一种夏威夷果的浮动切割机构的制作方法

本发明涉及坚果生产技术领域，具体涉及一种夏威夷果的浮动切割机构。

背景技术

夏威夷果营养丰富，含油量高，尤其以富含不饱和脂肪酸为特点，以油酸和棕榈酸为主。夏威夷果的果仁香酥滑嫩可口，有独特的奶油香味，是世界上品质较佳的食用坚果，素有"干果皇后"、"世界坚果之王"之美称，是最受消费者欢迎的坚果食品之一。由于夏威夷果果壳坚硬，需要预先加工切口，方便客户取食。

目前市场上销售的夏威夷果的切口的弧度约180°-260°，包装夏威夷果的袋中放置一片状的开口铁片，这样消费者食用时将贴片的尖部插入夏威夷果的切口内即可将果壳撬开。

经总结，市场上现有的夏威夷果在加工及具体食用时存在以下几个问题：第一、需要借助铁片将果壳撬开，而每袋夏威夷果不会一次吃完，但是消费者经常会随意放置铁片，这样导致下次再吃时还要寻找撬开工具，给消费者带来不便；第二、切口弧度偏小，铁片经常只将切口处的少量果壳撬开，导致果仁不能取出，还需要寻找其他方法进一步撬开果壳，有的消费者没办法也会直接将未取出果仁的夏威夷果丢失；第三、每批次的夏威夷果都存在大小和厚度不一的差异，这样导致采用同一工艺切割出来的夏威夷有的切口过浅，铁片撬开费力，而有的切口过深，壳内的果仁被切开，有的果仁时在取出容易分成多个小块，果壳里面也经常会有果仁碎末，造成浪费；第四、大小基本相同的夏威夷果中，也存在部分果壳表面不规整，这样采用传统工艺切割同样也存在优化切缝深度的问题。另外，企业在实际切割加工夏威夷的过程中也有有产生很多切割粉尘，因此为了保证良好的加工环境，对切割粉尘的收集处理也非常重要。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自动化程度高、能够手动将夏威夷果剥开的夏威夷果的浮动切割机构。

为了实现上述目的，本发明公开的技术方案是：一种夏威夷果的浮动切割机构，其包括夏威夷果的分选机构、送料机构、夹持机构、割刀机构，以及调节切缝位置的位置调节机构和浮动调节机构，所述割刀机构包括环形割刀组件,所述环形割刀组件被装配为能够沿自身轴线转动,并能够以夏威夷果的装夹位置为中心进行公转,所述夹持机构被装配为能够夹紧夏威夷果并沿平行于环形割刀组件轴线的方向平移,使环形割刀组件能够在夏威夷果上切割出弧度大于360°的螺旋形切缝。

上述技术方案产生的技术效果在于：采用本发明公开的机构切割加工夏威夷果，不仅可以适用于不同外形的夏威夷果的切缝，可以保证夏威夷果的果壳仍稳定包覆着果仁，同时相对现有的切缝来说，螺旋切缝所在周面的强度明显减弱，食用时消费者可以用手轻轻用力，即可将将果壳剥开，食用起来非常方便。

附图说明

图1-3是本发明不同角度的结构立体结构示意图；

图4是位置调节机构的结构示意图；

图5是图1去掉位置调节机构的立体结构示意图，其中环形割刀组件分散开；

图6图5增加面板的结构示意图，其中显示了可通过轴承配合进行转动连接的浮动环和外环套；

图7是图1去掉位置调节机构的结构剖示图；

图8是图7中的ⅱ部放大图；

图9是图3中的ⅰ部放大图；

图10是环形割刀组件的零部件爆炸图；

图11环形割刀组件去掉外环套的装配结构图；

图12是图10的正视图；

图13-14是分选机构不同角度的结构示意图；

图15是图14的a-a向剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明公开的技术内容进行详细的说明。

一种夏威夷果的浮动切割机构，结合图1-15所示，其包括夏威夷果的分选机构、送料机构、夹持机构、割刀机构，以及调节切缝位置的位置调节机构和浮动调节机构，所述割刀机构包括环形割刀组件10,所述环形割刀组件10被装配为能够沿自身轴线转动,并能够以夏威夷果的装夹位置为中心进行公转,所述夹持机构被装配为能够夹紧夏威夷果并沿平行于环形割刀组件10轴线的方向平移,使环形割刀组件10能够在夏威夷果上切割出弧度大于360°的螺旋形切缝。采用本发明公开的装置切割加工夏威夷果不仅自动化程度高，而且根据夏威夷的外形均可以适度调节切缝深度，提高切缝效果。同时，该浮动切割机构切割产生的切缝呈弧度大于360°的螺旋形，这样既可以保证夏威夷果的果壳仍稳定包覆着果仁，同时相对现有的小圆弧切缝来说，一方面，本发明的系统切割的切缝弧度大，能够确保剥开的果仁能够完整的取出，而并非如现有技术那样，用铁片撬开后很多果仁还是被卡在果壳内不能取出，另一方面，螺旋切缝所在的周面强度明显减弱，食用时消费者可以用手轻松地将果壳剥开，食用起来更加方便。另外，相比现有技术来说，采用本发明公开的浮动切割机构，生产企业也可以节省现有的剥壳铁片的投入。

