專利名稱：四工位菠蘿切皮去芯裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種四工位菠蘿切皮去芯裝置，屬于農(nóng)產(chǎn)品加工領域，特別涉及水果
深加工技術范圍。
背景技術：
菠蘿是我國四大熱帶果品之一，目前菠蘿的深加工產(chǎn)品主要有菠蘿罐頭、菠蘿原 汁、濃縮汁、菠蘿果醬、蜜餞等，而加工剩余的果皮、果芯、頭尾則用于制原汁、酒、醋或提取 乳酸、檸檬酸、酒精、菠蘿酶等，剩余殘渣分類后可制作飼料和纖維板，綜合利用和深加工可 大大提高其附加值。 上述的菠蘿深加工產(chǎn)品中，生產(chǎn)線前段關鍵共有技術為菠蘿切端(頂)、去皮、去 芯等。目前生產(chǎn)中常見到應用的設備主要分為兩類加工原理第一類為圓柱套筒切刀式，由 圓柱形菠蘿果筒和捅芯筒分別將按果實大小分級、切兩端預處理后的菠蘿果肉、果芯、果皮 分離，其優(yōu)點是菠蘿果肉、果芯、果皮一次或一個工位分離，缺點是由于菠蘿非圓柱體形故 有中部過切和兩端欠切現(xiàn)象；第二類為對輥式或輥帶式，由齒或刀輥將菠蘿外皮分離，由下 道工序去芯，其特點是生產(chǎn)率高、損失率高，屬于粗獷式加工方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種四工位菠蘿切皮去芯裝置，菠蘿經(jīng)分級、切兩端預處 理后，在同一時間由不同工位完成喂入、切芯、平切刀旋切中部柱段表皮、弧切刀旋切兩端 弧段表皮、推出，進而實現(xiàn)菠蘿果肉、果芯、果皮分離。 為了達到本發(fā)明的目的所采取的技術方案包括機架1上設有右旋直角靜坐標系 (0;x，y， z)，工位架2在機架1上單向、90°間歇定位轉動、其轉動軸線為Oz ;在y0z平面 內(nèi)，第一驅動齒輪3與機架1轉動聯(lián)接、其軸線平行Oz、距離y"安裝有平切刀5的平刀盤4 與機架1轉動聯(lián)接、其軸線垂直0z ;在xOz平面內(nèi)，與第一驅動齒輪3完全相同的第二驅動 齒輪6與機架1轉動聯(lián)接、其軸線平行Oz、距離x2 = yi，第一傳動齒輪9與安裝有弧切刀8 的弧刀盤7同軸線固連、并一起與機架1轉動聯(lián)接、其軸線垂直O(jiān)z，第二傳動齒輪11與另 一組相同的安裝有弧切刀8工的弧刀盤7工同軸線固連、并一起與機架1轉動聯(lián)接，在機架1 上轉動的中間齒輪10分別與第一傳動齒輪9和第二傳動齒輪11形成定軸線平行軸嚙合傳 動；前部錐段、后部柱段的空心定位管12上同軸線固連有軸轉齒輪17，定位管12的前部錐 段直徑最小端設置有切芯刀13、其后部柱段末端為果芯出口 14，定位管12的前部錐段外表 面均布有驅動葉片15，定位管12上驅動葉片15的末端同軸線固連有擋料環(huán)16，由定位管 12、切芯刀13、果芯出口 14、驅動葉片15、擋料環(huán)16、軸轉齒輪17固連一體的剛性回轉件構 成菠蘿定位卡具，四組完全相同的定位卡具沿工位架2的同一半徑R均布、并與工位架2轉 動聯(lián)接，第一驅動齒輪3、第二驅動齒輪6與軸轉齒輪17正確嚙合傳動時中心距為a、則R =y「a，在半徑R的圓周上，-0x為菠蘿喂入、切芯工位一，Oy為平切刀旋切工位二，Ox為弧 切刀旋切工位三，-Oy為菠蘿推出工位四，構成本發(fā)明四工位菠蘿切皮去芯裝置。