椰青在線連續切削成型設備用的果體切削成型裝置及方法與流程

本發明涉及果蔬加工技術領域，特別涉及一種椰青在線連續切削成型設備用的果體切削成型裝置及方法。

背景技術：

椰青采摘后，在成為商品銷售前，需要切削綠色的外皮，加工成露出白色內皮的統一的“圓形屋”狀，以方便包裝和儲運。椰青的切削過程一般如圖1所示，先對椰青原果輪廓進行外圓柱面切削，再進行圓錐頂切削，最后將其底面端部切平。

傳統的椰青切削，主要采用人工方式，依靠大量的工人持刀逐個砍削，勞動強度大，效率低。

為此，目前市面上也出現了一些半自動化的加工機械，這些半自動機械結構簡單，基本原理仿照電動臺鉆的形式，即：改裝的鉆頭部位插進椰青頂部，帶動椰青旋轉；側面布置的刨削刀與椰青接觸就可以進行圓柱面切削；然后，椰青與底部布置的錐面刨削刀接觸則可以進行錐頂切削；最后，取下椰青，用鍘刀切平椰青端部。但在整個加工過程中，都需要人工進行輔助操作，將椰青逐個放置加工。這些半自動機械的應用，只是稍微減輕了工人的勞動量，效率并不高，無法滿足椰青市場大量銷售的需求。

因此，為了提高生產效率，并確保商品質量，開發全自動的連續式切削設備及其配套設備以形成自動化加工生產線具有重要意義。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種椰青在線連續切削成型設備用的果體切削成型裝置，該裝置可實現椰青果體外圓柱面和頂部錐面的同步切削，適應椰青在線連續切削成型設備的高速加工，減少人工操作，有效提高生產效率。

本發明的另一目的在于提供一種上述裝置實現的椰青在線連續切削成型設備用的果體切削成型方法。

本發明的技術方案為：一種椰青在線連續切削成型設備用的果體切削成型裝置，包括同步運行的柱面切削機構和錐面切削機構，柱面切削機構設于椰青一側的豎直面內，錐面切削機構設于椰青另一側的斜上方；

柱面切削機構包括柱面切削器、柱面切削導軌和第一驅動鏈，柱面切削器的兩側各設置一個第一驅動鏈，且第一驅動鏈帶動柱面切削器循環轉動(柱面切削器可選擇與第一驅動鏈上的某一鏈節固定連接)；第一驅動鏈上靠近椰青的一側設有柱面切削導軌，且柱面切削導軌上靠近椰青的一側與柱面切削器相接；

錐面切削機構包括錐面切削器、錐面切削導軌和第二驅動鏈，錐面切削器的兩側各設置一個第二驅動鏈，且第二驅動鏈帶動錐面切削器循環轉動(錐面切削器可選擇與第二驅動鏈上的某一鏈節固定連接)；第二驅動鏈上靠近椰青的一側設有錐面切削導軌，且錐面切削導軌上靠近椰青的一側與錐面切削器相接。

所述柱面切削機構中，第一驅動鏈呈循環的連續輸送式結構，第一驅動鏈兩端分別設置第一鏈輪，兩個第一鏈輪之間，靠近椰青側的第一驅動鏈段為第一內鏈段，遠離椰青側的第一驅動鏈段為第一外鏈段，柱面切削導軌設于第一內鏈段的內側；

錐面切削機構中，第二驅動鏈也呈循環的連續輸送式結構，第二驅動鏈兩端分別設置第二鏈輪，兩個第二鏈輪之間，靠近椰青側的第二驅動鏈段為第二內鏈段，遠離椰青側的第二驅動鏈段為第二外鏈段，錐面切削導軌設于第二內鏈段的內側。

所述柱面切削機構還包括第一鏈軌，第一內鏈段和第一外鏈段底部分別設有第一鏈軌；

錐面切削機構還包括第二鏈軌，第二內鏈段和第二外鏈段底部分別設有第二鏈軌。

該結構中，第一鏈軌對第一驅動鏈起支撐和導向作用，第二鏈軌對第二驅動鏈起支撐和導向作用，使第一驅動鏈和第二驅動鏈可在驅動行程較長的情況下仍對相應的柱面切削機構和錐面切削機構保持較高輸送精度。

