牡丹根加工装置及其加工方法与流程

本发明涉及中药材加工设备技术领域，具体地说涉及牡丹根加工装置及其加工方法。

背景技术：

牡丹的根皮也称丹皮，为毛茛科芍药属植物，牡丹的根皮含牡丹酚、牡丹酚甙、挥发油和植物甾醇等；而且药理试验证明：丹皮有降血压、镇痛、镇静、抗炎和解热作用，且对多种致病菌有较强的抑制作用，因此在中药中有广泛应用。虽然丹皮有着以上有益使用效果，但是，由于牡丹根内含有木芯，木芯纤维粗大，类似木材，且表面密布穿入丹皮之中的横刺，使得丹皮和木芯难以相互脱离，在实际加工中，有些加工人员为了获取丹皮，甚至不惜先将丹皮砸裂，再将木芯从中抽出的方式，这样影响了丹皮的生产加工质量和效率。

为了解决丹皮生产困难的问题，很多人尝试采用机械设备代替人工进行加工，经检索，查得一种牡丹根抽芯设备，其申请号为2015206385544，申请日为2015年08月20日，公开日为2015年12月16日，其公开了一种牡丹根抽芯设备，包括切皮装置、搓芯装置、抽芯装置和传送装置；切皮装置是用于切除牡丹根两端的牡丹皮，使木芯的两端部露出；搓芯装置是用于搓动木芯露出的两端部，使木芯扭曲；抽芯装置是用于抽出牡丹根中的木芯；传送装置，是用于承载牡丹根，且用于将牡丹根依次输送至切皮装置、搓芯装置和抽芯装置处进行相应处理。其通过设置传送装置与切皮装置、搓芯装置和抽芯装置等相配合，抽出牡丹根中的木芯，获得牡丹皮。但是，由于牡丹根的木芯侧部长有很多横向穿入丹皮中的横刺，导致搓芯装置的工作阻力大，容易将木芯扭断，丹皮也容易被扭转的横刺划破，实际使用效果不佳。

另一种对牡丹根进行处理的现有技术方案是申请号为2013102530506的专利申请，其名称为一种牡丹皮的剥离的方法，公开日为2013年11月27日，其通过对牡丹根茎提供适当稳定的夹持和定位，上下模端部位置进行环切，使牡丹皮被切断，而木芯不断，用柔性材料夹持，然后将切断后的短端向外拉，脱离本体，再夹紧木芯，使之与长端牡丹皮脱离，实现牡丹皮的完整脱离；同时使用弹性材料或刚性材料的内腔衬以弹性材料制作原料夹持模具，保护外皮，适应一定范围内粗细不同的原料，避免了反复更换模具。但是，上述方案存在三个不足，第一：木芯为油性纤维结构，表面非常滑，且木芯表面横刺丛生，拖拽阻力非常大，因此，采用弹性材料难以可靠夹持木芯；第二：即使采用较大夹持力将木芯夹持，在拖拽木芯的过程中，横刺也非常容易划破质脆的丹皮，破坏丹皮完整性，甚至将丹皮拉碎；第三：为了获得可夹持的端部，必须将一段丹皮采用环切设备切除，同时还要保证丹皮被切断而木芯不断，然而，不同牡丹根的直径不可能完全相同，木芯的直径在未被切开之前也无从得知，因此实现上述方案的技术把控难度比较大，从公开的文件中也无法得知如何实现其所声称的具体环切技术方案。

为了弥补上述技术方案或设备的不足，人们急需一种能够针对牡丹根的特殊内部结构进行有针对性地高效加工的设备。

技术实现要素：

1、要解决的问题

针对现有设备采用抽木芯的方式获得丹皮过程中，因为不能有效解决横刺对丹皮的阻力而无法大批量机械化操作的问题，本发明提供一种牡丹根加工装置及其加工方法，其通过采用将牡丹根的一侧剖开，然后用尖端结构将木芯剔出的方式解决横刺对丹皮的阻力问题，更好地保留了丹皮的整体结构，提高了加工效率。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