菠蘿經(jīng)分級、切兩端預處理后由工位一間歇、定位喂入，此時第一驅動齒輪3與位于工位二的定位卡 具上軸轉齒輪17嚙合、第二驅動齒輪6與位于工位三的另一個定位卡具上軸轉齒輪17嚙 合，位于工位二的定位卡具上的菠蘿由驅動力D2經(jīng)第一驅動齒輪3與軸轉齒輪17嚙合傳動 由驅動葉片15驅動繞定位卡具軸線轉動，同時由驅動力D2y驅動的平刀盤4上平切刀5實 現(xiàn)對菠蘿中部柱段表皮旋切；與此同時，位于工位三的定位卡具上的菠蘿由驅動力03經(jīng)第 二驅動齒輪6與另一個軸轉齒輪17嚙合傳動由驅動葉片15驅動繞定位卡具軸線轉動，同 時由驅動力D3x直接驅動的弧刀盤7上弧切刀8和通過第一傳動齒輪9、中間齒輪10、第二 傳動齒輪11形成定軸線平行軸嚙合間接驅動的另一組相同的弧刀盤7工上弧切刀8工實現(xiàn)對 菠蘿兩端弧段表皮旋切；當菠蘿在工位一沿-Oz方向喂入時，定位管12上的切芯刀13剌入 菠蘿內(nèi)，喂入定位后切芯完成，與此同時、位于工位四的定位卡具上已脫皮和去芯的菠蘿果 肉被沿0z方向推出，果芯繼續(xù)保留在定位管12上錐段管腔內(nèi)直到下一次菠蘿喂入時在工 位一由果芯出口 14被擠出；隨著工位架2的單向、9(T間歇定位轉動每一個菠蘿順序經(jīng)過 喂入、切芯、平切刀旋切中部柱段表皮、弧切刀旋切兩端弧段表皮、推出四個工位，完成菠蘿 果肉、果芯、果皮分離。 上述的四工位菠蘿切皮去芯裝置中，平切刀5和弧切刀8可以為光刃或齒形刃
(如圖4)，平切刀5和弧切刀8在各自刀盤上均布數(shù)量可以為2、3、4、5......個。 上述的四工位菠蘿切皮去芯裝置中，可由第一同步帶輪、同步皮帶和第二同步帶 輪組成的同步帶傳動取代第一傳動齒輪9、中間齒輪10和第二傳動齒輪11形成的定軸線平 行軸嚙合傳動，同樣可用于驅動兩弧刀盤7、7工實現(xiàn)弧切刀8、8工對菠蘿兩端弧段表皮的同時 切削。 本發(fā)明的有益效果在于，所提出的四工位菠蘿切皮去芯裝置，菠蘿經(jīng)分級、切兩端 預處理后由工位一間歇、定位喂入、切芯，同時平切刀和弧切刀在工位二、三分別對菠蘿中 部柱段和兩端弧段表皮切削，果肉在工位四被推出，表皮殘留率底，果肉利用率高。


圖1為四工位菠蘿切皮去芯裝置的組成原理圖； 圖2為四工位菠蘿切皮去芯裝置的二、四工位配置原理圖； 圖3為四工位菠蘿切皮去芯裝置的一、三工位配置原理圖； 圖4為四工位菠蘿切皮去芯裝置的弧刀盤和平刀盤配置原理圖； 圖5為四工位菠蘿切皮去芯裝置組成菠蘿切皮去芯機的工作原理圖。
具體實施方案 下面根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施例進行描述。 圖1所示的四工位菠蘿切皮去芯裝置，機架1上設有右旋直角靜坐標系(0 ;x， y， z)，工位架2在機架l上單向、90。間歇定位轉動、其轉動軸線為0z;在y0z平面內(nèi)(如圖 2)，第一驅動齒輪3與機架1轉動聯(lián)接、其軸線平行Oz、距離yi，安裝有平切刀5的平刀盤 4與機架1轉動聯(lián)接、其軸線垂直0z ;在xOz平面內(nèi)(如圖3)，與第一驅動齒輪3完全相同 的第二驅動齒輪6與機架1轉動聯(lián)接、其軸線平行Oz、距離x2 = yi，第一傳動齒輪9與安裝 有弧切刀8的弧刀盤7同軸線固連、并一起與機架1轉動聯(lián)接、其軸線垂直O(jiān)z，第二傳動齒輪11與另一組相同的安裝有弧切刀8工的弧刀盤7工同軸線固連、并一起與機架1轉動聯(lián)接， 在機架1上轉動的中間齒輪10分別與第一傳動齒輪9和第二傳動齒輪11形成定軸線平行 軸嚙合傳動；對于齒輪組第一傳動齒輪9、中間齒輪10、第二傳動齒輪11中各齒輪具有相同 的模數(shù)和壓力角，弧刀盤和平刀盤配置原理如圖4所示；前部錐段、后部柱段的空心定位管 12上同軸線固連有軸轉齒輪17，定位管12的前部錐段直徑最小端設置有切芯刀13、其后 部柱段末端為果芯出口 14，定位管12的前部錐段外表面均布有驅動葉片15，定位管12上 驅動葉片15的末端同軸線固連有擋料環(huán)16，由定位管12、切芯刀13、果芯出口 14、驅動葉 片15、擋料環(huán)16、軸轉齒輪17固連一體的剛性回轉件構成菠蘿定位卡具，四組完全相同的 定位卡具沿工位架2的同一半徑R均布、并與工位架2轉動聯(lián)接，第一驅動齒輪3、第二驅 動齒輪6與軸轉齒輪17正確嚙合傳動時中心距為a、則R = y「a，在半徑R的圓周上，-Ox 為菠蘿喂入、切芯工位一，Oy為平切刀旋切工位二， Ox為弧切刀旋切工位三，-Oy為菠蘿推 出工位四，構成四工位菠蘿切皮去芯裝置。