板栗初加工设备及方法与流程

本发明属于板栗加工设备技术领域，尤其涉及板栗初加工设备及方法。

背景技术

板栗是广受喜爱的一种坚果，生长于板栗树上。板栗树的果实为密生尖刺的苞蓬，每个苞蓬内有2至3个板栗。苞蓬呈球形，在收获季节，农民需要剥离掉苞蓬才能获得光滑、油亮的板栗。传统的加工方式，是人工将苞蓬剥离，效率低且劳动强度大。目前采用的加工方式，是使用板栗脱蓬机，加工效率高。

常用的脱蓬机采用滚筒和旋转叶片相结合的方式、通过击打苞蓬，使得苞蓬破裂并将板栗分离出来。但采用该形式不可避免的会在剧烈碰撞中损伤板栗表皮甚至造成板栗破碎，使得板栗表面出现划痕甚至破口，不仅影响果粒品质，还会导致板栗在贮存期发生霉变。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了板栗初加工设备及方法，旨在解决现有技术中的脱蓬机容易造成板栗破碎的问题。

为达到上述目的，本发明实施例的第一方面，提供了板栗初加工设备，包括：

料筒；

压板，与所述料筒同轴设置；

旋转机构，与所述压板相连，且用于驱动所述压板绕所述料筒的轴线旋转；

液压缸，伸缩杆与所述旋转机构相连，且用于驱动所述旋转机构沿所述料筒的轴线方向上下移动；

托板，与所述压板平行设置，且位于所述压板的下方，并位于所述料筒的腔体内，用于与所述压板和所述料筒的侧壁构成用于容纳苞蓬的第一腔体；所述托板与所述料筒转动连接，且用于与所述料筒的侧壁和所述料筒的底板构成用于容纳板栗及苞蓬粉碎物的第二腔体；和

翻转机构，与所述托板相连，且在自然状态下，使所述托板与所述压板相平行，并在工作状态下驱动所述托板绕所述料筒的径向转动且使所述第一腔体内的板栗与苞蓬粉碎物落入所述第二腔体内。

进一步的，所述旋转机构包括：

连杆，底端与所述压板固定连接；

旋转电机，输出轴与所述连杆的顶端相连，且用于驱动所述连杆转动；和

支撑板，与所述连杆转动连接，且与所述液压缸的伸缩杆相连，用于带动所述连杆和所述旋转电机上下移动。

进一步的，所述翻转机构包括：

支杆，轴线方向与所述料筒的径向方向一致；所述支杆穿设于所述托板上，且两端与所述料筒的侧壁转动连接，用于带动所述托板绕所述支杆的轴线方向转动；和

翻转电机，输出轴与所述支杆的一端相连，且用于驱动所述支杆旋转。

进一步的，板栗初加工设备还包括：

料斗，用于盛放苞蓬；和

螺旋加料器，进料管与所述料斗相贯通，且出料管与所述第一腔体相贯通，用于向所述第一腔体内输送苞蓬。

进一步的，板栗初加工设备还包括：

落料管，上端与所述料筒的底板相连，且与所述第二腔体相贯通；所述落料管上设有用于控制所述落料管通断的控制阀；和

传送带，位于所述落料管的下方，且用于传送板栗和苞蓬粉碎物。

进一步的，板栗初加工设备还包括：

风机，位于所述传送带的侧方，且用于将苞蓬粉碎物吹离所述传送带。

进一步的，板栗初加工设备还包括：

第一箱体；所述落料管的下端穿过所述第一箱体的顶板，且与所述第一箱体的内腔相贯通；所述传送带位于所述第一箱体的内腔中；所述风机的出风口与所述第一箱体的内腔相贯通；所述第一箱体与所述风机相对的侧壁上设有用于苞蓬粉碎物通过的通孔；和

第二箱体，与所述第一箱体相连，且开口与所述第一箱体的通孔相贯通，用于收集苞蓬粉碎物。

进一步的，板栗初加工设备还包括：

筛板，与所述传送带相连，且用于筛选不同大小的板栗。

进一步的，所述压板的下端面设有多个用于破碎苞蓬的凸起和多个用于刮动苞蓬的刮板。

本发明实施例的第二方面，提供了板栗初加工方法，适用于上述的板栗初加工设备，包括：

先向第一腔体内加入苞蓬；

然后通过液压缸驱动旋转机构下降，至压板挤压苞蓬；

再然后启动旋转机构，驱动压板旋转，通过压板揉搓苞蓬使板栗与苞蓬分离；

当旋转机构停止后，再启动翻转机构，驱动托板翻转并使第一腔体内的板栗和苞蓬粉碎物落入第二腔体内。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

