用于使腰果脱壳的改进系统及其方法与流程

本发明大体上涉及腰果脱壳机器或者用于使坚果脱壳的系统和方法，更具体地，本发明涉及具有用于使腰果脱壳的定制蒸汽蒸煮、爆开、撕裂和壳分离机构的改进系统，并且本发明还涉及具有用于使腰果脱壳的定制蒸汽蒸煮、爆开、撕裂和壳分离机构的改进方法。

背景技术：

最关键和最重要的步骤是腰果的质量取决于其的腰果脱壳，因为完整的果仁被认为是腰果的具有商业价值的部分。因此，开发了许多从腰果壳中提供完整的果仁的发明。少数的专利如gb727798和us2806501通过保持蒸汽处理压力或温度来执行脱壳操作，尽管蒸汽处理压力或温度是预设的，但是通过退壳可能会对内部的整个果仁造成损坏，因为缺乏基于各个分析对腰果的蒸汽处理所需的温度或压力而进行的精确测量，这不能保证使完整的果仁退壳，因此效率较低。随着技术的进步，给硬坚果脱壳已经发展到提供了具有用于执行脱壳操作的切割刀片的自动和机械的坚果脱壳机。因此，名称为“全自动腰果破壳机(fullautomaticcashewhullbreakingmachine)”的中国公开no.cn104643257、名称为“nutshellingmachine”的us3774526、名称为“apparatusfortreatingnutsorthelike”的us4321865这三个发明具有用刀片对壳进行不受控制切割的主要缺点，导致内部果仁的严重损坏，并且缺少果仁与壳的自动分离，降低了机器效率。名称为“nutshellingmachine”的us4793248公开了脱壳机，其中，最初基于尺寸和基于组的类型对腰果进行分级，该机器使用用于在腰果上产生冲力的不同的盘来破开腰果以将果仁与壳分离。该机器的具有不单独对任何腰果的适当冲击进行分析的主要缺点，从而使机器效率较低。名称为“anautomaticcashewnutde-shellingmachine”的wipo公开no.wo2015059720公开了一种机器，该机器包括具有带轮和刀片的单元，该单元运载定向的腰果以进行脱壳操作，其中，存在在腰果的开裂处将腰果剥开的两个可调节刀片。机器的主要缺点是即使机器包括用于脱壳的感测轮，但是机器缺少实时精确地确定腰果上的切口深度的任何适当的感测或监测机构或系统，从而由于这种不受控制的脱壳机构在脱壳的同时没有保持高的未损坏率和完整的果仁，使机器效率较低。

根据我们的发现，大多数现有脱壳技术的显著缺点是不受控制的蒸汽处理过程，忽略了在对腰果进行蒸汽处理时每个腰果的蒸汽处理要求的变化，缺乏在脱壳时对切割刀片的活动的监测和控制，导致产生不期望的损坏的果仁。此外，除了这些缺点之外，还缺乏任何有效的自动壳分离机构，该自动壳分离机构在自动脱壳之后将腰果壳和果仁分离，以消除高成本事件的劳动依赖。

因此，非常需要提供用于使腰果脱壳的改进系统和用于使腰果脱壳的改进方法，从而消除现有腰果脱壳技术的所有上述缺点。

技术实现要素：

本发明认识到并解决了现有的腰果脱壳机/系统和腰果脱壳方法的各种缺点和不足，以提供具有用于使腰果脱壳的定制蒸汽蒸煮、爆开、撕裂和壳分离机构的改进系统，该改进系统在对各个腰果进行受控的蒸汽处理之后使腰果脱壳。本发明还提供了具有用于使腰果脱壳的定制蒸汽蒸煮、爆开、撕裂和壳分离机构的改进方法，以便以更精确的方式产生具有商业价值的高质量的完整的腰果仁。用于使腰果脱壳的改进系统在腰果进行爆开、撕裂以及壳分离之前基于各个腰果的不同外部和内部特性提供了各个腰果的定制/受控的蒸汽处理，通过避免使腰果的太过软化而显著地使改进系统能够实现精确地爆开和精确地撕裂每个腰果，最终提供更高百分比的完整的果仁作为最终产品。此外，改进系统还提供了用以将腰果仁与腰果壳分离的壳分离机构，从而降低了劳动强度。本发明还公开了具有用于使腰果脱壳的定制蒸汽蒸煮、爆开、撕裂和壳分离机构的改进方法的构造/结构变型。改进系统的构造/结构变型共有基本上本发明的所有部件/特征或本发明的机构，并且改进系统的所有这些部件以完全相同的顺序——即用于支撑位于主框架上或周围的所有部件的主框架、料斗、供给单元、分开(singulator)单元、主输送器(水平的或旋转的)、光学单元、定制蒸汽处理系统、定制爆开系统、定制撕裂系统、壳分离单元以及多个收集单元——进行布置。此外，该改进系统的所述基本上所有部件/特征或机构基本上以相同的方式运作，以完成所期望的结果/相同的最终产品(正确地脱壳并将腰果仁与腰果壳分离)，用于实现所述具有用于使腰果脱壳的定制蒸汽蒸煮、爆开、撕裂和壳分离机构的改进过程之目的。改进系统中的构造变型仅在于主输送器的结构布置，该主输送器在改进系统的一个结构布置中是水平输送器，并且该主输送器在改进系统的另一结构布置中是旋转的。

