一种变径冲击插切式环形香蕉落梳装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种变径冲击插切式环形香蕉落梳装置，包括升降架以及至少三个切削单元，所述升降架具有工作台以及用于提升和降低所述工作台的升降机构，切削单元呈环形布置于工作台上；切削单元包括平行四边形机构、落梳刀组以及刀组同步控制器；本发明的升降机构具有冲击效果，在进行香蕉落梳时，当果柄接触硬质刀片或软质刀片时，通过控制转轮的回转可实现硬质刀片和软质刀片冲击插切香蕉果柄，达到去轴落梳的目的且可提升切口质量、减少落梳时间、提高效率。
【专利说明】一种变径冲击插切式环形香蕉落梳装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种农业机械，特别涉及一种变径冲击插切式环形香蕉落梳装置。
【背景技术】
[0002]目前，国内外在香蕉产后处理环节中机械化应用水平相对较低，尤其在香蕉落梳环节中均采用手工落梳方法，由于香蕉具有不易贮存和易受机械损伤等特点，香蕉产后处理作业要求人力劳动集中，且劳动强度大。目前，世界香蕉产业正进入一个由传统产业转变为现代产业的重大历史阶段，在香蕉产后处理作业方面处于机械化发展关键时期，随着人工费用不断上涨，造成香蕉产品加工成本越来越高。手工应用的插切式去轴落梳刀具有适应性差、操作不便、不能进行整串香蕉逐梳去轴落梳等缺点。造成香蕉产后处理效率偏低，加工周期长，劳动力集中，劳动强度大，香蕉表面机械损伤严重，影响香蕉的整体美观性，增大了微生物病害的发病率。随着香蕉索道货运系统的建立与香蕉产后处理机械化水平不断提闻，急需研制出机械化整串逐梳去轴落梳的机械装备。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是:提供一种成本低、操作简便、适应性强、能对整串香蕉逐梳去轴落梳、处理效率高、加工周期短、劳动强度低、香蕉表面无机械损伤的变径冲击插切式环形香蕉落梳装置。
[0004]本发明的目的通过下述技术方案实现:一种变径冲击插切式环形香蕉落梳装置，包括升降架以及至少三个切削单元，所述升降架具有工作台以及用于提升和降低所述工作台的升降机构，切削单元呈环形布置于工作台上；
[0005]切削单元包括平行四边形机构、落梳刀组以及刀组同步控制器；
[0006]落梳刀组包括硬质刀片和两软质刀片，两软质刀片的一端分别铰接在硬质刀片上;
[0007]所述平行四边形机构包括刀座、刀具安装头以及两个上下设置的连杆，刀座固定于工作台上，两个连杆两端分别铰接于刀座和刀具安装头上，所述硬质刀片安装于刀具安装头上并且朝上伸出；
[0008]相邻两切削单元的软质刀片的另一端相互铰接在一起形成刀组环抱结构；
[0009]刀座上具有导向槽，其中一连杆与刀座铰接部的外壁为齿面；刀组同步控制器包括刀组同步控制环和复位弹簧，刀组同步控制环内环面上具有同步齿，刀组同步控制环穿过每个导向槽并且所述同步齿与齿面相啮合，所述复位弹簧设置于刀组同步控制环下方对刀组同步控制环进行顶推复位或复位弹簧设置于刀组同步控制环上方对刀组同步控制环进行牵拉复位。
[0010]优选的，所述工作台上开设有第一落杆孔，所述切削单元绕第一落杆孔环形设置。
[0011]优选的，所述升降机构包括齿条、导向杆、动力系统、传动轴以及齿轮，齿条和导向杆分别固定连接于工作台下方，动力系统通过传动轴驱动齿轮，齿轮与齿条相啮合构成齿轮齿条机构组。
[0012]优选的，所述动力系统包括转轮以及手柄，转轮中心与传动轴连接，手柄与转轮偏心连接。
[0013]优选的，还包括从动轴以及同步传动机构,所述传动轴通过所述同步传动机构与从动轴连接，所述齿轮齿条机构组为四个，每一个齿条对应连接一个齿轮，其中两个齿轮设置于传动轴上，另外两个齿轮分别设置在从动轴上。
