一種變徑沖擊插切式環形香蕉落梳裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種變徑沖擊插切式環形香蕉落梳裝置，包括升降架以及至少三個切削單元，所述升降架具有工作臺以及用于提升和降低所述工作臺的升降機構，切削單元呈環形布置于工作臺上；切削單元包括平行四邊形機構、落梳刀組以及刀組同步控制器；本發明的升降機構具有沖擊效果，在進行香蕉落梳時，當果柄接觸硬質刀片或軟質刀片時，通過控制轉輪的回轉可實現硬質刀片和軟質刀片沖擊插切香蕉果柄，達到去軸落梳的目的且可提升切口質量、減少落梳時間、提高效率。
【專利說明】一種變徑沖擊插切式環形香蕉落梳裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種農業機械，特別涉及一種變徑沖擊插切式環形香蕉落梳裝置。
【背景技術】
[0002]目前，國內外在香蕉產后處理環節中機械化應用水平相對較低，尤其在香蕉落梳環節中均采用手工落梳方法，由于香蕉具有不易貯存和易受機械損傷等特點，香蕉產后處理作業要求人力勞動集中，且勞動強度大。目前，世界香蕉產業正進入一個由傳統產業轉變為現代產業的重大歷史階段，在香蕉產后處理作業方面處于機械化發展關鍵時期，隨著人工費用不斷上漲，造成香蕉產品加工成本越來越高。手工應用的插切式去軸落梳刀具有適應性差、操作不便、不能進行整串香蕉逐梳去軸落梳等缺點。造成香蕉產后處理效率偏低，加工周期長，勞動力集中，勞動強度大，香蕉表面機械損傷嚴重，影響香蕉的整體美觀性，增大了微生物病害的發病率。隨著香蕉索道貨運系統的建立與香蕉產后處理機械化水平不斷提聞，急需研制出機械化整串逐梳去軸落梳的機械裝備。
【發明內容】
[0003]針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是:提供一種成本低、操作簡便、適應性強、能對整串香蕉逐梳去軸落梳、處理效率高、加工周期短、勞動強度低、香蕉表面無機械損傷的變徑沖擊插切式環形香蕉落梳裝置。
[0004]本發明的目的通過下述技術方案實現:一種變徑沖擊插切式環形香蕉落梳裝置，包括升降架以及至少三個切削單元，所述升降架具有工作臺以及用于提升和降低所述工作臺的升降機構，切削單元呈環形布置于工作臺上；
[0005]切削單元包括平行四邊形機構、落梳刀組以及刀組同步控制器；
[0006]落梳刀組包括硬質刀片和兩軟質刀片，兩軟質刀片的一端分別鉸接在硬質刀片上;
[0007]所述平行四邊形機構包括刀座、刀具安裝頭以及兩個上下設置的連桿，刀座固定于工作臺上，兩個連桿兩端分別鉸接于刀座和刀具安裝頭上，所述硬質刀片安裝于刀具安裝頭上并且朝上伸出；
[0008]相鄰兩切削單元的軟質刀片的另一端相互鉸接在一起形成刀組環抱結構；
[0009]刀座上具有導向槽，其中一連桿與刀座鉸接部的外壁為齒面；刀組同步控制器包括刀組同步控制環和復位彈簧，刀組同步控制環內環面上具有同步齒，刀組同步控制環穿過每個導向槽并且所述同步齒與齒面相嚙合，所述復位彈簧設置于刀組同步控制環下方對刀組同步控制環進行頂推復位或復位彈簧設置于刀組同步控制環上方對刀組同步控制環進行牽拉復位。
[0010]優選的，所述工作臺上開設有第一落桿孔，所述切削單元繞第一落桿孔環形設置。
[0011]優選的，所述升降機構包括齒條、導向桿、動力系統、傳動軸以及齒輪，齒條和導向桿分別固定連接于工作臺下方，動力系統通過傳動軸驅動齒輪，齒輪與齒條相嚙合構成齒輪齒條機構組。
[0012]優選的，所述動力系統包括轉輪以及手柄，轉輪中心與傳動軸連接，手柄與轉輪偏心連接。
[0013]優選的，還包括從動軸以及同步傳動機構,所述傳動軸通過所述同步傳動機構與從動軸連接，所述齒輪齒條機構組為四個，每一個齒條對應連接一個齒輪，其中兩個齒輪設置于傳動軸上，另外兩個齒輪分別設置在從動軸上。