因此，下面描述的是本发明的几个目的：

本发明的主要目的是提供一种简单而精确的具有用于使腰果脱壳的定制蒸汽蒸煮、爆开、撕裂和壳分离机构的改进系统，该改进系统包括用于对每个腰果进行定制蒸汽蒸煮的定制蒸汽处理系统，其中，基于来自蒸汽处理系统的水分传感器的信号，总(master，主要)控制器基于预设的主数据，根据按照腰果的外部和内部特性的各个腰果的不同蒸汽需求，释放预设量的加压蒸汽，由此，这种经定制蒸汽处理的腰果使能够精确地抛开和精确地撕裂每个腰果，从而最终避免腰果仁的高破裂率，并且提供高百分比的基本上完整的果仁作为最终产品，此外，适用于对腰果进行蒸汽处理的这种定制蒸汽处理提供了具有高市场价值的高质量的果仁。

本发明的另一目的是提供一种改进系统，该改进系统包括专用控制供给单元和专用分开单元，该专用控制供给单元用于控制进入分开单元的供给速率，该专用分开单元运载来自供给单元的腰果，并且将腰果逐一地(一个接一个)放置在腰果舱上的适当的位置和定向中，从而引导其他系统，如蒸汽处理系统、爆开系统、撕裂系统和壳分离单元协同工作，以进行有效脱壳，而不损坏腰果的内部完整的果仁。

本发明的再一目的是提供一种改进系统，该改进系统包括光学单元，该光学单元包括多个可编程相机，该多个可编程相机在不同频率的电磁光谱如可见光、紫外线、红外线、x射线等下工作，用于基于外部和内部特性分别提高每个腰果的质量分析，从而精确地分析各个腰果来提高用于使腰果脱壳的改进系统的效率。

本发明的再一目的是提供一种改进系统，该改进系统是在改进系统中的每个光学活动单元处使用多个相机提高对每个腰果的精确分析的可靠性的多视觉系统，以用于提供精确的每个操作如精确的爆开、撕裂以及使果仁与腰果壳分离，最终导致产生具有商业价值的高质量的腰果仁。

本发明的另一目的是提供一种改进系统，该改进系统包括光学活动系统如具有多个相机的爆开系统、具有多个相机的撕裂系统、也具有一个或多个相机的壳分离单元，以便基于从所述相机到总控制器的实时信号进行有效分析来进行有效的相应操作。

本发明的再一目的是提供一种改进系统，该改进系统包括具有有效的受控爆开机构的独特的爆开系统，以提供用以撕裂的路径，其中，基于来自多个相机的实时信号和基于来自总控制器的经分析的输入，在精确的爆开点处爆开每个腰果，以便在天然裂开线处形成切口。

本发明的另一目的是提供一种改进系统，该改进系统包括具有专用撕裂机构的专用撕裂系统，该专用撕裂机构具有受控的旋转切割刀片和一组可调整的可移动钳，以精确地撕开每个单独腰果的腰果壳，其中，撕裂机构由总控制器基于来自多个相机的实时信号进行控制，这使能精确地撕裂每个腰果。

本发明的另一目的是提供一种改进系统，该改进系统包括具有至少一个或多个相机且具有全自动壳分离机构的专用壳分离单元，该全自动壳分离机构根据由壳分离单元的一个或多个相机向总控制器提供的实时信号进行工作，以便有效且自动地将腰果仁与腰果壳分离，不像大多数现有的腰果脱壳系统，在现有的腰果脱壳系统中，壳分离主要是手动进行，因此是既耗时又劳动密集的工作。

本发明的另一目的是提供一种改进系统，该改进系统包括分离收集单元，其中，在壳分离机构之后收集不同类别的腰果以及腰果壳，因此该系统有效地将完整的果仁、破碎或损坏的果仁以及分离的腰果壳收集在不同的收集单元中，这是极具时效的任务。

本发明的另一目的是提供一种改进系统，该改进系统是具有电子控制的基本机构如供给机构、蒸汽处理机构、爆开机构、撕裂机构以及壳分离的自动化系统，使得系统在生产高质量的腰果仁时能够高时效性的。

本发明的另一目的是提供一种改进系统，以提供通过基于不同的预限定的参数一个坚果接一个坚果地精确地分析各个腰果而用于使腰果脱壳的定制蒸汽蒸煮、爆开、撕裂和壳分离机构，因此，该方法在腰果脱壳产出率高的情况下是快速且具有时效性的，而且，由于其不依赖劳动的性质——略过用于处理该方法的任何操作的技术劳动需求，该改进方法是精确的、高度可靠的以及用户友好的。

当参照附图阅读时，根据本发明的各种实施方案的下面的描述，将最佳地理解本发明的上述及其他目的、特征和优点，并且对本发明的实施方案进行说明的附图仅仅是出于说明之目的的示例性附图，并且不应被解释为限制性的。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施方案的具有用于使腰果脱壳的定制蒸汽蒸煮、爆开、撕裂和壳分离机构的改进系统的等轴侧视图，该等轴侧视图示出了在改进系统中布置的不同部件的整个组件。

