一种槟榔加工一体机的制作方法

本发明属于槟榔加工机械技术领域，具体涉及一种可自动实现槟榔切籽、挑卉、点卤、烘干、灭菌流水化运作的一体机。

背景技术：

据统计，截至2014年，中国槟榔产业总产值约400亿元，湖南占300亿元，这充分发挥了我国四大南药之一——槟榔的药用功效。而湖南槟榔产业的快速发展和壮大，在很大程度上得益于针对槟榔干果改进后的烘干、入味等加工工艺。

湖南省现有槟榔加工企业50余家，槟榔加工中机械化程度已达50%以上，但在槟榔加工工艺中的切籽、挑卉、点卤等工序主要采用传统的手工工艺或半机械化作业，工人劳动强度大、加工效益低、操作危险性高，交叉病毒传播风险大，还时常出现伤及人手的情况。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种切籽对称、挑卉干净、点卤均匀、烘干迅速、灭菌完全、操作简单、可增加产量、提高质量、减少病菌传播的槟榔加工一体机。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种槟榔加工一体机，所述槟榔加工一体机包括驱动装置、进料装置、分切装置和两组加工流水线，所述驱动装置、进料装置与两组加工流水线连接（优选的方式是进料装置、驱动装置分别连接上第一、第二组加工流水线），两组加工流水线沿分切装置的切刀所在平面（即刀口轴线所在的竖直平面）呈对称布置，每组加工流水线均包括有输送装置、挑卉装置、点卤装置和出料装置（点卤装置和出料装置之间还可优选增加一烘干灭菌装置），所述输送装置上装设有夹持装置；第一组加工流水线中的输送装置依次循环串接上分切装置、挑卉装置、点卤装置和出料装置（点卤装置和出料装置之间还可优选增加一烘干灭菌装置），第二组加工流水线中的输送装置依次循环串接上分切装置、挑卉装置、点卤装置和出料装置（点卤装置和出料装置之间还可优选增加一烘干灭菌装置），所述的两组加工流水线由驱动装置驱动并保持同步运行状态。同时，两组加工流水线的连接方式可互换设计和连接。

本发明的上述技术方案首先集成了槟榔加工中的各单独加工设备及装置，使槟榔加工的主要加工步骤得以一体化、自动化进行，减少了人工成本和劳力，大大提高了槟榔加工的自动化水平。

上述的槟榔加工一体机中，优选的，所述输送装置包括输送链带；在沿输送链带向所述分切装置靠近的过程中，两组加工流水线的输送链带逐步并拢直至两条输送链带之间的夹持空间可仅可容纳一颗槟榔；所述分切装置的切刀竖直固定在两条输送链带的正中间以使得输送链带向上运动时切刀将槟榔切开为对等的两半。更优选的，所述分切装置主要由安装在两条输送链带正中间的切刀、刀座和电机构成，切刀的刀面与两组加工流水线的连接桥板平面平行且垂直于机架底座。

上述的槟榔加工一体机中，优选的，所述输送装置的输送链带沿竖直方向布置成L形的循环轨迹，且在L形的两端和拐角处均设置链轮，所述分切装置布置在L形输送链带的最高端点处的正中间，所述挑卉装置布置在L形输送链带外侧的竖直传送段，所述点卤装置的点卤嘴布置在L形输送链带内侧的拐角处，所述出料装置布置在L形输送链带的水平端点处。当优选设置有所述烘干灭菌装置时，将其布置在L形输送链带水平传送段的上方。

上述的槟榔加工一体机中，优选的，所述输送装置、挑卉装置、点卤装置共用一套驱动装置，该驱动装置通过主动链轮与输送装置连接，输送装置通过从动链轮和/或切换链轮与挑卉装置、点卤装置连接，并为挑卉装置、点卤装置提供驱动力。通过这样的同步运行方式，可使得挑卉装置、点卤装置与输送装置之间保持更好的同步性，在保证整台设备连续运转、提供加工效率的同时，还保证在挑卉和点卤的加工过程中有充足时间完成相应的挑卉和点卤操作，大大提高各加工部件之间的整体性和协调性。

