全自动大枣去核机设计说明书

全自动大枣去核机技术领域：本发明涉及一种基于间歇送料传送带和连续去核冲头协同运动的应用于食品深加工业中大枣去核机。

背景技术：大枣去核机主要应用于为盛产大枣的地区，比如新疆等而开发的一种去掉大枣核的机器。

从某种程度上来说，这种设备也可以通过改变重头以及履带来实现对不同作物的去核工作，比如山楂之类的作物。

由于本身设备的问题导致大枣去核是一项比较棘手且相当繁重的劳动，此前大部分地区多采用人工、简易连杆、脚动去核机、槽式去核机、转盘式去核机等为大枣去核，这些设备工作时，由于大部分工作都需要人工来操作完成，而且本身设备的安全措施少，所以导致卫生条件相对而言很差，生产效率也很低，一般来说每人一天的生产效率不会超过300Kg，无法实现产业化，而且劳动强度很大，每天的工作量以及工作时间都造成人体的超负荷工作。

大枣去核机，主要用来为晒干的大红枣去除枣核，同时保证枣肉的完整，实现机械化自动化，将劳动力从效率低下劳动强度大的大枣去核工作中解救出来。

对于大枣去核机来说，要提高产品的性能，保证其去核效率和去核后枣的完整率至关重要，不仅如此，去核机的执行装置的运行精度、大枣的固定和位置精度的保证和去核枣的取出以及枣核的后处理等问题也都需要认真考虑。

而市面的上的些大枣去核机都很难全部保证以上因素。

因此，传统的大枣去核机需要克服以下问题：1）在实现自动化的条件下保证冲杆的往复运动与大枣盛放装置的配合精度，一旦发生冲针与料孔的错移现象，由于本身传送装置的叠加性，误差将会累积增加，最后导致冲针冲到履带上，破坏履带；2）保证大枣核的轴线与冲头在一条直线上，并且大枣能固定不动，这将有利于保证冲核的精度以及去核后枣的完整率；3）冲核完成的大枣的落料需要如何完成，大部分打造去核机都是通过翻转进料装置，靠枣的重力实现落料的过程，但是这种落料的精确度不高，很难保证完全落料，一旦出现落料未完成的孔，必将导致下一个冲程的时候，出现大枣的破坏现象，甚至是冲针的损坏；4）保证冲头能将核打出但是还要尽量保证枣的完整性以及小的枣核的残余量，这对提高枣的口感有至关重要的作用。

例如，市面上的一种履带式大枣去核机，该机采用电磁震动供料器进行自动给料，用链条输送到冲核工位，楔形扶正模在上模的作用下，完成自动轴线定位和夹紧，由冲针下行将枣核冲下，随后冲针、上模上行返回，靠弹力分开下模，松开枣肉，当链条传到下料补位时完成落料。

但是此去核机的执行机构是一个小型冲压机，冲压机可采用液压和机械两种设计方式，但是食品加工不宜用液压冲压机，因为液压机使用的液压油一般为油或者润滑脂，对食品质量有影响，一旦液压油泄漏对加工食品的污染将造成很大的影响。

机械机构有很多设计方案，如凸轮导杆机构，四杆机构等，但是这些机械机构很难保证运行的精度。

此去核机履带运输大枣是靠槽轮来实现间歇运动，靠链轮来完成冲头和枣的运动配合，由于链轮本身的传动精度就很低，所以很难保证运行精度。

不仅如此，该机器的枣的定位装置采用的是楔形扶正装置，此装置是由2个相同的楔形块和4个弹簧组成，通过下端的槽，卡在输送机的链板上。

不与上模作用时，弹簧将楔形模2半部分开；上模下压时，2半部夹紧。

由于楔形模可在链板上一厘米级的长度滑动，夹紧时模具的轴心位置完全由上模决定，这样就可以消除运输机的回转误差，保证上下模的对正。

但是该装置的形状复杂不易加工，装配误差大，很难保证大枣核的轴线与冲头在一条直线上。

还有一种转盘式红枣自动去核机，其基本工作原理是：将红枣放入料斗中，在重力作用下红枣落入转盘内1、4工位；转盘上有6个工位，3个工位是一个工作循环，即：落料—扶正去核—脱料。