具体的，结合图1-7所示，所述割刀机构包括水平布置的管轴20，管轴20通过支撑座转动支撑，所述环形割刀组件10通过万向联轴器与管轴20同步转动连接；夹持机构将夏威夷果夹持固定在环形割刀组件10所在处，第一电机22驱动管轴20带动环形割刀组件10进行同步转动，同时在位置调节机构作用下，环形割刀组件10以夏威夷果的装夹位置为中心进行公转以使刀片14靠近果壳进行切缝动作。也就是说，通过管轴20的转动连接布置，使环形割刀组件10实现了能够沿其自身轴线转动，同时通过万向联轴器的作用，可以保证环形割刀组件10相对管轴20能够通过位置调节机构调节以夏威夷果的装夹位置为中心进行公转，进而进行果壳的切缝动作。

具体的，如图5-7所示，管轴20的管身上固定套设皮带轮21，第一电机22通过皮带23传动带轮21带动管轴20绕其自身轴芯转动。通过皮带将动力传给带轮21，即可带动管轴20与带轮21同步转动，采用第一电机22驱动管轴20转动，布置方便，动力传动稳定性高。

具体的，结合图5-11所示，所述环形割刀组件10包括外环套11，外环套11内周向间隔设置有刀片14，且外环套1通过万向联轴器与管轴20同步转动连接。

具体的，如图1-5所示，所述位置调节机构包括用于驱动环形割刀组件10沿自身径向进刀的进刀机构，以及驱动环形割刀组件10绕夏威夷果公转的回转驱动机构。通过进刀机构的布置是为了确保环形割刀组件10上的刀片14能够置入到夏威夷果的果壳内，而回转驱动机构的布置是为了确保刀片14能够在置入果壳的同时绕夏威夷果公转，从而实现逐步切缝的动作。

具体的，结合图1-6所示，所述回转驱动机构包括板面竖直的面板40，环形割刀组件10与面板40转动连接，面板40的左右两侧板面内分别转动设置有主、从动偏心轮41、41a，主、从动偏心轮41、41a的轮芯垂直于面板40的板面，第二电机42驱动主动偏心轮41的轮轴连动从动偏心轮41a的轮轴同步转动，从而带动面板40及环形割刀组件10构成绕夏威夷果公转的动作。本发明公开的回转驱动机构与割刀机构进行配合，设计巧妙，对设备加工要求低，能够有效实现环形割刀组件10绕夏威夷果进行公转的动作。

具体的，如图1-6所示，所述进刀机构包括升降支架，升降支架靠近从动偏心轮41a的板体50下部开设有连接通孔，连接通孔转动套接在从动偏心轮41a的轮轴上，第二电机42装配在升降支架靠近主动偏心轮41的板件中，第一气缸51驱动升降支架带动面板40上下移动，进而带动环形割刀组件10相对夏威夷果的装夹位置发生上下移动进刀动作。具体来说，进刀机构的作用力会通过支架传至主、从动偏心轮41、41a，因此在进刀机构作用时，我们可以把进刀机构和所述的面板理解为是一个整体，这样进刀机构驱动升降支架及面板会同步发生上下移动动作，从而带动环形割刀组件10相对夏威夷果的装夹位置发生上下移动，亦即实现刀片14的进刀动作。