所述第一驅動鏈和第二驅動鏈之間設有輸送鏈，輸送鏈上分布有多個定位盤機構，在第一驅動鏈的第一內鏈段上和第二驅動鏈的第二內鏈段上，柱面切削器、錐面切削器與定位盤機構三者一一對應并形成一個切削工位。

所述輸送鏈的一側設有壓軌和調速皮帶，定位盤機構的頂面設有輪盤，輪盤的外圓柱面上均勻分布有若干直條紋，直條紋與調速皮帶壓緊相接，壓軌將調速皮帶固定于各定位盤機構的輪盤外側。其中，輪盤外周的直條紋類似于齒輪結構，調速皮帶與直條紋壓緊相接，依靠兩者之間的摩擦力驅動輪盤進行自轉。調速皮帶兩端設置輥筒，通過輥筒帶動其進行循環轉動。輪盤上表面分布有若干針錐，各針錐插入椰青表皮，將其固定于輪盤上。

所述柱面切削導軌朝向第一內鏈段的一側為外凸的第一曲面，柱面切削器沿第一曲面進行運動；

錐面切削導軌朝向第二內鏈段的一側為外凸的第二曲面，錐面切削器沿第二曲面進行運動；

第一曲面的外凸處和第二曲面的外凸處相對位于椰青的兩側。

所述柱面切削器包括柱面刨削刀、第一方頭、第一基座、第一滑桿、第一彈簧和第一滾輪，第一基座中部設有通孔，第一滑桿穿過第一基座上的通孔后，第一滑桿一端通過第一方頭與柱面刨削刀連接，第一滑桿另一端與第一滾輪連接，第一滑桿與第一滾輪連接的一端上套有第一彈簧；第一基座兩側分別與第一驅動鏈連接；

錐面切削器包括錐面刨削刀、第二方頭、第二基座、第二滑桿、第二彈簧和第二滾輪，第二基座中部也設有通孔，第二滑桿穿過第二基座上的通孔后，第二滑桿一端通過第二方頭與錐面刨削刀連接，第二滑桿另一端與第二滾輪連接，第二滑桿與第二滾輪連接的一端上套有第二彈簧；第二基座兩側分別與第二驅動鏈連接；

柱面刨削刀豎直位于椰青的一側，錐面刨削刀傾斜位于椰青另一側的上部。

所述第一滑桿上，與第一滾輪連接的一端帶有第一輪座，第一滾輪設于第一輪座內；

第二滑桿上，與第二滾輪連接的一端帶有第二輪座，第二滾輪設于第二輪座內。

所述第一基座中部的通孔為兩級通孔，靠近第一方頭一端的通孔為第一方孔，靠近第一滾輪的一端為第一圓孔，第一彈簧的一端設于第一圓孔內；其中，第一滑桿與第一方孔相配合，并沿第一方孔進行上下滑動，第一圓孔的設置一方面是供第一滑桿穿過用，另一方面是為了給第一彈簧提供壓縮空間；

第二基座中部的通孔也為兩級通孔，靠近第二方頭的一端為第二方孔，靠近第二滾輪的一端為第二圓孔，第二彈簧的一端設于第二圓孔內；其中，第二滑桿與第二方孔相配合，并沿第二方孔進行上下滑動，第二圓孔的設置一方面是供第二滑桿穿過用，另一方面是為了給第二彈簧提供壓縮空間。

所述第一基座與第一驅動鏈的連接處設有第一鏈板支座，第一鏈板支座呈直角支架狀，第一鏈板支座的一側邊與第一驅動鏈連接，第一鏈板支座的另一側邊通過螺釘與第一基座固定連接；

第二基座與第二驅動鏈的連接處設有第二鏈板支座，第二鏈板支座也呈直角支架狀，第二鏈板支座的一側邊與第二驅動鏈連接，第二鏈板支座的另一側邊通過螺釘與第二基座固定連接。

本發明通過上述裝置實現的椰青在線連續切削成型設備用的果體切削成型方法為：柱面切削機構和錐面切削機構在椰青的兩側同步運行，柱面切削機構中，柱面切削器在第一驅動鏈的帶動下，沿柱面切削導軌逐漸進入切削工位；錐面切削機構中，錐面切削器在第二驅動鏈的帶動下，沿錐面切削導軌同步逐漸進入切削工位；