上述的槟榔加工一体机中，更优选的，所述输送装置的输送链带为L形等长双链链带结构；所述输送装置的链轮包括主动链轮、从动链轮和切换链轮；所述主动链轮布置在所述第二组加工流水线的L形输送链带的水平端点处，且该主动链轮采用同轴三齿轮结构，一个同轴齿轮与所述驱动装置连接发挥驱动传动功能，另两个同轴双齿轮支承输送链带；所述切换链轮布置在两组加工流水线的L形输送链带的最高端点处，且该切换链轮采用同轴三齿轮结构，其中一个同轴齿轮至少与第一组加工流水线的等径等齿的齿轮啮合，以实现传动另一组加工流水线，另两个同轴双齿轮支承输送链带；其余的从动链轮均为同轴双齿轮结构，且布置在L形输送链带的拐角处以及第一组加工流水线的L形输送链带的水平端点处。

上述的槟榔加工一体机中，优选的，所述输送装置的双链链带由角铁状连接桥板连接而成，所述夹持装置由固接在连接桥板上的一组槟榔抓手和固定锁扣构成。

上述的槟榔加工一体机中，优选的，所述切换链轮的一个同轴齿轮分别与所述第一组加工流水线及两组挑卉装置各自的等径等齿的三个齿轮啮合，通过采用前述切换齿轮啮合方式同时为一组加工流水线及两组挑卉装置提供动力，并实现两组挑卉装置等速运行；所述挑卉装置的链带上设置有挑卉杆，该挑卉杆与所述L形输送链带上装载的被分切的半边槟榔在竖直方向同步运行，所述挑卉装置的控制部件控制挑卉杆在水平方向弧形运动实现卉料挑除。

上述的槟榔加工一体机中，优选的，所述点卤装置包括卤料桶、点卤动作控制部件、卤料进口和沿周向转动的点卤嘴，点卤嘴设置在L形输送链带的拐角处，当点卤嘴转动到与被挑卉后的半边槟榔正对的位置时，点卤嘴与半边槟榔保持相对静止地同步运行一段弧形轨迹，该弧形轨迹的弧度在90°-120°（优选小于且接近112.5°），且同步运行过程中通过所述点卤动作控制部件将卤料桶中的卤料压送至半边槟榔中，实现点卤。该优选的点卤装置不仅有利于确保点卤时间，而且能够提高点卤的槟榔加工数量和加工效率。

上述的槟榔加工一体机中，优选的，所述槟榔加工一体机还包括烘干灭菌装置，所述烘干灭菌装置布置在L形输送链带水平传送段的上方，所述烘干灭菌装置包括加热电炉、排风扇、半封闭式烘干灭菌箱、微波发生器和漏电保护器，所述输送装置的输送链带夹持着已被点卤装置点卤的半边槟榔从所述半封闭式烘干灭菌箱中心通过，以完成烘干和灭菌。

上述的槟榔加工一体机中，优选的，所述出料装置由控制槟榔抓手和固定锁扣松开的凸轮和出料口组成，凸轮布设在L形输送链带水平运行段的端点前，当夹持装置运行到与凸轮接触时，依靠凸轮引导，实现对槟榔抓手和锁扣的松开，放出槟榔产品并回位。

上述的槟榔加工一体机中，优选的，所述驱动装置包括电机、减速机、三角带和链带，其提供槟榔加工一体机的动力；所述进料装置包括给料桶、给料带和给料盘，由给料桶放出的槟榔原果在给料带传输中，经过平移、排序保障供给流水线中的每个槟榔抓手依次能夹得一个槟榔原果；同时，该驱动装置和进料装置布设在两组加工流水线下方的机架底座上，驱动装置带动其中的第二组加工流水线，进料装置在第一组加工流水线的下方进料，且可互换设计和安装。