具体的，所述浮动切割机构是用于浮动调节刀片14的切缝位置。如图1、2、4、6所示，所述浮动调节机构包括面板40中部设置的轴芯与板面垂直的浮动环70和支撑环71，浮动环70与外环套11远离万向圆环30的环端口通过轴承72转动连接，浮动环70和支撑环71通过光杆浮动间隔支撑在面板40中部开设的圆形孔40a内，支撑环71位于浮动环70和面板40之间，且支撑环71与浮动环70的轴芯平行，浮动环70延伸至面板40外的外环面与外环套11通过轴承72转动配合，浮动环70的内径小于夏威夷果的外径，且浮动环70靠近外环套11的端口内环面贴靠夏威夷果的表面，浮动环70的内环面受不同外形的夏威夷表面的挤压向平行于面板40板面的任意方向浮动，以使浮动环70的内环面吻合抵靠夏威夷的表面。如背景技术中所述，部分夏威夷果的果壳存在表面不规整的问题，因此本发明通过浮动调节机构的设置，这样可以局部凸起的夏威夷果表面必然会对浮动环70的内环面造成挤压，此时在浮动调节机构的自我调节下，可以调整浮动环进行浮动，以使浮动环的内环面吻合贴靠夏威夷果的表面，亦即优化了刀片的切缝位置，提高果壳切缝的质量。

具体的，如图如图1、2、4、6所示，面板40上下对称布置有第一光杆73，第一光杆73的头部竖直穿过面板40并固定在支撑环71的外周面上，支撑环71的环心在两第一光杆73的长度方向上，第一光杆73位于支撑环71与面板40之间的杆身上套设有第一弹簧，第一光杆73位于面板40外的光杆段为支撑环71相对面板40可发生上下移动预留空间；支撑环71的左右对称布置有第二光杆74，第二光杆74的头部水平穿过支撑环71的环壁并固定在浮动环70的外周面上，浮动环70的环心在两第二光杆74的长度方向上，第二光杆74位于浮动环70与支撑环71之间的杆身上套设有第二弹簧，第二光杆74位于支撑环71外的光杆段为浮动环70相对支撑环71可发生左右移动预留空间。通过以上结构，这样根据夏威夷果的规格外形，浮动环可以有效实现适度的浮动动作。结合图4以及以上说明，可以清楚的区分出图中的第一、第二弹簧，通过第一、第二弹簧的布置可以起到适度约束浮动环的浮动幅度，从而提高系统运行的稳定性。优选的，如图4所示，第一、第二光杆73、74的尾端呈螺栓的螺头状。另外,为防止浮动环70翻转,第一光杆73和第二光杆74上均设有平键,且与两者相配合的通孔内设有键槽。

具体的，结合图1、2、5、6所示，在切缝过程中，第二、第三气缸60a、61a分别驱动导料杆60和接料杆61同步沿平行于环形割刀组件10轴线向远离浮动环70的方向平移，以使果壳表面的切割线呈螺旋形，如此可以降低果壳表面的机械强度，方便消费者用手即可轻松地将切割的果壳剥开。

优选的，所述万向联轴器为十字滑块联轴器，如图5-8所示，其包括万向圆环30，万向圆环30的一侧端面沿径向对称布置两个第一凸条30a，另一侧端面沿径向对称布置两个第二凸条30b，第一、第二凸条30a、30b整体呈周向十字分布，管轴20靠近万向圆环30的端面沿径向对称开设两个第一凹槽20a，第一凸条30a与第一凹槽20a吻合插嵌且沿着管轴20的径向滑动配合，外环套11靠近万向圆环30的端面沿径向对称开设两个第二凹槽11a，第二凹槽11a与第二凸条30b吻合插嵌且沿着外环套11的径向滑动配合。也即是说，所述的万向圆环30相当于是十字滑块联轴器中间的中心滑块，通过万向圆环30的安装布置可以让其两侧的轴发生相对位移，在本发明的设计中，是为了确保相对管轴20来说，位置调节机构可以调节环形割刀组件10以夏威夷果的装夹位置为中心进行公转。需要说明的是，为了方便理解万向圆环30与环形套11、管轴20的滑动配合关系，本发明公开的附图中万向圆环30与环形套11，具体可以结合图5和8来看，从图中可以明显看出，相对环形套11来说，万向圆环30上的第二凸条30b有局部是沿万向圆环30的径向滑动至环形套11外部的状态。

本发明还公开了一种包括如上所述浮动切割机构的加工系统，其包括夏威夷果的分选机构、送料机构、夹持机构、割刀机构，调节切缝位置的位置调节机构，调节切缝深度的深度调节机构和浮动调节机构，以及处理切割粉尘的除尘机构，所述割刀机构包括环形割刀组件10，所述环形割刀组件10被装配为能够沿自身轴线转动，并能够以夏威夷果的装夹位置为中心进行公转，所述夹持机构被装配为能够夹紧夏威夷果并沿平行于环形割刀组件10轴线的方向平移，使环形割刀组件10能够在夏威夷果上切割出弧度大于360°的螺旋形切缝。以下针对各机构作进一步的说明。