菠蘿經(jīng)分級、切兩端預處理后由工位一間歇、定 位喂入，此時第一驅動齒輪3與位于工位二的定位卡具上軸轉齒輪17嚙合、第二驅動齒輪 6與位于工位三的定位卡具上另一個軸轉齒輪17嚙合，第一驅動齒輪3、第二驅動齒輪6與 軸轉齒輪17模數(shù)和壓力角相等，且中心距為a = y「R滿足正確嚙合傳動條件；與此同時， 位于工位二的定位卡具上的菠蘿由驅動力D2經(jīng)第一驅動齒輪3與軸轉齒輪17嚙合傳動由 驅動葉片15驅動繞定位卡具軸線轉動，同時由驅動力D2Y驅動的平刀盤4上平切刀5實現(xiàn) 對菠蘿中部柱段表皮旋切；與此同時，位于工位三的定位卡具上的菠蘿由驅動力D3經(jīng)第二 驅動齒輪6與另一個軸轉齒輪17嚙合傳動由驅動葉片15驅動繞定位卡具軸線轉動，同時 由驅動力D3X直接驅動的弧刀盤7上弧切刀8和通過第一傳動齒輪9、中間齒輪10、第二傳 動齒輪11形成定軸線平行軸嚙合間接驅動的另一組相同的弧刀盤7工上弧切刀8工實現(xiàn)對菠 蘿兩端弧段表皮旋切；當菠蘿在工位一沿-Oz方向喂入時，定位管12上的切芯刀13剌入菠 蘿內(nèi)，喂入定位后切芯完成，與此同時、位于工位四的定位卡具上已脫皮和去芯的菠蘿果肉 被沿Oz方向推出，果芯繼續(xù)保留在定位管12上錐段管腔內(nèi)直到下一次菠蘿喂入時在工位 一由果芯出口 14被擠出；隨著工位架2的單向、90。間歇定位轉動每一個菠蘿順序經(jīng)過喂 入、切芯、平切刀旋切中部柱段表皮、弧切刀旋切兩端弧段表皮、推出四個工位，完成菠蘿果 肉、果芯、果皮分離。 圖5所示的四工位菠蘿切皮去芯裝置組成菠蘿切皮去芯機的工作原理圖，菠蘿切 皮去芯機包括切端預處理裝置、曲柄滑塊喂入機構、四工位菠蘿切皮去芯裝置、曲柄滑塊 推出機構；切端預處理裝置由固連于機架1上的進料斗18、安裝在進料斗18上繞各自軸線 旋轉的左切端刀19和右切端刀20構成，曲柄滑塊喂入機構由喂入曲柄21、喂入連桿22、喂 入滑塊23構成，喂入滑塊23對應于四工位菠蘿切皮去芯裝置的工位一，曲柄滑塊推出機構 由推出曲柄27、推出連桿28、推出滑塊29構成，推出滑塊29對應于四工位菠蘿切皮去芯裝 置的工位四；喂入曲柄21與推出曲柄27相位差180。對稱布置、同速、同向定軸線轉動，由 喂入曲柄同步帶輪24、同步皮帶25及與喂入曲柄同步帶輪24直徑相等齒數(shù)相同的推出曲 柄同步帶輪26組成兩曲柄的平行軸同步帶傳動，實現(xiàn)喂入曲柄21與推出曲柄27轉速相 等、轉向相同、相位差180。轉動。符合加工條件的菠蘿按果實尺寸大小分級后，沿徑向順序 進入到進料斗18，由D5、 D6驅動的左切端刀19、右切端刀20分別切除兩端后的菠蘿繼續(xù)移 動到下一待料位置等待喂入；由D4驅動的曲柄滑塊喂入機構的喂入滑塊23作往復直線運
5動，當喂入滑塊23回退后待料位置的菠蘿進入，當喂入滑塊23前進時將進入的菠蘿喂入到 四工位菠蘿切皮去芯裝置在工位一的定位卡具上、定位管12上的切芯刀13剌入菠蘿內(nèi)，當 喂入滑塊23前進至右極限位置時菠蘿喂入結束、切芯完成；在菠蘿喂入過程中平切刀5、弧 切刀8和8工分別在工位二、三同時對菠蘿中部柱段和兩端弧段表皮進行切削，在菠蘿喂入 過程中曲柄滑塊推出機構的推出滑塊29在工位四將定位卡具上已脫皮和去芯的菠蘿果肉 推出，果芯繼續(xù)保留在定位管12上錐段管腔內(nèi)直到下一次菠蘿喂入時在工位一由果芯出 口 14被擠出；菠蘿喂入完畢喂入滑塊23回退，推出滑塊29復位，工位架2單向、90°轉動 后定位停止，下一循環(huán)工作開始，完成菠蘿果肉、果芯、果皮分離。