上述本发明槟榔加工一体机的运行原理如下：两组L 形循环输送链带向分切装置靠近 的过程中，两组加工流水线的输送链带及承载着的夹持装置逐渐并拢，直至两条输送链带上承载着的夹持装置之间的夹持空间仅可容纳一颗槟榔原果，实现两组L形循环输送链带上对应的槟榔抓手对同一颗槟榔上下对抓，当被上下双抓的槟榔继续向上运动并与切刀接触的瞬间，在连接桥板的辅助支承下实现对等分切；槟榔被切开后，L形循环输送链带继续向上运动并分别转向的过程中，通过导轨引导固定锁扣实现对被切开的半边槟榔的前后固定，避免后续挑卉、点卤、烘干、灭菌等工序中发生移位或脱落，并夹持和输送槟榔完成后续所有的加工作业；当L形循环输送链带继续向出料口运行时，在水平端点处设置的凸轮作用下，实现抓手和锁扣的松开，放出槟榔成品并回位，继续循环运行。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明以分切装置的刀口为轴线，对输送装置、夹持装置、挑卉装置、点卤装置、烘干灭菌装置和出料装置均设计为左右镜像结构，这不仅实现了动态切籽、挑卉、点卤和烘干灭菌的自动化流水作业，而且能达到切籽对称、挑卉干净、点卤均匀、烘干迅速、灭菌完全、操作简单等多重目的，提升了机器效能，达到了替代人工、增加产量、提高质量、减少病菌传播等优点，实现了槟榔食品加工工艺中切籽、挑卉、点卤、烘干、灭菌一次性机械化控制完成，具有较高的生产效率和产业化应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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他的附图。

图1为本发明槟榔加工一体机的结构示意图。

图2为本发明槟榔加工一体机的侧视图。

图例说明

1. 机架； 11. 第一组加工流水线； 12. 第二组加工流水线； 13. 控制屏； 14. 槟榔； 15. 给料带； 16. 进料盘； 17. 连接桥板； 18. 槟榔抓手； 19. 导轨； 20. 固定锁扣； 2. 传送带； 21. 切刀； 22. 刀座； 23. 挑卉杆； 24. 挑卉动件输送链带； 25. 卉料落盘； 26. 卤料桶； 27. 点卤嘴； 28. 点卤动作控制部件；29. 槟榔半成品；30. 卤料进口；3. 减速机；4. 传动链带； 5. 半封闭式烘干灭菌箱； 6. 凸轮； 7. 出料口； 8. 输送链带； 81. 主动链轮； 82. 切换链轮； 83. 从动链轮；84. 挑卉装置切换链轮；85. 挑卉装置从动链轮； 9. 电机； 10. 给料桶。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例：

一种如图1、图2所示本发明的槟榔加工一体机，包括驱动装置、进料装置、分切装置和两组加工流水线（第一组加工流水线11和第二组加工流水线12），驱动装置与第二组加工流水线12的底部连接，两组加工流水线沿分切装置的切刀21所在平面（即刀口轴线所在的竖直平面A-A′）呈对称布置，每组加工流水线均包括有输送装置、分切装置、挑卉装置、点卤装置、烘干灭菌装置和出料装置，进料装置与两组加工流水线中的第一组加工流水线11的底部对接。

如图1所示，本实施例的槟榔加工一体机中，每一组加工流水线中的输送装置均包括输送链带8；在机架1正面，输送链带8沿竖直方向布置成L形的循环轨迹，且在L形的两端（即L形两边的末端）和拐角处均设置链轮。本实施例的分切装置布置在L形输送链带8的最高端点处，挑卉装置布置在L形输送链带8外侧的竖直传送段，点卤装置的点卤嘴27布置在L形输送链带外侧的拐角处，烘干灭菌装置布置在L形输送链带8的水平传送段上方，出料装置的凸轮6和出料口7布置在L形输送链带8的水平端点处。