牡丹根加工装置，包括将牡丹根表皮沿长度方向切开的切割部和将牡丹根木芯挑出的剔除部。

优选地，所述切割部包括切割轮和与切割轮配合使用的支撑轮，切割轮上设有将牡丹根表皮割裂的刀片。

优选地，所述的刀片为环形刀片；所述支撑轮上设有与切割轮的刀片位置对应的第一环形槽。

优选地，所述切割轮上设有第二环形槽，所述刀片安装在第二环形槽内。

优选地，所述剔除部包括安装在切割部下方的尖端结构或者所述切割轮的安装位置高于支撑轮的安装位置。

优选地，所述尖端结构倾斜设置，其根部位于切割轮的下方，顶端倾斜伸向切割轮与支撑轮之间位置或者所述剔除部还包括位于切割部下方的刀架，所述的尖端结构可拆卸地安装在刀架上。

一种牡丹根加工方法，其步骤为：

第一步：利用刀片将牡丹根的一侧丹皮沿牡丹根的长度方向划开；

第二步：利用尖端结构插入丹皮和木芯的之间的间隙或者顶住木芯，同时夹持着牡丹根使得牡丹根和尖端结构相向运动，随着尖端结构的不断切入，将木芯从丹皮被划开的一侧挑出。

优选地，所述第二步中的尖端结构以倾斜的姿态切入，尖端结构的根部倾斜的方向与木芯被挑出的方向一致。

优选地，牡丹根和尖端结构相向运动的速度为0.1-2米/秒。

一种采用上述牡丹根加工装置的加工方法，其步骤为：

a：采用切割部将牡丹根表皮沿长度方向切开；

b：在切割部切开牡丹根表皮的一端开始，采用剔除部抵住或抵出牡丹的木芯，抵住或抵出木芯之后，夹持牡丹根继续运动，剥离牡丹皮。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的切割轮和支撑轮在推动牡丹根穿过第一环形槽和第二环形槽时，利用安装在第二环形槽内的刀片将牡丹根一侧的丹皮切开，然后推出切割部，牡丹根的一侧被划开之后，丹皮不能对木芯形成一个完整的包围环，借助该长条状的切口，木芯得以从切口处被拉出，避免被沿轴向抽出时，横刺将丹皮割裂，进一步地，本发明借助了切割部下方的尖端结构，将其尖端插入木芯与丹皮的缝隙之间，随着牡丹根的持续进给，尖端结构将木芯沿丹皮被切开的缝隙中挑出，在此过程中，横刺借助木芯本身自带的植物油，减小了横刺与丹皮之间的摩擦力，使得木芯在被尖端结构挑出时，尽量地避免了划伤丹皮内壁。

(2)本发明采用辅助轮对牡丹根的进给提供牡丹根的预处理和导向，在牡丹根进入切割部之前，将牡丹根进行压平排整，避免了由于牡丹根弯曲不规则影响切割部的平顺切割，从而为整齐切割牡丹根、提高切割精确性提供了保证。

(3)本发明通过设定压簧对卡块的压力，可以针对不同硬度的牡丹根，控制切割轮向工作面一侧滑动的量和滑动的难易程度，从而在保持对牡丹根具有一定压力的前提下，实现切割轮和支撑轮之间距离的弹性调节，避免牡丹根被挤碎裂。

(4)本发明的切割轮的安装位置高于支撑轮的安装位置，以实现牡丹根在穿出切割轮和支撑轮之间的位置时，率先脱离切割轮的支撑，之后由支撑轮推动牡丹根向切割轮下侧偏斜，牡丹根以一定倾斜角度穿过，配合尖端结构的倾斜姿态，降低尖端结构插入木芯与丹皮内壁之间的难度，进一步避免了尖端结构将木芯抵死。

