一种鲜食玉米苞叶剥离装置的制作方法

本发明涉及一种苞叶剥离装置，具体涉及一种鲜食玉米苞叶剥离装置，属于农业机械领域。

背景技术：
鲜食玉米是指具有特殊风味和品质的幼嫩玉米，也称水果玉米。和普通玉米相比它具有甜、糯、嫩、香等特点。从品质上分有甜玉米、超甜玉米等；从籽粒颜色上分有黑色、紫色、黄色、白色等。随着人民生活水平的提高，市场对鲜食玉米的需求也越来越大，其保鲜与加工就显得尤为重要。由于鲜食玉米食用部分为未成熟的幼嫩果粒，呼吸代谢旺盛，糖分转化快，且容易失水变质，所以很难作长期贮藏，如想长时间贮藏或周年供应市场，须进行速冻保鲜。目前，鲜食玉米苞叶剥离的方法有两种，第一种是人工剥离，这种方法需要消耗大量人力，且效率低下，目前的鲜食玉米通常采用人工进行剥皮，人工剥皮不但剥皮效率低，工人劳动强度大，而且还存在剥皮质量不一致，甚至导致玉米浪费的问题；第二种是采用多个并排设置的胶辊撕拽玉米苞叶，这种方法虽然替代了人工，而且工作效率也高于人工剥离，但是，由于玉米在胶辊之间的挤压，导致大部分玉米的颗粒破损，严重影响后续加工及食用。

技术实现要素：
本发明是为解决人工剥离玉米苞叶浪费大量人力，且效率较低，而现有的机器剥离装置使玉米的破碎率大幅度增加的问题，进而提供一种鲜食玉米苞叶剥离装置。本发明为解决上述问题采取的技术方案是：一种鲜食玉米苞叶剥离装置包括主动力电机、主机、吹气机构、主机框架、玉米残叶去除机构和多个玉米夹持单元；主机安装在主机框架内，主动力电机安装在主机框架的顶部，主动力电机与主机连接，吹气机构安装在主机框架上，多个玉米夹持单元沿圆周方向均布安装在主机的外侧壁上，玉米残叶去除机构安装在主机框架上；吹气机构包括高压气瓶、支架、主管道、多个电磁阀和多个出气风管，主管道安装在支架上并与高压气瓶连接，多个电磁阀和多个出气风管均安装在支架上，支架安装在主机框架上，多个出气风管所吹出的气流形成圆环形封闭的气幕或圆弧形气幕，多个电磁阀的一端均与主管道连接，多个电磁阀的另一端分别与一个出气风管连接；每个玉米夹持单元包括旋切刀具、旋切刀具驱动电机、顶部限位机构、上压圈、下压圈、玉米夹持机械手、旋切刀具运行轨道、顶部限位机构运行凸轮轨道、上压圈运行凸轮轨道、下压圈运行凸轮轨道和玉米夹持机械手运行凸轮轨道，顶部限位机构运行凸轮轨道和上压圈运行凸轮轨道安装在主机框架的上部，所述玉米夹持机械手运行凸轮轨道安装在主机框架的中部，所述旋切刀具运行轨道和所述下压圈运行凸轮轨道安装在主机框架的下部，旋切刀具驱动电机、下压圈、玉米夹持机械手、上压圈、顶部限位机构由下至上依次安装在主机的外侧壁上，旋切刀具的下端与旋切刀具驱动电机的转动轴连接，旋切刀具驱动电机与旋切刀具运行轨道滑动连接，顶部限位机构与顶部限位机构运行凸轮轨道滑动连接，上压圈通过上连接架与上压圈运行凸轮轨道滑动连接，下压圈通过下连接架与下压圈运行凸轮轨道滑动连接，玉米夹持机械手与玉米加持机械手运行凸轮轨道滑动连接；玉米残叶去除机构包括架体、传动组件和一组胶辊，架体安装在主机框架上，传动组件安装在架体上端的一侧，一组胶辊安装在架体的下端，且传动组件带动一组胶辊转动，一组胶辊包括主动胶辊和从动胶辊，主动胶辊和从动胶辊并列设置且表面接触形成对滚，且对滚的卷入缝朝向架体的侧面，从动胶辊和主动胶辊均为外壁光滑的橡胶辊。本发明的有益效果是：本发明通过机械的方式将鲜食玉米的苞叶彻底剥离，剥离后的玉米洁净率达到百分之百，而破损率为零；本发明替代了传统的人工剥离鲜食玉米外皮，节省了大量的人力和物力，提高了经济效益；本发明剥离鲜食玉米外皮的速度远远高于人工剥皮。