具体的，所述外环套11内的各刀片14到外环套11的轴芯距离可调。调节各刀片14到外环套11的轴芯距离，也就是调节各刀片14到夏威夷果的果壳表面的距离，因夏威夷果有大小规格以及批次壁厚的差异，对于偏小或者厚度偏薄的夏威夷果来说，如果在原有加工工艺条件不变的情况下，可以直接适度缩减各刀片14到夏威夷果的果壳表面的距离，这样不仅方便，而且可以确保果壳不会被切割过深，造成果仁的破碎，如此可以有效提升产品质量。

具体的，如图5-10所示，所述外环套11内同芯布置有环形刀架12和转动环13，外环套11和环形刀架12周向固定，转动环13转动套接在环形刀架12远离管轴20的一端外周面上，环形刀架12远离管轴20的端面上周向间隔布置刀片14，环形刀架12和转动环13相对转动调节各刀片14到外环套11的轴芯距离。

具体的，如图5-12所示，转动环13和环形刀架12远离管轴20的端面平齐，且转动环13的该端面周向间隔开设弧形滑槽13a，弧形滑槽13a靠近转动环13轴芯的内壁到转动环13轴芯的距离自一端向另外一端缓慢变大，所述刀片14的刀背处通过销柱滑动固定在弧形滑槽13a上，刀片14中间间隔开设两个用于将刀片14滑动固定在环形刀架12上的腰形孔14a，腰形孔14a的长度方向与环形刀架12的径向方向一致，转动环13与环形刀架12相对转动调节销柱到外环套11的轴芯距离，进而带动刀片14沿着腰形孔14a的长度方向移动，以实现刀片14到外环套11轴芯距离的调节。

转动环13和环形刀架12的转动采用如下方案实现：如图6-11所示，所述转动环13靠近管轴20的的端面为周向连续布置齿的齿端面13b，环形刀架12的外表面设置有与齿端面13b相互啮合的齿轮轴15，齿轮轴15的上部穿过外环套11的管壁呈显露状，转动齿轮轴15带动转动环13相对环形刀架12发生周向转动，进而带动刀片14沿着腰形孔14a的长度方向移动。这样在实际加工，根据批次来料的大小及壁厚，用扳手旋转齿轮轴15显露在外环套11外面的柱体即可快速调节转动环13和环形刀架12发生相对转动，进而实现各刀片14到果壳表面的距离的调节，快捷方便。

为了进一步确保外环套11与环形刀架12的可靠装配固定，优选的，结合图5、7、10、11所示，所述外环套11靠近管轴20的一端内径小，另一端内径大，外环套11内径小的内壁与环形刀架12的外周壁贴合固定套接，环形刀架12靠近管轴20的端面上径向对称开设有第三凹槽12a，第三凹槽12a位于外环套11上的第二凹槽11a的槽长延长线上，第二、第三凹槽11a、13a均与万向圆环30上的第二凸条30b构成滑动配合，环形刀架12远离管轴20的端面延伸到外环套11的大内径处，所述转动环13位于环形刀架12的外周面与外环套11的大内径壁之间的间隙中。采用以上方案装配环形割刀组件10，不仅整体空间布局紧凑，而且外环套11和环形刀架12的连接固定可靠性高。

具体的，如图1-7所示，所述夹持机构包括导料杆60、以及同芯布置在管轴20内的接料杆61，导料杆60和接料杆61的杆芯位于同一水平线上，且两者相对的杆端均设成凹槽状以构成围合夹持夏威夷果的夹果槽，导料杆60和接料杆61的直径小于夏威夷果的外径，动力机构驱动导料杆60和接料杆61相向运动以将来料夹持固定在各刀片14之间的切割区域。为了确保导料杆60和接料杆61夹持固定夏威夷后，夏威夷果有足够显露的表面待切割，也为了防止夏威夷果平行于环形割刀组件10轴线的方向平移过程中对切割确保的零部件造成干扰，优选方案是导料杆60和接料杆61的直径小于夏威夷果的外径，同时导料杆60和接料杆61的杆端的凹槽只要能确保可靠夹持住夏威夷果即可，具体是凹槽槽口处的直径约为夏威夷果直径的三分之二左右。

具体的，如图1、2、5、6所示，所述送料机构包括储料盒80和导套盒81，储料盒80和导套盒81的两端均开口、且两者垂直布置，储料盒80的高端进口与振动送料盘的落料口衔接布置，储料盒80的低端出口与导套盒81中部的接料开口衔接布置，导套盒81的宽度大于一个夏威夷果的直径且小于两个夏威夷果的直径，第二、第三气缸60a、61a分别驱动导料杆60和接料杆61沿着杆长方向伸缩运动以将落入导套盒81内的夏威夷果夹持固定在待切割区域。由于导套盒81的宽度大于一个夏威夷果的直径且小于两个夏威夷果的直径，这样每次导料杆60回缩时，都只有一个夏威夷果能够落入导套盒81内，这样接料杆61前进接收夏威夷果，然后导料杆60和接料杆61同步伸缩以将夏威夷果送至待切割区域即可，非常方便。

