一种坚果的破壳方法及可自动控制破壳压力的坚果破壳机与流程

本发明涉及一种坚果的破壳方法以及坚果破壳机械，尤其是一种坚果的破壳方法及可自动控制破壳压力的坚果破壳机。

背景技术：

近年来随着生活水平的提高和健康养生的不断追求，人们对坚果消费越来越喜爱；所以现在对食品加工及生产设备的要求越来越高。然而，由于坚果的外壳较为坚硬，炒制前需要事先进行破壳。例如，颇受人们喜爱的夏威夷果，其外壳尤为坚硬，必须进行专用设备破壳。

现有的设备有两种：一种是人力靠感觉压的，劳动强度大，效果不好，存在未开口或者直接压碎的果，质量不稳定。第二种是采用锯片在坚果上割开一道口子的设备；但存在的问题有：1、加工时产生大量的粉尘，对环境和工作人员有一定的危害，2、锯口开槽有一定的损耗，会增加成本。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种坚果破壳方法和坚果破壳机，所述坚果的破壳方法以及破壳机应能自动控制破壳压力，具有破壳不伤果仁、无扬尘污染、破壳效率高的特点，并且结构简单，易于制造和安装。

本发明提供的技术方案是：

一种坚果破壳方法，按如下步骤进行：

1)将坚果放入上下贯通且直径大于坚果的套管中；

2)对准坚果的一端施加逐渐增大且平行于套管轴线的顶压力，并在坚果的另一端提供与顶压力大小相同、方向相反的反作用力；一传感器在线监测该顶压力；

3)所述顶压力与反作用力，至少有一个是通过开口刀施加的；

4)待传感器监测到顶压力发生突然减小的变化时，表明坚果被破壳开口了；所以可即刻撤离对坚果施加的顶压力与反作用力；完成坚果破壳。

所述套管的内径大于坚果直径0.5-2mm。

一种可自动控制破壳压力的坚果破壳机，包括机座，以及设置在机座上的果斗、上料机构以及至少一个破壳机构；其特征在于：每个破壳机构包括携带着若干个用于容置坚果的模套且可转动地定位在机座上的转盘、由动力机构驱使着对模套进行相对运动以对模套内的坚果施加压力的压头、固定在转盘下边的机座上且对准着模套内的坚果以与压头配合使坚果开口的开口刀、安装在动力机构上以监测破壳压力的传感器以及电连接所述传感器与动力机构以在坚果破壳时令动力机构即行撤退的控制器。

所述开口刀部位还配有用于坚果定位的托盘，所述托盘通过弹簧可竖直运动地定位在机座上；托盘的中央开设有利于开口刀通行的通槽以避免托盘运动时与开口刀干涉。

所述动力机构包括电动推杆或由电机驱动的直线运动机构，所述压头安装在动力机构的前端，所述传感器安装在动力机构与压头之间。

所述直线运动机构为丝杆机构。

所述转盘包括可绕竖直轴线转动地定位在机座上边的托板以及驱使托板定角度间歇转动的转位电机，所述若干模套均布于托板的周向，以携带坚果依次在进料工位、开口工位以及出料工位之间间歇运动。

所述转盘与机座之间设置有台板；台板的开口工位开设有供所述托盘上下运动的通道；台板的出料工位开设有供坚果输出的出口，机座上配有接通该出口并将坚果导向外部接料斗的下滑通道。

所述模套为上下贯通且直径大于坚果的圆管，以利于放置坚果。

所述上料机构包括设置在果斗底端以输出坚果的输出口、可绕水平轴线转动地定位在输出口以接纳坚果并将其定时释放的给料器以及位于给料器的一侧以将给料器释放的坚果输送至进料工位的移送管。

所述给料器的圆柱形轮廓面上开设有若干个绕圆周均布以容纳坚果沉入的凹坑。

本发明的工作原理是：先在果斗中倒入坚果，果斗内的坚果在重力作用下从果斗底端的输出口滑入给料器的凹坑中；接着给料器转动一定角度(超过90度)时果斗从凹坑中滑出掉落，通过移送管滚落至模套(进入进料工位的模套)中；随后模套由托板带动至开口工位并滑入开口工位的托盘中，压头在动力机构驱动下往下移动顶压着模套内的坚果，使坚果与托盘一起下移，使得开口刀直接顶切坚果的底端；随着压力的增加，坚果受到的压力不断增大、果壳被开口刀刺破、直至坚果壳体破裂；在坚果壳体破裂的一瞬间，传感器检测到压力发生突然减小的突变，随即发出信号给控制器，控制器即发出命令，使动力机构停转然后反向转动；压头随即抬升并离开模套，托盘带动坚果脱离开口刀，托板再次带动模套转动使破壳坚果离开开口工位；当转动至出料工位时，模套内的破壳坚果即从台板的出口掉落，通过机座上的下滑通道滑落至接料斗。

以上各机构循环运动，坚果破壳作业连续进行。

本发明的有益效果是：所提供的开口方法以及开口设备，由于采用了刀具顶压坚果使其破壳、并在破壳的瞬间使动力机构反向运动迅速撤离的方式，不但有效地将坚果破壳，而且保存了果仁完好不受损伤，破壳工作效率也得到了显著提升(较之现有的采用锯片开口的方式提高2-3倍)；再者，没有切削也不存在产品损耗，生产成本不会增加；也不会产生粉尘污染，有利于环境保护和操作人员的身体健康；此外，本发明的结构相对简单，易于制造和安装维修。