图2是根据本发明的第一实施方案的水平主输送器的详细等轴侧视图，示出了该水平主输送器的构成部件。

图3是根据本发明的第一实施方案的定制蒸汽处理系统的详细等轴侧视图，示出了该定制蒸汽处理系统的构成部件。

图4是根据本发明的第一实施方案的爆开系统的详细等轴侧视图，示出了该爆开系统的构成部件。

图5是根据本发明的第一实施方案的单独的爆开单元的详细等轴侧视图，示出了该爆开单元的构成部件，显示了单独的爆开单元在爆开各个腰果时不同部件的布置。

图6是根据本发明的第一实施方案的撕裂系统的详细等轴侧视图，示出了该撕裂系统的构成部件。

图7是根据本发明的第一实施方案的撕裂单元的详细等轴侧视图，示出了该撕裂单元的构成部件，显示了单独的撕裂单元在撕裂各个腰果时不同部件的布置。

图8是根据本发明的第一实施方案的壳分离单元的详细等轴侧视图，示出了该壳分离单元的构成部件，显示了壳分离单元在将腰果仁与腰果壳分离时不同部件的整体布置。

图9是通过集中于根据本发明的第一实施方案的改进系统的电子控制性质示出了改进系统的不同的非限制性部件的框图。

图10是根据第二实施方案的具有用于使腰果脱壳的定制蒸汽蒸煮、爆开和撕裂机构的改进系统的等轴侧细节视图，详细地示出了具有一些构造变化的改进系统的不同部件的整体布置。

具体实施方式

现参照用于示出了本发明的非限制性实施方案的示例性附图，将以非常详细的方式描述本发明。

如本文所用，术语“腰果(cashewnut)”和“腰果(cashew)”可互换使用，并且这两个术语均是指具有壳的腰果(未加工的腰果-rcn)。

如本文所用，术语“腰果舱”是指将单独的腰果稳固地保持在单独的腰果舱(腰果杯)中的适当的位置和定向中的保持机构。

如本文所用，系统中引用的“主输送器”应始终被理解为在其上安装有多个腰果舱阵列的“主输送器”，其中，单独的腰果被放置在各个腰果舱中，并且为了本发明之目的，每当述及“主输送器”从系统的一个部件到另一部件的移动时，“主输送器”的移动默认情况下都应理解为保持腰果的腰果舱杯的移动。“主输送器”可以是“水平主输送器”或“旋转主输送器”。

如本文所用，术语“外部和内部特性”应指包括但不限于下述项的特性：尺寸、形状、表面性质、壳轮廓、壳厚度、果仁最外面与壳的内侧之间的距离或任何其他可能的外部和内部特性。

如本文所用，术语“光学单元”包括“多个相机”和“多个光源”，其中，光源是用以确保增强对每个腰果的表面分析的特定光源。术语“多个相机”是指为了本发明之目的而根据本发明的需求编程的“多个可编程相机”。这些相机可以是“常规显色”相机或“多光谱”相机。术语“多光谱”相机可以在不同频率的电磁光谱如可见光、紫外线、红外线(ir)、x射线等下工作，以用于基于外部和内部特性增强对腰果的分析。

如本文所用，术语“蒸汽控制机构”可以具有打开/关闭阀或隔膜或翻板阀(flap，活板)或属于本发明范围内的任何其他可能的元件，并且术语的含义不应仅限于控制在蒸汽处理杯中的蒸汽。

如本文所用，术语“爆开”是指“打开腰果的头与节点(knot)之间的区域”，以在腰果的最薄弱部分的自然裂开线处形成切口，并且所述区域是“精确的爆开区域”，而“腰果的头”是指腰果的“精确爆开点”。

如本文所用，术语“总控制器”是指可编程控制装置，该可编程控制装置存储与不同腰果的外部和内部特性相关的预设的主数据。光学单元的多个相机使用该预设的主数据来决定存在于光学单元中的每个腰果的类别，并且定制蒸汽处理系统的水分传感器将该预设的主数据进行比较以决定所需的预设量的加压蒸汽和预设的温度，还决定是需要对存在于定制蒸汽处理系统中的每个腰果进行完全的蒸汽处理还是仅需要对存在于定制蒸汽处理系统中的每个腰果的较弱纤维处进行蒸汽处理。改进系统的其他部件如供给单元、爆开系统、撕裂系统和壳分离单元通过从多个供给传感器以及分别用于腰果的精确爆开点、腰果的精确撕裂点以及壳与果仁分离的爆开系统的多个相机、撕裂系统的多个相机以及壳分离单元的一个/多个相机处接收的实时数据/信号来与总控制器耦接，从而使所有所述部件同步以实现有效的功能。

如本文所用，根据蒸汽处理单元的“上输送器-1”的速度、爆开单元的“上输送器-2”的速度以及撕裂单元的“上输送器-3”的速度相对地控制“主输送器”的速度，以便与“主输送器”的速度同步，用于以有效的方式分别进行不同的操作，如对腰果进行定制蒸汽处理、爆开和撕裂。

参考图1，根据本发明的第一实施方案，该图是具有用于使腰果脱壳的定制蒸汽蒸煮、爆开、撕裂和壳分离机构的改进系统的等轴侧视图。图1更清楚地示出了针对改进系统的整个组件的若干部件的构造和关系，其中，主输送器是水平布置的。改进系统包括：至少一个主框架(40)；至少一个料斗(39)；至少一个供给单元(42)；至少一个分开单元(43)；至少一个水平主输送器(46)，在该主输送器上安装有多个腰果舱阵列；至少一个光学单元(44)；至少一个定制蒸汽处理系统(45)；至少一个爆开系统(47)；至少一个撕裂系统(48)；至少一个壳分离单元(49)；至少一个总控制器；以及多个收集单元，来自该多个收集单元的几个收集单元被指示为收集单元-1(50)、收集单元-2(51)和收集单元-3(53)。

