本發(fā)明涉及板栗加工設備，尤其是一種板栗除刺殼裝置及方法。

背景技術：

板栗是一種營養(yǎng)價值是很高的堅果食品，可它的獲得還是不易的，板栗在果樹上成熟后包裹有帶刺的刺殼，從樹上打下板栗球后，想獲得生活中我們吃到的板栗，還需對板栗進行除刺殼處理。現(xiàn)有的處理方式一般采用人工處理，但人工處理時稍有不當就會受到刺球上刺的傷害。而某些除刺殼的機械設備比較復雜，耗能較大，且效率不高。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種板栗除刺殼裝置及方法，不僅可以減少人工工作的工作量，提高工作效率，而且可以避免人工除刺殼帶來的物力人力的浪費及工作安全隱患。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：

一種板栗除刺殼裝置，包括送料裝置、夾緊切割裝置及取料裝置；

所述送料裝置包括送料架，送料架上安裝有振動箱，振動箱通過傳送帶與夾緊切割裝置連接，完成初次送料；

所述夾緊切割裝置包括第一支架和第二支架，第一支架上下分別設有切割平臺和傳料平臺，第二支架上設有升降平臺和夾緊機構，其中，傳料平臺與傳送帶連接且上端安裝有推料機構，切割平臺上設有可伸縮切割機構，升降平臺分別與傳料平臺、切割平臺對接，實現(xiàn)二次送料及夾持切割；

所述取料裝置包括設置在第二支架前端的收料平臺，收料平臺上對應設有收料箱，對應切割平臺上設置有推料手，推料手將切割后的板栗刺殼推入到收料箱。

所述推料機構包括與傳送帶末端垂直布置的成對隔料板，靠近傳送帶的隔料板上開有第一進料口；成對隔料板之間安裝有第一底座，第一底座上設有推料液壓缸，推料液壓缸的活塞桿與推槽連接，推槽將板栗刺殼推送到升降平臺上。

所述可伸縮切割機構包括伸縮液壓缸，伸縮液壓缸的活塞桿與支撐平臺連接，支撐平臺兩端滑動設置在滑軌上，支撐平臺上端安裝有第一步進電機上，第一步進電機通過夾具與鋸齒刀具連接。

所述夾緊機構包括左夾手和右夾手，其中，左夾手與滾珠絲杠機構球鉸接，并由第二步進電機驅動伸縮移動，右夾手通過連接桿與第三步進電機連接。

左夾手和右夾手內側面均設置有負壓吸盤。

所述收料平臺上設有轉向機構，轉向機構包括升降液壓缸，升降液壓缸上端連接有轉向平臺，轉向平臺上安裝有旋轉電機，旋轉電機通過轉動桿與真空吸盤連接，真空吸盤由真空泵提供負壓。

所述升降平臺通過上設有成對卡槽板，靠近推槽一側的卡槽板設有第二進料口。

所述成對卡槽板內兩端設有成對導向柱，導向柱上端設有弧形面,弧形面上設有rfp-6系列601型號薄膜傳感器。

一種板栗除刺殼方法，其特征在于：包括以下步驟：

一）、送料：首先將帶刺殼的板栗經(jīng)振動箱振動及傳送帶傳送后落入到傳料平臺上，傳料平臺上的推料機構動作將帶刺殼的板栗推送到升降平臺上并縮回，升降平臺上升到與切割平臺齊平的位置處后停下，完成兩次送料；

二）、夾緊切割：夾緊機構的左夾手靠近右夾手，左夾手和右夾手共同作用實現(xiàn)對帶刺殼的板栗的夾持；與此同時，可伸縮切割機構向前移動到合適的位置后啟動鋸齒刀具，夾緊機構帶動帶刺殼的板栗旋轉一周，進行刺殼周向切割；將板栗外部刺殼分成兩半；

三）、收料：當切割完畢后，左夾手縮回5cm-10cm，隔料板前伸將切割后的刺殼、板栗直接推入到收料箱中，完成一次去刺殼；隔料板縮回；升降平臺下降到與傳料平臺齊平的位置；

四）、傳料平臺繼續(xù)接收推料機構傳送來的帶刺殼的板栗并上升到與與切割平臺齊平的位置處后停下；左夾手前伸5cm-10cm夾緊，可伸縮切割機構直接啟動進行切割，并重復步驟三）；

五）、重復步驟四），直到所有的帶刺殼的板栗均被去除掉刺殼。

在步驟二）中，經(jīng)過初次周向切割后，轉向機構上升并將帶刺殼的板栗吸附旋轉90度后松開，進行二次切割。

本發(fā)明一種板栗除刺殼裝置及方法，具有以下技術效果：

1）、通過振動箱振動及傳送帶傳送可實現(xiàn)帶刺殼的板栗完成連續(xù)輸送，通過傳料平臺上的推料機構作用及升降平臺的輸送實現(xiàn)單個刺殼的板栗依次完成二次送料為裝夾做好準備。在此過程中的傳送帶、推料機構及升降平臺是連續(xù)循環(huán)作業(yè)，并將帶刺殼的板栗連續(xù)依次送到指定位置。

