一种保持核桃仁完整的核桃去壳机器人的制作方法

本发明涉及核桃去壳技术领域，特别涉及一种保持核桃仁完整的核桃去壳机器人。

背景技术：

去除青皮后的核桃，其表面的硬壳难以去除和分离，传统的挤压法是采用碰撞和挤压的方式使核桃壳破裂，不能保证每个核桃都受力均匀，会造成部分核桃不能破裂，部分核桃却果仁碎裂，且需要人工分离核桃壳和核桃仁，过程复杂，使得核桃食品在加工过程中耗时耗力。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种保持核桃仁完整的核桃去壳机器人，针对于已经去除青皮的核桃去壳过程，传统的挤压式去壳方式不易使得果仁完整取出，本发明采用失压法和振动筛选法结合，使核桃外壳破裂并分离核桃壳和果仁，满足大批量核桃去壳过程。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种保持核桃仁完整的核桃去壳机器人，包括机构支撑架4，机构支撑架4包括左右两边对称设置的密封舱支撑架401和分离机构支撑架403，所述的密封舱支撑架401和分离机构支撑架403之间通过移动机构支撑架402相连，密封舱支撑架401内部放置有压力机构1，分离机构支撑架403内部放置有分离机构3，移动机构支撑架402上设置有移动机构2。

所述的压力机构1包括压力舱体104，位于压力舱体104的舱壁底处设置进水口105和出水口106，压力舱体104上方通过铰接轴110与压力密封盖101铰接，压力密封盖101顶面设置有加压口102和泄压口103；压力舱体104内部设置有内舱体107，在内舱体107的内壁存在阵列的多组碰撞块108，在内舱体107的上口处存在左右对称的加持块109。

所述的内舱体107为对称式镂空结构，

所述的碰撞块108为棱角形状；

所述的内舱体107的底部存在定位孔111，内舱体107底部的定位孔111与振动盘308表面的定位销314配合。

所述的移动机构2包括移动机构底座201，所述的移动机构底座201固定于移动机构支撑架402上，支撑柱202固定于移动机构底座201上，支撑柱202和伸缩柱203之间存在旋转移动副和直线移动副，伸缩柱203上与横梁204一端固定，所述的横梁204另一端固定于垂柱205上，垂柱205的底端连接加持主体206，加持主体206上对称固定有两个光轴210，加持主体206中通过轴承安装正反双向螺纹丝杆208，正反双向螺纹丝杆208在光轴210之间且位于同一竖直线上，所述的正反双向螺纹丝杆208和光轴210两侧设置有夹持爪215，正反双向螺纹丝杆208的一端与大同步轮214固定连接，夹持伺服电机211固定于夹持主体206的背面，小同步轮212与夹持伺服电机211输出轴连接，小同步轮212与大同步轮214之间通过同步带213传动。

所述的夹持爪215分别固定着两个直线轴承207和一个螺母块209，直线轴承207与光轴配合210，螺母块209与正反双向螺纹丝杆208配合。

所述的分离机构3包括固定于分离机构支撑架403的底座中的旋转电机310，旋转电机310输出轴与旋转盘309连接，旋转盘309上存在圆周阵列的轴套311，轴套311与小光轴312一端配合，小光轴312的另一端与振动盘308固定连接，所述的振动盘308和旋转盘309之间存在多个弹簧313与小光轴312同轴。

所述的分离机构支撑架403内测一圈竖直设置有404，每个空心竖杆404中存在震动光轴306，震动光轴306可沿空心竖杆404的轴向移动，每个震动光轴306的一端为卡槽结构307，卡槽结构307的槽宽略大于振动盘308的厚度，振动盘308的边缘在卡槽结构307的槽中。

所述的振动盘308的表面存在圆周阵列的定位销314，震动光轴306的顶端与连接环305固定连接，连接轴块304与连接环305连接，震动电机301固定于移动机构底座201底面，曲柄块302一端与震动电机301输出轴连接，另一端通过连杆303连接于连接轴块304上。

本发明的有益效果：

本发明设计了一套保持核桃仁完整的核桃去壳机器人。失压法剥壳地方式能够使得核桃去壳过程均匀受力，果仁不易破碎，且对核桃的大小没有限制，能够大批量高质量地完成核桃的剥壳任务。机械筛离心运动和振动能够使得未完全剥离地壳仁分离开来，省去传统核桃剥壳机的后续人工剥离工作，提高核桃的剥壳效率。

附图说明

图1是该发明核桃去壳机的整体结构示意图。

图2是压力机构部分示意图。

图3是内舱结构示意图。

图4是移动机构示意图。

图5是分离机构示意图。

图6是机构支撑架示意图。

图7是整体机构工作过程。

本发明由1压力机构、2移动机构、3分离机构和4机构支撑架四部分组成。

包含101压力密封盖，102加压口，103泄压口，104压力舱体，105进水口，106出水口，107内舱体，108碰撞块，109加持块，110铰接轴，111定位孔；

201移动机构底座，202支撑柱，203伸缩柱，204横梁，205垂柱，206夹持主体，207直线轴承，208正反双向螺纹丝杆，209螺母块，210光轴，211夹持伺服电机，212小同步轮，213同步带，214大同步轮，215夹持爪；