主框架(40)支撑改进系统的不同部件，不同部件布置在主框架上或主框架的周围，以便得到来自主框架的稳固支撑以及吸收振动。腰果被供给用于接收待脱壳的腰果的料斗(39)中。供给单元(42)与所述料斗(39)的下游连接以接收由于重力从料斗(39)掉入供给单元(42)的腰果。供给单元(42)耦接至多个供给传感器并且耦接至至少一个供给控制器。分开单元(43)连接至供给单元(42)，用于从供给单元(42)接收腰果。供给单元(42)的多个供给传感器感测从供给单元(42)释放到分开单元(43)中的腰果的供给速率，并且将同样的信号传送至总控制器，因为供给控制器也是耦接至总控制器的，该总控制器通过供给控制器系统地控制穿过供给单元(42)进入分开单元的腰果的供给速率。水平主输送器(46)安装在主框架(40)上。水平主输送器(46)具有安装在水平主输送器(46)上的多个腰果舱阵列。每个腰果舱阵列包括多个腰果舱。分开单元(43)运载来自供给单元(42)的腰果以将腰果分开，腰果以期望且预设的位置和定向由分开单元(43)进一步地放置在主输送器(46)的腰果舱中。由于每个腰果舱专用的腰果保持机构，每个腰果舱将单独腰果适当且稳固地保持在期望的预设的位置和定向中。水平主输送器(46)从分开单元(43)连续地且水平地移动朝向光学单元(44)，其中，水平主输送器(46)的腰果暴露于光学单元(44)。光学单元(44)包括多个相机(图1中未示出)和多个光源(图1中未示出)。在光学单元(44)中，放置在各个腰果舱中的每个腰果由多个相机从多个侧面或多个角度进行查看，并且通过协同多个光源来捕获每个腰果的不同图像，基于不同的外部和内部特性分析和处理每个腰果的不同图像，该不同的外部和内部特性包括：尺寸、形状、质地、表面性质、壳轮廓、各个腰果的壳厚度以及果仁的最外面与壳的内侧之间的距离以及其他特性。

在处理图像数据之后，光学单元将与各个腰果的不同外部和内部特性的分析相关的信号传送至总控制器。此外，具有外部和内部分析的腰果的水平主输送器(46)从光学单元(44)连续地且水平地移动至定制蒸汽处理系统(45)中。定制蒸汽处理系统包括其中放置有多个蒸汽处理阵列的上输送器-1(图1中未示出)，其中，每个蒸汽处理阵列包括多个蒸汽处理单元，并且每个蒸汽处理阵列包括一个或多个水分传感器、在其内表面具有多个喷嘴的至少一个蒸汽处理杯。每个蒸汽处理单元的蒸汽处理杯通过蒸汽控制机构连接至蒸汽处理通道。当水平主输送器(46)到达定制蒸汽处理系统(45)时，定制蒸汽处理系统(45)的上输送器-1(图1中未示出)打开并作用在水平主输送器(46)的腰果上，其中，多个蒸汽处理阵列布置在上输送器-1上，其中，每个蒸汽处理阵列包括多个蒸汽处理单元。由于上输送器-1和水平主输送器(46)的受控速度，这两个输送器同步移动。一个蒸汽处理单元作用在水平主输送器(46)的单独的腰果上。每个蒸汽处理单元的一个/多个水分传感器感测并确定每个腰果的确切的壳水分含量、壳软度和蒸汽需求，因此，通过对应的多个蒸汽处理单元的蒸汽控制机构释放特定量的加压蒸汽来对每个腰果进行蒸汽蒸煮，该多个蒸汽处理单元由总控制器基于预设的主数据发信号通知。

此外，具有这些每个经定制蒸汽处理的腰果的水平主输送器(46)从定制蒸汽处理系统(45)连续地且水平地进入爆开系统(47)中，用于对每个腰果进行受控的爆开。爆开系统(47)包括其中布置有多个爆开单元阵列的上输送器-2(图1中未示出)，其中，每个爆开单元阵列包括多个爆开单元。另外，每个爆开单元包括至少一个相机和爆开机构。在每个爆开单元中，也可以在上输送器-2中存在多个相机，而非一个相机。由于上输送器-2和水平主输送器的受控移动，上输送器-2与水平主输送器(46)同步地移动，用于有效地爆开每个腰果。一旦这种具有每个经定制蒸汽处理的腰果的水平主输送器(46)到达爆开系统(47)，上输送器-2打开每个爆开单元处的爆开机构。一个爆开单元将作用于放置在水平主输送器(46)的单独的腰果舱中的一个腰果上。每个爆开单元的单独的相机持续地查看爆开单元的一个完整过程，并实时持续发送关于对应的爆开过程状态的实时信号至总控制器，总控制器决定精确的爆开点且发送信号至每个爆开单元的爆开机构以使用冲力在对应的腰果头部(该头部为具体爆开点)处给该对应的腰果加压，从而在该对应的腰果的天然裂开线处提供更精确的裂缝，以便于提供用于撕裂每个腰果的精确路径。