料筒用于容纳板栗苞蓬。压板与料筒同轴设置；旋转机构与压板相连，用于驱动压板绕料筒的轴线旋转；液压缸的伸缩杆与旋转机构相连，用于驱动旋转机构沿料筒的轴线方向上下移动。液压缸用于伸缩运动，运行平稳、承载力强。托板与压板平行设置，且位于压板的下方，并位于料筒的腔体内；压板、托板和料筒的侧壁构成用于容纳苞蓬的第一腔体。

托板、料筒的侧壁和料筒的底板构成用于容纳板栗和苞蓬粉碎物的第二腔体。托板与料筒转动连接；翻转机构与托板相连，且在自然状态下使托板和压板平行，此时，第一腔体内的苞蓬在压板的揉搓作用下破碎，板栗与苞蓬分离；翻转机构还用于在工作状态下驱动托板绕料筒的径向转动，此时，第一腔体内的板栗与苞蓬粉碎物从第一腔体落入第二腔体内。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本方案中的板栗苞蓬剥离设备通过对苞蓬进行挤压和揉搓、使苞蓬破碎，达到板栗和苞蓬分离的效果，过程中对苞蓬施加的作用力均匀、柔和，从而避免损伤板栗表皮，因此能够保证板栗品相优良，延长板栗的贮存期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的板栗初加工设备的示意图；

图2是本发明实施例提供的料筒的内部结构的示意图；

图3是本发明实施例提供的螺旋加料器的装配示意图；

图4是本发明实施例提供的第一箱体的内部结构的示意图。

附图标记说明：

10-料筒，11-第一腔体，12-第二腔体，20-压板，201-凸起，202-刮板，211-连杆，212-旋转电机，213-支撑板，22-液压缸，30-托板，311-支杆，312-翻转电机，40-机架，41-料斗，42-螺旋加料器，421-壳体，422-螺杆，423-进料电机，424-进料管，425-出料管，43-支座，51-落料管，511-控制阀，52-传送带，53-风机，54-第一箱体，55-第二箱体，56-筛板，561-振动电机。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本发明实施例提供了一种板栗初加工设备，结合图1和图2所示，板栗初加工设备包括料筒10、压板20、旋转机构、液压缸22、托板30和翻转机构。压板20与料筒10同轴设置。旋转机构与压板20相连，且用于驱动压板20绕料筒10的轴线旋转。液压缸22的伸缩杆与旋转机构相连，且用于驱动旋转机构沿料筒10的轴线方向上下移动。托板30与压板20平行设置，且位于压板20的下方，并位于料筒10的腔体内，用于与压板20和料筒10的侧壁构成用于容纳苞蓬的第一腔体11。托板30与料筒10转动连接，且用于与料筒10的侧壁和料筒10的底板构成用于容纳板栗及苞蓬粉碎物的第二腔体12。翻转机构与托板30相连，且在自然状态下，使托板30与压板20相平行，并在工作状态下驱动托板30绕料筒10的径向转动且使第一腔体11内的板栗与苞蓬粉碎物落入第二腔体12内。

料筒10用于容纳板栗苞蓬。使用时，先向第一腔体11内加入苞蓬；然后液压缸22的伸缩杆通过旋转机构驱动压板20下降，至压板20挤压苞蓬；再然后启动旋转机构，带动压板20旋转，揉搓第一腔体11内的苞蓬。

由于苞蓬晒干后性状薄脆，受到挤压力和揉搓力时，苞蓬破碎，板栗与苞蓬分离。具体的，当压板20和托板30对苞蓬产生挤压力和揉搓力时，苞蓬之间也会产生相互摩擦，促使苞蓬破碎。

托板30、料筒10的侧壁和料筒10的底板构成用于容纳板栗和苞蓬粉碎物的第二腔体12。托板30与料筒10转动连接，且翻转机构与托板30相连。在自然状态下，压板20和托板30平行，此时，第一腔体11内的苞蓬在压板20的揉搓作用下破碎，板栗与苞蓬分离。

