[发明专利]一种柚子皮肉自动分离装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于水果深加工设备领域，具体涉及一种能将柚子皮肉分离的装置。

背景技术

柚子个大汁多，营养丰富，是人们喜爱的水果之一。但柚子的皮很厚，厚度约12~25毫米，柚子皮占整个柚子质量的30%以上，单纯的卖柚子附加值并不高，不能达到经济利益最大化，加上每年上市柚子量大且时间集中，极易因一时滞销而造成积压，因此实现柚子的深加工越来越受到人们的重视，比如柚子的最外层黄皮和果肉可以做柚子酱和柚子茶，柚子皮内层的白色海绵体可以做果脯等等。那么如何实现柚子果肉分离便成为深加工的首要任务，但现今柚子深加工中的剥皮工序仍采用人工方式，柚子由于皮厚紧实，劳动量比较大，因此设计一种能自动将柚子的果肉和表皮分离的装置，势必能提高柚子深加工的效率。

目前，已有一些柚子去皮装置的设计，如中国专利申请号为201310714316.2的文献提供的自动化柚子剥皮机，它通过犁形刀片配合传感器进行精确剥切，但是该装置通过钩子将厚实的柚子皮剥下的可靠性并不高。又如中国专利申请号201110416449.2的文献中提供一种通过旋转铰刀从下往上伸入柚子中进行绞碎榨汁实现果肉分离的技术，但它伤及果肉，只适用于柚子果肉榨汁，而无法获得完整的柚子肉，因此使用场合比较有限。

发明内容

本发明的目的是为解决柚子深加工剥皮环节存在劳动量大、效率低的问题而设计一种在不伤及果肉的前提下，自动将柚子表皮与果肉分离的装置及方法，省时省力，剥皮效果好，可充分实现下一步对柚子表皮和果肉的综合利用。

本发明一种柚子皮肉自动分离装置采用的技术方案是：具有一个工作台架，工作台架的左上角装有上端水平步进电机、前后平行的上端水平导杆和上端水平丝杠，上端水平导杆、上端水平丝杠左端均与上端水平步进电机相连、右端均与工作台架通过轴承连接，上端水平导杆和上端水平丝杠的中间套有垂直步进电机；工作台的左下角处装有下端水平步进电机、前后平行的下端水平丝杠和下端水平导杆，下端水平丝杠、下端水平导杆左端均与下端水平步进电机相连、右端均与工作台架中部通过轴承连接、中间套有水平滑块；垂直步进电机底部连接垂直导柱和垂直丝杠的上端，垂直导柱和垂直丝杠的下端均连接水平滑块顶部、中间套有垂直滑块；垂直滑块的右端固定连接有刀具摆动气缸，刀具摆动气缸右端固定连接有激光距离传感器、上部水平面内装有划皮滚刀和去顶割刀；工作台架的底部后方装前后水平的推皮气缸，工作台架的底部中间下方装有垂直的旋转推出组件，旋转推出组件的顶端固定连接固定针座，固定针座的上方设置针刺；工作台架右侧设置水平的可向左伸出的夹紧气缸；工作台架前右侧安装有可作间歇旋转运动的凸轮分割器组件，凸轮分割器组件的正上方装有转盘，转盘上均匀排布有一圈放置柚子的托盘；工作台架右上端固定设置垂直的旋转气缸，旋转气缸输出轴朝上且连接悬臂结构的转臂，悬臂结构的水平壁末端的正中位置固定垂向电动推杆，垂向电动推杆输出轴贯穿转臂且向下延伸且连接于剥皮机械爪，垂向电动推杆的旁侧设置垂直的展开电动推杆，展开电动推杆输出轴贯穿转臂且向下延伸且连接于剥皮机械爪，剥皮机械爪位于一个托盘的正上方；电源及控制柜通过控制线与垂直步进电机、上端水平步进电机、下端水平步进电机、激光距离传感器和旋转推出组件、凸轮分割器组件、垂向电动推杆和展开电动推杆相连、通过可控气动管路与刀具摆动气缸、推皮气缸、旋转推出组件、夹紧气缸和旋转气缸相连。

本发明一种柚子皮肉自动分离装置的分离方法采用的技术方案是包括以下步骤：

第一步：将柚子摆满托盘，电源及控制柜同时控制垂向电动推杆和展开电动推杆伸长，带动剥皮机械爪下降，展开在柚子外围；控制展开电动推杆缩短，剥皮机械爪夹持住柚子，控制垂向电动推杆缩短，带动剥皮机械爪上移提起柚子；

第二步：控制旋转气缸转动到90°工作角度，转臂逆时针转动带动剥皮机械爪、垂向电动推杆和展开电动推杆均逆时针转动至工作台架的中央正上方；控制垂向电动推杆伸长将柚子底部插在固定针座的针刺上固定；控制垂向电动推杆缩短，同时控制展开电动推杆先伸长后缩短，带动剥皮机械爪上升并展开脱离柚子；

第三步：控制激光距离传感器和垂直步进电机工作，带动垂直丝杠转动，带动垂直滑块沿垂直导柱向下滑动，在此过程中激光距离传感器测出右方感应到的距离，经电源及控制柜处理计算得出柚子轮廓的空间坐标；控制垂直步进电机工作，反向带动垂直丝杠转动，带动垂直滑块在垂直导柱向上滑动；