此外，具有放置在水平主输送器(46)的腰果舱上的经爆开的腰果的水平主输送器(46)从爆开系统(47)连续地且水平地移动至撕裂系统(48)。撕裂系统(48)包括其中布置有多个撕裂单元阵列的上输送器-3(图1中未示出)，其中，每个撕裂单元阵列包括多个撕裂单元。每个撕裂单元包括至少一个相机和至少一个撕裂机构。在每个撕裂单元中，也可以在上输送器-3中存在多个相机，而非一个相机。上输送器-3的速度和水平主输送器(46)的速度是同步的，以用于有效地撕裂每个腰果。当具有放置在腰果舱上的经爆开的腰果的水平主输送器(46)到达撕裂系统(48)时，上输送器-3打开在水平主输送器(46)的单独的腰果处的至少一个撕裂机构。一个单独撕裂单元的完整撕裂过程由放置在单独的撕裂单元中的一个相机查看，并且每个撕裂单元的每个相机持续地向总控制器发送关于对应撕裂机构的状态的实时信号。在接收到来自每个撕裂单元的相机的这种信号之后，每个撕裂单元的撕裂机构中所涉及的每个步骤均相应地由总控制器控制。随后，总控制器决定每个腰果的确切撕裂点，并处于每个腰果的精确撕裂点。在决定每个腰果的确切撕裂点时，总控制器又向对应的撕裂单元的每个撕裂机构发送实时信号，以将对应的腰果撕开到要求的深度，以便容易地分离完整的果仁，而不会对内部的完整的果仁造成任何损坏。基于来自每个撕裂单元的对应相机的实时信号来完全地控制撕裂机构，从而，在撕裂每个腰果时存在完全控制，其中对每个腰果进行受控深度的切割，这就导致损坏腰果的内部完整的果仁的机会可以忽略不计。此外，具有放置在水平主输送器(46)的腰果舱上的撕裂的腰果的水平主输送器(46)从撕裂系统(48)连续地且水平地移动至壳分离系统(49)。

壳分离单元(49)包括一个或多个相机和专用壳分离机构。在壳分离单元(49)中，每个撕裂的腰果由壳分离单元(49)的一个或多个相机查看和分析，以持续地向总控制器发送关于撕裂的腰果相对于总控制器的位置的实时信号，该总控制器在接收到来自壳分离单元(49)的一个或多个相机的这种实时信号时，随后将信号又发送至壳分离单元(49)的壳分离机构，以作用于每个腰果来使腰果仁与腰果壳分离。分离的腰果仁和腰果壳的这种混合物自动地分离/分割成腰果仁和腰果壳，该腰果仁和腰果壳分别被收集在至少两个收集单元中，如图1中所示的收集单元-1(50)和收集单元-2(51)。整个壳分离机构完全由总控制器基于来自壳分离单元(49)的一个或多个相机的实时信号进行控制。

参考图2，根据本发明的第一实施方案，该图是水平主输送器的详细等轴侧视图，示出了水平主输送器的构成部件，其中，该输送器是图1的改进系统的部件之一。如图所示，水平主输送器(46)安装在主框架(40)上。多个腰果舱阵列安装在水平主输送器(46)上。每个这种阵列都具有多个腰果舱。一个这种腰果舱由附图标记41表示。每个腰果舱(41)包括两个部件，即，下部部件是固定在水平主输送器(46)上的腰果杯保持件，以及腰果杯舱的上部件是固定以接收单个腰果的腰果杯。每个腰果舱(41)具有专用保持机构，以将每个腰果单独且稳固地保持在期望且预设的位置和定向中。水平主输送器(46)持续地、连续地且水平地穿过图1的改进系统的不同部件，即光学单元、定制蒸汽处理系统、爆开系统、撕裂系统和壳分离单元，以用于改进系统的每个部件的同步操作来实现有效的功能。控制水平主输送器(46)的速度和全部三个上输送器即上输送器-1、上输送器-2和上输送器-3的速度，用于实现容易的同步。

参考图3，根据本发明的第一实施方案，该图是定制蒸汽处理系统的详细等轴侧视图，示出了该定制蒸汽处理系统的构成部分。定制蒸汽处理系统包括其中放置有多个蒸汽处理阵列的上输送器-1(81)，其中，每个蒸汽处理阵列包括多个蒸汽处理单元。每个蒸汽处理单元包括一个或多个水分传感器、在其内表面具有多个喷嘴(86)的至少一个蒸汽处理杯(80)，并且每个蒸汽处理杯通过蒸汽控制机构(84)连接至蒸汽处理通道(83)。来自多个蒸汽处理单元的几个蒸汽处理单元示出为蒸汽处理单元-1(91)、蒸汽处理单元-2(92)和蒸汽处理单元-3(93)。由于水平主输送器(46)与上输送器-1(81)的同步，上输送器-1(81)被启动并打开，并且蒸汽处理系统的一个蒸汽处理单元作用在放置在一个腰果舱上的一个腰果上。在感测到每个腰果的腰果壳中存在的水分之后，水分传感器向总控制器发送关于对应腰果的确切的壳水分含量、壳软度和蒸汽需求的信号，因为每个腰果壳内存在的水分直接与用于腰果壳的恰当脱壳所需施加的蒸汽压力有关，总控制器基于预设的主数据通过蒸汽控制机构来控制在特定时间段内所需特定量的加压蒸汽到对应腰果上的释放，以进行定制蒸汽蒸煮，该蒸汽控制机构包括例如阀或隔膜或翻板阀等。壳的厚度将根据腰果的尺寸变化，因此，总控制器将该数据与预设的主数据进行比较，以决定使对应的腰果软化可能需要的加压蒸汽的量，以通过确保每个腰果不存在蒸汽不足或蒸汽过多来对对应腰果进行定制蒸汽处理。一旦蒸汽处理过程开始，每个蒸汽处理单元的一个或多个水分传感器确定腰果舱中占用的蒸汽量，相应地，总控制器随后可以根据每个腰果(85)的不同的蒸汽需求，通过打开或关闭保持在对应的腰果舱(82)处的对应蒸汽控制机构来控制用于各个腰果舱的加压蒸汽的释放。由于每个蒸汽处理杯中存在多个喷嘴，所以容易维持每个腰果的定制蒸汽处理。实施每个腰果的定制蒸汽处理，使得将能够进行容易且精确的爆开和撕裂过程。蒸汽处理过程可以是完全的蒸汽处理或对腰果的较弱纤维进行的蒸汽处理，这引导了有效的爆开和撕裂过程，用于使腰果仁与腰果壳容易分离。蒸汽处理系统的每个蒸汽处理单元具有范围在150℃至450℃之间的预设温度以及范围在5kg/cm²至10kg/cm²之间的预设压力，用于根据蒸汽需求的变化在预设的时间段内进行每个腰果的定制蒸汽蒸煮。