如图1所示，本实施例的槟榔加工一体机中，输送装置的输送链带8为等长双链链带结构；输送装置的链轮包括主动链轮81、切换链轮82和从动链轮83；主动链轮81布置在第二组加工流水线12的L形输送链带8的水平端点处，且该主动链轮81采用同轴三齿轮结构，一个同轴齿轮与驱动装置连接，以提供整机运行的动力，另两个同轴双齿轮支承并传输输送链带8。输送装置、挑卉装置、点卤装置共用一套驱动装置，该驱动装置通过主动链轮81与输送装置连接，输送装置通过从动链轮83和切换链轮82与挑卉装置、点卤装置连接，并为挑卉装置、点卤装置提供驱动力。切换链轮82布置在两组加工流水线的L形输送链带的最高端点处，且该切换链轮82采用同轴三齿轮结构，其中一个同轴齿轮分别与第一组加工流水线11及两组挑卉装置各自的等径等齿的三个齿轮啮合，实现传动另一组加工流水线和两组挑卉装置，另两个同轴双齿轮支承及传输输送链带8。其余的从动链轮83均为同轴双齿轮结构，且布置在L形输送链带8的拐角处以及第一组加工流水线11的L形输送链带的水平端点处，这些从动链轮83主要用于传输输送链带8和改变运行方向。通过采用前述切换齿轮82啮合方式为挑卉装置提供动力，并实现两组挑卉装置等速运行。而挑卉装置切换链轮84和挑卉装置从动链轮85用于带动和支承挑卉装置的输送链带。

如图1所示，与主动链轮81相连接的驱动装置包括电机9、传送带2、减速机3和传动链带4；电机9通过传送带2与减速机3相连，减速机3通过传动链带4与主动链轮81相连，借此为整台机器的运转提供动力。输送装置在驱动装置的驱动下沿L形的轨迹不断循环转动，第一组加工流水线11中的输送装置依次循环串接上进料装置、分切装置、挑卉装置、点卤装置、烘干灭菌装置和出料装置，第二组加工流水线12中的输送装置依次循环串接上驱动装置、分切装置、挑卉装置、点卤装置、烘干灭菌装置和出料装置，两组加工流水线由驱动装置驱动并保持同步运行状态。

如图2所示，本实施例中的输送装置的输送链带8由中间设置有角铁状连接桥板17连接的双链构成，在输送链带8的每块连接桥板17上对应布设有一组夹持装置，每个夹持装置包括一个槟榔抓手18和一个固定锁扣20，夹持装置用于抓取和夹紧槟榔14。夹持装置布设和固定在双链链带连接桥板17的外侧，其中导轨19、固定锁扣20配置在槟榔抓手18的配合部，通过导轨19与固定锁扣20的配合动作，确保在切籽、挑卉点卤、烘干、灭菌等工序中抓夹稳固。

如图1所示，本实施例的进料装置主要由给料带15、进料盘16和设置在整机前方输送装置侧面的给料桶10构成；该进料装置通过驱动以实现槟榔14的逐个有序进料。该进料装置的进料盘16与第一组加工流水线11中输送装置的底部外侧对接，以将槟榔传送到第一组加工流水线11的输送链带8的槟榔抓手18上。然后，输送装置在驱动装置的驱动下开始向分切装置靠近，在沿输送链带8向分切装置靠近的过程中，两组加工流水线的输送链带8逐步并拢直至两条输送链带8之间的夹持空间可仅可容纳一颗槟榔原果，同时实现两个抓手对同一槟榔的上下对抓。本实施例的分切装置主要由安装在两条输送链带8正中间的切刀21和刀座22构成，分切装置的切刀21竖直固定在两条输送链带及所夹持的槟榔的正中间。当被上下对抓的槟榔14继续向上运动并与切刀21接触的瞬间，在连接桥板17的辅助支承下实现对等分切；槟榔14被切开后，其中一半被夹持在第一组加工流水线11的槟榔抓手18中，而另一半则被夹持在第二组加工流水线12的槟榔抓手18中。随着L形循环输送链带继续向上运动并分别转向的过程中，通过导轨19引导固定锁扣实现对被切开的半边槟榔14的前后固定。