本发明的多个出气风管所吹出的气流形成圆环形封闭的气幕或圆弧形气幕，能够对处于高速旋转状态下的玉米进行全程吹气或有针对性的阶段吹气，吹气后的玉米苞叶打开成功率为99.8％。本发明在使用时，将高压气瓶的压力调整至0.5-0.8MPa，通过气体传输管道、阀门、主管道、多个分管和多个出气风管进行气体输送，通过电磁阀控制气吹时间，当玉米夹持机械手在离心旋转过程中距离吹气工位1秒时，电磁阀开启，对玉米进行吹气，当玉米夹持机械手在离心旋转过程中驶离吹气工位1秒时，关闭电磁阀停止吹气，防止气源的浪费，节约成本，玉米在离心旋转的状态下，辅以在玉米上方向下吹气，在离心旋转状态下，玉米苞叶打开更加完全，不但对玉米上部的玉米穗进行吹除，而且将平时不易去除的包裹在玉米粒外部的嫩叶进行吹掀，从而保证对鲜食玉米的剥皮干净率，鲜食玉米的剥皮干净率由原来的70-80％提高到现在的99.6％。本发明在使用时，鲜食玉米在剥皮机上进行快速旋转，已经经过去除玉米根部处理，在去除玉米根部的过程中，大部分的玉米叶在离心旋转和吹掀时，仅剩断裂一半的玉米叶和紧贴靠在玉米上的不完整的嫩叶，此时仍然处在旋转状态下的玉米即将到达最后的玉米残叶去除工序，玉米残叶在高速转动过程中，进入到也处于高速转动的一组胶辊中，主动胶辊在转动过程中带动从动胶辊向与主动胶辊相反的方向旋转，而且由于主动胶辊和从动胶辊之间是紧密接触，玉米残叶在侧面进入到主动胶辊和从动胶辊时，在主动胶辊和从动胶辊的紧密夹持和玉米旋转的共同作用下，将玉米残叶从根部撕掉去除，若一组胶辊没有完全去除玉米残叶，则下一组或几组胶辊正在等待补充撕掉残叶，进而保证鲜食玉米在剥皮过程中残留的小玉米叶的去皮效果，采用玉米残叶去除装置后的残留的小玉米叶的去皮率达到99.8％，而且在去皮过程中并不影响玉米的去皮时间。本发明结构简单，成本低廉，生产制造容易。附图说明图1是本发明的立体结构示意图，图2是图1的A处放大图，图3是图1的吹气机构和玉米夹持单元连接的结构示意图，图4是玉米夹持单元和玉米残叶去除机构连接的结构示意图，图5是旋切刀具运行轨道、顶部限位机构运行凸轮轨道、上压圈运行凸轮轨道、下压圈运行凸轮轨道和玉米夹持机械手运行凸轮轨道布置结构示意图，图6是本发明的吹气机构的后视图(去掉侧向吹气组件)，图7为图6去掉高压气瓶的俯视图(去掉侧向吹气组件)，图8是图7的侧视图(去掉侧向吹气组件)；图9是带有侧向吹气组件的整体结构示意图，图10是玉米夹持单元的上压圈和下压圈连接的结构示意图，图11是本发明的玉米残叶去除机构的立体结构示意图，图12是玉米残叶去除机构的主视图，图13是图11的侧视图，图14是玉米残叶去除机构的俯视图，图15是主动胶辊和从动胶辊直径渐缩后的结构示意图，图16是旋切刀具的立体结构示意图，图17是旋切刀具的整体结构主视图，图18是图17的俯视图，图19是图17的仰视图，图20是刀尖的主视图，图21是玉米夹持单元的结构简图，图22是顶部限位机构的光轴和顶针杆连接结构示意图，图23是顶部限位机构在顶部限位机构运行凸轮轨道上运行的结构示意图。具体实施方式具体实施方式一：结合图1-图20说明，本实施方式的一种鲜食玉米苞叶剥离装置包括主动力电机10、主机11、吹气机构13、主机框架15、玉米残叶去除机构18和多个玉米夹持单元12；主机11安装在主机框架15内，主动力电机10安装在主机框架15的顶部，主动力电机10与主机11连接，吹气机构13安装在主机框架15上，多个玉米夹持单元12沿圆周方向均布安装在主机11的外侧壁上，玉米残叶去除机构18安装在主机框架15上；吹气机构13包括高压气瓶13-1、支架13-2、主管道13-5、多个电磁阀13