然后开启翻转机构，驱动托板30绕料筒10的径向转动，此时，第一腔体11内的板栗和苞蓬粉碎物从第一腔体11落入第二腔体12内，实现出料，以便进行下一工序的处理。

本实施例中通过对苞蓬进行挤压和揉搓、使苞蓬破碎，达到板栗和苞蓬分离的效果，过程中对苞蓬施加的作用力均匀、柔和，相比于现有技术中对苞蓬的击打和苞蓬之间的剧烈碰撞，本实施例能够保护板栗的完整性，避免损伤板栗表皮。

由于液压缸22的承载力大、伸缩平稳而且速度便于调节，本实施例中采用液压缸22驱动旋转机构升降。具体的，旋转机构可以采用电机直接驱动的方式，也可以采用电机和锥齿轮相结合的驱动方式，还可以采用电机和蜗轮蜗杆相结合的驱动方式。具体的，翻转机构可以采用电机驱动铰接轴旋转的形式，也可以采用气缸驱动托板30翻转的形式。

作为一种实施例，结合图1和图2所示，旋转机构包括连杆211、旋转电机212和支撑板213。连杆211的底端与压板20固定连接。旋转电机212的输出轴与连杆211的顶端相连，且用于驱动连杆211转动。支撑板213与连杆211转动连接，且与液压缸22的伸缩杆相连，用于带动连杆211和旋转电机212上下移动。

由于本实施例提供的板栗初加工设备为农用机械，考虑到加工成本和使用环境，本实施例中采用旋转电机212和连杆211直接驱动压板20旋转的方式。具体的，液压缸22和料筒10均竖直设置，且支撑板213水平设置；支撑板213的第一端与液压缸22的伸缩杆固定连接，且第二端套设于连杆211上，并与连杆211通过轴承连接。

液压缸22通过支撑板213带动连杆211和旋转电机212上下移动，连杆211带动压板20沿料筒10的轴线上下移动，从而实现第一腔体11的空间大小的调整。当压板20下降至挤压苞蓬时，启动旋转电机212，旋转电机212通过连杆211带动压板20旋转，从而对苞蓬实现揉搓运动，促使苞蓬破碎，达到板栗与苞蓬分离的目的。

作为一种实施例，结合图1和图2所示，翻转机构包括支杆311和翻转电机312。支杆311的轴线方向与料筒10的径向方向一致。支杆311穿设于托板30上，且两端与料筒10的侧壁转动连接，用于带动托板30绕支杆311的轴线方向转动。翻转电机312的输出轴与支杆311的一端相连，且用于驱动支杆311旋转。

由于本设备为农用设备，考虑到使用时的安装环境，为避免增设气源带来不便，因此，本实施例中采用电机和铰接轴驱动托板30翻转的形式。翻转电机312驱动支杆311旋转，支杆311带动托板30翻转，从而使第一腔体11内的混合物落入第二腔体12内，以便后序加工。具体的，支杆311通过轴承与料筒10的侧壁相连。

作为一种实施例，结合图2和图3所示，板栗初加工设备还包括料斗41和螺旋加料器42。料斗41用于盛放苞蓬。螺旋加料器42的进料管424与料斗41相贯通，且出料管425与第一腔体11相贯通，用于向第一腔体11内输送苞蓬。

具体的，结合图3所示，螺旋加料器42包括壳体421、螺杆422、进料电机423、进料管424和出料管425。螺杆422位于壳体421的腔体内，且两端与壳体421转动连接，用于带动苞蓬在壳体的腔体内移动。进料电机423的输出轴与螺杆422相连，且用于驱动螺杆422转动。进料管424位于壳体421的第一端，且出料管425位于壳体421的第二端；进料管424和出料管425均与壳体421的侧壁相连，且均与壳体421的腔体相贯通。

螺旋加料器42传动平稳，进料速度均匀且便于调节，因此，本实施例中采用螺旋加料器42向第一腔体11内传送苞蓬。另外，通过控制进料电机423的启停即可控制是否向第一腔体11内加料、通过控制进料电机423的旋转速率即可控制向第一腔体11内加料的速率，因此，本实施例中选用螺旋加料器42便于将进料电机423、旋转电机212以及液压缸22进行联动控制，从而使加料、挤压苞蓬、揉搓苞蓬等操作顺次进行。