(5)本发明的刀片的横断面为楔形，在切割丹皮时，随着刀片内环较厚的部分切入丹皮，刀片对丹皮的切割口的扩张效果越来越大，能够使木芯更容易从丹皮中被挑出。

附图说明

图1为本发明右前侧的立体图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的右视图；

图4为本发明的后视图；

图5为本发明的俯视图；

图6为本发明除去辅助轮之后的立体图；

图7为本发明除去辅助轮之后的俯视图；

图8为图1中a的放大图；

图9为图6中b的放大图。

图中：

1、切割部；11、切割轮；111、刀片；112、第二环形槽；12、支撑轮；121、第一环形槽；

1211、防滑纹；1212、横槽；

2、剔除部；21、尖端结构；22、刀架；23、压板；

3、辅助轮；31、前辅助轮；32、后辅助轮；33、第三环形槽；

4、主体架；41、左侧板；42、右侧板；43、横梁；431、立板；44、矩形通孔；45、卡块；46、圆通孔；46a、螺杆；46b、压簧；47、木芯导出斜面；48、丹皮导出斜面；49、电机。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

本发明针对牡丹根部的拨皮处理，其技术方案为一种牡丹根加工方法，其步骤为：

第一步：利用刀片将牡丹根的一侧丹皮沿牡丹根的长度方向划开；这一点，是为后面的拔除木芯做准备，和现有的人工拔除类似；

第二步：利用尖端结构插入丹皮和木芯的之间的间隙或者直接顶住木芯，同时夹持着牡丹根使得牡丹根和尖端结构相向运动，随着尖端结构的不断切入，将木芯从丹皮被划开的一侧挑出。这一点也是关键步骤，因为传统的方式一直采用的是夹持住木芯，将牡丹根的皮从木芯上掰出，这样加工出来的丹皮是一段一段的结构，同时木芯上的横刺还容易划伤手，而本发明的方法是夹持住尚未分离的牡丹根，借助尖端结构插入丹皮和木芯的之间的间隙，随着牡丹根的运动将木芯从丹皮中挑出，或者直接顶住木芯，利用牡丹根和尖端结构相向运动，将木芯从丹皮被划开的一侧挑出，工作方式和传统的加工方式完全不同，分离效果最佳，完全打破了传统的分离方式；而且使用时，尖端结构以倾斜的姿态切入，尖端结构的根部倾斜的方向与木芯被挑出的方向一致，木芯和丹皮更容易分离，而且发明人意外的发现，牡丹根和尖端结构相向运动的速度非常重要，如果速度过快，则分离不干净，如果过慢，则会出现丹皮断裂或者木芯发生撕裂的情况，所以最佳速度为0.1-2米/秒。

下面再结合具体装置来说明一下，其步骤为：

a：采用切割部1将牡丹根表皮沿长度方向切开；

b：在切割部1切开牡丹根表皮的一端开始，采用剔除部2抵住或抵出牡丹的木芯，抵住或抵出木芯之后，夹持牡丹根继续运动，将木芯从丹皮内挑出。这种方式就是前面说所的，工作原理完全打破了原来的操作流程，尤其是将传统的夹持木芯拽拉丹皮的方式变成了夹持未分离的牡丹根，将其整体直接推向剔除部2，利用剔除部2挡住木芯的移动，从而实现丹皮自动剥离的效果。

以下是采用的一个能实现的具体实施方案，如图1-9所示，一种牡丹根加工装置，包括将牡丹根表皮沿长度方向切开的切割部1和将牡丹根木芯挑出的剔除部2；所述切割部1包括切割轮11和与切割轮11配合使用的支撑轮12，所述切割轮11的安装位置高于支撑轮12的安装位置，所述切割轮11上设有第二环形槽112，所述第二环形槽112内安装有环形的刀片111，所述支撑轮12上设有与切割轮11的刀片111位置对应的第一环形槽121。

