椰青在线连续切削成型设备用的果体端部切割装置及方法与流程

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椰青在线连续切削成型设备用的果体端部切割装置及方法与流程

本发明涉及果蔬加工技术领域,特别涉及一种椰青在线连续切削成型设备用的果体端部切割装置及方法。



背景技术:

椰青采摘后,在成为商品销售前,需要切削绿色的外皮,加工成露出白色内皮的统一的“圆形屋”状,以方便包装和储运。椰青的切削过程一般如图1所示,先对椰青原果轮廓进行外圆柱面切削,再进行圆锥顶切削,最后将其底面端部切平。

传统的椰青切削,主要采用人工方式,依靠大量的工人持刀逐个砍削,劳动强度大,效率低。

为此,目前市面上也出现了一些半自动化的加工机械,这些半自动机械结构简单,基本原理仿照电动台钻的形式,即:改装的钻头部位插进椰青顶部,带动椰青旋转;侧面布置的刨削刀与椰青接触就可以进行圆柱面切削;然后,椰青与底部布置的锥面刨削刀接触则可以进行锥顶切削;最后,取下椰青,用铡刀切平椰青端部。但在整个加工过程中,都需要人工进行辅助操作,将椰青逐个放置加工。这些半自动机械的应用,只是稍微减轻了工人的劳动量,效率并不高,无法满足椰青市场大量销售的需求。

因此,为了提高生产效率,并确保商品质量,开发全自动的连续式切削设备及其配套设备以形成自动化加工生产线具有重要意义。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的不足,针对椰青在输送链上的固定,提供一种椰青在线连续切削成型设备用的果体端部切割装置,该装置可实现椰青果体端部的连续切割分离,适应椰青在线连续切削成型设备的高速加工,减少人工操作,有效提高生产效率。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述装置实现的椰青在线连续切削成型设备用的果体端部切割方法。

本发明的技术方案为:一种椰青在线连续切削成型设备用的果体端部切割装置,包括顶压机构、定位输送机构和切割机构,椰青固定于定位输送机构上,顶压机构设于椰青上方,切割机构设于切割工位处椰青下部的一侧;

顶压机构包括顶压器、驱动链和顶压导轨,顶压器的两侧各设置一个驱动链,且驱动链带动顶压器循环转动(顶压器可选择与驱动链上的某一链节固定连接);驱动链上靠近椰青的一侧设有顶压导轨,且顶压导轨上靠近椰青的一侧与顶压器相接;

定位输送机构包括输送链、定位盘机构和顶升导轨,定位盘机构的两侧各设置一个输送链,且输送链带动定位盘机构循环转动(定位盘机构可选择与输送链上的某一链节固定连接);输送链上靠近椰青的一侧设有顶升导轨,且顶升导轨上靠近椰青的一侧与定位盘机构相接。

所述顶压机构中,驱动链呈循环的连续输送式结构,驱动链的两端分别设置第一链轮,两个第一链轮之间,靠近椰青侧的驱动链段为驱动链下段,远离椰青侧的驱动链段为驱动链上段,顶压导轨设于驱动链下段的内侧;

定位输送机构中,输送链也呈循环的连续输送式结构,输送链的两端分别设置第二链轮,两个第二链轮之间,靠近椰青侧的输送链段为输送链上段,远离椰青侧的输送链段为输送链下段,顶升导轨设于输送链上段的内侧。

所述顶压机构还包括第一链轨,驱动链下段和驱动链上段的底部分别设有第一链轨;

定位输送机构还包括第二链轨,输送链上段和输送链下段的底部分别设有第二链轨。

该结构中,第一链轨对驱动链起支撑和导向作用,第二链轨对输送链起支撑和导向作用,使驱动链和输送链可在行程较长的情况下仍对相应的柱面切削机构和锥面切削机构保持较高输送精度。

所述顶压导轨朝向驱动链下段的一侧为外凸的第一曲面,顶压器在驱动链的带动下沿第一曲面进行运动;

顶升导轨朝向输送链上段的一侧为外凸的第二曲面,定位盘机构在输送链的带动下沿第二曲面进行运动;