-3和多个出气风管13-4，主管道13-5安装在支架13-2上并与高压气瓶13-1连接，多个电磁阀13-3和多个出气风管13-4均安装在支架13-2上，支架13-2安装在主机框架15上，多个出气风管13-4所吹出的气流形成圆环形封闭的气幕或圆弧形气幕，多个电磁阀13-3的一端均与主管道13-5连接，多个电磁阀13-3的另一端分别与一个出气风管13-4连接；每个玉米夹持单元12包括旋切刀具12-1、旋切刀具驱动电机12-2、顶部限位机构12-3、上压圈12-4、下压圈12-5、玉米夹持机械手12-6、旋切刀具运行轨道12-8、顶部限位机构运行凸轮轨道12-9、上压圈运行凸轮轨道12-10、下压圈运行凸轮轨道12-11和玉米夹持机械手运行凸轮轨道12-12，顶部限位机构运行凸轮轨道12-9和上压圈运行凸轮轨道12-10安装在主机框架15的上部，所述玉米夹持机械手运行凸轮轨道安装在主机框架15的中部，所述旋切刀具运行轨道和所述下压圈运行凸轮轨道安装在主机框架15的下部，旋切刀具驱动电机12-2、下压圈12-5、玉米夹持机械手12-6、上压圈12-4、顶部限位机构12-3由下至上依次安装在主机11的外侧壁上，旋切刀具12-1的下端与旋切刀具驱动电机12-2的转动轴连接，旋切刀具驱动电机12-2与旋切刀具运行轨道12-8滑动连接，顶部限位机构12-3与顶部限位机构运行凸轮轨道12-9滑动连接，上压圈12-4通过上连接架与上压圈运行凸轮轨道12-10滑动连接，下压圈12-5通过下连接架12-13与下压圈运行凸轮轨道12-11滑动连接，玉米夹持机械手12-6与玉米加持机械手运行凸轮轨道12-12滑动连接；玉米残叶去除机构18包括架体18-1、传动组件18-2和一组胶辊18-3，架体18-1安装在主机框架15上，传动组件18-2安装在架体18-1上端的一侧，一组胶辊18-3安装在架体18-1的下端，且传动组件18-2带动一组胶辊18-3转动，一组胶辊18-3包括主动胶辊18-31和从动胶辊18-32，主动胶辊18-31和从动胶辊18-32并列设置且表面接触形成对滚，且对滚的卷入缝朝向架体18-1的侧面，从动胶辊18-32和主动胶辊18-31均为外壁光滑的橡胶辊。本实施方式的顶部限位机构12-3包括连接块12-3-2、光轴12-3-3、顶针杆12-3-5、针头12-3-6和至少一个转动轴承12-3-4，顶部限位机构运行凸轮轨道12-9为盘状凸轮，连接块12-3-2包括轴套和滚轮，轴套的外侧壁设置有滚轮，滚轮滚压在顶部限位机构运行凸轮轨道12-9的凸轮轮廓面上，光轴12-3-3的顶端穿设在轴套上，所述光轴12-3-3的底端加工有孔12-3-3-1，所述顶针杆12-3-5的顶端位于光轴12-3-3的孔12-3-3-1内且套装有至少一个转动轴承12-3-4，所述顶针杆12-3-5的底端固定连接有针头12-3-6，所述针头12-3-6为钝头。顶部限位机构12-3还包括限位圈12-3-7，所述限位圈12-3-7套装在顶针杆12-3-5上且与顶针杆12-3-5固定连接，如此设置，该结构设计简单合理，通过光轴、转动轴承、顶针杆和针头之间的配合设置使针头准确且平稳地从玉米棒顶端扎入玉米的软芯。本发明可实现流水化作业，能够处理大量玉米棒的固定工作；经过大量样品试验最终得到针头的最佳设置尺寸及形状，针头为钝头，钝头的设置不但能够使其稳定地扎入玉米棒的软芯中，且能够保证玉米棒的完整性，避免扎透玉米棒或扎入深度不够的情况出现，减少玉米的浪费，钝头扎入玉米棒的软芯的深度为4至6厘米。凸轮为连接块中的滚轮运动提供轨道，滚轮在扒皮主机的凸轮上做圆周运动带动顶针杆和针头与其同步运动。