[0014]优选的，还包括设置于工作台下方的基台以及设置于所述基台上的两对轴承座，所述传动轴和从动轴分别连接在两对轴承座上，基台对应工作台的第一落杆孔的位置开设有第二落杆孔。
[0015]优选的，所述四个齿条分别设置在工作台的四个边角位置上，所述导向杆上套装有直线轴承，导向杆穿过基台，直线轴承固定设置于基台上。
[0016]优选的，所述每两软质刀片的铰接处呈V形，两软质刀片间的夹角为30-180°。
[0017]优选的，所述硬质刀片有0-30°的安装倾角、0-30°的落梳倾角以及0-30°的刀具刃口角。
[0018]优选的，所述切削单元为3-10个。
[0019]本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0020]1、本发明的升降机构具有冲击效果，在进行香蕉落梳时，当果柄接触硬质刀片或软质刀片时，通过控制转轮的回转可实现硬质刀片和软质刀片冲击插切香蕉果柄，达到去轴落梳的目的且可提升切口质量、减少落梳时间、提高效率。整个香蕉落梳过程速度快，效率高，能耗小，落梳效果良好，可以在香蕉园及附近有限的条件下使用。本发明在进行香蕉落梳时可实现落梳刀直径根据穗杆直径的变化而自由调节，实现直径自适应。本发明还具有整体结构紧凑，质量轻，方便移动，操作安全省力等优点。
[0021]2、本发明的落梳刀组构成的刀组环抱结构包络了整个穗杆圆周，在进行香蕉落梳时可避免漏切，实现整串香蕉逐梳去轴落梳，适应范围广，可适应不同品系、不同长势的整轴香蕉的逐梳去轴落梳。
[0022]3、本发明进行的香蕉落梳能保证落梳效果，该落梳刀进行香蕉落梳时，不接触、不碰撞香蕉果指、不出现切散香蕉果梳，也不出现落梳后香蕉切口处表皮撕拉，实现落梳切口平整、光滑、不需要进行二次处理，使得香蕉落梳后符合市场上批发零售的具体要求，可有效减少香蕉表面损伤，减少微生物病害的发病率，提高香蕉的整体美观性。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本发明的结构示意图。
[0024]图2是本发明硬质刀片的结构示意图。
[0025]图3是图2的侧向视图。
[0026]图4是本发明的软质刀片的结构示意图。
[0027]图5是本发明的刀组环抱结构的示意图。
[0028]图6是本发明的外壁为齿面的连杆结构示意图。
[0029]图7是本发明外壁为齿面的连杆与刀组同步控制环内环面上的同步齿啮合的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0031]实施例一:
[0032]一种变径冲击插切式环形香蕉落梳装置，包括升降架I以及至少三个切削单元，所述升降架I具有工作台3以及用于提升和降低所述工作台的升降机构，切削单元呈环形布置于工作台3上；
[0033]切削单元包括平行四边形机构、落梳刀组以及刀组同步控制器；
[0034]落梳刀组包括硬质刀片8和两软质刀片2，两软质刀片2的一端分别铰接在硬质刀片8上；
[0035]所述平行四边形机构包括刀座4、刀具安装头7以及两个上下设置的连杆9，刀座4固定于工作台3上，两个连杆9两端分别铰接于刀座4和刀具安装头7上，所述硬质刀片8安装于刀具安装头7上并且朝上伸出，相邻两切削单元的软质刀片2的另一端相互铰接在一起形成刀组环抱结构；优选的，所述硬质刀片8具有0-30°的安装倾角Φ、0-30°的落梳倾角β以及0-30°的刀具刃口角a。所述软质刀片2安装到硬质刀片8上，使用时受力弯曲。
[0036]刀座4上具有导向槽，其中一连杆9与刀座4铰接部的外壁为齿面；刀组同步控制器包括刀组同步控制环5和复位弹簧6，刀组同步控制环5内环面上具有同步齿，刀组同步控制环5穿过每个导向槽并且所述同步齿与齿面相啮合，所述复位弹簧6设置于刀组同步控制环5下方对刀组同步控制环5进行顶推复位或复位弹簧6设置于刀组同步控制环5上方对刀组同步控制环5进行牵拉复位。优选的，所述工作台3上开设有第一落杆孔10，所述切削单元绕第一落杆孔10环形设置。