[0014]優選的，還包括設置于工作臺下方的基臺以及設置于所述基臺上的兩對軸承座，所述傳動軸和從動軸分別連接在兩對軸承座上，基臺對應工作臺的第一落桿孔的位置開設有第二落桿孔。
[0015]優選的，所述四個齒條分別設置在工作臺的四個邊角位置上，所述導向桿上套裝有直線軸承，導向桿穿過基臺，直線軸承固定設置于基臺上。
[0016]優選的，所述每兩軟質刀片的鉸接處呈V形，兩軟質刀片間的夾角為30-180°。
[0017]優選的，所述硬質刀片有0-30°的安裝傾角、0-30°的落梳傾角以及0-30°的刀具刃口角。
[0018]優選的，所述切削單元為3-10個。
[0019]本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果:
[0020]1、本發明的升降機構具有沖擊效果，在進行香蕉落梳時，當果柄接觸硬質刀片或軟質刀片時，通過控制轉輪的回轉可實現硬質刀片和軟質刀片沖擊插切香蕉果柄，達到去軸落梳的目的且可提升切口質量、減少落梳時間、提高效率。整個香蕉落梳過程速度快，效率高，能耗小，落梳效果良好，可以在香蕉園及附近有限的條件下使用。本發明在進行香蕉落梳時可實現落梳刀直徑根據穗桿直徑的變化而自由調節，實現直徑自適應。本發明還具有整體結構緊湊，質量輕，方便移動，操作安全省力等優點。
[0021]2、本發明的落梳刀組構成的刀組環抱結構包絡了整個穗桿圓周，在進行香蕉落梳時可避免漏切，實現整串香蕉逐梳去軸落梳，適應范圍廣，可適應不同品系、不同長勢的整軸香蕉的逐梳去軸落梳。
[0022]3、本發明進行的香蕉落梳能保證落梳效果，該落梳刀進行香蕉落梳時，不接觸、不碰撞香蕉果指、不出現切散香蕉果梳，也不出現落梳后香蕉切口處表皮撕拉，實現落梳切口平整、光滑、不需要進行二次處理，使得香蕉落梳后符合市場上批發零售的具體要求，可有效減少香蕉表面損傷，減少微生物病害的發病率，提高香蕉的整體美觀性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是本發明的結構示意圖。
[0024]圖2是本發明硬質刀片的結構示意圖。
[0025]圖3是圖2的側向視圖。
[0026]圖4是本發明的軟質刀片的結構示意圖。
[0027]圖5是本發明的刀組環抱結構的示意圖。
[0028]圖6是本發明的外壁為齒面的連桿結構示意圖。
[0029]圖7是本發明外壁為齒面的連桿與刀組同步控制環內環面上的同步齒嚙合的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。
[0031]實施例一:
[0032]一種變徑沖擊插切式環形香蕉落梳裝置，包括升降架I以及至少三個切削單元，所述升降架I具有工作臺3以及用于提升和降低所述工作臺的升降機構，切削單元呈環形布置于工作臺3上；
[0033]切削單元包括平行四邊形機構、落梳刀組以及刀組同步控制器；
[0034]落梳刀組包括硬質刀片8和兩軟質刀片2，兩軟質刀片2的一端分別鉸接在硬質刀片8上；
[0035]所述平行四邊形機構包括刀座4、刀具安裝頭7以及兩個上下設置的連桿9，刀座4固定于工作臺3上，兩個連桿9兩端分別鉸接于刀座4和刀具安裝頭7上，所述硬質刀片8安裝于刀具安裝頭7上并且朝上伸出，相鄰兩切削單元的軟質刀片2的另一端相互鉸接在一起形成刀組環抱結構；優選的，所述硬質刀片8具有0-30°的安裝傾角Φ、0-30°的落梳傾角β以及0-30°的刀具刃口角a。所述軟質刀片2安裝到硬質刀片8上，使用時受力彎曲。
[0036]刀座4上具有導向槽，其中一連桿9與刀座4鉸接部的外壁為齒面；刀組同步控制器包括刀組同步控制環5和復位彈簧6，刀組同步控制環5內環面上具有同步齒，刀組同步控制環5穿過每個導向槽并且所述同步齒與齒面相嚙合，所述復位彈簧6設置于刀組同步控制環5下方對刀組同步控制環5進行頂推復位或復位彈簧6設置于刀組同步控制環5上方對刀組同步控制環5進行牽拉復位。優選的，所述工作臺3上開設有第一落桿孔10，所述切削單元繞第一落桿孔10環形設置。