在切削工位上，柱面切削器和錐面切削器同步動作，同時對椰青外周的圓柱面和頂部的錐面進行切削。

該方法中，柱面切削器對椰青外周的圓柱面進行切削時，其具體過程為：柱面切削器沿柱面切削導軌逐漸運行，在柱面切削導軌的第一曲面外凸處，柱面切削器進入切削工位；此時，柱面切削器上的第一滾輪受到第一曲面外凸處的影響，形成一個朝向椰青的推動力，即第一滾輪推動第一滑桿克服第一彈簧的彈簧力，通過第一方頭帶動柱面刨削刀靠近椰青的外側面，由于椰青在定位盤機構的帶動下產生自轉，因此柱面刨削刀將椰青的外側削除，使椰青外周形成圓柱面；

錐面切削器對椰青頂部的錐面進行切削時，其具體過程為：錐面切削器沿錐面切削導軌逐漸運行，在錐面切削導軌的第二曲面外凸處，錐面切削器進入切削工位；此時，錐面切削器上的第二滾輪受到第二曲面外凸處的影響，形成一個朝向椰青的推動力，即第二滾輪推動第二滑桿克服第二彈簧的彈簧力，通過第二方頭帶動錐面刨削刀傾斜靠近椰青的頂面，由于椰青在定位盤機構的帶動下產生自轉，因此錐面刨削刀將椰青的頂部外周傾斜削除，使椰青頂部形成錐面。

本發明相對于現有技術，具有以下有益效果：

本果體切削成型裝置及方法是針對椰青在線連續切削成型設備而設計的，該裝置及方法實現了椰青在線不停頓切削，也實現了椰青果體外圓柱面和頂部錐面的同步切削，可有效適應椰青在線連續切削成型設備的高速加工，減少人工操作，有效提高生產效率并節約生產成本。

本果體切削成型裝置結構簡單，但對椰青的加工精度高，通過在連續輸送的椰青兩側設置同步運行的柱面切削機構和錐面切削機構，實現了在同一時間內完成椰青外圓柱面切削和頂部錐面切削兩個步驟，縮短加工周期，提高生產效率；同時，柱面切削機構和錐面切削機構均利用對應的切削導軌對其運動軌跡進行導向，加工精度高，也切削深度可調，可有效保證產品的加工質量。

附圖說明

圖1為傳統的椰青切削過程示意圖。

圖2為本果體切削成型裝置的結構示意圖

圖3為圖2中輸送鏈、定位盤機構、壓軌及調速皮帶的結構示意圖。

圖4為圖2中a-a截面上柱面切削器和錐面切削器的結構示意圖。

圖5為圖2中b-b截面上柱面切削器和錐面切削器的結構示意圖。

上述各圖中，各標號所示部件如下：1為定位盤機構，1-2為輪盤，1-3針錐，2為輸送鏈，10為柱面切削器，10-1為柱面刨削刀，10-2為第一方頭，10-3為第一基座，10-4為第一滑桿，10-5為第一彈簧，10-6為第一滾輪，10-7為第一輪座，11為第一驅動鏈，11-1為第一鏈板支座，12為柱面切削導軌，13為錐面切削器，13-1為錐面刨削刀，13-2為第二方頭，13-3為第二基座，13-4為第二滑桿，13-5為第二彈簧和13-6為第二滾輪，13-7為第二輪座，14為第二驅動鏈，14-1為第二鏈板支座，15為錐面切削導軌，16為調速皮帶，17為壓軌，18為第一鏈軌，19為第二鏈軌。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。

實施例

本實施例一種椰青在線連續切削成型設備用的果體切削成型裝置，其結構如圖2所示，主要包括同步運行的柱面切削機構和錐面切削機構，柱面切削機構設于椰青一側的豎直面內，錐面切削機構設于椰青另一側的斜上方。各機構的具體結構如下：

(1)柱面切削機構

柱面切削機構布置在定位盤機構及輸送鏈上方的左側(如圖4所示)，這是一套由雙鏈條(即兩個第一驅動鏈11)驅動柱面切削器10循環往復運行的機構，與定位盤機構及輸送鏈同步運行，第一驅動鏈兩側分別設置第一鏈軌18，第一驅動鏈的運動方向如圖2中的箭頭所示。

