一种青花椒穗枝分离自动送料装置的制作方法

1.本发明涉及农业机械领域，具体为一种青花椒穗枝分离自动送料装置。


背景技术：

2.花椒是中国特有的香料，素有“中国调料”之称，位于“十三香”之首。中国是花椒的主产国，种植面积和产量都高居世界第一。花椒种植面积极广，但是青花椒采摘具有较强的时效性，采摘时间主要集中在每年的6月份。为了提高青花椒采摘的效率，以重庆为代表的青花椒种植区域创新性的推出“带枝采摘技术”，即在采摘时，树枝带鲜果一起剪下，这样不但能提高青花椒的采摘效率还能促进青花椒树第二年生长，俗称“下桩采摘法”。
3.目前常见的后续操作步骤为带枝采收的青花椒枝集中收集后由工人手工进行青花椒的脱枝处理，以至于青花椒的采收效率不高。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是提供一种青花椒穗枝分离自动送料装置。
5.本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有投料箱，所述投料箱上端面上固接有投料斗，所述投料箱内投料斗的出口下方设置有进料单元，所述投料箱的一侧设置有下端面开口的脱枝箱，所述脱枝箱一侧壁上设置有用于花椒枝脱枝的夹持脱枝单元，所述进料单元可将花椒枝传送至夹持脱枝单元的入口处，所述脱枝箱内部设置有旋转进给单元，旋转进给单元为被夹持脱枝单元夹持住的花椒枝提供旋转动力和拉扯动力。
6.作为优选，所述进料单元包括有转轴、第一托板和进料盒；
7.花椒枝在投料斗内的垂直运动方向为投料方向，花椒枝在投料箱内水平运动方向为进料方向；
8.所述转轴的轴线平行于花椒枝的进料方向设置在投料箱内，且转轴的两端均与投料箱的两侧壁转动连接，所述第一托板位于转轴和投料斗之间且第一托板固接在投料箱的内壁上，第一托板上沿花椒枝的进料方向开设有第一滑槽，设置在投料斗正下方的进料盒滑动安装在第一托板上，所述进料盒的上端面和一侧壁上均设置有开口，且进料盒侧壁上的开口位于进料方向上且正对夹持脱枝单元，所述进料盒的下端面上固接有穿过第一滑槽的导向杆的一端，所述导向杆的另一端滑动安装在开设在转轴表面的当转轴转动时能使导向杆在第一滑槽内水平往复移动的导向滑槽内；所述投料箱的侧壁上设置有便于进料单元进料时穿过的矩形第一开口；
9.所述导向滑槽沿转轴长度方向螺旋设置，导向滑槽的初始端与尾端首尾相连，导向滑槽两侧内壁均设置有为导向杆导向的导向弧面。
10.作为优选，所述脱枝箱的一侧壁上设置有正对第一开口的矩形第二开口，所述夹持脱枝单元设置在第二开口处，所述夹持脱枝单元包括两块顶板、两块传动板和两块开合板；
11.第二开口的左右两侧壁上均设置有第一安装滑槽，两块顶板分别滑动安装在第一
安装滑槽内，两块顶板(12)可分别沿垂直于花椒枝的进料方向滑动，两块顶板的接触面上分别设置有便于花椒枝顶开顶板的第一斜面，两块顶板各自的另一端面上分别设置有第二斜面，且两块顶板的该端面均通过压缩弹簧与脱枝箱弹性连接；
12.第二开口的左右两侧壁上均设置有第二安装滑槽，第二安装滑槽位于第一安装滑槽与投料箱之间，两块开合板分别滑动安装在第二安装滑槽内，两块开合板可分别沿垂直于花椒枝的进料方向滑动，两块开合板闭合的一端均固接有一个半环刀，当两块开合板闭合时两个半环刀可环抱夹持住花椒枝，两块开合板的另一端均设置有第五斜面，且两块开合板的该端面均通过拉伸弹簧与脱枝箱弹性连接；
13.第五斜面沿顶板方向倾斜，第二斜面沿开合板方向倾斜；所述两块传动板相对的两端分别设置有第三斜面和第四斜面，第三斜面与第二斜面配合，第四斜面与第五斜面配合；传动板滑动地安装在第三安装滑槽内，第三安装滑槽设置在脱枝箱内，第三安装滑槽的一端与第一安装滑槽连通，另一端与第二安装滑槽连通。作为优选，所述旋转进给单元包括自动夹紧花椒枝的夹手、两块第二托板、固定块、第一安装座和第一电机；
14.两块第二托板的一端分别固接在所述脱枝箱的同一侧壁上，两块第二托板的另一端分别与固定块固定连接，两块第二托板上沿花椒枝的进料方向分别开设有第二滑槽，所述第一安装座跨过两块第二托板滑动安装在两块托板上的第二滑槽内，所述第一电机固定安装在第一安装座的上端面上，第一电机的输出轴上固接有螺杆的一端，所述螺杆的另一端转动穿过固定块上的与所述螺杆相适配的螺纹孔与固定块螺纹连接，所述螺杆的延长端与夹手固定连接；