301震动电机，302曲柄块，303连杆，304连接轴块，305连接环，306震动光轴，307卡槽机构，308振动盘，309旋转盘，310旋转电机，311轴套，312小光轴，313弹簧，314定位销；

401密封舱支撑架，402移动机构支撑架，403分离机构支撑架，404空心竖杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

该发明专利针对已去除青皮的核桃去壳过程进行设计。

核桃去壳机的整体结构如图1所示。在机构支撑架4上分布着压力机构1、移动机构2和分离机构3。

压力机构的压力舱体内104嵌且固定于密封舱支撑架401中，在密封舱104的舱壁底处存在进水口105和出水口106；有压力密封盖101通过铰接轴110与压力舱体104铰接，在压力密封盖101的顶面存在加压口102和泄压口103；在压力舱体104的内腔中存在内舱体107，内舱体107为对称式镂空结构，在内舱体107的内壁存在阵列的多组碰撞块108，碰撞块108为棱角形状；在内舱体107的上口处存在左右对称的加持块109。内舱体107的底部存在定位孔111。

移动机构的移动机构底座201固定于移动机构支撑架402上，支撑柱202固定于移动机构底座201上，伸缩柱203和支撑柱202之间存在旋转移动副和直线移动副，因此伸缩柱203能相对于支撑柱202直线运动和旋转运动。横梁204一端固定于伸缩柱203上，另一端固定于垂柱205上。垂柱205的底端连接加持主体206，存在两个光轴210对称固定于加持主体206上，正反双向螺纹丝杆208通过轴承安装在夹持主体206中，两个夹持爪215分别固定着两个直线轴承207和一个螺母块209，直线轴承207与光轴210配合，螺母块209与正反双向螺纹丝杆208配合；大同步轮214与正反双向螺纹丝杆208的一端固定连接，夹持伺服电机211固定于夹持主体206的背面，小同步轮212与夹持伺服电机211输出轴连接，小同步轮212与大同步轮214之间通过同步带213传动。

旋转电机310固定于分离机构支撑架403的底座中，旋转电机310输出轴与旋转盘309连接，旋转盘309上存在圆周阵列的轴套311，小光轴312与轴套311配合，小光轴312的另一端与振动盘308固定连接。在振动盘308和旋转盘309之间存在多个弹簧313与小光轴312同轴。分离机构支撑架403的每个空心竖杆404中存在震动光轴306，震动光轴306可沿空心竖杆404的轴向移动。每个震动光轴306的一端为卡槽结构307，卡槽结构307的槽宽略大于振动盘308的厚度，振动盘308的边缘在卡槽结构307的槽中。振动盘308的表面存在圆周阵列的定位销314，震动光轴306的顶端与连接环305固定连接。存在连接轴块304与连接环305连接。震动电机301固定于移动机构201底座底面，曲柄块302一端与震动电机301输出轴连接，另一端通过连杆303连接于连接轴块304上。

本发明将已去除青皮的核桃放置于密闭的压力容器内，且容器内的水淹没核桃，加热使压力增加到几个大气压，核桃内部空气温度升高压力增大，水分子将核桃木质外壳中的微小缝隙堵住，增加了核桃壳体的密闭性。将密闭容器瞬间释放到常压，同时冷水冲泡，由于核桃内部存在的气压高于外界气压，加热过的核桃壳纤维遇冷水发生变化，核桃壳内外的压力差会使果壳破裂而果实飞出。

滤出果壳和果实的混合物，用暖风烘干后，在离心装置中碰撞，使得壳仁分离。然后在机械筛上震动，由于核桃壳和果实的密度不同，两者在震动过程中会存在分层现象，以实现核桃壳和核桃仁分离。

使用过程如图7，具体描述：

内舱体107中装满已去除青皮的核桃，放置于压力舱体104中，压力密封盖101和压力舱体104之间合紧密封。关闭泄压口103，进水口105和出水口106，通过加压口102注入高压蒸汽，使得内部压强高于5个大气压，并且维持3min，通过泄压口103泄压，同时向进水口105中注入常温10℃冷水，维持1min，核桃内部空气受热膨胀，且核桃壳纤维遇冷脆化，核桃壳裂开。出水口106放出冷水，移动机构通过夹持夹持块109将内舱体107连同核桃一起提出，放入分离机构3中，内舱体107底部的定位孔111与振动盘308表面的定位销314配合。旋转电机310启动通过旋转盘309带动振动盘308正反旋转，内舱体107旋转，内部的壳仁混合物离心风干，由于碰撞块108的存在，没有完全分离开的核桃壳和果仁在碰撞作用下脱离，旋转电机310停止，旋转过程结束。震动电机301开始旋转，通过曲柄302和连杆303的传动，震动光轴306在空心竖杆404中上下移动，卡槽结构307使得振动板308震动，使得内舱体107震动，内舱体107中的已经分离的核桃壳和果仁在震动作用下由于密度的不同产生分层，达到分离核桃壳和核桃仁的目的。

此发明专利设计了一款针对已去除青皮的核桃去壳机器人，不限大小，保证大批量核桃去壳后核桃仁的完整性，节省人力。