为了进一步保证夏威夷果的切缝质量，如图13-15所示，所述分选机构包括筒状的壳体90，壳体90内通过第二轴承91转动支撑有滚筒筛92，滚筒筛92一端高、一端低，滚筒筛92的高端和最低端筒口分别是与壳体90外部相通的物料进口93和物料出口94，滚筒筛92的上、下段筒壁上分别均匀开设小号网孔95和中号网孔，壳体90的下方侧壁设置有开口，电机驱动转轴带动滚筒筛92转动依次筛出小号和中号物料并从开口处分类排出，大号物料经滚筒筛92最低端处的物料出口94排出，分类物料分别通过振动接料盘输送至对应的送料机构，具体的可以结合图1-2所示，亦即振动接料盘通过振动分散夏威夷果，然后分散的夏威夷果逐步落到送料机构的储料盒80内，以待切割。在实施切割前，先对来料进行分选处理，这样不同大小规格的夏威夷匹配相应切割尺寸的浮动切割机构，这样不仅能提高浮动切割机构切割的稳定性，还能够有效降低果仁被切开的几率，进一步提升产品的质量。

具体的，如图13-15所示，壳体90的下方开口处设置有第一、第二出料斗97、98，第一、第二出料斗97、98分别位于筒筛的上、下段筒壁的下方以对应收集从小号网孔95和大号网孔96筛出的物料，第一、第二出料斗97、98的下方对应设置有承接小号、中号物料并将物料输送至对应送料机构的第一、第二振动接料盘97a、98a，滚筒筛92最低端的物料出口94处相应设置有收集大号物料的第三出料斗99，以及将第三出料斗99排出的物料输送至对应送料机构的第三振动接料盘99a。

进一步的，为了提高加工环境的空气质量，如图2-7所示，所述管轴20远离导料杆60的管身外周设有与管轴20同芯的环形管罩100，且管轴20位于环形管罩100内的管身上间隔开设有贯穿管壁的出尘口20b，环形管罩100的顶部开设有抽风口101，环形管罩100与管轴20的管身围合构成环形管腔102，抽风机将切割粉尘经管轴20内全部抽至环形管腔102，再经抽风口101外排处理。这样经过抽风机的抽气作用，实时切割产生的粉尘会经管轴20内移动至环形管腔102，然后再集中从抽风口101排出处理，如此可以有效确保生产环境的空气质量。

采用上述加工系统加工夏威夷果的步骤如下：

1)、通过分选机构分选出不同大小规格的夏威夷果；

2)、根据每一批次夏威夷果果壳厚度调节夏威夷果浮动切割机构的切入深度；

3)、送料机构将夏威夷果送至夹持机构，夹持机构将夏威夷果夹持固定在待切割区域；

4)、位置调节机构调节环形割刀组件10的切缝位置，使环形割刀组件10沿自身径向进到浮动环70内环面与夏威夷果果壳抵触的位置，然后驱动环形割刀组件10以夏威夷果的装夹位置为中心公转一周，同时在夏威夷果公转过程中，夹持机构驱动夏威夷果沿环形割刀组件10的轴线向远离浮动环70的方向平移，使环形割刀组件10在夏威夷果壳上切割出弧度大于360°的螺旋形切缝。

具体来说，位置调节机构调节环形割刀组件10的切缝位置，是使环形割刀组件10沿自身径向进到浮动环70内环面与夏威夷果果壳抵触的位置，然后驱动环形割刀组件10以夏威夷果的装夹位置为中心公转一周，同时在夏威夷果公转过程中，夹持机构驱动夏威夷果沿环形割刀组件10的轴线向远离浮动环70的方向平移，使环形割刀组件10在夏威夷果壳上切割出弧度大于360°的螺旋形切缝。

实际加工，将分选出来的不同规格的夏威夷果，采用生产线上相应匹配的加工系统进行切缝处理，当然，根据企业的加工规模，也可以选择更换刀片等方式来匹配不同大小的夏威夷果，本发明不作过多说明。对每一批次的夏威夷果进行抽样检测，确定果壳壁厚的平均值，然后根据果壳壁厚快速调节下夏威夷果浮动切割机构的切入深度，如此可以总体上提高切缝后的果壳内果仁的完整率。