作为一种实施例，结合图1和图4所示，板栗初加工设备还包括落料管51和传送带52。落料管51的上端与料筒10的底板相连，且与第二腔体12相贯通。落料管51上设有用于控制落料管51通断的控制阀511。传送带52位于落料管51的下方，且用于传送板栗和苞蓬粉碎物。

第二腔体12起到暂存和缓冲的作用。第二腔体12中板栗和苞蓬粉碎物的混合物通过出料管51落入传送带52上，传送带52将混合物传递至下一工序。控制阀511能够控制落料管51的通断，且通过调节控制阀511的开度大小能够调节落料的速度。

具体的，控制阀511可以选用电动蝶阀或电动板阀。优选的，可以将控制阀511和传送带52进行联动控制，在控制阀511关闭时传送带52停止、并在控制阀511打开时传送带52开启，另外，在控制阀511开度变小时调节传送带52的速率降低，在控制阀511开度变大时调节传送带52的速率提高，从而在实现对物料传递的前提下，能够降低传送带52的能源消耗，节约生产成本。

本实施例中，结合图1和图4所示，板栗初加工设备还包括风机53。风机53位于传送带52的侧方，且用于将苞蓬粉碎物吹离传送带52。

由于苞蓬粉碎物重量小，而板栗的重量大，因此，本实施例中在传送带52的侧方设置风机53，通过风机53的作用将苞蓬碎片吹离传送带52，从而实现分离板栗和苞蓬碎片的效果。由于苞蓬碎皮形状各异且大小不一，因此，相比于筛网分选的方式，本实施例中采用风吹的方式分离彻底且省时省力。

优选的，风机53的数量为多个。优选的，可以将传送带52和各个风机53进行联动控制，即传送带52开启时各个风机53随之开启，当传送带52停止时各个风机53随之停止，从而能够降低风机53的能源消耗，节约生产成本。

本实施例中，结合图1和图4所示，板栗初加工设备还包括第一箱体54和第二箱体55。落料管51的下端穿过第一箱体54的顶板，且与第一箱体54的内腔相贯通。传送带52位于第一箱体54的内腔中。风机53的出风口与第一箱体54的内腔相贯通。第一箱体54与风机53相对的侧壁上设有用于苞蓬粉碎物通过的通孔。第二箱体55与第一箱体54相连，且开口与第一箱体54的通孔相贯通，用于收集苞蓬粉碎物。

由于苞蓬碎片、碎屑等被吹起时会产生大量粉尘，为保护环境并保护操作人员身体健康，本实施例中设置第一箱体54和第二箱体55。传送带52位于第一箱体54的内腔中，当苞蓬碎片被风吹时，粉尘限制在第一箱体54内部，从而避免粉尘扩散。

在第一箱体54与风机53相对的侧壁上设置通孔，第二箱体55的开口与第一箱体54的通孔相贯通，苞蓬碎片穿过通孔落入第二箱体55内，便于收集苞蓬碎片，进行后续加工，也可以避免大量苞蓬碎片积存在第一箱体54内随气流翻飞。

本实施例中，结合图1和图4所示，板栗初加工设备还包括筛板56。筛板56与传送带52相连，且用于筛选不同大小的板栗。板栗与苞蓬碎片分离后，落入筛板56内，筛板56用于筛选不同大小的板栗。

优选的，筛板56的数量为多个。各个筛板56顺次连接，且前一个筛板56的筛孔直径大于后一个筛板56的筛孔直径。优选的，各个筛板56倾斜设置，且板栗从筛板56的上端落入筛板56内。板栗在下落的过程中，小于筛孔直径的板栗被筛离，大于筛孔直径的板栗留在筛板56内，筛选更加彻底、高效。优选的，板栗初加工设备还包括振动电机561，且振动电机561与筛板56相连，用于使筛板56振动，增强筛选效果。

作为一种实施例，结合图2所示，压板20的下端面设有多个用于破碎苞蓬的凸起201和多个用于刮动苞蓬的刮板202。当压板20揉搓苞蓬时，各个凸起201便于在苞蓬外皮上划开缺口，加速苞蓬的破碎。各个刮板202在随压板20转动的过程中刮动苞蓬，使苞蓬均匀的分布在第一腔体11内，且均匀的平铺在托板30上，便于压板20对苞蓬进行揉搓。