第一曲面的外凸处和第二曲面的外凸处错开位于椰青的上下两端,第二曲面的外凸处所对应的输送链上方为切割工位。

所述顶压器包括锥套、顶压基座、顶压滑杆、顶压弹簧和顶压滚轮,顶压基座中部设有通孔,顶压滑杆穿过顶压基座上的通孔后,顶压滑杆的两端分别与锥套和顶压滚轮连接,顶压滑杆与顶压滚轮连接的一端套有顶压弹簧;顶压基座的两侧分别与对应的驱动链连接;

所述定位盘机构包括轮盘、定位盘基座、顶圈、针锥、定位盘滑杆、定位盘弹簧、定位盘滚轮;轮盘设于定位盘基座外周,顶圈嵌于定位盘基座顶部,轮盘顶部分布有多个针锥,定位盘基座中部设有通孔,定位盘滑杆穿过定位盘基座上的通孔后,定位盘滑杆的两端分别与顶圈和定位盘滚轮连接,定位盘滑杆与定位盘滚轮连接的一端套有定位盘弹簧;定位盘基座底部的两侧分别与对应的输送链连接。

所述顶压滑杆上,与顶压滚轮连接的一端带有顶压轮座,顶压滚轮设于顶压轮座内;

定位盘滑杆上,与定位盘滚轮连接的一端带有定位盘轮座,定位盘滚轮设于定位盘轮座内。

所述顶压器中,顶压滑杆与锥套连接的一端还设有螺柱和压簧,顶压滑杆的端部与螺柱之间采用螺纹连接,螺柱与锥套之间设置压簧。其中,压簧两端与螺柱、锥套之间可通过焊接等方式进行固定连接,在锥套下压椰青时,压簧可起到缓冲作用,避免锥套损坏。

所述顶压基座中部的通孔为两级通孔,靠近锥套一端的通孔为第一方孔,靠近顶压滚轮的一端为第一圆孔,顶压弹簧的一端设于第一圆孔内;其中,顶压滑杆与第一方孔相配合,并沿第一方孔进行上下滑动,第一圆孔的设置一方面是供顶压滑杆穿过用,另一方面是为了给顶压弹簧提供压缩空间。

定位盘基座中部的通孔为三级通孔,由上至下依次为上部通孔、中部通孔和下部通孔,上部通孔和下部通孔分别为圆形孔,中部通孔为方形孔,顶圈设于上部通孔内,定位盘弹簧的一端设于下部通孔内。其中,定位盘滑杆与中部通孔相配合,并在中部通孔中,沿中部通孔进行上下滑动,下部通孔的设置一方面是供定位盘滑杆穿过用,另一方面是为了给定位盘弹簧提供压缩空间。另外,定位盘基座的下部为方座,方座中心设有圆柱凸台,顶圈嵌于圆柱凸台内,轮盘设于圆柱凸台外周。定位盘基座中,圆柱凸台外周通过轴承与轮盘连接,轴承与圆柱凸台的相接处设有轴用挡圈,轴承与轮盘的相接处设有孔用挡圈。作为一种优选方案,轮盘的上表面上均匀分布有三个针锥;各针锥的尖端朝上,底端固定于轮盘上。其中,针锥的作用是在椰青输送过程中,对椰青其定位和固定的作用。

顶压基座与驱动链的连接处设有第一链板支座,第一链板支座呈直角支架状,第一链板支座的一侧边与驱动链连接,第一链板支座的另一侧边通过螺钉与顶压基座固定连接;

定位盘基座与输送链的连接处设有第二链板支座,第二链板支座也呈直角支架状,第二链板支座的一侧边与输送链连接,第二链板支座的另一侧边通过螺钉与定位盘基座固定连接。

所述切割机构为电动锯齿刀,在切割工位上,沿椰青的输送方向,电动锯齿刀的刀刃在水平面内倾斜设于椰青前方,且电动锯齿刀的刀刃所设高度高于椰青底端。电动锯齿刀采用市面通用的电动锯齿刀即可,安装时,将其刀刃水平设于椰青一侧,刀刃与椰青的水平方向中线呈一定的夹角。

本发明通过上述装置可实现一种椰青在线连续切削成型设备用的果体端部切割方法,具体为:

顶压机构和定位输送机构同步运行;

顶压器在驱动链的带动下,逐渐进入顶压导轨形成的顶压区域内,在顶压导轨的导向作用下,顶压器下压,将椰青压紧于顶压器和定位盘机构之间;