柱面切削機構的主要部件是柱面切削器10，其具體結構見圖4或圖5，主要包括柱面刨削刀10-1、第一方頭10-2、第一基座10-3、第一滑桿10-4、第一彈簧10-5和第一滾輪10-6。

第一基座加工有中心方孔(即包含上述第一方孔和第一圓孔)，與第一滑桿配合，即滑桿可在基座中心方孔中左右滑動。第一滑桿的左端加工有第一輪座10-7，第一輪座上裝配一個第一滾輪。第一滑桿的右端聯接第一方頭，通過螺釘緊固。在第一方頭上，裝配柱面刨削刀，通過螺釘聯接緊固，柱面刨削刀的刃面豎直布置。

安裝第一滑桿時，需套入第一彈簧，并且使第一彈簧壓在輪座和基座之間。因此，推動滾輪，可克服彈簧力使滑桿向右移動。

柱面切削器的第一基座兩側各有兩個安裝螺孔，通過螺釘固定在第一驅動鏈11的第一鏈板支座11-1上。第一驅動鏈的全程范圍內，按固定的相等的間距依次安裝多個柱面切削器，而且需確保相鄰兩個柱面切削器之間的間距與相鄰兩個定位盤之間的安裝間距一致。

柱面切削機構作為一個整體安裝在定位盤機構及輸送鏈上方左側，在第一驅動鏈運行至靠近定位盤機構的一側時，沿第一驅動鏈的內側(即上述第一內鏈段)固定安裝一條柱面切削導軌12。當柱面切削器經過時，其第一滾輪將沿柱面切削導軌滾動，受柱面切削導軌曲線軌跡的影響，通過第一滾輪驅使第一滑桿移動，從而帶動柱面刨削刀產生進刀或退刀的動作，對椰青的側面外周進行切削。

(2)錐面切削機構

錐面切削機構布置在定位盤機構及輸送鏈的上方右側(見圖4)，這是一套由雙鏈條(即兩個第二驅動鏈14)驅動錐面切削器13循環往復運行的機構，與定位盤機構及輸送鏈同步運行，第二驅動鏈的兩側分別設置第二鏈軌19，第二驅動鏈的運動方向如圖2中的箭頭所示。

錐面切削機構的主要部件是錐面切削器13，其結構見圖4或圖5，主要包括錐面刨削刀13-1、第二方頭13-2、第二基座13-3、第二滑桿13-4、第二彈簧13-5和第二滾輪13-6。

第二基座加工有中心方孔(即包含上述第二方孔和第二圓孔)，與第二滑桿配合，即第二滑桿可在第二基座的中心孔中進行左右滑動。第二滑桿的右端加工有第二輪座13-7，第二輪座中裝配一個第二滾輪。第二滑桿的左端聯接第二方頭，通過螺釘緊固。在第二方頭上，裝配錐面刨削刀，通過螺釘聯接緊固，錐面刨削刀的刃面傾斜布置。

安裝第二滑桿時，需套入第二彈簧，并且使第二彈簧壓在第二輪座和第二基座之間。因此，推動滾輪，可克服彈簧力使滑桿向左移動。

錐面切削器的第二基座13-3兩側各有兩個安裝螺孔，通過螺釘固定在第二驅動鏈14的第二鏈板支座上14-1。第二驅動鏈全程范圍內，按固定的相等的間距依次安裝多個錐面切削器，而且需確保相鄰兩個錐面切削器之間的間距與相鄰兩個定位盤之間的安裝間距一致。

錐面切削機構作為一個整體安裝在定位盤機構及輸送鏈的上方右側。在第二驅動鏈運行至靠近定位盤機構的一側時，沿第二驅動鏈的內側(即上述第二內鏈段)固定安裝一條錐面切削導軌15。當錐面切削器經過時，其第二滾輪將沿錐面切削導軌滾動，受錐面切削導軌曲線軌跡的影響，通過第二滾輪驅使第二滑桿移動，從而帶動錐面刨削刀產生進刀或退刀的動作，對椰青的頂部外周進行切削。

(3)定位盤機構的自轉

圖2所示，定位盤機構1及輸送鏈2在切削區域內運行。在這一段運行范圍內，需要進行椰青的切削。當采用固定的刀具對水果進行圓周切削時，水果必須要自轉，才能達到理想的切削效果。因此，需要設計一套機構，使得進入切削區域的定位盤機構在直線運行過程實現自轉，從而帶動緊固其上的椰青自轉。