[0037]優選的，所述切削單元為3-10個，具體的為5、6、7或8個切削單元，軟質刀片2的數量為切削單元數的兩倍；
[0038]所述升降機構包括齒條11、導向桿12、動力系統13、傳動軸14以及齒輪15，齒條11和導向桿12分別固定連接于工作臺3下方，動力系統13通過傳動軸14驅動齒輪15，齒輪15與齒條11相嚙合。優選的，所述動力系統13包括轉輪16以及手柄17，轉輪16中心與傳動軸14連接，手柄17與轉輪16偏心連接。
[0039]還包括從動軸18、同步傳動機構19、設置于工作臺3下方的基臺21以及設置于所述基臺21上的兩對軸承座，所述傳動軸14通過所述同步傳動機構19與從動軸18連接，所述齒條11和齒輪15為四個，每一個齒條11對應連接一個齒輪15，其中兩個齒輪15設置于傳動軸14上，另外兩個齒輪15分別設置在從動軸18上。優選的，所述同步傳動機構19為同步帶傳動機構。所述四個齒條11分別設置在工作臺3的四個邊角位置上，所述導向桿12上套裝有直線軸承20，導向桿12穿過基臺21，直線軸承20固定設置于基臺21上。
[0040]所述傳動軸14和從動軸18分別連接在兩對軸承座上，基臺21對應工作臺3的第一落桿孔10的位置開設有第二落桿孔。
[0041]所述每兩把軟質刀片的鉸接處呈V形，兩把軟質刀片間的夾角為30-180°。
[0042]本發明的工作過程及工作原理:利用人工或機械將香蕉穗桿一端夾緊，再將未夾持端放入本發明工作范圍內，操作蕉穗軸向向下移動，當果柄接觸硬質刀片或軟質刀片時，通過控制轉輪旋轉，使得同步傳動機構控制齒輪與齒條運動，在導向桿的作用下工作臺帶動切削單元向上快速移動，同時，在刀組同步控制環的作用下使得軟質刀片和硬質刀片快速切割香蕉果柄，達到沖擊插切的目的，沖擊插切完成后，再反轉轉輪使得工作臺回到初始位置。隨著蕉穗的繼續向下移動，軟質刀片和硬質刀片可逐梳將香蕉果梳與穗桿進行分離，達到整串逐梳去軸落梳的目的。整個香蕉落梳過程速度快，效率高，能耗小，落梳效果良好，可以在香蕉園及附近有限的條件下使用。
[0043]刀組環抱結構由多個軟質刀片和硬質刀片通過鉸接構成，且每兩把軟質刀片的鉸接處呈V形，即相鄰的軟質刀片組合成“V”字結構，在工作過程中通過采用平行四邊形機構與刀組同步控制器控制“V”字結構的夾角大小來控制刀組環抱結構內部圓周大小，以實現根據穗桿直徑自適應變直徑目的，即在進行香蕉落梳時可實現刀組環抱結構直徑根據穗桿直徑的變化而自動調節，實現直徑自適應而達到香蕉整串逐梳去軸落梳。
[0044]硬質刀片和軟質刀片之間通過鉸接構成可變直徑的刀組環抱結構；刀座、刀具安裝頭、兩個連桿構成平行四邊形機構，控制刀組環抱結構進行直徑變化；刀組同步控制環與兩個連桿之一相嚙合，使得各切削單元同步運動即使得刀組同步控制環具有同步運動，使得刀組環抱結構變直徑時，其刀組環抱結構保持圓形。復位彈簧與刀組同步控制環連接，使得刀組同步控制環具有向上運動的趨勢，從而達到控制刀組環抱結構向內夾緊的作用；同時工作過程中，通過復位彈簧調節刀組同步控制環來控制落梳刀組的運動，從而調節刀組環抱結構包絡圓周的大小。
[0045]多個齒輪與齒條構成齒輪齒條機構組，多個導向桿與直線軸承構成直線運動控制組，同步傳動機構使從動軸和傳動軸轉速、轉向相同，能夠實現齒輪齒條機構組同步運動，保證工作臺平穩上下運動。具體的，導向桿頂端固定在工作臺下，末端不固定，導向桿可以在直線軸承內部沿直線軸承軸線方向移動，且摩擦力很小，直線軸承固定在機架上，使得導向桿的運動方向垂直，從而達到控制工作臺的運動方向與香蕉穗桿軸線方向一致的目的。齒輪分別固定在傳動軸與從動軸上，齒條頂端固定在工作臺下，末端不固定。通過同步傳動機構與直線運動控制組的作用，齒輪齒條機構組中各齒條運動的速度、方向與位移大小保持一致，從而使得刀組環抱結構即硬質刀片和軟質刀片能夠在穗桿軸線方向平穩運行，且速度大小、方向可控。