提升凸轮和弧面分度凸轮固定在输入轴上，随着电机的转动，提升弧面凸轮和弧面分度凸轮同时运动，带动提升轴做上下往复运动，转盘轴做间歇转位运动；转盘轴带动转盘转动到2、5工位，此时提升轴带动滑板及扶正去核杆落下，完成去核动作；而后转盘转动到3、6工位，脱料杆落下完成脱料动作。

至此，红枣去核完毕，完成去核作业。

此去核机的转盘呈圆形，其直径为600mm，共分为6个区域，每个区域开10个孔。

由于枣的大小一般为25～30mm，设定孔的直径为40mm，板厚为50mm。

为了防止枣进入定位孔后掉下去，以及扶正的时候更好地定位，在孔的周围用铆钉固定几个弹簧片，弹簧片绕圆周均匀分布，保证受力均匀。

但是这些弹簧片却阻碍了枣的落料，并且枣是靠重力自然落料，没有辅助装置枣的落料效率太低。

大枣去核机的主要执行机构由料斗、滑板、扶正去核杆、脱料杆及转盘组成。

料斗底部抵在料板上方2mm处，滑板主要由提升轴带动实现上下运动，它是通过轴上的凸台和螺母来实现轴向的定位，用平健来实现径向的定位。

滑板上需要固定扶正去核杆和脱料杆，它们通过螺纹连接在滑板上。

转盘由传动机构中间歇转盘带动进行转位，实现红枣工位的转换。

提升凸轮和弧面分度凸轮固定在输入轴上，随着电机的转动，提升弧面凸轮和弧面分度凸轮同时运动，带动提升轴做上下往复运动，这样就会导致机构的运动配合精度太低。

DG系列全自动去核机采用先进的机械手原理自动精确定位果实中心，确定果核位置，用特殊处理的高硬度材料加工的冲针采用告诉冲刺穿透理论，即当冲刺物以极高速度穿透被冲刺物时，被冲刺物留下的空洞即为冲刺物的外形。

虽然该机器有较高的去核效率，但是机械结构复杂，冲针加工困难，需要较高冲刺速度，对设备要求较高，成本高。

河北石家庄王兵臣的发明专利大枣去核机采用上下输送带定位，通过输送带的传动完成物料的自动输送。

更换不同卡板的尺寸T的输送带用于输送不同直径的大枣。

但是该去核机采用间歇机构冲核，效率较低。

半自动硬枣去核划皮机，采用上下往复运动机构和涡旋凸轮步进间歇机构组成传到系统，其特征是：双输出轴的减速箱把上下往复运动和步进间歇运动机构通过支座连成一体，上下往复行程90mm，24步/周；由转盘、夹枣器、冲板、捅管等组成的三工位、四冲头式的作业系统。

采用人工排枣送料，连杆驱动间歇刚性冲击去核，食品卫生状况没有改善，生产效率也没有显著提高。

发明内容：为了解决上面的问题，本发明采用如下技术方案：本发明提出一种基于间歇送料传输带和连续去核冲头协同运动的大枣去核的机器。

一种基于间歇送料机构和连续去核冲头协同运动的去核机，它包括集成的控制模块、能源模块、传动系统、进料和送料模块、定位模块、冲核模块和辅助模块；其中，所述控制模块采用编程控制单片机将控制脉冲发射给步进电机控制器，所述步进电机控制器将电脉冲转化为角位移，同时通过控制脉冲个数得到所需要的脉冲位移量，控制步进电机转过一定角度，通过控制脉冲频率达到速度和加速度的要求。

所述能源模块包括步进电机和调速电机，所述步进电机由步进电机控制器控制，与传动系统相连，将能量和运动信息传送至传送带主动轮，使其间歇运动；所述调速电机，速度和运动周期可调，与曲柄滑块机构相连，使其按照一定的周期连续运转，调节步进电机的控制脉冲和调速电机的转速，实现产品的不同转速要求，应用范围更加灵活；所述传动系统包括曲柄滑块机构和2组带轮组，所述曲柄滑块机构包括曲柄、连杆及滑块，曲柄与第一组带轮组相连，带轮组和调速电机相连，连杆和曲柄及滑块相连，将调速电机的旋转运动转变为滑块的往复直线运动；所述第二组带轮中，主动轮通过联轴器和步进电机相连，使传送带间歇运动，所述联轴器采用弹性套柱销联轴器，制造方便，成本低，适合这里电机频繁间歇运动；所述传送带和主动轮相连，并设置张紧轮，增大传送带紧边和松边之间的距离，便于安放辅助装置；所述主动轮采用滚花处理，增大摩擦系数，提高带传动的有效拉力，保证传送带有效的工作。