参考图4，根据本发明的第一实施方案，该图是爆开系统的详细等轴侧视图，更清楚地示出了爆开系统的不同部件。爆开系统包括其中布置有多个爆开单元阵列的上输送器-2(64)，其中，每个爆开单元阵列包括多个爆开单元。另外，每个爆开单元包括至少一个相机和爆开机构。几个爆开单元被示出为爆开单元-1(61)、爆开单元-2(62)、爆开单元-3(63)。每个爆开单元(61、62或63)包括至少一个相机和至少一个爆开机构。随着具有所有经定制蒸汽处理的腰果的主输送器(46)的持续且连续的移动，线性主输送器到达爆开系统以与上输送器-2(64)同步，随即上输送器-2(64)被激活并打开至少一个在一个单独的腰果处的爆开机构。当持续地接收到来自每个爆开单元的单独的相机的实时信号时，总控制器测量每个腰果所需的爆开量并且通过向对应的爆开单元的爆开机构发送实时信号来激活爆开机构，以使用冲力在特定的爆开点(腰果的头部)处对其对应的腰果进行加压，以提供用于将腰果移出腰果的壳的更精确的切口。

参考图5，根据本发明的第一实施方案，该图是单个爆开单元的详细等轴侧视图，示出了构成部件。图5示出了在爆开单个腰果时，单独的爆开单元的不同部件的整体布置。每个爆开单元包括至少一个相机(103)和至少一个爆开机构。每个爆开机构作用在放置于单独的腰果舱的单独的腰果(105)上，该腰果舱示出为腰果杯(106)和腰果杯保持件(107)。每个爆开机构包括用以保持可移动杆(102)的保持件(101)、倒“v”形板(104)和推杆(108)。倒“v”形板(104)在腰果(105)的节点处保持腰果。推杆(108)和倒“v”形板(104)连接至可移动杆(102。倒“v”形板来到并坐落在腰果的节点上。每个爆开单元的相机(103)通过清晰地查看在爆开单元中的腰果来持续地获取腰果在爆开单元中的不同状态/位置的图像，并且向总控制器持续地发送关于对应的腰果(105)的状态的实时信号。在接收到来自每个爆开单元的相机(103)的实时信号之后，总控制器相应地测量腰果(105)所需的爆开量，并且决定每个腰果(105)的精确爆开点，在该精确爆开点处，总控制器又将实时信号发送至对应的爆开单元的对应爆开机构的推杆(108)，以使用冲力在精确的爆开点处对对应的腰果(105)进行爆开/按压/击打/加压，该精确的爆开点为腰果的头部与腰果的节点之间的区域，从而在腰果的天然裂开线处提供更精确的切口，以便于提供用于撕裂对应的腰果(105)的简单且精确的路径。每个爆开单元的爆开机构中涉及的每个步骤都由总控制器使用相机信号实时控制，以用期望的力来精确地爆开腰果(105)。

参考图6，根据本发明的第一实施方案，该图是撕裂系统的详细等轴侧视图，示出了构成部件。相应地，每个撕裂系统包括其中布置有多个撕裂单元阵列的上输送器-3(71)，其中，每个撕裂单元阵列包括多个撕裂单元。多个撕裂单元被示出为撕裂单元-1(72)、撕裂单元-2(74)和撕裂单元-3(75)。每个撕裂单元包括至少一个相机和至少一个撕裂机构。每个撕裂机构作用在一个腰果上，以将每个腰果撕开至所需的深度。

当具有经爆开的腰果的水平主输送器(46)从爆开系统连续地且水平地移动并到达撕裂系统以与上输送器-3(71)同步时；上输送器-3(71)打开至少一个在一个单独腰果处的撕裂机构，其中，撕裂过程通过一个撕裂单元的单个撕裂机构以受控方式发生在每个腰果处。上输送器-3(71)和水平主输送器(46)的速度同步，且被控制以进行有效的撕裂操作。

参考图7，根据本发明的第一实施方案，该图是单独的撕裂单元的详细等轴侧视图，示出了撕裂单元的构成部件以及在撕裂单个腰果时构成部件的布置。每个撕裂单元包括至少一个相机(211)和至少一个撕裂机构。一个撕裂机构作用在具有经爆开区域(207)的一个腰果(205)上。腰果被示出为放置在由腰果舱保持件(212)和可移动接合件(213)所保持的腰果舱(206)中。

每个撕裂机构包括可移动杆(201)、旋转切割刀片保持件(202)、旋转切割刀片(203)、用于保持一组可移动钳(209)的可移动钳保持件(210)、在该组可移动钳(209)通过可移动接合件(213)的下部交会点处的“v”形支撑件(208)。该组可移动钳(209)的设计使得可移动钳在其端部具有“v”形支撑件(208)，通过该“v”形支撑件稳固地保持腰果壳。“v”形支撑件(208)被设计成使得其为柔性的，从而改变它们之间的距离。“v”形支撑件(208)的这种柔性使“v”形支撑件能够稳固地保持不同尺寸的腰果壳。旋转切割刀片(203)具有不同的自由度，其中，旋转切割刀片可以自由地竖向移动，并且使用相机(211)引导旋转切割刀片(203)和可移动钳(209)的移动，并且它们的移动由总控制器控制。当一个撕裂单元作用在一个单独的腰果上时，每个撕裂单元的单独相机(211)持续地查看、测量和决定单个腰果(205)的确切撕裂点，并且持续地向总控制器发送关于腰果(205)的经爆开区域的不同位置的信号。在接收到来自相机(211)的所述实时信号之后，总控制器基于来自相机(211)的输入指引可移动钳(209)稳固地保持腰果壳，并且还指引旋转切割刀片(203)插入腰果(205)的经爆开区域(207)中以撕开腰果(205)。相应地，移动旋转切割刀片(203)以精确地撕开腰果。使用相机(211)引导整个过程，以用于有效地撕裂腰果(205)，而不损坏腰果(205)的内部果仁。为了获得适当的平衡，上输送器-3和输送器均以相对速度移动，使得发生有效的撕裂操作。

