[发明专利]一种柑橘类水果取肉去芯的可变半径软刀装置与方法

权利要求书

1.一种柑橘类水果取肉去芯的可变半径软刀装置，其特征在于，包括刀具本体部分和驱动控制部分；其中：

刀具本体部分包括可变半径外刀与中空的圆柱形内刀，可变半径外刀套接在圆柱形内刀外，可变半径外刀设有若干柔性软刀片，柔性软刀片与圆柱形内刀外径切面成α度切削角；

驱动控制部分包括笼形包络体半径控制电动机、丝杆、刀具旋转电动机，笼形包络体半径控制电动机与丝杆通过联轴器连接，丝杆上套接丝杆螺母，丝杆螺母与可变半径外刀连接，刀具旋转电动机通过皮带向圆柱形内刀传递运动。

2.根据权利要求1所述的可变半径软刀装置，其特征在于，可变半径软刀装置具有两种工作状态，分别为圆柱形刺入状态与笼形果肉挖取状态；

所述圆柱形内刀的内侧设有数量与柔性软刀片一致的果肉排空孔，每个柔性软刀片刚好遮挡果肉排空孔，使可变半径软刀装置在圆柱形刺入状态时呈现不带孔的圆柱形；

在笼形果肉挖取状态下，笼形包络体半径控制电动机的旋转角度转变为丝杆螺母的滑动行程，控制可变半径外刀上的柔性软刀片产生不同半径的形变而形成笼形包络体，通过控制滑动行程大小控制笼形包络体的半径。

3.根据权利要求1所述的可变半径软刀装置，其特征在于，所述圆柱形内刀的刺入端设有锯齿。

4.根据权利要求1所述的可变半径软刀装置，其特征在于，所述柔性软刀片设有6片，以60度均布于可变半径外刀上；柔性软刀片与圆柱形内刀外径切面成15度切削角。

5.根据权利要求1所述的可变半径软刀装置，其特征在于，可变半径软刀装置还包括果肉果汁收集部分，果肉果汁收集部分包括与丝杆螺母固定连接的果肉排出管、负压腔体、真空泵、果肉收集槽，果肉排出管经过第一电动阀连接到负压腔体，真空泵通过管道连接到负压腔体，负压腔体经过第二电动阀连接到果肉收集槽。

6.一种柑橘类水果取肉去芯的方法，其特征在于，采用权利要求1-5中任一项所述的可变半径软刀装置，包括以下步骤：

a.可变半径软刀装置在圆柱形刺入状态，可变半径外刀不产生形变，包裹在圆柱形内刀外，柔性软刀片刚好遮挡果肉排空孔，驱动刀具旋转电动机旋转，并通过向果实轴向施加压力，使圆柱形内刀的刺入端从果实轴向旋转切入，实现果实开盖，并取出果盖待用；

b.可变半径软刀装置刺入果实后，笼形包络体半径控制电动机运动，带动柔性软刀片变形，形成笼形包络体，笼形包络体沿径向辐射状初步割断果肉；

c.笼形包络体半径控制电动机正反旋转，带动丝杆螺母上下运动，往复控制笼形包络体的半径大小变化，使柔性软刀片沿径向不停切割果肉，并驱动刀具旋转电动机使刀具沿轴向旋转，两个动作的合成运动，带动笼形包络体上的柔性软刀片以动态方式遍历果实内腔，柔性软刀片分离果肉和果皮，并进一步割断、搅碎果肉；

d.果肉充分割断并搅碎后，笼形包络体半径控制电动机自锁，保持笼形包络体形状不变，以支撑果皮，排出果汁和碎小的果肉；

e.笼形包络体半径控制电动机运动带动柔性软刀片恢复原状，残留的果肉通过柔性软刀片内侧挤压而排出。

7.根据权利要求6所述的柑橘类水果取肉去芯的方法，其特征在于，采用权利要求5所述的可变半径软刀装置，其中：

步骤d中排出果汁和碎小的果肉的过程为：开启真空泵，关闭第一电动阀和第二电动阀，等待压力达标；负压达标后，开启第一电动阀，果汁与碎小的果肉经过果肉排空孔向果肉排出管排出，被抽取到负压腔体中；关闭真空泵，关闭第一电动阀，开启第二电动阀，果肉果汁通过重力落到果肉收集槽内；

步骤e在残留的果肉通过柔性软刀片内侧挤压而排出的过程为：从果肉排空孔经过圆柱形内刀的中空部分到达果肉排出管，在负压作用下向果肉收集槽排出抽走。