15.所述夹手包括第二安装座、气缸、推板和三块夹持块，所述第二安装座的一端与转轴的延长端固定连接，气缸的缸体固接在第二安装座的另一端面上，所述气缸的顶杆与推板固定连接，所述夹持块的传动端与所述顶板转动连接，且所述夹持块还转动安装在第二安装座的端面上，三块夹持块夹持端的夹持中心与两块半环刀夹持工作时的几何中心位于同一轴线上。
16.作为优选，所述装置还包括抖动筛分单元，所述抖动筛分单元包括集料箱、筛板和振动轴；
17.所述集料箱设置在半环刀的下方且集料箱的两侧壁分别与投料箱和脱枝箱固定连接，所述筛板设置在集料箱下方，所述筛板的下方设置有上端开口的废料槽，所述废料槽与脱枝箱固定连接，所述废料槽的一侧设置有上端开口的装料槽，所述装料槽与投料箱固定连接；
18.所述筛板倾斜设置，筛板的入料端高于筛板的出料端，筛板的入料端设置在集料箱的出口的下方，筛板的出料端与装料槽的一侧壁的顶端转动连接；所述振动轴两端转动安装在废料槽的两侧壁上，且振动轴与筛板的下端面接触，所述振动轴为凸轮轴，振动轴的大端轴线到筛板之间的距离小于振动轴的大端轴线到小端端面之间的距离；筛板上端面的一侧固定安装有若干用于除去和花椒簇一起脱下的花椒叶的风扇，筛板的上端面上还开设有若干孔径小于花椒粒径的用于去除其它杂物的筛孔。
19.作为优选，所述装置还包括传动单元，所述传动单元包括第二电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、传动轴、第一带轮、第二带轮、第一齿轮和第二齿轮；
20.所述第二电机固定安装在投料箱的底板上，且第二电机的输出轴的轴线平行于转
轴的轴线，所述第一锥齿轮固定安装在所述第二电机的输出轴上，所述传动轴垂直于电机输出轴转动安装在投料箱的侧壁上，与第一锥齿轮相互啮合的第二锥齿轮固定安装在所述传动轴的一端，所述传动轴的延长端转动穿过投料箱的侧壁，且第一带轮固定安装在所述传动轴的延长端上；振动轴的延长端转动穿过废料槽的一侧壁，且第二带轮固定安装在所述振动轴的延长端上，第一带轮与第二带轮之间通过带传动连接；
21.第一齿轮固定安装在第二电机的输出轴的延长端上，第二齿轮固定安装在转轴上，第一齿轮与第二齿轮之间相互啮合。
22.由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
23.1、本发明设置有投料斗，花椒枝经过投料斗投入投料箱里的进料盒中，由进料单元输送至夹持脱料单元后在旋转进给单元的带动下使青花椒簇实现脱枝。实现了青花椒自动脱枝的效果，降低了人工成本的同时提高了效率。
24.2、本发明通过设置旋转进给单元带动花椒枝水平前进的同时旋转，使花椒簇离心转动，脱枝效果更好；如果直线进给使花椒簇脱枝，有部分花椒由于重力的作用会靠在花椒枝上，直线进给使花椒簇脱枝会损伤这一部分花椒，旋转进给也能够保护这一部分花椒不收损伤。
25.3、本发明通过设置夹持脱枝单元，将环切刀设置为两个半环刀，花椒枝顶开顶板时设置有半环刀的两块开合板合拢将花椒枝夹持在两个半环刀之间，两个半环刀既实现了夹持花椒枝定位的作用，又在后续步骤中实现了将青花椒簇从花椒枝上切下的效果。
26.4、本发明设置夹持脱枝单元，花椒枝顶开顶板时会带动开合板合拢，由于花椒枝的直径不同，顶开的两块顶板之间的距离也会不同，开合板合拢的距离也会不同，使得两个半环刀可以对不同直径的花椒枝进行脱枝处理。
27.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
28.本发明的附图说明如下。
29.图1为本发明的结构示意图；
30.图2为投料箱的内部结构示意图；
31.图3为脱枝箱的内部结构示意图；
32.图4为夹持脱枝单元的结构示意图；
33.图5为抖动筛分单元的部分结构示意图。
34.图中：1.投料箱；2.投料斗；3.脱枝箱；4.转轴；5.第一托板；6.进料盒；7.第一滑槽；8.导向杆；9.导向滑槽；10.第一开口；11.第二开口；11a.第一安装滑槽；11b.第二安装滑槽；11c.第三安装滑槽；12.顶板；13.传动板；14.开合板；15.第一斜面；16.第二斜面；17.压缩弹簧；18.第三斜面；19.第四斜面；20.半环刀；21.第五斜面；22.拉伸弹簧；23.夹手；23a.第二安装座；23b.气缸；23c.推板；23d.夹持块；24.第二托板；25.固定块；26.第一安装座；27.第一电机；28.第二滑槽；29.螺杆；30.集料箱；31.筛板；32.振动轴；33.废料槽；34.