顶压器和定位盘机构继续带动椰青向前输送,定位盘机构在输送链的带动下,逐渐进入顶升导轨形成的顶升区域内,在顶升导轨的导向作用下,定位盘机构顶起椰青;

顶压器和定位盘机构继续带动椰青向前输送,经过切割工位处时,切割机构对椰青底部进行切割,使椰青底部形成平面。

该过程中,切割机构对椰青底部进行切割后,椰青底部形成切割缝,但椰青整体(包括分离后形成的椰青成品和椰青底端)仍由顶压器和定位盘机构带动送出,至送出顶升区域后,顶压器在驱动链的带动下,定位盘机构在输送链的带动下,均与椰青分离,椰青成品和椰青底部在卸料导向板的导向作用下,分别落入相应的收集机构中。

顶压器压紧椰青顶部时,其具体过程为:顶压导轨下方对应的驱动链部分为顶压区域,顶压器进入该区域后,沿顶压导轨逐渐运行,在顶压导轨的第一曲面外凸处,顶压滚轮受到第一曲面外凸处的影响,形成一个向下的推动力,即顶压滚轮推动顶压滑杆克服顶压弹簧的弹簧力,带动锥套向下运动,将椰青的顶端压紧于锥套内;该过程中定位盘机构未进入其对应的顶升区域,所以定位盘机构及椰青位置保持不变;

定位盘机构顶起椰青时,其具体过程为:顶升导轨上方对应的输送链部分为顶升区域,定位盘机构进入该区域后,沿顶升导轨逐渐运行,在顶升导轨的第二曲面外凸处(此时顶压器已经退出第一曲面外凸处),定位盘滚轮受到第二曲面外凸处的影响,形成一个向上的推动力,即定位盘滚轮推动定位盘滑杆克服定位盘弹簧的弹簧力,带动顶圈向上运动,将椰青顶起,使椰青底部与针锥分离;该过程中顶压器中的各部件逐渐复位,椰青位置上升,但其两端仍由顶压器和定位盘机构压紧。

本发明相对于现有技术,具有以下有益效果:

本果体端部切割装置及方法是针对椰青在线连续切削成型设备而设计的,在椰青顶部和侧面切削完成后,通过该装置及方法实现了椰青底部切割,使椰青产品最终成型,实现了椰青产品切削的在线不停顿作业,可有效适应椰青在线连续切削成型设备的高速加工,减少人工操作,有效提高生产效率并节约生产成本。

本果体底部切割装置结构简单,但对椰青的加工精度高,通过在连续输送的椰青上下两端设置顶压机构和定位输送机构,实现在椰青输送的过程中同步进行切割,其生产自动化程度高,加工周期短,可有效提高生产效率;同时,顶压机构和定位输送机构均利用对应的导轨对其运动轨迹进行导向,加工精度高,也切削深度可调,可有效保证产品的加工质量。

附图说明

图1为传统的椰青切削过程示意图。

图2为本果体端部切割装置的结构示意图

图3为图2中A方向上切割机构和定位输送机构的结构示意图。

图4为图2中N-N截面上单个顶压器的结构示意图。

图5为图2中单个定位盘机构的结构示意图。

上述各图中,各标号所示部件如下:1为定位盘机构,1-1为定位盘基座,1-2为轮盘,1-3为针锥,1-4为定位盘滑杆,1-5为顶圈,1-6为轴用挡圈,1-7为轴承,1-8为孔用挡圈,1-9为定位盘弹簧,1-10为定位盘滚轮,1-11为第二轮座,1-12为第二链板支座,2为输送链,3为第二链轨,4为螺钉,20为顶压器,20-1为顶压基座,20-2为顶压滑杆,20-3为顶压弹簧,20-4为顶压滚轮,20-5为螺柱,20-6为压簧,20-7为锥套,20-8为第一轮座,20-9为第一链板支座,21为驱动链,22为第一链轨,23为顶压导轨,24为第一链轮,25为顶升导轨,26为电动锯齿刀,27为卸料导板,28为第二链轮,29为椰青成品,30为椰青端部,31为切割缝。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本实施例一种椰青在线连续切削成型设备用的果体端部切割装置,其结构如图2所示,包括顶压机构、定位输送机构和切割机构,椰青固定于定位输送机构上,顶压机构设于椰青上方,切割机构设于切割工位处椰青下部的一侧。各机构的具体结构如下:

(1)定位输送机构

定位输送机构主要包括定位盘机构1、输送链2和顶升导轨25,输送链外接相关的第二链轮和动力源等传动机构。

定位盘机构1是定位输送机构核心机构,如图5所示,其组成部件包括定位盘基座1-1、轮盘1-2、针锥1-3、定位盘滑杆1-4、顶圈1-5、轴用挡圈1-6、轴承1-7、孔用挡圈1-8、定位盘弹簧1-9和定位盘滚轮1-10。

定位盘基座底部为方座,方座中心有圆柱凸台,凸台柱面与轴承的内圈配合。定位盘基座中心加工有三级通孔,由上至下依次为上部通孔、中部通孔和下部通孔,其中上部通孔和下部通孔均为圆孔,中部通孔为方孔。

轮盘为环形盘状结构,其上表面上,沿圆周方向均布3支针锥,针锥尖端向上,底端紧定在轮盘的环面上。轮盘的内孔与轴承的外圈配合。

因此,如图5所示,轮盘通过轴承装配在定位盘基座上,轮盘可绕定位盘基座的凸台中心自由旋转。轴用挡圈和孔用挡圈使轮盘轴向固定,防止轮盘上下窜动。

定位盘基座中心的方孔与定位盘滑杆1-4配合。定位盘滑杆的上端与顶圈1-5螺纹联接,其下端加工有第二轮座1-11,装配有一个滚轮1-10。安装时,定位盘滑杆套入定位盘弹簧1-9,并且使定位盘弹簧压在定位盘轮座和定位盘基座底部之间。因此,推动定位盘滚轮时,可克服定位盘弹簧的弹簧力使定位盘滑杆上升。

定位盘基座底部设有第二链板支座1-12,第二链板支座呈直角支架状(即链板支座的截面呈倒置的L形),第二链板支座的一侧边与输送链连接,第二链板支座的另一侧边通过螺钉4与定位盘基座底部固定连接。如图3所示,定位盘机构1等间距安装在两条平行输送链2上。每个定位盘机构的定位盘基座1-1两侧各有两个安装螺孔,通过螺钉4和直角支架将定位盘机构固定在其两侧输送链的第二链板支座1-12上。

定位输送机构中,输送链呈循环的连续输送式结构,输送链的两端分别设置第二链轮,两个第二链轮之间,靠近椰青侧的输送链段为输送链上段,远离椰青侧的输送链段为输送链下段,顶升导轨设于输送链上段的内侧。顶升导轨朝向输送链上段的一侧为外凸的第二曲面,定位盘机构在输送链的带动下沿第二曲面进行运动。

定位输送机构中还设有第二链轨3(如图5所示),输送链上段和输送链下段的底部分别设置第二链轨。第二链轨对输送链起支撑和导向作用,使输送链可在行程较长的情况下仍对相应的柱面切削机构和锥面切削机构保持较高输送精度。

(2)顶压机构

在输送链上方,布置一套由链条驱动循环往复运行的顶压机构。该机构主要包括顶压器20、驱动链21、顶压导轨23和第一链轨22等。

顶压器是顶压机构的关键部件,结构如图4所示,主要有顶压基座20-1、顶压滑杆20-2、顶压弹簧20-3、顶压滚轮20-4、螺柱20-5、压簧20-6、锥套20-7等组成。

顶压基座上的第一方孔与顶压滑杆配合,即顶压滑杆可在顶压基座中心孔中上下滑动。顶压滑杆的上端加工有第一轮座20-8,第一轮座内装配有一个顶压滚轮。顶压滑杆的下端与螺柱通过螺纹联接紧固。螺柱与锥套之间套入压簧,通过焊合等方式联接紧固。

安装顶压滑杆时,需套入顶压弹簧,并且使顶压弹簧压在第一轮座和顶压基座底部之间。因此,推动顶压滚轮时,可克服顶压弹簧的弹簧力使顶压滑杆上下移动。

如图4所示,顶压基座与驱动链的连接处设有第一链板支座20-9,第一链板支座呈直角支架状,第一链板支座的一侧边与驱动链连接,第一链板支座的另一侧边通过螺钉与顶压基座固定连接。顶压器等间距安装在两条平行的驱动链上,而且顶压器的间距与定位盘机构的安装间距保持一致。每个顶压器的顶压基座两侧各有两个安装螺孔,通过螺钉固定在两侧驱动链的第一链板支座上。