[0037]优选的，所述切削单元为3-10个，具体的为5、6、7或8个切削单元，软质刀片2的数量为切削单元数的两倍；
[0038]所述升降机构包括齿条11、导向杆12、动力系统13、传动轴14以及齿轮15，齿条11和导向杆12分别固定连接于工作台3下方，动力系统13通过传动轴14驱动齿轮15，齿轮15与齿条11相啮合。优选的，所述动力系统13包括转轮16以及手柄17，转轮16中心与传动轴14连接，手柄17与转轮16偏心连接。
[0039]还包括从动轴18、同步传动机构19、设置于工作台3下方的基台21以及设置于所述基台21上的两对轴承座，所述传动轴14通过所述同步传动机构19与从动轴18连接，所述齿条11和齿轮15为四个，每一个齿条11对应连接一个齿轮15，其中两个齿轮15设置于传动轴14上，另外两个齿轮15分别设置在从动轴18上。优选的，所述同步传动机构19为同步带传动机构。所述四个齿条11分别设置在工作台3的四个边角位置上，所述导向杆12上套装有直线轴承20，导向杆12穿过基台21，直线轴承20固定设置于基台21上。
[0040]所述传动轴14和从动轴18分别连接在两对轴承座上，基台21对应工作台3的第一落杆孔10的位置开设有第二落杆孔。
[0041]所述每两把软质刀片的铰接处呈V形，两把软质刀片间的夹角为30-180°。
[0042]本发明的工作过程及工作原理:利用人工或机械将香蕉穗杆一端夹紧，再将未夹持端放入本发明工作范围内，操作蕉穗轴向向下移动，当果柄接触硬质刀片或软质刀片时，通过控制转轮旋转，使得同步传动机构控制齿轮与齿条运动，在导向杆的作用下工作台带动切削单元向上快速移动，同时，在刀组同步控制环的作用下使得软质刀片和硬质刀片快速切割香蕉果柄，达到冲击插切的目的，冲击插切完成后，再反转转轮使得工作台回到初始位置。随着蕉穗的继续向下移动，软质刀片和硬质刀片可逐梳将香蕉果梳与穗杆进行分离，达到整串逐梳去轴落梳的目的。整个香蕉落梳过程速度快，效率高，能耗小，落梳效果良好，可以在香蕉园及附近有限的条件下使用。
[0043]刀组环抱结构由多个软质刀片和硬质刀片通过铰接构成，且每两把软质刀片的铰接处呈V形，即相邻的软质刀片组合成“V”字结构，在工作过程中通过采用平行四边形机构与刀组同步控制器控制“V”字结构的夹角大小来控制刀组环抱结构内部圆周大小，以实现根据穗杆直径自适应变直径目的，即在进行香蕉落梳时可实现刀组环抱结构直径根据穗杆直径的变化而自动调节，实现直径自适应而达到香蕉整串逐梳去轴落梳。
[0044]硬质刀片和软质刀片之间通过铰接构成可变直径的刀组环抱结构；刀座、刀具安装头、两个连杆构成平行四边形机构，控制刀组环抱结构进行直径变化；刀组同步控制环与两个连杆之一相啮合，使得各切削单元同步运动即使得刀组同步控制环具有同步运动，使得刀组环抱结构变直径时，其刀组环抱结构保持圆形。复位弹簧与刀组同步控制环连接，使得刀组同步控制环具有向上运动的趋势，从而达到控制刀组环抱结构向内夹紧的作用；同时工作过程中，通过复位弹簧调节刀组同步控制环来控制落梳刀组的运动，从而调节刀组环抱结构包络圆周的大小。
[0045]多个齿轮与齿条构成齿轮齿条机构组，多个导向杆与直线轴承构成直线运动控制组，同步传动机构使从动轴和传动轴转速、转向相同，能够实现齿轮齿条机构组同步运动，保证工作台平稳上下运动。具体的，导向杆顶端固定在工作台下，末端不固定，导向杆可以在直线轴承内部沿直线轴承轴线方向移动，且摩擦力很小，直线轴承固定在机架上，使得导向杆的运动方向垂直，从而达到控制工作台的运动方向与香蕉穗杆轴线方向一致的目的。齿轮分别固定在传动轴与从动轴上，齿条顶端固定在工作台下，末端不固定。通过同步传动机构与直线运动控制组的作用，齿轮齿条机构组中各齿条运动的速度、方向与位移大小保持一致，从而使得刀组环抱结构即硬质刀片和软质刀片能够在穗杆轴线方向平稳运行，且速度大小、方向可控。