2）、通過設置夾緊機構、可伸縮切割機構，通過右夾手定位，左夾手伸縮夾緊或松開實現(xiàn)定位夾緊，利用右夾手端的第三步進電機旋轉實現(xiàn)帶刺殼的板栗周向旋轉；而對應的可伸縮切割機構可調節(jié)到合適的深度，對周向旋轉的帶刺殼的板栗進行周向切割，由于切割深度可調，因此可最大限度保證將刺殼切開而使板栗保持完整。

3）、通過設置推料手，推料手在高度方向位于卡槽板與左右夾手之間，鋸齒刀具底端邊緣高于推料手。這樣在操作時，鋸齒刀具在初始確認伸出長度后即可，無需反復伸縮，而左夾手只需要移開較短距離保持與板栗刺球松開即可。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明：

圖1為本發(fā)明的整體示意圖。

圖2為本發(fā)明中送料裝置的示意圖。

圖3為本發(fā)明中第一支架上各機構的示意圖。

圖4為本發(fā)明中第一支架上各機構的示意圖。

圖5為本發(fā)明中第二支架上各機構的示意圖。

圖6為本發(fā)明中收料平臺上各機構的示意圖。

圖7為本發(fā)明中真空吸盤的示意圖。

圖8為本發(fā)明中振動箱出料口的示意圖。

圖中：送料架1，振動箱2，傳送帶3，第一支架4，第二支架5，切割平臺6，傳料平臺7，升降平臺8，夾緊機構9，收料平臺10，收料箱11，隔料板12，推料手12-1，第一進料口13，第一底座14，推料液壓缸15，推槽16，伸縮液壓缸16-1，支撐平臺17，滑軌18，第一步進電機19，夾具20，鋸齒刀具21，左夾手22，右夾手23，滾珠絲杠機構24，第二步進電機25，連接桿26，第三步進電機27，升降液壓缸28，轉向平臺29，旋轉電機30，轉動桿31，真空吸盤32，真空泵33，卡槽板34，導向柱35。

具體實施方式

如圖1-2所示，一種板栗除刺殼裝置，包括送料裝置、夾緊切割裝置及取料裝置；

所述送料裝置包括送料架1，送料架1上安裝有振動箱2，振動箱2前端設有開口，開口與傳送帶3一端連接，傳送帶3另一端與夾緊切割裝置連接，從而完成初次送料。

為了實現(xiàn)一次送料，既不堵塞也具有連續(xù)性，可在振動箱2出料口處設置略大于帶刺殼的板栗大小的弧形張口，上端張口上鉸接限制桿，限制桿上帶有彈力較小的復位彈簧。帶刺殼的板栗在振動下會沖出弧形張口上的限制桿，而后續(xù)的帶刺殼的板栗則被限制桿再次制約幾秒后沖出。由于刺殼帶刺，因此限制桿只需要為簡單的光滑桿即可起到限制作用，簡單方便，可保證帶刺殼的板栗依次連續(xù)從振動箱2中送出。

傳送帶3寬度為7cm，與帶刺殼的板栗外徑相適應，既方便通過又能很好的定位，按指定的方向輸送。

如圖3-4所示，所述夾緊切割裝置包括第一支架4和第二支架5，第一支架4和第二支架5均為簡單的架體結構，其中第一支架4上下分別設有切割平臺6和傳料平臺7。其中，傳料平臺7與傳送帶3連接且上端安裝有推料機構。所述推料機構包括與傳送帶3末端垂直布置的成對隔料板12，靠近傳送帶3的隔料板12上開有第一進料口13，隔料板12主要起到定位作用，兩隔料板12之間的寬度在7cm-9cm之間，帶刺殼的板栗經(jīng)過第一進料口13進入到兩隔料板12之間。而成對隔料板12之間后部的傳料平臺7上安裝有第一底座14，第一底座14上設有推料液壓缸15，推料液壓缸15的活塞桿與推槽16連接，推槽16為u型結構，u型結構可對帶刺殼的板栗形成三面包圍狀態(tài)，通過推料液壓缸15驅動推槽16伸縮將將板栗刺殼推送到升降平臺8上。

升降平臺8位于第二支架5上，第二支架5頂端還設有夾緊機構9。當板栗刺殼推送到升降平臺8上后，升降平臺8下方的拉伸液壓缸動作，將升降平臺8上升到與切割平臺6齊平，夾緊機構9實現(xiàn)夾緊。

