本发明涉及一种竹笋自动加工系统以及基于竹笋自动加工系统实现的竹笋自动加工工艺，属于竹笋加工技术领域。
背景技术：
竹笋是营养价值很高的天然绿色食品，目前鲜笋干、盐水笋干、干笋干、罐头笋干等竹笋加工品的产量快速增长，在整个竹产业中所占的比重越来越大。并且，由于竹笋资源丰富，属种尺寸差别较大，加工工艺也因产品类型及最终用途不同而各异。
传统的竹笋加工方法是人工采收竹笋后运送到收集点或竹笋加工企业，然后集中人力进行尺寸分类、剥壳、切片、干燥或盐渍贮存。从实际操作中可以发现，目前的这种人工加工竹笋的方式存在如下缺陷：第一，对于直径尺寸差异较大、形状不规则、具有部分空心结构的麻竹笋等品种，现有仅仅借助人工简单操作单机的转辊摩擦剥壳和挤压剥壳的加工方式无法满足加工要求，笋根无法剥净，竹笋表皮的剥净率偏低，破损率偏高，竹笋加工质量较低。第二，竹笋加工工序复杂，但如今仍以单机加工竹笋为主，一直没有出现一种连续化、自动化的生产线。第三，手工操作经常出现因加工不及时而影响产品品质的问题，工人劳动强度大，生产效率低，生产成本高，并且存在季节性劳动力短缺和人工成本不断上涨的突出矛盾。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种竹笋自动加工系统及工艺，其可在保证竹笋产品质量的基础上，一方面满足对各种直径尺寸竹笋的连续快速自动化加工生产，另一方面有效解决了笋根无法剥净，笋皮剥净率偏低，竹笋破损率偏高的问题，工人劳动强度低，生产效率高。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种竹笋自动加工系统，其特征在于：它包括将竹笋根部朝向竹笋输送方向输出的上料输送机、采用压缩空气吹掉竹笋上残留沙土的气清洗机、逐根顺序将竹笋根部切掉的切根机、按照直径尺寸将竹笋分成若干直径等级输出的直径分级机、将竹笋表皮剥掉的剥分机、利用循环水水洗掉竹笋上残留笋皮和沙土的水清洗机、将竹笋进行蒸煮的蒸煮设备、将竹笋切成笋片或笋条的切条机、对切条后的笋片或笋条进行深加工的深加工设备、将深加工后的笋片或笋条称重包装成小包装的称重包装机、将小包装进一步包装成成品的打包机、将成品堆叠成垛的码垛机以及将掉落的笋根和笋皮、清洗掉的废屑传送收集起来的排屑输送机，其中：
上料输送机的输出端与气清洗机的输入端相连，气清洗机的输出端与切根机的输入端相连，切根机的输出端与直径分级机的输入端相连，直径分级机的各输出端分别与相应的剥分机的输入端相连，所有剥分机的输出端与水清洗机的输入端相连，水清洗机的输出端与蒸煮设备的输入端相连，蒸煮设备的输出端与切条机的输入端相连，切条机的输出端与深加工设备的输入端相连，深加工设备的输出端与称重包装机的输入端相连，称重包装机的输出端与打包机的输入端相连，打包机的输出端与码垛机的输入端相连；气清洗机、切根机、各剥分机、水清洗机的下方废屑输出口分别与排屑输送机的相应输入口相连，排屑输送机的输出口通向废料回收站；上料输送机、气清洗机、切根机、直径分级机、剥分机、水清洗机、蒸煮设备、切条机、深加工设备、称重包装机、打包机、码垛机、排屑输送机均与控制系统的逻辑控制单元连接，逻辑控制单元与操作平台连接；深加工设备为将笋片或笋条烘干成笋干的干燥设备或者将添加剂加入笋片或笋条中制成清水笋的水煮设备。
一种基于所述的竹笋自动加工系统实现的竹笋自动加工工艺，其特征在于，它包括步骤：
1)上料：进入所述上料输送机的竹笋以根部朝向竹笋输送方向的方式输出至所述气清洗机；
2)气洗：所述气清洗机通过压缩空气将竹笋上残留的沙土吹掉后将竹笋输出至所述切根机；
3)切根：所述切根机对以根部朝向竹笋输送方向、一根根顺序送入的竹笋进行根部切除，切除根部的竹笋输出至所述直径分级机；
4)直径分级：按照竹笋的直径尺寸，所述直径分级机将竹笋分成若干直径等级，归入各直径等级的竹笋分别输出至对应的所述剥分机；
5)剥分表皮：各所述剥分机将竹笋表皮剥掉后输出至所述水清洗机；
6)水洗：所述水清洗机通过循环水对竹笋剥分后残留的笋皮和沙土进行水洗，而后输出至所述蒸煮设备；
7)蒸煮：所述蒸煮设备将水清洗后的竹笋进行蒸煮，而后输出至所述切条机；
8)切条：所述切条机将竹笋切成若干笋片或笋条后输出至所述深加工设备；