转动轴承的设置是为了顶针杆在玉米的自转带动下在光轴的孔内转动，增强顶针杆的灵活性。主动胶辊18-31的一端和从动胶辊18-32的一端直径均渐缩，如此设置，当玉米叶打在主动胶辊18-31的一端和从动胶辊18-32的一端的直径渐缩位置时，主动胶辊18-31和从动胶辊18-32均能将玉米叶导入到滚缝中，有效避免了主动胶辊18-31和从动胶辊18-32直径相同时，若玉米叶未恰好未打在主动胶辊18-31和从动胶辊18-32的滚缝中而造成的玉米叶去皮效果差的问题。具体实施方式二：结合图7说明，本实施方式的圆环形封闭的气幕或圆弧形气幕形状为外扩形、直束形或收口形。如此设置，外扩形气幕的底端吹气宽度为6-10cm,便于将所有气体有效的吹掀到玉米上。当圆环形封闭的气幕或圆弧形气幕形状为直束形时，气幕的宽度为5-7cm，多个出气风管4在呈圆弧形排列成一排或多排，进而保证气幕形状为直束形时，便于将紧贴在玉米粒及玉米粒的缝隙中的玉米穗吹掉。收口形气幕的下端宽度为3-6cm，便于将吹气集中起来进行吹掀。本实施方式的圆环形封闭的气幕或圆弧形气幕形状除为外扩形、直束形或收口形外，气幕形状还可以为向玉米一侧倾斜的矩形气幕。因玉米是时刻处于旋转状态下的，因此，即使气幕形状为倾斜的矩形气幕，也能够完全将玉米的外壁全部吹掀到，保证吹掀效果。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式三：结合图8说明，本实施方式的多个出气风管13-4的一端均为向下弯折的出气风管。如此设置，便于保证向下吹气，保证吹掀效果。本实施方式在使用时，出气风管的形状分为：水平管段、倾斜管段和竖直管段，水平管段、倾斜管段和竖直管段由右至左依次固定连接制成一体。水平管段便于与电磁阀连接，倾斜管段为吹气起到过渡作用，竖直管段实现向下吹气。结构简单，连接顺畅，保证气体顺利吹出。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。具体实施方式四：结合图9说明，本实施方式的吹气机构13还包括多个侧向吹气组件，多个侧向吹气组件安装在支架2的下端，且多个侧向吹气组件的吹气方向朝向支架板2-1的圆弧方向同一侧，每个侧向吹气组件包括多个侧吹管13-10和多个侧吹喷嘴13-11，每个侧吹管13-10的上端穿过支架13-2并与一个出气风管13-4连接，每个侧吹管13-10的下端与一个侧吹喷嘴13-11连接。如此设置，气体经过电磁阀13-3、出气风管13-4分别向下和向侧面吹气，提供更加全方位的吹气效果，相邻两个侧向吹气组件之间相间隔有一个出气风管13-4，且多个侧向吹气组件的长度不等。多个侧向吹气组件组成一组，共组成多组侧向吹气组件，每组侧向吹气组件均与多个出气风管13-4连接。通过不同排列的侧向吹气组件，提高吹气效果。其它与具体实施方式一或二相同。具体实施方式五：结合图12说明，本实施方式的玉米残叶去除机构18还包括连接轴18-4和辅助胶辊18-5，辅助胶辊18-5安装在架体18-1的下端，且辅助胶辊18-5位于一组胶辊18-3的一侧，辅助胶辊18-5与一组胶辊18-3之间通过连接轴18-4转动连接，辅助胶辊18-5的结构与一组胶辊18-3的结构相同。如此设置，为一组胶辊3没有去除的玉米叶提供再次补充去残叶。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或四相同。