装料槽；35.风扇；36.筛孔；37.第二电机；38.第一锥齿轮；39.第二锥齿轮；40.传动轴；41.第一带轮；42.第二带轮；43.第一齿轮；44.第二齿轮。
具体实施方式
35.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
36.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
37.如图1至图3所示，一种青花椒穗枝分离自动送料装置，包括投料箱1，所述投料箱1上端面上固接有投料斗2，所述投料箱1内投料斗2的出口下方设置有进料单元，所述投料箱1的一侧设置有下端面开口的脱枝箱3，所述脱枝箱3一侧壁上设置有用于花椒枝脱枝的夹持脱枝单元，所述进料单元可将花椒枝传送至夹持脱枝单元的入口处，所述脱枝箱3内部设置有旋转进给单元，旋转进给单元为被夹持脱枝单元夹持住的花椒枝提供旋转动力和拉扯动力。
38.本发明设置有投料斗2，花椒枝经过投料斗2投入投料箱1里的进料盒6中，由进料单元输送至夹持脱料单元后在旋转进给单元的带动下使青花椒簇实现脱枝。实现了青花椒自动脱枝的效果，降低了人工成本的同时提高了效率。
39.如图1和图2所示，所述进料单元包括有转轴4、第一托板5和进料盒6；
40.花椒枝在投料斗内的垂直运动方向为投料方向，花椒枝在投料箱内水平运动方向为进料方向；
41.所述转轴4的轴线平行于花椒枝的进料方向设置在投料箱1内，且转轴4的两端均与投料箱1的两侧壁转动连接，所述第一托板5位于转轴4和投料斗2之间且第一托板5固接在投料箱1的内壁上，第一托板5上沿花椒枝的进料方向开设有第一滑槽7，设置在投料斗2正下方的进料盒6滑动安装在第一托板5上，所述进料盒6的上端面和一侧壁上均设置有开口，且进料盒6侧壁上的开口位于进料方向上且正对夹持脱枝单元，所述进料盒6的下端面上固接有穿过第一滑槽7的导向杆8的一端，所述导向杆8的另一端滑动安装在开设在转轴4表面的当转轴4转动时能使导向杆8在第一滑槽7内水平往复移动的导向滑槽9内；所述投料箱1的侧壁上设置有便于进料单元进料时穿过的矩形第一开口10。
42.所述导向滑槽9沿转轴长度方向螺旋设置，导向滑槽9的初始端与尾端首尾相连，导向滑槽9两侧内壁均设置有为导向杆8导向的导向弧面。
43.投料斗2的长度方向设置有使花椒枝滑下时初步对正的导向斜面，花椒枝投入投料斗2中，经过导向斜面导向作用之后初步对正，而后落入进料盒6中，第二电机37转动，通
过齿轮传动带动转轴4转动，导向杆8在第一滑槽7和导向滑槽9的共同作用下，带着进料盒6将花椒枝运送至夹持脱枝单元的入口处。
44.如图1、图3和图4所示，所述脱枝箱3的一侧壁上设置有正对第一开口10的矩形第二开口11，所述夹持脱枝单元设置在第二开口11处，所述夹持脱枝单元包括两块顶板12、两块传动板13和两块开合板14；
45.第二开口11的左右两侧壁上均设置有第一安装滑槽11a，两块顶板12分别滑动安装在第一安装滑槽11a内，两块顶板12可分别沿垂直于花椒枝的进料方向滑动，两块顶板12的接触面上分别设置有便于花椒枝顶开顶板12的第一斜面15，两块顶板12各自的另一端面上分别设置有第二斜面16，且两块顶板12的该端面均通过压缩弹簧17与脱枝箱3弹性连接；
46.第二开口11的左右两侧壁上均设置有第二安装滑槽11b，第二安装滑槽11b位于第一安装滑槽10与投料箱1之间，两块开合板14分别滑动安装在第二安装滑槽11b内，两块开合板14可分别沿垂直于花椒枝的进料方向滑动，两块开合板14闭合的一端均固接有一个半环刀20，当两块开合板14闭合时两个半环刀20可环抱夹持住花椒枝，两块开合板14的另一端均设置有第五斜面21，且两块开合板的该端面均通过拉伸弹簧22与脱枝箱3弹性连接；
