3的下方，位于两条夹持带3所 构成的定向切分去核通道内，定向带7在主动带轮5的带动下作直线运动，其线 速度为夹持带3的线速度的2倍，定向带7的张紧力可通过张紧轮9调节。圆盘 切刀6的刀刃线与定向切分去核通道的中心线重合，保证圆盘切刀能沿着定向后 水果的缝合线将水果切开。如图2所示，定向带的紧边被置于槽板14的V型槽中，这样就可以消除定向带紧边在高速运动过程中产生的颤动，减轻对水果定向准确度的影响，槽板 14采用耐磨工程塑料制作，固定在定向平台8上，磨损后可以方便更换，为了 减少定向带与V型槽之间的摩擦阻力，作业时在V型槽中注入水溶液，延长定向 带的寿命。槽板沿水果运动方向上有0.6。的倾角。如图3所示，切割机构由圆盘切刀6和浮动切割导向装置4组成，浮动切割 装置通过连接到机架上的横梁18、限位板29定位。滑杆20—端铰接在浮动切 割导向装置的主体件17上，另一端套在通过螺栓与横梁连接的滑套21上，限位 垫19通过螺栓连接在滑杆20上，以防止滑杆从滑套中脱落下来，滑杆20的轴 心线垂直向下并通过圃盘切刀6的中心，切割导向装置主体件17上装有一组砝 码22，通过增减砝码22的数量，可调整浮动切割装置4施加到水果上的正压力。 切割导向装置主体件17的水平杠杆上，连接着小轴27，小轴的一端装有定位垫 28,另一端套在伸缩内套26中，小轴23—端连接在横梁18上，另 一端套在伸 缩外套24的中心孔中，小轴23、 27的中心线同处在一条线上，伸缩内套26和 伸縮外套24之间装有压缩弹簧25，当浮动切割导向装置向上移动时，弹簧25 被压缩，起缓冲和迫使浮动切割导向装置复位的作用。定位垫28通过螺孔连接 在小轴27上，与定位板29接触。浮动切割导向装置相对圆盘切刀的位置可通过 调节横梁18和小轴27的安装位置来改变。作业时，驱动机构带动主轴30使圃盘切刀6作顺时针方向旋转，完成定向 后的水果15，在两条夹持带3紧边的夹持下和定向带7的作用下被喂入到由圆盘切刀6和弧形切割导向条16所构成的切割区中，水果接触到圆盘切刀6后， 旋转着的圆盘切刀6拨动水果作相反方向的转动，并推动浮动切割导向装置4 向上运动，浮动切割导向装置4给水果施加一个向下的正压力，将水果限制在切 割位置上，使圆盘切刀6将果肉切开。当圆盘切刀6接触到坚硬的果核时，切割 阻力增加，浮动切割导向件4向上移动，保护圆盘切刀6不受损伤。水果在由圆盘切刀6和切割导向条16所构成的切割区域中，由于切割导向 条16选用了有一定弹性，摩擦系数较大的橡胶制作，旋转着的圆盘切刀将会带 动水果绕自身水平轴线作逆时针方向转动，从而实现绕水果15的缝合线一周将 其切开。在切割过程中，圆盘切刀6切开果肉后多次碰撞果核，施力在果核上， 使果核松动后与果肉分离，达到去核的目的。如图4所示，为本发明的圆盘切刀6和V型带轮5组合示意图，从图4中可 以看出，圆盘切刀直径大于V型带轮5的外缘直径，优选直径差通常为水果直径 的1/2,以保证圆盘切刀切开果肉，圆盘切刀6外缘一周铣出锋利的三角形齿， 圆盘切刀6通过螺栓连接夹在两V型带轮5的中间，在V型带轮5的两側装有压 盘33，压盘33分别套在两个V型带轮5的轮毂上，压盘33通过压缩弹簧32压 紧从V型带轮端面与压盘端面间隙中穿过的夹持带3,压缩弹簧32对压盘33的 压力可通过调节弹簧座31的轴向位置来改变。如图5,图6所示，弹性压带板34通过夹套35套在立轴36上，立轴36通 过螺栓固定在定向平台上。松开压在夹套36上的螺母，转动套在立轴36上的夹 套35即可改变弹性压带板34的安装角度，从而改变两平面胶带之间的距离，以 适应尺寸大小不同水果的定向。