專利名稱：半自動硬棗去核劃皮機的制作方法
專利說明
一技術領域和現狀本實用新型是對硬棗進行初加工的一種新型機械加工設備。
棗業深加工已有十幾年的歷史，從最早的用手直接拿桶管和針耙進行加工，到近幾年使用的小型桶核劃皮器，都沒有脫離手工操作的繁重勞動。其不足之處1.使用大量的勞動力。八、九、十月份正是秋季農忙季節，硬棗加工也正是緊張時期，為了提高日產量，減少爛棗的機會，不得不用更多的人去桶核劃皮。勞動力缺乏，勢必提高了加工成本。按稷山縣歷年加工平均價格，每斤0.10元計算，加工二十萬斤棗，桶核劃皮手工費為兩萬元。
2.好棗流失嚴重。很多劃棗人把好棗留下，使棗的品質下降。
3.衛生標準不易保證。因為眾多的男女老少一起動手加工，難免使有病者的病毒、細菌帶入加工的棗中，雖然后續加工有清洗、煮、烤，但都不具備徹底消毒殺菌的條件。
4.劃皮不勻且劃痕少，不易保證后續加工的質量。
用機械加工，存在兩大技術難點1.棗是異型體，就是同一品種的棗其形狀各異，長度、圓度都不相同。
2.去棗核時，棗核的長軸必須是順著捅管方向，這就要求形狀各易的棗都必須頭或尾朝一個方向。
二
背景技術：
現代技術飛速發展，解決這兩個難題也能辦到，但設備造價太高，廣大棗農經濟上難以承受。近十年來，很多人在研制捅核劃皮機，但都不很理想，主要問題1.傳動系統比較復雜。要實現上下往復運動和分步間歇運動同步傳動，有的采用往復螺旋槽圓柱凸輪機構與棘爪銷輪分度機構；有的采用凸輪連桿組合機構與缺齒齒輪間歇機構等等，加上減速機構，使設備體積龐大，加工精度要求高、難度大。
2.捅核劃皮時，棗的定位問題。有的采用棗自由落體式鏈輪夾持定位(全自動)，有的采用手工放棗膠皮圈內棘刺定位(半自動)，這些機構也存在一定的缺點，如全自動型的，棗是自由落體落入鏈輪夾槽中，保證不了棗的定位方向，鏈輪存在錯位和擺動，也影響定位準確；半自動型的，雖然人工放棗不存在棗的方向問題，但這種膠皮圈內的棘刺長短不一、受力不勻，定位也不準，而且還得認大小棗，增加了操作人員的勞動強度。
3.劃皮機構。有的采用刀片式，有的采用膠圈針尖式，都是單獨的劃皮器。捅掉核再劃皮，空心棗的硬度降低，棗頂棗劃皮極易破碎，碎棗糊住劃皮器，使劃皮效果降低，不得不停機清理，使工作效率和質量下降。
4.捅管。因為棗核硬且大小形狀各異，有得采用兩半開合捅管，即捅管遇大核張大，遇小核縮小，但大量捅核，棗泥糊住開合效果變差。有的采用旋切法，捅管旋轉捅核效果會好一些，但同樣沒有解決大、小核的問題，而且使機構更加復雜。
三
發明內容
鑒于以上實際問題，本實用新型的目的要解決以下主要難點1.傳動系統——減速機構、往復運動機構、分步運動機構要穩定可靠，體積小，造價低，便于維護；2.棗的定向、定位要準、穩；3.劃皮機構耐臟堵，易清理，劃皮要勻；4.捅管適應棗核大小的需要。
四具體實施方式
本實用新型的目的實施技術解決方案避難就易—棗是異形體，機械難處理，就采取人工放棗—半自動。
照顧大多數—一般棗的直徑在φ15-30mm的范圍，棗核直徑在φ8-9.5mm的范圍。
(一)傳動系統，如圖2整機主視圖1.電動機電源采用單相交流電220v 50Hz，以適應農村家庭用電；功率250w 1400r/min，經一級皮帶輪減速(減速比2.32)后給減速箱。
2.減速箱，如圖3主視圖與圖4俯視圖電動機轉速經皮帶減速后以597r/min給減速箱輸入齒輪軸1(齒數27)，與齒輪2(齒數97)嚙合，再經齒輪軸3(齒數27)與兩個相同的齒輪4和7(齒數75)嚙合，總減速比為10，輸出軸5與蝸旋凸輪6組合成一體，輸出軸8給上下往復運動機構。輸出轉速60r/min。