具体实施方式六：结合图11说明，本实施方式的架体18-1包括电机承托板18-11、多根胶辊安装杆18-12和多根机架连接杆18-13，多根胶辊安装杆18-12竖直固定安装在电机承托板18-11的下端面上，每根机架连接杆18-13的一端安装在一根胶辊安装杆18-12上，每根机架连接杆18-13的另一端安装在主机框架15上。如此设置，不但便于保证与鲜食玉米剥皮机的主机机架的顺利连接，多根机架连接杆1-3缩短了与残留的小玉米叶之间的距离，保证残留的小玉米叶能够在转动过程中转进胶辊内，实现对残留的小玉米叶的去皮。其它组成和连接关系与具体实施方式五相同。具体实施方式七：结合图11、图13及图14说明，本实施方式的传动组件18-2包括电机18-21、主动带轮18-22、从动带轮18-23和皮带18-24，电机18-21安装在电机承托板18-11上，主动带轮18-22与电机18-21的输出端连接，从动带轮18-23与套装有主动胶辊18-31的胶辊轴连接，主动带轮18-22和从动带轮18-23之间通过皮带18-24连接。如此设置，传动方式简单，成本低，易于调整和维修。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、四或六相同。具体实施方式八：结合图15-图19说明，本实施方式所述旋切刀具12-1包括刀头部12-1-1和刀身部12-1-2，刀头部12-1-1包括多个刀尖12-1-3，刀身部12-1-2为圆柱体，圆柱体的顶端沿轴向竖直加工有第一盲孔12-1-4，第一盲孔12-1-4的中心线与圆柱体的中心线重合，圆柱体上沿径向分别加工有第一通孔12-1-5和第二通孔12-1-6，第一通孔12-1-5位于第二通孔12-1-6的上方，且第一通孔12-1-5的中心线与第二通孔12-1-6的中心线平行设置，多个刀尖12-1-3沿径向均布固定安装在圆柱体的顶端。本实施方式工作时通过旋刀的多个刀尖3插入在残留有玉米叶的玉米棒的根部，通过旋刀的刀尖3将玉米棒固定，旋刀与玉米棒插装固定速度快，旋刀刀身转动时带动玉米棒转动，为玉米扒皮机旋刀转动机构后续工作提供便利条件。每个刀尖12-1-3上加工有第一刃面12-1-7、第二刃面12-1-8和第三刃面12-1-9可以为玉米棒固定在旋刀上提供方便，减小将玉米棒插在旋刀的力度。每个刀尖12-1-3内刀面加工有第一倾斜面12-1-12、第二倾斜面12-1-11和第三倾斜面12-1-10和内弧面12-1-13可以增大每个刀尖12-1-3与玉米棒的摩擦力。刀身部12-1-2上加工有第一通孔12-1-5，如需拆卸旋刀时将横杆插在第一通孔12-1-5内，通过外部构件将旋刀在玉米扒皮机旋刀转动机构电机的输出轴上拆卸。刀身部12-1-2上加工有第二通孔12-1-6，第二通孔12-1-6内设有销钉，玉米扒皮机旋刀转动机构的电机的输出轴通过销钉与旋刀连接，方便玉米扒皮机旋刀转动机构的电机与旋刀同轴转动，同时还方便玉米扒皮机旋刀转动机构的电机与旋刀安装和拆卸。本实施方式的旋切刀具具有结构简单使用方便快捷的特点。其它与具体实施方式七相同。具体实施方式九：结合图15-图19说明，本实施方式所述刀尖12-1-3为弧形刀片，且刀尖12-1-3上位于竖直方向分别加工有第一刃面12-1-7、第二刃面12-1-7和第三刃面12-1-9，第一刃面12-1-7为竖直刃面，第二刃面12-1-8为倾斜刃面，第三刃面12-1-9为弧形刃面，位于刀尖12-1-3内刀面的顶端加工有第三倾斜面12-1-10，位于刀尖12-1-3内刀面的第二刃面12-1-8和底端加工有第二倾斜面12-1-11，位于刀尖12-1-3内刀面的第一刃面12-1-7和底端加工有第一倾斜面12-1-12，第一倾斜面12-1-12、第二倾斜面12-1-11和第三倾斜面12-1-10均与刀尖12-1-3的内弧面12-1-13连接；所述刀身部(12-1-2)的底端加工有第二盲孔12-1-14，且第二通孔12-1-6与第二盲孔12-1-14相贯。