所述剔除部2包括安装在切割部1下方的尖端结构21，所述尖端结构21倾斜设置，其根部位于切割轮11的下方，顶端倾斜伸向切割轮11与支撑轮12之间位置，所述剔除部2还包括位于切割部1下方的刀架22，所述的尖端结构21可拆卸地安装在刀架22上。

使用时，是将切割轮与支撑轮平行设置，使第一环形槽与对应第二环形槽配合，形成环抱结构，当支撑轮转动，第一环形槽卡在牡丹根侧壁上，推动牡丹根穿过该环抱结构，与此同时，刀片将牡丹根一侧表皮沿该牡丹根的长度方向切开，漏出木芯，当该牡丹根穿出第一环形槽和第二环形槽合围成的环抱结构时，由于切割轮的安装位置高于支撑轮的安装位置，牡丹根首先脱离切割轮的支撑，在仅有支撑轮支撑的情况下，牡丹根向切割轮下方倾斜出料，此时，通过调整刀架的具体位置，以及调整尖端结构在刀架上的安装位置，可使得尖端结构倾斜插入丹皮和木芯的之间的间隙，或者顶住木芯，同时夹持着牡丹根使得牡丹根和尖端结构相向运动，随着尖端结构的不断切入，将木芯从丹皮被划开的一侧被倾斜的尖端结构挑出，配合牡丹根的倾斜姿态，降低尖端结构和牡丹根之间的夹角，从而降低尖端结构插入木芯与丹皮之间时，尖端结构抵死木芯的可能，实现丹皮与木芯的顺利分离。

在支撑轮推进牡丹根过程中，设定牡丹根和尖端结构相向运动的速度为0.1-2米/秒，这点也是采用机械和人工的最大区别，我们经过长期测试发现，只有相对速度满足一定条件时，才能实现牡丹的拨皮处理，例如小于0.1米/秒，则会出现牡丹皮易断的问题，而且很难将皮与木芯分离，而如果过快，则会使得木芯有残留物留在牡丹皮中。

以上的结构只是实现方式的一种，本领域人员可以根据本发明的思路想到多种实现方式，因为只要能达到能将牡丹根的一侧剖开，然后夹持住牡丹根之后向尖端结构推进的方案，都能将牡丹皮和木芯分离，本发明只是给出了一种效果最好的实施装置，该方法保留了丹皮的整体结构，提高了加工效率，结构易于实现，在此不一一赘述，为了更清楚的展现这种方法的好处，下面结合我们给出的具体实施装置，给出几个具体的实施方式。

实施例1

一种牡丹根加工装置，包括主体架4，主体架包括左侧板41和右侧板42，左侧板41与右侧板42之间安装有用于将牡丹根表皮沿长度方向切开的切割部1和将牡丹根木芯挑出的剔除部2；所述切割部1包括切割轮11和与切割轮11配合使用的支撑轮12；支撑轮12的两端分别安装在左侧板41和右侧板42上，支撑轮12上设有第一环形槽121，第一环形槽121的内壁上设有用于更好地固定和推进牡丹根的防滑纹1211；切割轮11的两端分别安装在左侧板41、右侧板42上，切割轮11上设有与第一环形槽121配合使用的第二环形槽112，第二环形槽112内安装用于将牡丹根表皮沿牡丹根的长度方向割裂的环形的刀片111，该刀片111与第一环形槽121对应设置，配合使用。