9)深加工：所述深加工设备对笋片或笋条进行深加工，而后输出至所述称重包装机，其中：若所述深加工设备为所述干燥设备，则所述干燥设备将笋片或笋条烘干成笋干；若所述深加工设备为所述水煮设备，则所述水煮设备将添加剂加入笋片或笋条中制成清水笋；
10)秤重包装：所述称重包装机将深加工后的笋片或笋条称重包装成小包装，而后输出至所述打包机；
11)打包：所述打包机将小包装进一步包装成成品，而后输出至所述码垛机；
12)堆垛：所述码垛机将成品堆叠成垛，以待入库。
本发明的优点是：
1)本发明能够实现对不同直径尺寸竹笋的连续、快速、自动加工，生产出来的竹笋产品质量好，可满足市场实际要求。
2)本发明可以在一条流水线上一次性快速完成竹笋的上料、初步清洗、切根、尺寸分类、剥分表皮、全面清洗、蒸煮、切条、干燥或水煮深加工、称重包装、打包、码垛这一系列工序，大大提高了竹笋的加工效率，生产周期短而很好地保持了竹笋的新鲜品质，并且整个流水线作业自动化程度高，操作便捷，劳动强度低，生产成本大大降低。
3)本发明通过直径分级机实现了针对不同直径尺寸的竹笋分别进行表皮剥分处理，这样可以大大提高笋皮剥净率且大大降低竹笋破损率，竹笋原料利用率明显提高，大大减少了竹笋的浪费，提高了成品效率。
4)本发明中的剥分机采取先将竹笋表皮划开成若干段，再旋转切削各段笋皮的方式对竹笋进行剥皮处理，这种剥皮方式一方面确保了笋皮可以被全部剥掉，剥净率高，另一方面确保了笋皮内的笋肉不会受到破坏，破损率低，提高了竹笋的原料利用率，提高了竹笋的成品率。
5)本发明设置有排屑输送机，用于将切掉的笋根、剥掉的笋皮、清洗掉的沙土等废屑及时传送收集起来，便于回收利用，大大节约了成本，环保实用。
6)本发明可根据实际需求设计手动/自动工作模式，对竹笋加工过程可实现灵活控制与管理。
7)本发明构建出的自动化生产线中的各设备可根据实际场地合理排布，实用性强。
附图说明
图1是本发明竹笋自动加工系统的组成示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明竹笋自动加工系统包括将竹笋根部朝向竹笋输送方向输出的上料输送机1、采用压缩空气吹掉竹笋上残留沙土的气清洗机2、逐根顺序将竹笋根部切掉的切根机3、按照直径尺寸将竹笋分成若干直径等级输出的直径分级机4、将竹笋表皮剥掉的剥分机5、利用循环水水洗掉竹笋上残留笋皮和沙土的水清洗机6、将竹笋进行蒸煮的蒸煮设备7、将竹笋切成笋片或笋条的切条机8、对切条后的笋片或笋条进行深加工的深加工设备9、将深加工后的笋片或笋条称重包装成小包装的称重包装机10、将小包装进一步包装成成品的打包机11、将成品堆叠成垛的码垛机12以及将掉落的笋根和笋皮、清洗掉的沙土等废屑传送收集起来的排屑输送机13，其中：
上料输送机1的输出端通过输送装置与气清洗机2的输入端相连，气清洗机2的输出端通过输送装置与切根机3的输入端相连，切根机3的输出端通过输送装置与直径分级机4的输入端相连，直径分级机4的各输出端通过输送装置分别与相应的剥分机5的输入端相连，所有剥分机5的输出端通过输送装置与水清洗机6的输入端相连，水清洗机6的输出端通过输送装置与蒸煮设备7的输入端相连，蒸煮设备7的输出端通过输送装置与切条机8的输入端相连，切条机8的输出端通过输送装置与深加工设备9的输入端相连，深加工设备9的输出端通过输送装置与称重包装机10的输入端相连，称重包装机10的输出端通过输送装置与打包机11的输入端相连，打包机11的输出端通过输送装置与码垛机12的输入端相连；气清洗机2、切根机3、各剥分机5、水清洗机6的下方废屑输出口分别通过输送装置与排屑输送机13的相应输入口相连，排屑输送机13的输出口通向废料回收站(图中未示出)。
如图1，本发明加工系统中的上述所有设备形成了一条自动化流水生产线。
进一步来说，如图1，剥分机5包括根据竹笋直径尺寸将竹笋表皮沿竹笋轴向方向(即竹笋输送方向)划开形成若干段的剖分装置51，以及旋转切削划开的各段笋皮的剥壳装置52，其中：剖分装置51的输入端与直径分级机4的相应输出端连接，剖分装置51的输出端通过输送装置与剥壳装置52的输入端连接，剥壳装置52的输出端与水清洗机6的输入端连接；剖分装置51、剥壳装置52的下方废屑输出口分别与排屑输送机13的相应输入口连接。