所述进料和送料模块包括传送带、料杯和料斗，所述料斗，方形料斗通过螺钉固定在机架上，料斗内安放有辅助模块的进料筛选板，大枣存放于料斗内，聚集在进料筛选板之上，料斗侧壁开有轴承座以供辅助模块的搅拌轴安放；所述传送带，普通平带，宽度B=400mm，长度L=2080mm，内表面带花纹，增大摩擦系数，外表面光滑，上设置直径φ=16mm的小孔，所述小孔，上安放外径φ=28mm，内经φ=10mm的垫片，增大冲孔部位带的刚度，减小冲核时带的变形；小孔的排布，采用每相邻两排4-3错位排布，所述4-3错位排布即第一排轴向布置4个孔，轴向孔间距是75mm，相邻下一排轴向布置3个孔，孔间距不变，如此与上一排形成一组，沿带径向共设置有13组，每排孔其径向间距80mm，所述料杯，高度h=40mm,直径φ=30mm的塑料杯采用粘结剂固连在传送带上的小孔的上方，保证料杯中的大枣竖直的站立在小孔的上方，和冲核之后枣核准确的从小孔落出。

所述定位装置所述冲核模块，包括冲头、冲针，所述冲头，为方形通过环形螺钉与冲头固连，其下表面同样和传送带上的小孔相对应，采用4-3错位设置圆孔并攻M6内螺纹；所述冲针，其作用是刺破枣肉上表面并顶在枣核上，将枣核经大枣下表面和传送带上小孔冲出，落入收集斗中，根据经验统计，大枣枣核直径一般不大于5mm，为减少枣肉的损失，所述冲针的直径采用M6的钢管，冲针一端加工一段外螺纹，一端加工成倒V形，便于顶在枣核上，增加容错性。

所述辅助模块包括档料板、枣核收集器、枣肉收集器、气缸系统、支撑轴、导轨等，所述档料板，其作用是冲针冲核行程完成后，回程时大枣出现随冲针一起向上的现象时，将大枣打落回料杯中，防止生产的中断的现象发生，同时在冲头发生断裂时可以阻止其下落砸坏传送带；所述枣核收集器，安装在传送带松边和紧边之间，冲核区域之下，使冲针冲出的枣核通过传送带上的小孔落入收集器中；所述枣肉收集器，安装在紧边传送带的下方，当传送带经从动带轮下行时，料杯中的大枣落入枣肉收集器；所述气缸系统，经7根导管一端连接气缸，一端连接至传送带小孔上方，供气，将料杯中未自然掉落的枣肉吹出至枣肉收集器；所述支撑轴，将两根直径φ15的光轴固定在冲核区域传送带下方，其作用是在冲核瞬间，提高传送带的刚度，防止其产生大变形引起枣核偏心，导致定位不准，甚至导致冲针崩坏，引发危险；所述导轨利用沉头螺钉固定在机架和滑块上，保证滑块导向精度，为大枣去核行程提供准确的定心精度。

本发明的有益效果是：其一，本设计利用单片机控制步进电机带动传送带和曲柄滑块机构，装置简单，工作可靠，实现机电一体化；其二，设计倒V形冲针针头，实现大枣预破皮，保证冲针准确的顶在枣核上，提高定心精度和工作可靠性；其三，设计机械挡板防止大枣随冲头上移，保证去核机连续工作不停车；其四，设计气缸吹出大枣枣肉，减小破损率，保证枣肉的完整性；其五，采用步进电机通过调整脉冲频率和脉冲个数控制步进电机的转速和角位移，同时调节调速电机的转速，实现送料和冲核的紧密配合，并可根据需要调节生产速率；附图说明图1为本发明的总装轴测图；图2为本发明的GEAR HEAD电机结构图；图3为本发明GEAR HEAD电机尺寸图；图4为本发明的调速器结构图；图5为本发明调速器的尺寸图；图6为本发明的连杆尺寸图；图7为本发明的连杆结构图；图8为本发明的曲轴结构图；图9为本发明的步进电机结构图；具体实施方式：下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。