如图1所示，本实施例中的挑卉装置采用挑卉装置切换链轮84与切换齿轮82啮合方式，提供挑卉装置的动力，并实现等速运行；挑卉杆23等动件设置在挑卉装置的挑卉动件输送链带24上，挑卉杆23与L形输送链带8输送着的半边槟榔14在竖直方向同步运行，与此同时，挑卉杆23在水平方向弧形运动实现对半边槟榔14的核芯卉料的挑除干净。

如图1所示，本实施例中的点卤装置包括卤料桶26、点卤动作控制部件28、卤料进口30和点卤嘴27；点卤嘴27设置在L形输送链带8外侧的拐角处，当点卤嘴27转动到与被挑卉后的半边槟榔14正对的位置时，点卤嘴27与半边槟榔14保持相对静止地同步运行一段弧形轨迹，该弧形轨迹的弧度略小于或接近112.5°，且同步运行过程中通过点卤动作控制部件28将卤料桶26中的卤料压送至半边槟榔14中。

如图1所示，本实施例中的烘干灭菌装置布置在L形输送链带水平传送段的上方，包括加热电炉、排风扇、半封闭式烘干灭菌箱5、微波发生器和漏电保护器，输送装置的输送链带8夹持着已被点卤的半边槟榔14从半封闭式烘干灭菌箱5中心通过，完成烘干灭菌作业。

如图1所示，本实施例中的出料装置包括使半边槟榔14从输送链带8的夹持装置上脱落的凸轮6以及出料口7，其中凸轮6实现对夹持槟榔抓手18、固定锁扣20的连续缓慢松开、回位，确保槟榔抓手18、固定锁扣20的耐用性和后续循环使用。

本实施例的整机由控制屏13实现控制操作，其工作原理及流程如下：

（1）首先，驱动装置通过主动链轮81带动整台机器运转，进料装置通过给料带15输送着给料桶10中逐个发出的槟榔14进入进料盘16中。

（2）当进料盘16旋转至第一组加工流水线11的输送链带8附近时，由输送链带8上设置的槟榔抓手18将槟榔原果抓紧并输送，在从动链轮83的作用下，实现槟榔14向上运行，在两条输送链带8向切刀21靠近的过程中，两组加工流水线的输送链带8逐步并拢直至两条输送链带8之间的夹持空间可仅可容纳一颗槟榔原果，同时实现两个抓手对同一槟榔的上下对抓。

（3）当输送链带8设置的槟榔抓手18夹持着槟榔14运行到切刀21所在位置时，在连接桥板17设置的防冲压保护下，切刀21实现对槟榔14的动态切籽，达到对槟榔原果的对等分开，并分别被第一组加工流水线11和第二组加工流水线12的槟榔抓手18各夹持一半，继续向下道工序运行，此时固定锁扣20与导轨19联合动作，对槟榔进行二次固定。

（4）当输送链带8输送着被切开半边的槟榔14由上向下运行时，与步进位移式挑卉杆23正面接触，步进位移式挑卉杆23与被切开的半边槟榔14在竖直方向同步运行，并在水平方向弧形运动，完成对半边槟榔14的核芯卉料的挑除干净，卉料直接落入卉料落盘25中。

（5）经过挑卉后的半边槟榔14继续由输送链带8输送向下运行，然后在从动链轮83的作用下实现转向运行，当转动着的点卤嘴27正对着被挑卉后的半边槟榔14时，点卤嘴与半边槟榔保持相对静止地同步运行一段弧形轨迹，该弧形轨迹的弧度小于且接近112.5°，且同步运行过程中通过点卤动作控制部件28控制点卤嘴27将卤料压送至半边槟榔14中，实现点卤。

（6）输送链带8继续输送着已点卤的半边槟榔14向前运行，并在半封闭式烘干灭菌箱5中通过时快速完成烘干和灭菌。

（7）输送链带8继续输送着已点卤、烘干、灭菌的半边槟榔14运行到凸轮6处，通过凸轮6完成对槟榔抓手18和固定锁扣20的松开和回位，确保循环使用，最后得到的槟榔半成品29直接由出料口7放出。