左侧板41与右侧板42之间还固定有一根位于切割部1下方的横梁43，所述横梁43上设有八个立板431，立板431上均设有横向的固定孔，相邻两立板431之间均安装有一个剔除部2，所述剔除部2包括u型的刀架22，刀架22利用固定孔内的螺栓紧固，在松开上述螺栓时，刀架22可摆动以调节对应刀架22的倾角；剔除部2还包括分别安装在对应刀架22上的用于将木芯挑出的尖端结构21，该尖端结构21为锥状，且倾斜设置，其根部位于切割轮11的下方，顶端倾斜伸向切割轮11与支撑轮12之间位置，使用时，牡丹根在切割部1中被切开一侧，然后被推出切割部1，此时，尖端结构21的上端插入被推出的木芯与丹皮的缝隙之间，随着牡丹根的进给，尖端结构21将木芯从丹皮被切开的缝隙中挑出；每一个尖端结构21均由一块压板23压在对应刀架22上，且压板23与对应刀架22采用螺栓旋紧，旋开所述螺栓之后，能够调节尖端结构21与切割部1之间的距离，从而适应剔除不同尺寸木芯的需要，通常情况下，牡丹根的直径尺寸越大，其木芯的直径也较大，因此，尖端结构21与切割部1之间就要留出更大的距离，以便木芯在被尖端结构21向一侧挑出时，有足够的空间发生弯曲；否则，木芯会与尖端结构21之间产生较大的抵触力，严重的甚至可能将木芯折断，或者出现尖端结构21抵住木芯，导致牡丹根不能被支撑轮12向下推动的情况。

实施例2

在实施例1的技术方案基本保持不变的基础上，进一步地，所述切割部1上方设有一对辅助轮3，其中，位于切割轮11上方的为前辅助轮31，位于支撑轮12上方的为后辅助轮32，前辅助轮31和后辅助轮32的两端分均由左侧板41和右侧板42对应支撑；前辅助轮31和后辅助轮32上均设有七个第三环形槽33，前辅助轮31上的第三环形槽33与后辅助轮32上的第三环形槽33一一对应配合，形成七个用于卡住牡丹根的包围结构，第三环形槽33内也均设有防滑纹1211，该防滑纹1211为沿前辅助轮31或后辅助轮32的轴向设置的横槽1212，横槽1212的阻力结构设置方向与其所推动的牡丹根的进给方向垂直，因此能够提供最大的推进阻力。

实施例3

在实施例1或2的技术方案基本保持不变的基础上，进一步地，在左侧板41和右侧板42上均设有矩形通孔44，左侧板41、右侧板42上的矩形通孔44分别位于对应侧板的下侧；所述矩形通孔44内侧壁上均设有滑道，所述滑道内分别对应滑动安装有一个卡块45，卡块45借助该滑道的限定作用避免从矩形通孔44内脱出，卡块45可沿对应滑道前后滑动，切割轮11的两端分别安装在左侧板41下侧的卡块45、右侧板42下侧的卡块45上；在矩形通孔44与对应左侧板41或右侧板42的前端面之间均设有圆通孔46，所述圆通孔46内分别通过螺纹旋合的方式对应安装有一根螺杆46a，所述螺杆46a与对应卡块45之间分别设有一根压簧46b，通过旋入或旋出该螺杆46a，可调节压簧46b与对应卡块45之间的压力，当牡丹根进入第一环形槽121和对应第二环形槽112形成的包围环之中，牡丹根对支撑轮12和切割轮11均产生压力，由于支撑轮12不可相对于左侧板41和右侧板42前后移动，因此牡丹根只能推动切割轮11依靠可前后滑动的卡块45向前移动，通过设定压簧46b对卡块45的压力，可以针对不同硬度的牡丹根，控制切割轮11向工作面一侧滑动的量和滑动的难易程度，从而在保持对牡丹根具有一定压力的前提下，实现切割轮11和支撑轮12之间距离的调节，避免牡丹根被挤碎裂。

实施例4

在实施例2和3的技术方案基本保持不变的基础上，进一步地，左侧板41上侧、右侧板42上侧也设有矩形通孔44，矩形通孔44内壁上也均采用实施例3中的方式安装卡块45；实施例2中的前辅助轮31的两端分别安装在左侧板41上侧的卡块45、右侧板42上侧的卡块45上；前辅助轮31对不同直径的牡丹根进行适应的原理与实施例3中切割轮11的动作原理相同。