[0046]轉輪可通過人力或機械動力帶動旋轉，通過調節轉輪的轉角、轉速與方向可以控制工作臺的位移、移動速度與方向。
[0047]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種變徑沖擊插切式環形香蕉落梳裝置，其特征在于:包括升降架以及至少三個切削單元，所述升降架具有工作臺以及用于提升和降低所述工作臺的升降機構，切削單元呈環形布置于工作臺上； 切削單元包括平行四邊形機構、落梳刀組以及刀組同步控制器； 落梳刀組包括硬質刀片和兩軟質刀片，兩軟質刀片的一端分別鉸接在硬質刀片上； 所述平行四邊形機構包括刀座、刀具安裝頭以及兩個上下設置的連桿，刀座固定于工作臺上，兩個連桿兩端分別鉸接于刀座和刀具安裝頭上，所述硬質刀片安裝于刀具安裝頭上并且朝上伸出； 相鄰兩切削單元的軟質刀片的另一端相互鉸接在一起形成刀組環抱結構； 刀座上具有導向槽，其中一連桿與刀座鉸接部的外壁為齒面；刀組同步控制器包括刀組同步控制環和復位彈簧，刀組同步控制環內環面上具有同步齒，刀組同步控制環穿過每個導向槽并且所述同步齒與齒面相嚙合，所述復位彈簧設置于刀組同步控制環下方對刀組同步控制環進行頂推復位或復位彈簧設置于刀組同步控制環上方對刀組同步控制環進行牽拉復位。
2.根據權利要求1所述的一種變徑沖擊插切式環形香蕉落梳裝置，其特征在于:所述工作臺上開設有第一落桿孔，所述切削單元繞第一落桿孔環形設置。
3.根據權利要求1或2所述的一種變徑沖擊插切式環形香蕉落梳裝置，其特征在于:所述升降機構包括齒條、導向桿、動力系統、傳動軸以及齒輪，齒條和導向桿分別固定連接于工作臺下方，動力系統通過傳動軸驅動齒輪，齒輪與齒條相嚙合構成齒輪齒條機構組。
4.根據權利要求3所述的一種變徑沖擊插切式環形香蕉落梳裝置，其特征在于:所述動力系統包括轉輪以及手柄，轉輪中心與傳動軸連接，手柄與轉輪偏心連接。
5.根據權利要求3所述的一種變徑沖擊插切式環形香蕉落梳裝置，其特征在于:還包括從動軸以及同步傳動機構，所述傳動軸通過所述同步傳動機構與從動軸連接，所述齒輪齒條機構組為四個，每一個齒條對應連接一個齒輪，其中兩個齒輪設置于傳動軸上，另外兩個齒輪分別設置在從動軸上。
6.根據權利要求5所述的一種變徑沖擊插切式環形香蕉落梳裝置，其特征在于:還包括設置于工作臺下方的基臺以及設置于所述基臺上的兩對軸承座，所述傳動軸和從動軸分別連接在兩對軸承座上，基臺對應工作臺的第一落桿孔的位置開設有第二落桿孔。
7.根據權利要求6所述的一種變徑沖擊插切式環形香蕉落梳裝置，其特征在于:所述四個齒條分別設置在工作臺的四個邊角位置上，所述導向桿上套裝有直線軸承，導向桿穿過基臺，直線軸承固定設置于基臺上。
8.根據權利要求1所述的一種變徑沖擊插切式環形香蕉落梳裝置，其特征在于:所述每兩軟質刀片的鉸接處呈V形，兩軟質刀片間的夾角為30-180°。
9.根據權利要求1所述的一種變徑沖擊插切式環形香蕉落梳裝置，其特征在于:所述硬質刀片有0-30°的安裝傾角、0-30°的落梳傾角以及0-30°的刀具刃口角。
10.根據權利要求1所述的一種變徑沖擊插切式環形香蕉落梳裝置，其特征在于:所述切削單元為3-10個。
【文檔編號】A01D46/00GK104126369SQ201410314515
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月2日 優先權日:2014年7月2日
【發明者】段潔利, 朱正波, 楊洲 申請人:華南農業大學