權利要求
四工位菠蘿切皮去芯裝置，其特征在于機架(1)上設有右旋直角靜坐標系(O；x，y，z)，工位架(2)在機架(1)上單向、90°間歇定位轉動、其轉動軸線為Oz；在yOz平面內(nèi)，第一驅動齒輪(3)與機架(1)轉動聯(lián)接、其軸線平行Oz、距離y1，安裝有平切刀(5)的平刀盤(4)與機架(1)轉動聯(lián)接、其軸線垂直O(jiān)z；在xOz平面內(nèi)，與第一驅動齒輪(3)完全相同的第二驅動齒輪(6)與機架(1)轉動聯(lián)接、其軸線平行Oz、距離x2＝y(tǒng)1，第一傳動齒輪(9)與安裝有弧切刀(8)的弧刀盤(7)同軸線固連、并一起與機架1轉動聯(lián)接、其軸線垂直O(jiān)z，第二傳動齒輪(11)與另一組相同的安裝有弧切刀(81)的弧刀盤(71)同軸線固連、并一起與機架(1)轉動聯(lián)接，在機架(1)上轉動的中間齒輪(10)分別與第一傳動齒輪(9)和第二傳動齒輪(11)形成定軸線平行軸嚙合傳動；前部錐段、后部柱段的空心定位管(12)上同軸線固連有軸轉齒輪(17)，定位管(12)的前部錐段直徑最小端設置有切芯刀(13)、其后部柱段末端為果芯出口(14)，定位管(12)的前部錐段外表面均布有驅動葉片(15)，定位管(12)上驅動葉片(15)的末端同軸線固連有擋料環(huán)(16)，由定位管(12)、切芯刀(13)、果芯出口(14)、驅動葉片(15)、擋料環(huán)(16)、軸轉齒輪(17)固連一體的剛性回轉件構成菠蘿定位卡具，四組完全相同的定位卡具沿工位架(2)的同一半徑R均布、并與工位架(2)轉動聯(lián)接；第一驅動齒輪(3)、第二驅動齒輪(6)與軸轉齒輪(17)正確嚙合傳動時中心距為a、則R＝y(tǒng)1-a，在半徑R的圓周上，-Ox為菠蘿喂入、切芯工位一，Oy為平切刀旋切工位二，Ox為弧切刀旋切工位三，-Oy為菠蘿推出工位四。
2. 根據(jù)權利要求l所述的四工位菠蘿切皮去芯裝置，其特征在于平切刀(5)和弧切刀(8)可以為光刃或齒形刃，平切刀(5)和弧切刀(8)在各自刀盤上均布k個，其中k二2、3、4、5、.....。
3. 根據(jù)權利要求l所述的四工位菠蘿切皮去芯裝置，其特征在于可由第一同步帶輪、同步皮帶和第二同步帶輪組成的同步帶傳動取代第一傳動齒輪(9)、中間齒輪(10)和第二傳動齒輪(11)形成的定軸線平行軸嚙合傳動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種四工位菠蘿切皮去芯裝置，屬于農(nóng)產(chǎn)品加工領域；技術方案包括，菠蘿經(jīng)分級、切兩端預處理后由工位一間歇、定位喂入、切芯，同時平切刀和弧切刀在工位二、三分別對菠蘿中部柱段和兩端弧段表皮切削，果肉在工位四被推出，果芯繼續(xù)保留在定位管內(nèi)直到下一次菠蘿喂入時在工位一被擠出；隨著工位架的單向、90°間歇定位轉動每一個菠蘿順序經(jīng)過喂入、切芯、平切刀旋切中部柱段表皮、弧切刀旋切兩端弧段表皮、推出四個工位，完成菠蘿果肉、果芯、果皮分離，加工方法具有表皮殘留率低，果肉利用率高的特征。
文檔編號A23N7/00GK101716014SQ200910242288
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權日2009年12月11日
發(fā)明者劉平義, 宣佳敏, 張紹英, 李海濤, 董李揚, 魏文軍 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學