实施例5

在上述任一实施例的技术方案基本保持不变的基础上，进一步地，所述切割轮11的安装位置高于支撑轮12的安装位置，之所以采用这样的设置，而不是采用常见的两个相互配合的辊轮平行设置的方式，原因在于：由于切割轮11高于支撑轮12，牡丹根在穿出切割轮11和支撑轮12之间的位置时，其率先脱离切割轮11的支撑，仅有支撑轮12一侧的支撑，支撑轮12推动牡丹根向切割轮11下侧偏斜，导致牡丹根以一定倾斜角度穿过，而此处还设有倾斜的尖端结构21，牡丹根的倾斜与尖端结构21的倾斜方向相同，减小了两者之间的夹角，从而降低了尖端结构21插入木芯与丹皮内壁之间的难度，进一步避免了尖端结构21将木芯抵死。

实施例6

在上述任一实施例的技术方案基本保持不变的基础上，进一步地，所述第一环形槽121、第二环形槽112和第三环形槽33的尺寸从左到右依次逐渐增加，操作人员在对不同直径的牡丹根进行加工时，可以自主选择更适合的加工通道，从而降低牡丹根在加工过程中被损伤的可能，更好地保证加工质量；与各个环形槽的尺寸变化相适配地，尖端结构21的直径从左向右逐渐增加，以保证具有更大的支撑面积将更大直径的木芯向一侧挑出；尖端结构21到切割部的距离从左到右逐渐增加，从而预留出更大的距离使更大直径的木芯发生弯曲，避免大直径的木芯由于不能弯曲到尖端结构21的一侧而直接抵在尖端结构21上；防滑纹1211的粗糙程度随着所加工牡丹根的直径的增大而增大，以提供足够的摩擦力；刀片111到第一环形槽121和第二环形槽112所构成的包围结构中心的距离随着所加工牡丹根直径的增大而增大，从而适应木芯直径的增加，尽量避免刀片111切入木芯，更好地实现刀片111切入牡丹根一侧的丹皮内，但是不切入木芯，防止木芯卡在刀片111上，影响加工进程。

实施例7

在上述任一实施例的技术方案基本保持不变的基础上，进一步地，所述剔除部下方设有固定在左侧板41和右侧板42之间的木芯导出斜面47、丹皮导出斜面48；木芯导出斜面47的上边缘、丹皮导出斜面48的上边缘均位于尖端结构21下方，木芯导出斜面47的下边缘向主体架4的前侧倾斜、木芯导出斜面47的下边缘向主体架4的后侧倾斜，从而分别将木芯与丹皮分开导向主架体的不同侧，方便分开收集。

所述切割轮11、支撑轮12、前辅助轮31和后辅助轮32的一端均设有齿轮，其中，切割轮11、支撑轮12的齿轮相互啮合，前辅助轮31和后辅助轮32的齿轮相互啮合，主体架下部固定有电机49，电机49通过带传动机构驱动切割轮11、支撑轮12、前辅助轮31和后辅助轮32转动。

实施例8

在上述任一实施例的技术方案基本保持不变的基础上，进一步地，所述刀片111的横断面为楔形，即刀片111的厚度从内环向外环逐渐降低，在切割丹皮时，随着刀片111切入丹皮，刀片111对丹皮的扩张效果越来越大，更容易将木芯从丹皮中挑出。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域普通技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，尤其是在不脱离采用将牡丹根的一侧丹皮沿牡丹根的长度方向划开；然后利用尖端结构插入丹皮和木芯的之间的间隙或者顶住木芯，同时夹持着牡丹根使得牡丹根和尖端结构相向运动，随着尖端结构的不断切入，将木芯从丹皮被划开的一侧挑出的原理情况下的变化和改进，这些变化和改进都应落入本发明的保护范围内。