如圖3所示，在輸送鏈的外側設置調速皮帶16和壓軌17。調速皮帶16是一套由輥筒帶動運行的平皮帶裝置，通過獨立電機減速機驅動，可調速。

調速皮帶平行安裝在輸送鏈外側，調速皮帶內表面固定安裝一條壓軌。壓軌向外壓緊調速皮帶，使調速皮帶外表面貼合在定位盤機構中的輪盤1-2外周(輪盤上表面分布有若干針錐1-3，各針錐插入椰青表皮，將其固定于輪盤上)，即調速皮帶處于輪盤和壓軌之間的壓緊狀態(見圖5)。

(4)果體切削成型裝置的工作原理

如圖2或圖3所示，定位盤機構裝載椰青由右至左運行進入切削區域后(其運動方向如圖中箭頭所示)，其上的輪盤貼合調速皮帶表面，在摩擦力作用下轉動，形成直線運動過程的自轉狀態，自轉方向如圖3中的箭頭所示(逆時針)。

與此同時，調速皮帶在其兩端輥筒帶動下如圖3箭頭所示方向循環往復運行。調速皮帶的運行，導致于其上轉動的輪盤加速旋轉。因此，只要調節皮帶的運行線速，即可調整輪盤的自轉速度，從而，使緊固在定位盤機構上的椰青以合適的速度自轉。

如圖2所示，分布于兩側的柱面切削機構和錐面切削機構，分別與定位盤機構同步運行，即每個椰青均與一個柱面切削器和一個錐面切削器對應并同步運行。在切削區域中，柱面切削器運行經過柱面切削導軌，錐面切削器運行經過錐面切削導軌，柱面切削器中第一滾輪沿柱面切削導軌的軌跡運行，錐面切削器中的第二滾輪沿錐面切削導軌的軌跡運行。圖中標示出切削器經過四個位置點，即第一位置點①、第二位置點②、第三位置點③和第四位置點④，各位置點的工作狀況如下：

第一位置點①上：定位盤機構進入調速皮帶的范圍，在調速皮帶的帶動下，定位盤機構開始帶動椰青自轉。柱面切削器和錐面切削器分別接近各自對應的導軌，柱面刨削刀和錐面刨削刀均保持原始位置狀態，見圖4。

第二位置點②上：定位盤機構繼續帶動椰青自轉。柱面切削器和錐面切削器已分別沿各自對應的導軌運行。其中，柱面切削器的第一滾輪受柱面切削導軌曲線軌跡的影響，推動第一滑桿伸出，使柱面刨削刀實現“進刀”動作，逐漸靠近并接觸自轉中的椰青，連續刨削其側面圓周的表皮；同時，錐面切削器的第二滾輪受錐面切削導軌曲線軌跡的影響，推動第二滑桿伸出，使錐面刨削刀實現“進刀”動作，逐漸靠近并接觸自轉中的椰青，連續刨削其頂部斜面的表皮。

第三位置點③上：定位盤機構繼續帶動椰青自轉。柱面切削器的第一滾輪運行至柱面切削導軌的曲線頂點，柱面刨削刀被完全推出，即“進刀”至最終狀態，把椰青的側面刨削成圓柱面；同時，錐面切削器的第二滾輪運行至錐面切削導軌的曲線頂點，錐面刨削刀被完全推出，即“進刀”至最終狀態，把椰青頂部刨削成圓錐面。如圖5所示，可見椰青最終被刨削成的狀態。

第四位置點④上：定位盤機構帶動椰青離開調速皮帶的范圍，停止自轉。柱面切削器和錐面切削器分別離開各自對應的導軌。柱面切削器的第一滑桿在第一彈簧的彈簧力作用下帶動柱面刨削刀“退刀”至原始狀態；同時，錐面切削器的第二滑桿在第二彈簧的彈簧力作用下帶動錐面刨削刀“退刀”至原始狀態。

上述工作過程，在輸送鏈、第一驅動鏈和第二驅動鏈的循環往復運行中，重復實現。

如上所述，便可較好地實現本發明，上述實施例僅為本發明的較佳實施例，并非用來限定本發明的實施范圍；即凡依本發明內容所作的均等變化與修飾，都為本發明權利要求所要求保護的范圍所涵蓋。