在本发明中，各设备之间应合理设置输送装置，各输送装置按照图1中箭头方向进行传送。例如，上料输送机1与气清洗机2之间设置用来实现待加工竹笋自动输送的输送装置，气清洗机2与排屑输送机13之间设置用来实现废屑自动输送的输送装置。
在实际设计中，输送装置诸如包括传送带。
在实际实施中，在上料输送机1、气清洗机2、切根机3、直径分级机4、剥分机5、水清洗机6、蒸煮设备7、切条机8、深加工设备9、称重包装机10、打包机11、码垛机12、排屑输送机13的输入位置和输出位置可以安装诸如红外信号检测设备，用于对待加工竹笋是否到达设备、是否离开设备等情况进行检测与反馈，以保证各设备之间协调工作。
在实际实施时，深加工设备9可为将笋片或笋条烘干成笋干的干燥设备，或者深加工设备9可将添加剂加入笋片或笋条中制成清水笋的水煮设备。
在实际设计中，上料输送机1、气清洗机2、切根机3、直径分级机4、剥分机5、水清洗机6、蒸煮设备7、切条机8、深加工设备9、称重包装机10、打包机11、码垛机12、排屑输送机13均与控制系统的逻辑控制单元连接，逻辑控制单元与操作平台连接。
逻辑控制单元可选为单板机、单片机、工控机或plc控制器等设备，操作平台可为触摸屏。
在本发明中，上料输送机1、气清洗机2、切根机3、直径分级机4、剖分装置51、剥壳装置52、水清洗机6、蒸煮设备7、切条机8、深加工设备9、称重包装机10、打包机11、码垛机12、排屑输送机13、控制系统均为本领域的熟知设备，故其具体构成不在这里详述。
基于上述本发明竹笋自动加工系统，本发明还提出了一种竹笋自动加工工艺，参考图1，它包括步骤：
1)上料：进入上料输送机1的竹笋以根部朝向竹笋输送方向的方式输出至气清洗机2；
2)气洗：气清洗机2通过压缩空气将竹笋上残留的沙土等吹掉后将竹笋输出至切根机3；
3)切根：切根机3对以根部朝向竹笋输送方向、一根根顺序送入的竹笋进行根部切除，切除根部的竹笋输出至直径分级机4；
4)直径分级：按照竹笋的直径尺寸，直径分级机4将竹笋分成若干直径等级，归入各直径等级的竹笋分别输出至对应的剥分机5(如图1，图中示出了根据加工要求分成3个直径等级的情形)；
5)剥分表皮：各剥分机5将竹笋表皮剥掉后输出至水清洗机6；
6)水洗：所述水清洗机通过循环水对竹笋剥分后残留的笋皮和沙土进行水洗，而后输出至蒸煮设备7；
7)蒸煮：蒸煮设备7将水清洗后的竹笋进行蒸煮，而后输出至切条机8；
8)切条：切条机8将竹笋切成若干笋片或笋条后输出至深加工设备9；
9)深加工：深加工设备9对笋片或笋条进行深加工，而后输出至称重包装机10，其中：若深加工设备9为干燥设备，则干燥设备根据竹笋用途将笋片或笋条烘干成笋干；若深加工设备9为水煮设备，则水煮设备将添加剂加入笋片或笋条中制成清水笋；
10)秤重包装：称重包装机10将深加工后的笋片或笋条称重包装成小包装，而后输出至打包机11；
11)打包：打包机11将小包装进一步包装成成品，而后输出至码垛机12；
12)堆垛：码垛机12将成品堆叠成垛，以待入库。
在实际实施中，步骤5)进一步包括：
5-1)剥分机5中的剖分装置51根据竹笋直径尺寸沿竹笋轴向方向(即竹笋输送方向)将竹笋表皮进行划切，使竹笋表皮被切成若干段，其中：竹笋表皮被切出的段数可根据竹笋所属直径等级或说竹笋直径尺寸来合理设计，例如若竹笋属于直径尺寸较大的直径等级，即竹笋较粗，则划切的段数可以多一些，如4段或5段，以便后续顺利切削；
5-2)剥分机5中的剥壳装置52以竹笋轴线为轴旋转加工竹笋，通过沿旋转圆周切线方向设置的刀具对被划开的各段笋皮进行切削，以将竹笋表皮完全剥切掉。
在实际实施中，气清洗机2排出的废屑(沙土等)、切根机3掉落的笋根、剥分机5掉落的笋皮、以及水清洗机6排出的废屑(沙土等)都实时通过排屑输送机13收集起来并送往废料回收站。
在实际运行过程中，各工序的操作时间以及各输送装置的输送时间等均按照实际工艺要求和实际逻辑控制关系来合理设计，不受局限。
在这里，本发明加工系统及工艺中未详述之处均属于本领域技术人员应掌握的熟知技术。
本发明的优点是：
本发明可在保证竹笋产品质量的基础上，一方面满足对各种直径尺寸竹笋的连续快速自动化加工生产，另一方面有效解决了笋根无法剥净，笋皮剥净率偏低，竹笋破损率偏高的问题，工人劳动强度低，生产效率高。
以上所述是本发明较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。