参考图8，根据本发明的第一实施方案，该图是壳分离单元的详细等轴侧视图，示出了壳分离单元的构成部件。图8示出了在将单独的腰果仁与单独的腰果壳分离时，壳分离单元的不同部件的整体布置。水平主输送器进一步持续地、水平地且连续地移动，以便将撕裂的腰果输送到壳分离单元中。壳分离单元包括一个或多个相机和专用的壳分离机构。壳体分离机构包括撕裂框架(93)、可移动接合件(92)、保持板-1(99)、保持板-2(95)、弹簧(94)、“c”形固定装置(91)、副板-1(100)和副板-2(101)。保持板-1(99)和保持板-2(95)分别连接至两个不同的可移动接合件(92)，用于自由移动/旋转。撕裂的腰果穿过两个不同副板的布置，该两个不同副板即插入撕裂区域的副板-1(100)和副板-2(101)。每个撕裂的腰果在撕裂区域处由一个或多个相机持续地查看和分析，该一个或多个相机持续地向总控制器发送关于腰果的撕裂区域的位置的实时信号。随即接收来自一个或多个相机的这种实时信号的总控制器随后向壳分离机构的副板-1(100)和副板-2(101)发送信号，随即这些板(100和101)以横向/呈角度的移动进行移动，以在通过“c”形固定装置(91)按压腰果(97)的背面的同时打开腰果壳(98)来分离腰果仁，以易于分离。“c”形固定装置(91)放置在腰果的背面，以通过弹簧(94)推动腰果仁。这些腰果仁和腰果壳在壳分离单元中自动地分离，该壳分离单元作用在每个撕裂的腰果上以将腰果仁与腰果壳分离，并且分离的腰果仁和腰果壳的混合物自动分离并且分别被收集到至少三个收集单元中，包括将腰果仁收集在一个收集单元中，将腰果壳收集在另一收集单元中，以及将不适当爆开的腰果、碎片、未分离的壳、不适当撕裂或不适当切割的腰果收集在再一收集单元中。

参考图9，根据本发明的第一实施方案，该图是图1的改进系统的框图。图9的改进系统主要集中在改进系统的整个电子控制性质上，描绘了总控制器如何控制改进系统的基本部件，这显著地将自动化性质授予图1所示的系统。参考图9，如图所示，腰果被供给到料斗(300)中，腰果穿过该料斗进入供给单元(301)，其中，供给单元(301)完全由总控制器通过接收来自供给传感器(302)的输入信号来通过供给控制器(303)进行控制，该供给传感器感测供给单元(301)中的供给速率。腰果进一步由分开单元(305)运载，其中，分开单元运载腰果并放置腰果，以便在水平主输送器(306)的一个腰果舱中维持一个腰果。腰果被运载至光学单元(307)，其中，多个相机与多个光源一起基于腰果的外部和内部特性使用预设的主数据来分析每个腰果。光学单元(307)的这些多个相机向总控制器(304)发送关于每个腰果的不同外部和内部特性的信号。腰果被运载至定制蒸汽处理系统(308)，该定制蒸汽处理系统包括耦接至总控制器(304)的多个水分传感器(309)，用于基于预设的主数据对单个腰果进行定制蒸汽蒸煮。现在经定制蒸煮的腰果被运载至爆开系统(310)，并且从爆开系统进一步进入撕裂系统(312)，该爆开系统包括用于执行爆开过程的多个爆开阵列(311)，该撕裂系统具有用于执行撕裂过程的多个撕裂阵列(313)。腰果从撕裂系统(312)被传递到壳分离单元(314)。爆开系统(310)、撕裂系统(312)和壳分离单元(314)是图1的改进系统的光学活动部件，并且包括爆开系统(310)、撕裂系统(312)和壳分离单元(314)的这些系统基于用于其受控操作的实时数据通过相机耦接至总控制器(304)。

在本发明的第一实施方案中描述的实施方案的许多变型都是可行的。例如，下面描述在图10所示的第二实施方案中的仅是构造变型的一个这种变型。

参考图10，根据本发明的第二实施方案，该图是具有用于使腰果脱壳的定制蒸汽蒸煮、爆开、撕裂和壳分离机构的改进系统的等轴侧细节视图。为了简洁起见，不再重复图10的改进系统的每一个部件的详细描述。尽管在第一实施方案与第二实施方案的改进系统中存在构造变型，但是第一实施方案和第二实施方案的所述系统将所有部件的顺序和功能构成的基本上相同，使得最终产生基本相同的最终产品，因此，第一实施方案和第二实施方案的整体改进系统本质上相同，因此，构成一个且相同的发明。图10详细地示出了与图1的第一实施方案的改进系统相比，在主输送器上具有构造变型的改进系统的不同部件的整体布置。