弹性压带板上装有耐磨损材料制作的摩擦片37, 弹性压带板34通过摩擦片37压在夹持带3的紧边一侧上。本发明水果自动定向切分去核装置的工作过程是这样的当电机l、电机12 转动时，通过传动系13分别带动装有圆盘切刀6和V型带轮5的主轴30和夹持 带主动辊2转动，水果从夹持带被动辊11 一端进入由两条夹持带紧边所构成的 定向切分去核通道中，被夹持在两条夹持带紧边的中间，并随夹持带3—起向前 移动。与此同时，位于夹持带3下方的定向带7的紧边作水平直线运动，其线速度远大于夹持带3的线速度，在夹持带夹持力、水果重力、定向带与水果之间的 摩擦力共同作用下，进入定向切分去核通道的水果15在向切分去核机构方向运 动的同时，绕着被夹持带3紧边夹持的两个点连成的轴线作快速转动，使水果 15作既有平动又有转动的复合运动，最后水果15将会自动找到通过其质心，水 平方向最短的轴线作稳定转动，这根轴线与李、杏核果类水果的缝合面垂直，从 而实现水果的自动定向。自动定向后的水果，在夹持带3和定向带7的作用下被喂入到切分去核机构 中，进入切分去核机构后的水果，仍然在夹持带3的夹持下进行切割，在浮动切 割导向装置4、圆盘切刀6和夹持带3的共同作用下，水果15作与圆盘切刀6 旋转方向相反并绕过其质心，在水平方向长度最短的轴线转动，保证圆盘切刀6 沿着缝合线超过一圈将水果一分为二切成两瓣。在切割过程中圆盘切刀6多次与 果核碰撞，使果核与果肉之间的连结有所松动并脱落下来。上述说明可知，本发明可以将已排列成单行的水果进行自动定向，使水果的 缝合线与切割刀具的中心线处在同一个平面上，保证切割刀具能切在水果的缝合 线上。另外，切分去核机构可实现水果在切割过程中绕其缝合线所在面垂直的轴 线转动至少一周，将水果一分为二切成两瓣，并去核。本发明的结构简单，效率高，加工过程中对水果造成的机械损伤小，可得到 完整的果瓣，实用性强。最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽 管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通工程技术人员应当理 解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而未脱离本发明技术方案 的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1. 一种水果自动定向切分去核装置，该装置通过固定在机架上的驱动机构带动其运转，自动定向去核装置由定向机构和切分去核机构组成，在该装置中，先对水果进行定向后，再对水果进行切分去核。其特征在于该装置包括至少一个以上的定向切分去核通道，在每个通道中，分别设置有两条垂直安装的夹持带和两条水平安装的定向带，定向带线速度大于夹持带线速度，水果在定向切分去核通道内作既有平动又有转动的复合运动，从而实现水果的自动定向。在靠近夹持带主动辊的地方，安装有由圆盘切刀和浮动切割导向装置组成的切分去核机构，可实现绕水果缝合线一周将水果切开后去核的功能。
2、 根据权利要求1所述的水果自动定向切分去核装置，其特征在于 一对主动带辊转速相同， 转向相反，分别绕在带辊上的两条夹持带紧边线速度大小和方向一致，经过排行后的水果 从被动辊一端进入到由两条夹持带紧边构成的通道中，在通道的长度方向上装有至少两个 以上的弹性压带板，弹性压带板在水平方向上的安装角度可调，并通过装在其上的摩擦片 压在夹持带紧边的一側，以改变两夹持带紧边的水平距离，适应尺寸大小不同的水果定向。 夹持带主动辊直径大于被动辊直径，在定向通道内，沿水果前进方向上，夹持带作用在水 果上的夹紧力是逐渐增大的。