附图说明

图1是本发明实施例的主视结构示意图。

图2是本发明实施例的左视结构示意图。

图3是本发明实施例的俯视结构示意图。

图4是图1的其中一个破壳机构的结构示意图。

图5是图4的左视方向示意图。

图6是图1中的果斗结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例进一步说明。

本发明提供的坚果破壳方法，按如下步骤进行：

1)将坚果放入上下贯通且直径大于坚果的套管中；套管起围墙的作用，通常内径大于坚果直径0.5-2mm即可，以防止坚果在开口时发生逃逸；

2)对准坚果的一端施加逐渐增大且平行于套管轴线的顶压力，并在坚果的另一端提供与顶压力大小相同、方向相反的反作用力；一传感器在线监测该顶压力；

3)所述顶压力与反作用力，至少有一个是通过开口刀施加的；

4)待传感器监测到顶压力发生突然减小的变化时，表明坚果被破壳开口了；所以可即刻撤离对坚果施加的顶压力与反作用力；坚果开口作业即完成。

所述套管也可倾斜一定角度放置(套管的轴线不是竖直向下)；所述顶压力与反作用力的方向仍然保持与套管轴线平行。

附图所示的是依照前述方法设计的自动控制破壳压力的坚果破壳机，包括机座13及设置在机座上的果斗1、上料机构以及若干各破壳机构；这与现有坚果破壳机类同。

本发明的改进是：所述的破壳机构中，转盘用于容置坚果使其定位；所述转盘中：托板5可绕竖直轴线转动地定位在台板3上边，若干个模套6(图中显示有八个，也可是4个或6个，或者根据需要确定)沿着托板的周向均布且跟随托板转动(所述的模套一一固定在托板上的各个开孔中)，所述模套为管状结构，具有上下贯通的内腔且内腔直径大于坚果，高度为坚果直径的二分之一至三分之二，以利于容置坚果且不影响所述压头在竖直方向的运动；转位电机14(优选步进电机)驱使托板作定角度的间隙转动，从而使得各个模套依次在下料工位开口工位之间间歇运动(托板每次转动一定角度后停顿若干时间，然后再转动、停顿，反复循环；利用每次停顿的时间，上料和破壳作业得以进行；间歇运动时间，通过调节转位电机实现)。所述台板3设置在转盘与基座之间，用于顶托着坚果；坚果由模套拖动转移工位时，坚果的底端同时在台板的上表面进行滑移。台板上还设置有若干容许开口坚果下落的出口3-1；坚果可在重力作用下，依次通过所述出口、机座上的下滑通道7连通下方的接料斗18。

压头15固定在动力机构的底端，可相对于转盘运动，对转盘内的坚果施加开口压力(图中可见：压头下表面制作有内凹的模口，可使坚果受压后不易滑脱)。驱动压头的动力机构为直线运动机构17，包括电动推杆或者由电机(优选步进电机)驱动的丝杆机构。传感器16安装在动力机构上以监测破壳压力(推荐采用压力传感器；该压力传感器安装在直线运动机构与压头之间)；图中显示：传感器安装在电动推杆的底端，传感器为外购的称重传感器(推荐采用安徽柯力电气的pst型)；电动推杆电机17-1转动，电动推杆即带动模套一起往下运动。开口刀9固定在转盘下边的机座上(图中显示是通过刀座12固定在机座上)，并且对准着模套内的坚果；开口刀可设计成与坚果外表面相适合的圆弧(圆弧形刀刃的长度可根据需要选定)，可与压头配合将坚果切开口子。开口刀部位还配有用于坚果定位的托盘10；所述托盘通过弹簧11可竖直运动地定位在机座上(图中显示弹簧底端通过刀座1在机座上，托盘则固定在弹簧的顶端)，托盘上表面开制有往下凹陷的定位坑，定位坑中心与压头的模口中心上下对准，坚果滚入定位坑中即可自动实现对中；托盘的中央还开设有间距大于开口刀厚度的通槽，以在托盘上下运动时利于开口刀通行，避免与开口刀发生干涉。

控制器(设置在电气控制箱19中，外购部件)电连接所述传感器与动力机构，一旦收到传感器发出的坚果破壳信号，即刻命令动力机构撤退(动力机构反转)。

所述上料机构(参见图4；现有技术)中，果斗1底端设置有输出口1-1用于输出坚果；给料器2由给料电机驱动，可绕水平轴线转动地定位在输出口下方，用于接纳坚果8(图中显示：所述给料器的圆柱形轮廓面上开设有若干个绕圆周均布以容纳坚果滑入的凹坑2-1)并在转动一定角度时进行释放；漏斗状的移送管4位于给料器的一侧，用于将给料器释放的坚果输送至托板的进料工位。

相应的，每个破壳机构中，转盘的托板周向设置有一个进料工位一个破壳工位以及一个出料工位；其中进料工位对准果斗底端的输出口，破壳工位位于压头的竖直轴线下方，两个工位可间隔90度或120度或180度。

图中还显示：本实施例整机可设置4个破壳机构；一个果斗底端可设置4个输出口，配合4个给料器以及4个漏斗状的移送管，可进行连续化的自动破壳作业。

工作简要流程：上电——各部件处于工作状态--启动按钮--各电机归位----转位电机得电工作--给料电机转动上料—步进电机启动下压---压力值变化(坚果开口)------控制器输出指令---步进电机停止并撤退。