顶压机构中,驱动链呈循环的连续输送式结构,驱动链的两端分别设置第一链轮24,两个第一链轮之间,靠近椰青侧的驱动链段为驱动链下段,远离椰青侧的驱动链段为驱动链上段,顶压导轨设于驱动链下段的内侧;顶压导轨朝向驱动链下段的一侧为外凸的第一曲面,顶压器在驱动链的带动下沿第一曲面进行运动。

顶压机构还设有第一链轨,驱动链下段和驱动链上段的底部分别设置第一链轨。

顶压机构运行时,两条平行驱动链带动顶压器往复循环运行,运行方向如图示箭头所示。驱动链与输送链的运行线速保持一致,即顶压器与定位盘机构同步运行,上下一一对应。

(3)切割机构

对椰青进行端部切割的执行机构采用一套独立动力的电动锯齿刀26,其刀刃在动力驱动下可作直线式高频往复运动。电动锯齿刀固定安装在定位盘机构运行经过的位置,其刀刃横跨输送链上方,并与输送链前进方向形成一定的夹角(见图3所示)。电动锯齿刀的高度位置可调节,保证其刀刃的平面处于定位盘机构中针锥上方合适的高度(见图2所示)。而电动锯齿刀的具体结构则采用传统结构的电动锯齿刀即可。

(4)果体端部切割装置的工作原理

当已被切削成型外侧圆柱面和圆锥顶的椰青随定位盘机构进入顶压导轨所形成的顶压区域时,椰青上部的顶压器刚好运行至其上方,一一对应于椰青顶部,并且一起同步运行。

如图2所示,在由右至左的运行过程中,顶压器运行经过逐渐顶压导轨,定位盘机构运行逐渐经过顶升导轨,各自的滚轮分别沿接触的对应导轨轨迹运行,依次经过第一位置点①、第二位置点②、第三位置点③、第四位置点④和第五位置点⑤,各位置点的工作状况如下:

第一位置点①至第二位置点②:定位盘机构逐渐接近顶升导轨。在这一过程,顶压器进入顶压导轨,其上的顶压滚轮贴合顶压导轨进行滚动。顶压滚轮沿顶压导轨的曲线由最高点运行至最低点(即第一曲面外凸处),推动顶压滑杆克服顶压弹簧的弹簧力,通过螺柱、压簧使锥套向下运动,压合椰青锥顶部。

第二位置点②至第三位置点③:定位盘机构进入顶升导轨,其定位盘滚轮贴合顶升导轨进行滚动。定位盘滚轮沿顶升导轨曲线由最低点运行至最高点(即第二曲面外凸处)的过程中,形成一个向上的推动力,使定位盘滑杆克服定位盘弹簧的弹簧力,带动顶圈向上运动,从而推动椰青脱离针锥而上升。与此同时,顶压器的顶压滚轮沿顶压导轨曲线由最低点向最高点运行(即逐渐远离第一曲面外凸处),致使其上的锥套在顶压弹簧的弹簧力作用下向上移动。

定位盘机构中顶圈的上升运动,与顶压器中锥套的上升运动是同步进行的,确保椰青在脱离针锥后的上升过程,始终被稳固的夹持在顶圈和锥套之间。

第三位置点③至第四位置点④:椰青被稳定的夹持在顶圈和锥套之间,保持固定的高度,向前运行并经过电动锯齿刀26,其端部被横向布置的刀刃切割,形成完全断裂的切割缝31。

第四位置点④至第五位置点⑤:定位盘滚轮沿顶升导轨的曲线由高点运行至低点(即逐渐远离第二曲面外凸处),直至脱离顶升导轨,致使其上的顶圈在定位盘弹簧的弹簧力作用下,带动椰青下降复位。与此同时,顶压器的顶压滚轮脱离顶压导轨,锥套复位。

第五位置点⑤之后:定位盘机构进入第二链轮28的回转位,装载其上的椰青向下跌落,椰青的端部分离,通过卸料导板27可分别卸出椰青成品29和椰青端部30。

上述过程循环往复,反复进行,依次连续切割运行中的椰青。

如上所述,便可较好地实现本发明,上述实施例仅为本发明的较佳实施例,并非用来限定本发明的实施范围;即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰,都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

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