47.第五斜面21沿顶板12方向倾斜，第二斜面16沿开合板14方向倾斜；所述两块传动板13相对的两端分别设置有第三斜面18和第四斜面19，第三斜面18与第二斜面16配合，第四斜面19与第五斜面21配合；传动板14滑动地安装在第三安装滑槽11c内，第三安装滑槽11c设置在脱枝箱3内，第三安装滑槽11c的一端与第一安装滑槽11a连通，另一端与第二安装滑槽11b连通。
48.花椒枝在进料单元的作用下沿第一斜面15将两块顶板12顶开，使顶板12通过第二斜面16与第三斜面18的接触挤压传动板13移动，进而通过第四斜面19与第五斜面21的接触挤压两块开合板14合拢，实现花椒枝的夹持对正。
49.本发明通过设置夹持脱枝单元，将环切刀设置为两个半环刀20，花椒枝顶开顶板12时设置有半环刀20的两块开合板14合拢将花椒枝夹持在两个半环刀20之间，两个半环刀20既实现了夹持花椒枝定位的作用，又在后续步骤中实现了将青花椒簇从花椒枝上切下的效果。
50.本发明设置夹持脱枝单元，花椒枝顶开顶板12时会带动开合板14合拢，由于花椒枝的直径不同，顶开的两块顶板12之间的距离也会不同，开合板14合拢的距离也会不同，使得两个半环刀20可以对不同直径的花椒枝进行脱枝处理。
51.如图1和图3所示，所述旋转进给单元包括自动夹紧花椒枝的夹手23、两块第二托板24、固定块25、第一安装座26和第一电机27；
52.两块第二托板24的一端分别固接在所述脱枝箱3的同一侧壁上，两块第二托板24的另一端分别与固定块25固定连接，两块第二托板24上沿花椒枝的进料方向分别开设有第二滑槽28，所述第一安装座26跨过两块第二托板24滑动安装在两块托板上的第二滑槽28内，所述第一电机27固定安装在第一安装座26的上端面上，第一电机27的输出轴上固接有螺杆29的一端，所述螺杆29的另一端转动穿过固定块25上的与所述螺杆29相适配的螺纹孔与固定块25螺纹连接，所述螺杆29的延长端与夹手23固定连接；
53.所述夹手23包括第二安装座23a、气缸23b、推板23c和三块夹持块23d，所述第二安装座23a的一端与转轴4的延长端固定连接，气缸23b的缸体固接在第二安装座23a的另一端
面上，所述气缸23b的顶杆与推板23c固定连接，所述夹持块23d的传动端与所述顶板12转动连接，且所述夹持块23d还转动安装在第二安装座23a的端面上，三块夹持块23d夹持端的夹持中心与两块半环刀20夹持工作时的几何中心位于同一轴线上。
54.夹持脱枝单元的出口处设置有传感器，当花椒枝的前端伸出夹持脱枝单元后，气缸23b的顶杆收缩，推板23c带动夹持块23d自动夹紧花椒枝，第一电机27启动通过螺杆29带动夹持有花椒枝的夹手23转动，由于螺杆29上的固定块25通过第二托板24固接在脱枝箱3上，因此螺纹传动使得第一电机27带动夹手23在水平方向上移动，直至传感器感应到花椒枝的后端经过夹持脱枝单元的出口后，气缸23b的顶杆前伸，使夹持块23d松开已经脱下青花椒簇的花椒枝，花椒枝落入废料槽33中，第一电机27为正反电机，之后第一电机27反转，将夹手23送回夹持脱枝单元的出口处。
55.本发明通过设置旋转进给单元带动花椒枝水平前进的同时旋转，使花椒簇离心转动，脱枝效果更好；如果直线进给使花椒簇脱枝，有部分花椒由于重力的作用会靠在花椒枝上，直线进给使花椒簇脱枝会损伤这一部分花椒，旋转进给也能够保护这一部分花椒不收损伤。
56.如图1和图5所示，所述装置还包括抖动筛分单元，所述抖动筛分单元包括集料箱30、筛板31和振动轴32；