如此设置，结构稳定可靠，使用方便。其它与具体实施方式一或八相同。工作原理第一步、升运机构1将玉米从料斗内提取出来并运送至玉米传送机构2上的每个凹槽内，未顺利落入玉米传送机构2上凹槽内的玉米，由人工摆放进凹槽内，并使玉米均位于凹槽内的同一位置；步骤二、玉米在凹槽内沿玉米传送机构2移动，当到达玉米传送机构2的一端端部时，在重力的作用下落入正好经过的玉米传送机构2一端端部下方的玉米输送小车机构3内，玉米输送小车机构3带着玉米在传送链条8的带动下开始沿轨道组件7移动；步骤三、当玉米输送小车机构3竖直经过第一次切根机构4时，第一次切根机构4对玉米根部进行第一次切根，以确保玉米在后续的移动过程中不会由于根部过长发生卡滞现象；步骤四、玉米经过第一次切根机构4后，玉米在玉米输送小车机构3的带动下进行180度翻转，当玉米输送小车机构3到达切尖机构5处时，每个玉米输送小车机构3上的玉米均是头部朝下竖直状态，切尖机构5对玉米的顶尖部进行切割；步骤五、经过切尖机构4后，玉米输送小车机构3带着玉米再次进行180度翻转，当玉米输送小车机构3达到第二次切根机构6处使，玉米处于头部朝上的竖直状态，第二次切根机构6将玉米的根部彻底切除；步骤六、第二次切根完毕后，玉米输送小车机构3到达主机框架15与输送框架9的连接处，当玉米输送小车机构3上的玉米夹3-2与主机系统上的玉米夹持机械手12-6相遇时，玉米输送小车机构3上的玉米夹3-2张开，而同时主机系统上的玉米夹持机械手12-6闭合夹住玉米，玉米输送小车机构3与玉米夹持机械手12-6完成玉米的交接；步骤七、玉米夹持机械手12-6将玉米夹住后，顶部限位机构12-3的扶正套12-5先向下移动扶正定位玉米，针头12-3-6刺入玉米尖部中心，旋切刀具驱动电机12-2带动旋切刀具12-1转动，且旋切刀具驱动电机12-2在旋切刀具驱动电机运行轨道的驱动下向上移动，并使旋切刀具12-1旋转着刺入玉米底部，玉米夹持机械手12-6张开，然后旋切刀具12-1带动玉米一起转动，在旋切刀具12-1刺入玉米底部的同时，顶部限位机构12-3与旋切刀具12-1形成玉米自转的转动轴，玉米自转产生离心力使玉米的外皮向外散开；步骤八、主机11在主动力电机10的驱动下自转，位于主机11外侧壁上的多个玉米夹持单元12也随主机11一起转动，当玉米转动到吹气机构13的下方时，吹气机构13产生的高压气体将玉米的外皮彻底向外吹散开；步骤九、玉米经过吹气机构后，旋切刀具驱动电机12-2断电，当经过止停机构14时，止停机构14将由于惯性还在转动的玉米停止转动；步骤十、玉米停止转动后，上压圈12-4向下移动，下压圈12-5向上移动，上压圈12-4与下压圈12-5闭合后将玉米外皮牢牢夹住，闭合后的上压圈12-4和下压圈12-5一同向下移动，将玉米外皮撕拽下来；步骤十一、玉米外皮被上压圈12-4和下压圈12-5撕拽后，旋切刀具驱动电机12-2再次启动并带动玉米自转，当玉米经过玉米残叶清除机构18时，玉米残留的外皮被玉米残叶清除机构18清除，此时玉米的外皮被彻底清除；步骤十二、玉米通过玉米残叶清除机构18后，玉米夹持机械手12-6将玉米夹住，旋切刀具驱动电机12-2停止转动并向下移动，顶部限位机构12-3向上移动，当顶部限位机构12-3和旋切刀具12-1脱离玉米后，玉米夹持机械手12-6张开，玉米自然下落到玉米输送系统排出。