图10所示的改进系统构成本质上相同的部件和仅在主输送器的形状和布置上不同的构造/结构(structure-wise)。本发明的第一实施方案和第二实施方案的改进系统共有基本上所有的部件/特征或机构，并且第一实施方案和第二实施方案的改进系统中的所有这些相同的部件都以完全相同的顺序布置。第二实施方案的改进系统包括：用于支撑位于主框架(23)上或周围的所有部件的至少一个主框架、至少一个料斗(24)、至少一个供给单元(25)、至少一个分开单元(26)、在其上安装有多个腰果舱阵列(28)的至少一个旋转/环形主输送器(27)、至少一个光学单元(29)、至少一个定制蒸汽处理系统(30)、至少一个爆开系统(31)、至少一个撕裂系统(32)、至少一个壳分离单元(33)、示出为收集单元-1(35)和收集单元-2(36)以及收集单元-3(37)的至少三个收集单元以及用以控制第二实施方案的改进系统的整体功能的至少一个总控制器。此外，第一实施方案和第二实施方案的改进系统的所述基本上所有部件/特征或机构基本上以相同的方式运作，以完成所期望的结果/相同的最终产品(正确地脱壳并将腰果仁与腰果壳分离)，用于实现所述具有用于使腰果脱壳的定制蒸汽蒸煮、爆开、撕裂和壳分离机构的改进过程之目的。图1中描述的第一实施方案的改进系统水平地将水平主输送器上的腰果运载至/通过改进系统的不同部件/单元，而图10中描述的第二实施方案的改进系统以环形路径运载腰果，其中，在旋转/环形主输送器上将腰果输送至/通过改进系统的不同部件/单元。在第一实施方案和第二实施方案中描述的改进系统二者基本相同，并且应当被解释为仅一个发明。显然，在不偏离权利要求中限定的本发明的精神的情况下，可以对在图1和图10中公开的结构做出许多变化和修改。

根据本发明的第三实施方案，本发明公开了具有用于使腰果脱壳的定制蒸汽蒸煮、爆开、撕裂和壳分离机构的改进方法。改进方法中涉及的非限制性步骤包括以下步骤。

腰果被大量地供给到料斗中，所述腰果由于重力从该料斗被送入(subjectedto)供给单元，其中，控制从供给单元释放的腰果的供给速率，其中，所述供给单元包括用以容纳所述腰果流的至少一个供给器、多个供给传感器以及至少一个供给控制器，该至少一个供给控制器由总控制器通过接收来自所述供给单元的多个供给传感器的与供给速率有关的信号来控制。腰果经受分开并且在分开后，腰果被单独地放置在主输送器的腰果舱上。主输送器结构为水平的或旋转的。主输送器具有多个腰果舱阵列，该腰果舱阵列由于其腰果保持机构将腰果单独地保持在腰果舱中的期望且预设的位置和定向中。现在将连续运载放置在腰果舱上的腰果，以在光学单元中分析腰果，其中，通过用于从多个侧面或多个角度查看每个腰果的多个相机以及多个光源一起捕获每个腰果的图像并处理所述图像以基于不同的外部和内部特性来分析每个腰果的类别而进行对腰果的分析，以便基于预设的主数据来决定每个所述腰果的不同类别。腰果被连续地运载，使得具有蒸汽处理系统的上输送器-1与具有多个腰果舱阵列的下主输送器同步，以用于进行有效的蒸汽蒸煮，从而基于预先确定的主数据依据每个腰果的要求使所述腰果在定制蒸汽处理系统中经受定制蒸汽蒸煮，在由水分传感器感测到单个腰果的水分含量之后，定制蒸汽处理系统释放用于每个腰果的特定量的加压蒸汽，从而依据每个所述腰果的要求避免了蒸汽过多或蒸汽不足。一个腰果由用于定制蒸汽蒸煮的单独的蒸汽控制机构进行蒸汽蒸煮。在所述定制蒸汽处理系统中，以范围在150℃至450℃之间的预设温度和范围在5kg/cm²至10kg/cm²之间的预设压力对腰果进行蒸汽蒸煮。腰果被连续地运载，使具有爆开系统的上输送器-2与具有多个腰果舱阵列的下主输送器同步，以用于进行精确爆开，从而使所述腰果经受可光学操作的受控爆开系统，并且由爆开机构基于来自用于单独的腰果的单独相机的持续实时信号在精确的爆开点处对所述腰果进行可控爆开。另外，腰果被连续地运载，使具有撕裂系统的上输送器-3与具有多个腰果舱阵列的下主输送器同步，以用于进行精确撕裂，从而使所述腰果在可光学可操作的撕裂系统中经受受控撕裂，并且由撕裂机构基于来自用于单独的腰果的单独相机的持续实时信号在精确撕裂点处对所述腰果进行可控地撕裂，以获得撕裂的腰果；连续地运载腰果，以便由壳分离机构基于来自一个或多个相机的持续实时信号从撕裂的腰果中分离出壳，以提供分离的腰果仁和腰果壳的混合物，该混合物随后自动分离并依照腰果仁、腰果壳和不适当爆裂的腰果被收集到至少三个收集单元中，碎片、未分离的壳、不适当地撕裂或不适当切割的腰果也被收在单独的收集单元中。

对于本领域技术人员而言，明显的是，在不脱离本发明的本质特性的情况下，以其他具体形式可以容易地形成本发明。因此，本发明的实施方案被认为仅是说明性的而非限制性的，本发明的范围由权利要求指示而不是由前文的描述指示，并且将会理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行许多细节上的变型，因此所有这种变型都旨在包含在本发明的精神和范围内。