3.上下往復運動機構，如圖5主視圖和圖6左剖視圖為了減小機構體積，采用往復移動從動件凸輪機構，因為硬棗長度約40mm左右，加上捅管頂出棗核的高度，往復行程至少需70mm以上，為留有余地，取90mm。減速箱輸出軸(圖4-8)上裝撥輪1，其偏心距為45mm。撥輪1上的小軸2裝滾輪3，插入撥架4的橫槽內，撥架4插入轉盤支座5內的主軸6上，主軸在轉盤支座兩端用軸套固定。撥輪轉一周，撥架帶動主軸上下移動一次，往復行程90mm。
4.步進間歇機構為了使步進間歇機構定位準確，步距穩定，體積小，采用了蝸旋凸輪間歇機構，如圖7主視圖和圖8左視圖減速箱出軸(圖4-5)上裝凸輪1，與裝在轉盤支座5上的撥盤2、滾輪3、輪套4、小軸6聯成一體，凸輪逆時針轉一周，滾輪就順時針轉過一個，撥盤帶動轉盤順時針走一步；凸輪轉24轉，轉盤移動24步為一周，減速箱輸出軸60r/min，轉盤60步/min。轉盤上開了兩圈共48個孔，裝48個夾棗器。
(二)夾棗器因為棗是異型體，定向處理的難度太高，避難就易，采用人工定向進料；棗的大小不一，照顧大多數，采用適用于一定范圍的彈性夾持機構。夾棗器如圖9仰視圖、圖10主視圖和圖11俯視圖材料采用橡膠，具有很好的彈性，適用于硬棗去核劃皮。其結構由上蓋1、夾體2和針3組成。上蓋的中心孔直徑D和夾體的中心孔直徑d是依據棗的最小直徑而確定。最大棗的直徑φ30是由轉盤直徑和夾體結構所確定。上蓋彎弧半徑R1和R2是由棗的端弧所確定，取R1＝4、R2＝6，這樣的彎弧插棗時省力且能夾住。夾體下部彎弧R3和R4是由實驗所確定，對φ15-30的棗，取R3＝25、R4＝20，都有一定的夾持力和盡量多的接觸面，這樣棗在捅核劃皮時不致因受力不勻而歪倒。不同種類的棗采用不同的中心孔徑和彎弧R，如金絲小棗，中心孔徑D＝8，彎弧R＝15和13。劃皮采用每個夾棗器夾體中部插5號針，八瓣共插24個針，使棗一周均勻劃24道劃痕。針是斜向上15°左右插入，內壁露出0.4-1mm的針尖，外壁針身留3-5mm。由于在夾體中部插上針，增大了對棗的摩擦力，捅核時使棗直立更穩，不易碎棗。若棗不劃皮就不用插針，效果一樣。夾棗器下部開口八瓣，即使有個別爛棗、碎棗糊住，下一個棗就會把夾棗器下部撐開頂出來，并不影響捅核劃皮的效果，避免了停機清理，提高了工作效率。
(三)作業系統，如圖12主視圖底座1上裝有捅核座2，頂住捅核劃皮時的棗；漏斗3，收集加工好了的棗；支架4，是沖板11的導向裝置；以及轉盤支座5。轉盤7上裝有48個夾棗器8，轉盤7順時針步進。沖板11上裝有捅管9、頂棗柱10、壓棗板14，當沖板11向下沖壓時，工位I由壓棗板14把插進的第三個棗壓進夾棗器；工位II把夾棗器中的第二個棗進行捅核劃皮；工位III把加工好的第一個棗頂出，進入漏斗收集。三工位同時工作。支架橫梁12上裝有頂核桿13，套在捅管9上，當沖板11上移時就把棗核從捅管9中頂出，為下一次捅核作好準備。沖板11上裝了4組壓棗板14、捅管9、頂棗柱10，沖板沖一次，捅出4個棗，實現了三工位、四沖頭的作業系統。捅管的結構如圖13主剖視圖上部是M16的螺栓，與沖板11上的M16捅管座相配；下部是捅管，規格為φ8、φ8.5、φ9、φ9.5四種，適用于φ15-30mm的棗，壁厚均為0.5mm。另外，由于棗核較硬且脆，捅管9和捅核座2上的墊板6就不能用一般材料，經實驗，捅管用不銹鋼或40Cr，經熱處理，墊板用L2鋁板。其它尺寸的棗捅核劃皮，可采取相應的措施，那是本機系列化的問題。