57.所述集料箱30设置在半环刀20的下方且集料箱30的两侧壁分别与投料箱1和脱枝箱3固定连接，所述筛板31设置在集料箱30下方，所述筛板31的下方设置有上端开口的废料槽33，所述废料槽33与脱枝箱3固定连接，所述废料槽33的一侧设置有上端开口的装料槽34，所述装料槽34与投料箱1固定连接；
58.所述筛板31倾斜设置，筛板31的入料端高于筛板31的出料端，筛板31的入料端设置在集料箱30的出口的下方，筛板31的出料端与装料槽34的一侧壁的顶端转动连接；所述振动轴32两端转动安装在废料槽33的两侧壁上，且振动轴32与筛板31的下端面接触，所述振动轴32为凸轮轴，振动轴32的大端轴线到筛板31之间的距离小于振动轴32的大端轴线到小端端面之间的距离；筛板31上端面的一侧固定安装有若干用于除去和花椒簇一起脱下的花椒叶的风扇35，筛板31的上端面上还开设有若干孔径小于花椒粒径的用于去除其它杂物的筛孔36。
59.从花椒枝上脱下的青花椒簇、花椒叶和部分花椒刺落入集料箱30中，第二电机37通过锥齿轮传动带动传动轴40转动，传动轴40通过带传动带动振动轴32转动，振动轴32转动带动筛板31振动，青花椒簇、花椒叶和花椒刺从集料箱30落到筛板31上，在下滑过程中风扇35将花椒也从筛板31上吹入废料槽33，筛板31抖动的过程中花椒刺和其他的杂物从筛孔36落入废料槽33中，花椒簇从筛板31的出料端进入装料槽34中。
60.装料槽34和废料槽33的一侧设置有开口，装料槽34的开口处滑动安装有可替换的装料箱，废料槽33的开口处滑动安装有可替换的废料箱。
61.如图1、图2和图5所示，所述装置还包括传动单元，所述传动单元包括第二电机37、第一锥齿轮38、第二锥齿轮39、传动轴40、第一带轮41、第二带轮42、第一齿轮43和第二齿轮44；
62.所述第二电机37固定安装在投料箱1的底板上，且第二电机37的输出轴的轴线平行于转轴4的轴线，所述第一锥齿轮38固定安装在所述第二电机37的输出轴上，所述传动轴
40垂直于电机输出轴转动安装在投料箱1的侧壁上，与第一锥齿轮38相互啮合的第二锥齿轮39固定安装在所述传动轴40的一端，所述传动轴40的延长端转动穿过投料箱1的侧壁，且第一带轮41固定安装在所述传动轴40的延长端上；振动轴32的延长端转动穿过废料槽33的一侧壁，且第二带轮42固定安装在所述振动轴32的延长端上，第一带轮41与第二带轮42之间通过带传动连接；
63.第一齿轮43固定安装在第二电机37的输出轴的延长端上，第二齿轮44固定安装在转轴4上，第一齿轮43与第二齿轮44之间相互啮合。
64.工作原理：花椒枝从投料斗2投入投料箱1中的进料盒6内，第二电机37通过齿轮传动驱动转轴4转动，转轴4转动过程中在转轴4上的导向滑槽9和第一滑槽7的共同作用下，导向杆8带动进料盒6沿第一滑槽7移动使花椒枝的前端移动至顶板12处，花椒枝沿第一斜面15顶开顶板12，顶板12挤压传动板13使传动板13水平移动，而后传动板13挤压开合板14，使开合板14合拢实现花椒枝的夹紧。当花椒枝的前端穿过顶板12之后，夹手23夹紧花椒枝的前端，之后第一电机27启动带动夹手23旋转的同时在水平方向前进，利用两个半环刀20将花椒簇从花椒枝上脱下；当花椒枝的后端穿过顶板12后，夹手23松开花椒枝将花椒枝投入废料槽33，第一电机27反转，将夹手23送回夹持脱枝单元的出口处。
65.从花椒枝上脱下的花椒簇、花椒叶和花椒刺经过集料盒落到筛板31上，第二电机37通过传动单元驱动振动轴32转动，使筛板31振动，筛板31上的风扇35将花椒叶吹入废料槽33中，通过筛板31振动将花椒刺和其它杂物从筛孔36抖入废料槽33中，花椒簇从筛板31的出料端进入装料槽34中。
66.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。