[0046]转轮可通过人力或机械动力带动旋转，通过调节转轮的转角、转速与方向可以控制工作台的位移、移动速度与方向。
[0047]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种变径冲击插切式环形香蕉落梳装置，其特征在于:包括升降架以及至少三个切削单元，所述升降架具有工作台以及用于提升和降低所述工作台的升降机构，切削单元呈环形布置于工作台上； 切削单元包括平行四边形机构、落梳刀组以及刀组同步控制器； 落梳刀组包括硬质刀片和两软质刀片，两软质刀片的一端分别铰接在硬质刀片上； 所述平行四边形机构包括刀座、刀具安装头以及两个上下设置的连杆，刀座固定于工作台上，两个连杆两端分别铰接于刀座和刀具安装头上，所述硬质刀片安装于刀具安装头上并且朝上伸出； 相邻两切削单元的软质刀片的另一端相互铰接在一起形成刀组环抱结构； 刀座上具有导向槽，其中一连杆与刀座铰接部的外壁为齿面；刀组同步控制器包括刀组同步控制环和复位弹簧，刀组同步控制环内环面上具有同步齿，刀组同步控制环穿过每个导向槽并且所述同步齿与齿面相啮合，所述复位弹簧设置于刀组同步控制环下方对刀组同步控制环进行顶推复位或复位弹簧设置于刀组同步控制环上方对刀组同步控制环进行牵拉复位。
2.根据权利要求1所述的一种变径冲击插切式环形香蕉落梳装置，其特征在于:所述工作台上开设有第一落杆孔，所述切削单元绕第一落杆孔环形设置。
3.根据权利要求1或2所述的一种变径冲击插切式环形香蕉落梳装置，其特征在于:所述升降机构包括齿条、导向杆、动力系统、传动轴以及齿轮，齿条和导向杆分别固定连接于工作台下方，动力系统通过传动轴驱动齿轮，齿轮与齿条相啮合构成齿轮齿条机构组。
4.根据权利要求3所述的一种变径冲击插切式环形香蕉落梳装置，其特征在于:所述动力系统包括转轮以及手柄，转轮中心与传动轴连接，手柄与转轮偏心连接。
5.根据权利要求3所述的一种变径冲击插切式环形香蕉落梳装置，其特征在于:还包括从动轴以及同步传动机构，所述传动轴通过所述同步传动机构与从动轴连接，所述齿轮齿条机构组为四个，每一个齿条对应连接一个齿轮，其中两个齿轮设置于传动轴上，另外两个齿轮分别设置在从动轴上。
6.根据权利要求5所述的一种变径冲击插切式环形香蕉落梳装置，其特征在于:还包括设置于工作台下方的基台以及设置于所述基台上的两对轴承座，所述传动轴和从动轴分别连接在两对轴承座上，基台对应工作台的第一落杆孔的位置开设有第二落杆孔。
7.根据权利要求6所述的一种变径冲击插切式环形香蕉落梳装置，其特征在于:所述四个齿条分别设置在工作台的四个边角位置上，所述导向杆上套装有直线轴承，导向杆穿过基台，直线轴承固定设置于基台上。
8.根据权利要求1所述的一种变径冲击插切式环形香蕉落梳装置，其特征在于:所述每两软质刀片的铰接处呈V形，两软质刀片间的夹角为30-180°。
9.根据权利要求1所述的一种变径冲击插切式环形香蕉落梳装置，其特征在于:所述硬质刀片有0-30°的安装倾角、0-30°的落梳倾角以及0-30°的刀具刃口角。
10.根据权利要求1所述的一种变径冲击插切式环形香蕉落梳装置，其特征在于:所述切削单元为3-10个。
【文档编号】A01D46/00GK104126369SQ201410314515
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】段洁利, 朱正波, 杨洲 申请人:华南农业大学