优选的，各个刮板202为柔性材料板，且每个刮板202的底端低于每个凸起201的底端。使用时，通过液压缸22带动压板20下降，至各个刮板202接触苞蓬，然后开启旋转电机212，使各个刮板202刮动苞蓬至苞蓬均匀的平铺在托板30上，再关停旋转电机212；再然后通过液压缸22带动压板20继续下降，至各个凸起201挤压苞蓬，继而开启旋转电机212，使各个凸起201揉搓苞蓬。优选的，各个凸起201为塑料凸起或橡胶凸起，避免误伤板栗外表皮。

具体的，板栗初加工设备还包括机架40。料筒10、液压缸22、翻转机构均设置在机架40上。优选的，翻转电机312设置在机架40上。优选的，螺旋加料器42通过支座43设置在机架40上。

具体的，板栗初加工设备还包括限位架。限位架的底端设置在机架40上，且顶端与连杆211滑动连接。优选的，限位架呈l形，且顶端的平板上设有滑槽；连杆211的外周面上设有用于与滑槽滑动连接的滑块，且连杆211与滑块通过轴承相连。限位架用于防止连杆211晃动，使连杆211运行的更加平稳顺畅。

本发明实施例还提供一种板栗初加工方法，适用于上述的板栗初加工设备，板栗初加工方法包括：

先向第一腔体11内加入苞蓬；

然后通过液压缸22驱动旋转机构下降，至压板20挤压苞蓬；

再然后启动旋转机构，驱动压板20旋转，从而通过压板20对苞蓬的挤压力和揉搓力使板栗与苞蓬分离；

当旋转机构停止后，再启动翻转机构，驱动托板30翻转并使第一腔体11内的板栗和苞蓬粉碎物落入第二腔体12内。

作为一种实施例，板栗初加工方法还包括：

开启进料电机423，通过螺旋加料器42向第一腔体11内加入苞蓬；

然后关停进料电机423，通过液压缸22驱动压板20下降、至压板20挤压苞蓬；

再然后启动旋转电机212，通过连杆211驱动压板20旋转；

然后关停旋转电机212，继而启动翻转电机312，驱动托板30翻转并使第一腔体11内的板栗和苞蓬粉碎物落入第二腔体12内。

作为一种实施例，板栗初加工方法还包括：

关闭控制阀511，当第二腔体12内的板栗和苞蓬粉碎物累积达到第二腔体12的容积的三分之二后，开启控制阀511，同时开启传送带52；

当第二腔体12内的板栗和苞蓬粉碎物小于第二腔体12的容积的五分之一时，关闭控制阀511，同时关闭传送带52。

本实施例中，板栗初加工方法还包括：传送带52开启时，同时开启风机53；当传送带52关闭时，同时关闭风机53。

具体的，本实施例中板栗初加工设备还包括控制单元、第一计时器和第二计时器。进料电机423、液压缸22、旋转电机212和翻转电机312均与控制单元电性连接，且控制单元与第一计时器、第二计时器电性连接。

控制单元控制进料电机423开启，同时控制第一计时器开始计时；当达到第一计时器设定的时间时，控制单元控制进料电机423关闭，并通过液压缸22控制压板20下降、至压板20挤压苞蓬；然后控制单元控制旋转电机212开启，同时控制第二计时器开始计时；当达到第二计时器设定的时间时，控制单元控制旋转电机212停止，同时控制翻转电机312开启。

进一步的，本实施例中板栗初加工设备还包括第一料位计和第二料位计。第一料位计和第二料位计均设置在料筒10上，且用于检测第二腔体12的料位。第一料位计位于第二料位计的上方。第一料位计、第二料位计均与控制单元电性连接，且控制单元与控制阀511、传送带52、风机53电性连接。

当第一料位计被触发时，控制单元使控制阀511开启，同时控制传送带52和风机53开启。当第二料位计被触发时，控制单元使控制阀511关闭，同时控制传送带52和风机53停机。

具体的，控制单元为plc或单片机，且进料电机423、旋转电机212和翻转电机312均为伺服电机。

本方案中的板栗苞蓬剥离设备通过对苞蓬进行挤压和揉搓、使苞蓬破碎，达到板栗和苞蓬分离的效果，过程中对苞蓬施加的作用力均匀、柔和，从而避免损伤板栗表皮，因此能够保证板栗品相优良，延长板栗的贮存期。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。