3、 根据权利要求l所述的水果自动定向切分去核装置，其特征在于定向带位于夹持带下方， 处在两夹持带紧边构成的通道之间，定向带横截面形状跟V型传动带相似，通过V型带轮 驱动作水平直线运动，定向带紧边被放置在槽板上的V型槽内，以减少运动过程中产生的 颤动，V型槽中可注入水溶液，以减少定向带的磨损。定向带用具有一定的弹性和粘性、 摩擦系数较大的橡胶材料制成，有利于驱动水果快速转动。
4、 根据权利要求l所述的水果自动定向切分去核装置，其特征在于圆盘切刀外缘一周铣有 许多三角形齿，形同圆盘锯片，圆盘切刀通过螺栓连接夹在两V型带轮的中间并安装在主 轴上，在主轴上装有滑套在V型带轮毂上的压带盘，压缩弹簧一端装在弹簧座上，另一端 紧压在压带盘端面上，调整弹簧座在主轴上的安装位置，可实现压带盘对二条夹持带紧边 的压紧力的调节功能，夹持带紧边从V型带轮端面与压带盘之间的间隙中通过。
5、 根据权利要求1或4所述的水果自动定向切分去核装置，其特征在于所述的圆盘切刀的上方设置有可上下移动的浮动切割导向装置，在浮动切割导向装置的主体件中配置有一组配重砝码，用于调整施加在水果上的正压力，浮动切割装置的安装位置通过连接滑套的横 梁、定位垫和小轴调节，使浮动切割导向主体件上的杠杆始终处于水平位置。
6、 根据权利要求1或5所述的水果自动定向切分去核装置，其特征在于所述的浮动切割导 向装置上，装有弧型切割导向条，弧型切割导向条用具有良好的弹性、摩擦系数大的橡胶 制成，装在浮动切割导向装置的主体件上，与圆盘切刀构成约90°的切割区，在切割区 中，水果在圆盘切刀的圆周力、浮动切割装置的正压力和弧型导向条与水果之间摩擦力的 作用下，绕其自身水平轴线，作与圃盘切刀方向相反的转动至少超过一周，并被圆盘切刀 一分为二切成两瓣。
7、 根据权利要求5所述的水果自动定向切分去核装置，其特征在于所述的浮动切割导向装 置上，设置有内部装有弹簧，可作上下移动的一副伸缩套，伸缩内套和伸缩外套的两端钻 有长孔，分别套在固定在横梁的小轴和固定在浮动切割导向装置主体件杠杆上的小轴上， 当浮动切割导向装置向上移动时，伸缩套内的弹簧被压缩，起到减缓冲击力和迫使浮动切 割导向装置复位的作用。
8、 根据权利要求1或5所述的水果自动定向切分去核装置，其特征在于锯齿状的圆盘切刀 切开果肉，碰到坚硬的果核时，浮动装置将会向上运动，保护圆盘切刀不受损坏，进入切 割区中的水果，被圆盘切刀切开果肉后，圆盘切刀不断碰撞果核，施力在果核上，使果核 与果肉之间的结合松动，并脱落下来。
全文摘要
一种水果自动定向切分去核装置，包括一个以上独立的通道。两条夹持带分别绕在主动和被动带辊上，一对主动带辊转速相同，转向相反，两条夹持带紧边线速度大小和方向一致。位于夹持带下方装有两条定向带，定向带与夹持带有速度差，运动方向一致，置于V型槽中作水平直线运动的定向带紧边驱使水果转动。铣有锋利三角形齿的圆盘刀，其刀刃线与独立通道的中心线重合，浮动切割导向装置安装在圆盘刀上方，当圆盘切刀碰到坚硬的果核时，浮动切割导向装置向上移动，保护圆盘刀不受损坏。圆盘刀不断施力在果核上，使果核与果肉之间的结合松动，并与果肉分离。该装置作业效率高，可获得完整的果瓣，适合外形呈卵形状的李、杏等核果类水果的切分去核。
文档编号A23N4/04GK101214082SQ200710004169
公开日2008年7月9日 申请日期2007年1月5日 优先权日2007年1月5日
发明者斌 冯, 晨 刘, 刘向东, 吐鲁洪, 杰 张, 军 杨, 梁勤安, 宏 郑, 马俊贵 申请人:新疆农业科学院农业机械化研究所