如圖5所示，具體地，夾緊機構9包括左夾手22和右夾手23，其中，左夾手22與滾珠絲杠機構24球鉸接，并由第二步進電機25驅動伸縮移動，右夾手23通過連接桿26與第三步進電機27連接。與一般的夾緊機構不同，本裝置中的夾手不僅可實現(xiàn)伸縮夾緊，還同時帶動帶刺殼的板栗進行360度的周向旋轉，可與后面的切割機構共同作用完成切割。

為了提高夾取力，可在左夾手22和右夾手23內側安裝橡膠。

還可采取另外一種方案，可進行刺殼與板栗的分離。在左夾手22和右夾手23內側面均設置有負壓吸盤。由此當完成切割后，可利用左夾手22和右夾手23吸附作用，當左夾手22移動且推料手12-1推動作用下可先將去刺殼的板栗推送到收料箱11內，再將刺殼推動到刺殼箱內。由此完成刺殼與板栗的分類。

如圖4所示，在傳料平臺7上方的第一支架4上設有切割平臺6，切割平臺6上安裝有可伸縮切割機構。具體地，可伸縮切割機構包括伸縮液壓缸16-1，伸縮液壓缸16-1的活塞桿與支撐平臺17連接，支撐平臺17兩端滑動設置在滑軌18上，支撐平臺17上端安裝有第一步進電機19上，第一步進電機19通過夾具20與鋸齒刀具21連接。通過調節(jié)鋸齒刀具21伸出長度可進行切割深度的調節(jié)。根據(jù)不同帶刺殼的板栗大小可以進行合理的調節(jié)，保證切割深度合理，使得到的板栗不受到損壞，保持完整。

如圖6所示，所述取料裝置包括設置在第二支架5前端的收料平臺10，收料平臺10上對應設有收料箱11，對應切割平臺6上設置有推料手12-1，推料手12-1在高度方向上位于夾手與卡槽板34之間，這樣，當切割完畢后可直接將板栗與刺殼的混合物推入到收料箱11中。

如圖6所示，所述收料平臺10上設有轉向機構，轉向機構包括升降液壓缸28，升降液壓缸28上端連接有轉向平臺29，轉向平臺29上安裝有旋轉電機30，旋轉電機30通過轉動桿31與真空吸盤32連接，真空吸盤32由真空泵33提供負壓。由于一次切割后的刺殼去除依舊存在困難，因此可通過真空吸盤32帶動旋轉九十度后切割，這樣可保證將刺殼切成四半而使內部的板栗完整無損，更加方便去殼。

如圖5所示，所述升降平臺8通過上設有成對卡槽板34，靠近推槽16一側的卡槽板34設有第二進料口。由此可方便再次定位，為夾緊做好準備。

如圖5所示，所述成對卡槽板34內兩端設有成對導向柱35，導向柱35上端設有弧形面,弧形面上設有rfp-6系列601型號薄膜傳感器。該傳感器可以對物體之間的壓力、接觸力、觸覺力進行感應測試，可以用于多種應用環(huán)境和場景，該壓阻式薄膜傳感器具有獨特的超薄、超軟、超輕、超低功耗等特點，響應時間在us級。當升降平臺8上升到此處時，薄膜傳感器感應后，升降平臺8停動，上方的夾緊機構即可進行快速的夾緊動作。此處的導向柱35不僅起到支撐導向的作用，還起到了限位作用，簡單靈活。

上述各個驅動裝置的啟停均通過控制箱plc控制器、傳感器及相關的控制電路完成。

一種板栗除刺殼方法，其特征在于：包括以下步驟：

一、送料：首先將帶刺殼的板栗經(jīng)振動箱2振動及傳送帶3傳送后落入到傳料平臺7的推槽16前端，傳料平臺7上的推料液壓缸15動作，并通過推槽16作用將帶刺殼的板栗推送到升降平臺8上，升降平臺8下方的拉伸液壓缸動作，將升降平臺8上升到與切割平臺6齊平的位置處后停下。

二、夾緊切割：第二步進電機25驅動滾珠絲杠機構24運動，從而使左夾手22靠近右夾手23，左夾手22和右夾手23共同作用實現(xiàn)對帶刺殼的板栗的夾持；與此同時，伸縮液壓缸16-1動作，將鋸齒刀具21向前移動到合適位置后停下；第一步進電機19驅動鋸齒刀具21旋轉，第三步進電機27驅動連接桿26旋轉，進而帶動帶刺殼的板栗旋轉，從而實現(xiàn)周向切割，將板栗外部刺殼分成兩半。

三、收料：當切割完畢后，第二步進電機25帶動滾珠絲杠機構24縮回，隔料板12通過液壓缸作用將切割后的刺殼、板栗直接推入到收料箱11中。

一種板栗除刺殼方法，在步驟二中，經(jīng)過初次周向切割后，升降液壓缸28升起，真空吸盤32將帶刺殼的板栗吸附后，旋轉電機30帶動真空吸盤32旋轉90度后松開，進行二次切割。