為了調整捅核座2與捅管9的相對位置，捅核座2采用簡單的螺桿螺母調整固定結構。
五
圖1摘要附圖說明1-電動機 2-減速箱 3-上下往復運動機構 4-蝸旋凸輪間歇機構 5-轉盤支座 6-轉盤 7-捅核座 8-壓棗桿 9-夾棗器 10-沖板 11-捅管 12-頂棗柱 13-支座 14-漏斗圖2傳動系統整機主視圖1-電動機 2-減速箱 3-上下往復運動機構 4-蝸旋凸輪間歇機構 5-轉盤支座圖3減速箱主視圖圖4減速箱俯視圖1-輸入齒輪軸 2-齒輪 3-齒輪軸 4-齒輪 5-輸出軸 6-凸輪 7-齒輪 8-輸出軸圖5上下往復運動機構主視圖圖6上下往復運動機構左剖視圖1-撥輪 2-小軸 3-滾輪 4-撥架 5-轉盤支座 6-主軸圖7蝸旋凸輪間歇機構主視圖1-凸輪 2-撥盤圖8蝸旋凸輪間歇機構左視圖3-滾輪 4-輪套5-轉盤支座 6-小軸圖9夾棗器仰視圖
圖10夾棗器主視圖1-上蓋 2-夾體 3-針圖11夾棗器俯視圖圖12作業系統主視圖1-底座 2-捅核座 3-漏斗 4-支架 5-轉盤支座 6-墊板7-轉盤 8-夾棗器 9-捅管 10-頂棗柱 11-沖板 12-支架橫梁 13-頂核桿 14-壓棗桿I壓棗工位 II捅核劃皮工位 III出棗工位圖13捅管主剖視圖六有益效果半自動硬棗去核劃皮機，由于采用了上述獨特的技術方案，其優點如下1.結構緊湊、體積小。
外型尺寸785×948×1038mm3重量160Kg2.效率高4×1枚/s棗，240枚/min棗，相當于手工去核劃皮的5-6倍。
3.效益高該機按每臺6000元、每天按三人工作10小時捅棗2400斤、每斤棗加工費0.10元來計算，一個半月即可全部收回成本。
4.壽命長傳動部分設計合理，摩擦少，受力勻，就是撥盤上的滾輪摩損后，換件也極易。
5.操作簡便打開電源開關，機器運轉，操作者只需把棗直插于夾棗器中即可。
6.維護保養簡單夾棗器、捅管、損壞后，即時可換上備用件；主軸根部定時加少許潤滑油即可。
7.安全可靠整機下部(電機、皮帶)四周有圍板防護，沖頭部分有護罩保護，電機有自動開關保護，機殼有接地保護。
8.杜絕病源污染操作人員經體檢合格后可長期進行工作，杜絕了病源。
9.機器噪音小，對人對環境無污染。
10.好棗無流失，可保證棗的品質。
權利要求1.一種半自動硬棗去核劃皮機，采用上下往復運動機構和蝸旋凸輪步進間歇機構組成傳動系統，其特征是雙輸出軸的減速箱把上下往復運動和步進間歇運動機構通過轉盤支座連成一體，上下往復行程90mm，24步/周；由轉盤、夾棗器、沖板、捅管等組成的三工位、四沖頭式的作業系統。
2.根據權利要求1所述的半自動硬棗去核劃皮機，其特征是減速箱是兩級減速，減速比10，一軸輸入，兩軸同速輸出，60r/min，蝸旋凸輪與第二輸出軸直接相連。
3.根據權利要求1所述的半自動硬棗去核劃皮機，其特征是夾棗器由上蓋和夾體組成，上蓋中心孔直徑d和內外壁彎弧半徑R1、R2；夾體下部中心孔直徑D和內外壁彎弧半徑R3、R4，且上蓋與夾體都均分成八瓣，分口寬度上蓋2mm，夾體1mm。
4.根據權利要求1所述的半自動硬棗去核劃皮機，其特征是捅管的結構尺寸，上部為M16的螺栓與沖板M16螺孔相配，捅管規格D由棗核直徑需要確定，管壁厚度均為0.5mm；材料捅管為不銹鋼或40Cr。
專利摘要半自動硬棗去核劃皮機是硬棗去核劃皮的機械加工設備,其外型尺寸:948×785×1038mm
文檔編號A23N4/00GK2508576SQ0122925
公開日2002年9月4日 申請日期2001年6月28日 優先權日2001年6月28日
發明者寧天德 申請人:寧天德, 崔志強