一种水果采后杀菌连续式定量喷淋结构

1.本发明属于水果采后处理设备领域，涉及一种水果采后灭菌设备，特别涉及一种水果采后杀菌连续式定量喷淋结构。


背景技术：

2.随着人民生活水平的提高，高品质的新鲜水果日益成为百姓日常营养供给的重要组成。近年来农业科学技术的不断发展，对水果采摘以后的灭菌、保鲜、分级提出了更高的要求。水果采后的灭菌通常采用浸泡或者喷淋杀菌剂来完成，如采用低浓度的过氧乙酸制剂作为杀菌剂等等。使用浸泡的方式进行水果杀菌，杀菌剂存在明显的过量使用，而且水果在浸泡完成后必须经过较长时间的烘干才能保证水果的干燥、进行储存，不仅药剂使用量大，后续的排放和清洗对环境存在不利影响，而且杀菌处理的效率也交底，不利于大规模的水果处理。使用喷淋方式进行水果杀菌，需要对水果的各个面都进行喷淋，以保证杀菌效果，目前的喷淋杀菌多采用间断式的手动操作，现有的设备难以完成连续式的喷淋杀菌。而且，如果不能精准定位水果的位置，喷淋杀菌无法保证定量使用，同样存在药剂使用过量的问题，产生一系列的环境问题，不利于节能环保。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于解决传统的水果采后杀菌方式存在药剂使用过量，产生一系列的环境问题，不利于节能环保的问题，提供一种水果采后杀菌连续式定量喷淋结构，采用让水果在托盘上翻滚的方式，配合精准定位的杀菌药剂喷淋，实现杀菌药剂的定量喷淋，解决药剂过量使用的问题，同时通过药剂用量的控制减少，简化了后续水果的干燥流程，提升了杀菌处理效率。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水果采后杀菌连续式定量喷淋结构，包括轨道，轨道上等间隔设置输送水果的托盘，其特征在于：所述托盘包括环形的托盘本体，托盘本体的中部为供水果落下的中孔，所述中孔的底部设有两根相互平行且可同步上下摆动的托辊，所述托盘本体内侧的底面设有可摆动的翻板，托辊中轴的内端穿过翻板并固定有滚轮，托辊与翻板之间设置轴承，托辊外端与托盘本体外侧的底面之间设置轴承；所述轨道设有喷淋杀菌段，喷淋杀菌段在托盘输送路线上方依次设置有3-4组杀菌喷嘴，杀菌喷淋段的下方设有回液槽，喷淋杀菌段在滚轮的上方设有与滚轮贴合、并驱动滚轮滚动的滚动带，所述滚动带与轨道平行设置。
5.本装置使用时，每个托盘承载一个水果，托辊采用柔性硅胶、乳胶等材料，避免对水果造成磕碰伤，通过滚轮的滚动带动托辊滚动而不是直接搓动托辊，可以保证托辊无外部接触，清洁卫生。托盘到达喷淋杀菌段时，托盘继续输送的同时滚轮贴合滚动带转动，带动托辊转动，托盘中放置在托辊上的水果形成翻滚，沿输送方向依次设置3-4组杀菌喷嘴，由于滚轮的位置与托盘位置是对齐的，根据滚轮的位置可以定位托盘位置，监测滚轮的位置、进而驱动对应的杀菌喷嘴定量喷淋杀菌剂，通过多组杀菌喷嘴可以在水果翻滚过程中
对水果的各侧表面进行全覆盖精准定量喷淋，从而减少药剂用量。杀菌喷嘴的启动信号可以是由滚轮触动的开关，也可以是监测滚轮位置的位置传感器。由于托盘为中空结构，上方喷淋的少量多余杀菌药剂可以在托辊的间隙中落入到回液槽。由于用药量精准控制，杀菌药剂使用量少，后续水果风干过程可以在短时间内完成，提高了生产效率，降低了能耗。最后水果的出料可以通过翻板带动托辊翻转实现水果从托盘中孔下落。基于托盘结构，本装置还可以在喷淋杀菌段的前端设置机器视觉段，机器视觉段在滚轮上方设置滚动带，带动托辊转动使水果翻滚，在托盘上方设置高清摄像头，可以对水果翻滚过程中的各个侧面进行拍照，从而从水果大小、损伤等多方面进行分级，在出料段根据不同的分级需求在不同位置驱动托辊摆动进行出料。
6.作为优选，所述滚动带为回转带，滚动带的两端分别设置转动方向相反的第一主动轮和第二主动轮，第一主动轮和第二主动轮各自通过独立的电机驱动，第一主动轮和第二主动轮之间等间距设置有从动轮。滚动带自身可以回转，通过第一主动轮和第二主动轮可以分别实现正向和逆向的回转，当不同水果的大小存在较大差异时，滚动带与滚轮同向回转减少水果的翻滚速度，或者滚动带与滚轮逆向回转加快水果的翻滚速度，从而确保到各个杀菌喷嘴位置时，水果翻滚了合适的角度。进一步的，当杀菌喷淋段前端加装了机器视觉段，依据托盘上水果的不同大小，可以通过滚动带的回转实时调整每个托盘水果的翻滚速度。
7.作为优选，一组杀菌喷嘴包含一个设置在托盘正上方的杀菌喷嘴，或者一组杀菌喷嘴包含两个在托盘正上方两侧斜向设置的杀菌喷嘴。
8.作为优选，所述托辊的辊面采用硅胶或者乳胶材质。滚动带和滚轮接触面均为胶面，确保不打滑。托辊辊面为柔性材料，避免磕碰。
9.作为优选，所述托盘本体的内侧设有滑座，所述轨道上设置滑块，所述滑座可拆卸扣设在滑块上，所述滑座和托盘本体之间围成口字型镂空，所述翻板设置在口字型镂空处。
10.作为优选，托盘本体内侧上端向内突出设置限制托辊摆动幅度的限位块。限位块顶住托辊内端的中轴限位，避免托辊辊面磕碰。
11.作为优选，以翻板的摆动轴为支点，托辊中轴内端自重的重力扭矩大于托辊外端自重的重力扭矩、小于托辊外端自重与水果自重重力扭矩之和。当托盘上没有水果时，托辊可以利用重力扭矩上摆至托盘底面，当托辊上有水果时，需要借助卡扣或辅轨托住托辊，并在出料段松开卡扣或不设辅轨，利用水果自重实现出料。
12.作为优选，所述轨道为跑道形的环周轨道，轨道沿输送方向依次设置有上料段、杀菌喷淋段、风干段、出料段。上料段和杀菌喷淋段之间还可以设置机器视觉段。风干段可以采用大气等离子体风干。
13.作为优选，所述轨道除出料段外，其余各处轨道的外侧设有供托辊外端轴承滚动的辅轨，所述辅轨在轨道出料段的两端设有弧形的导向段。
14.作为优选，所述托辊外端的轴承端面与托盘本体的外侧壁之间设有可按压松脱的卡扣结构。
15.本发明可转动的托辊带动水果在托盘上翻滚，并对托盘位置识别后分次对水果各个侧面精准喷淋杀菌药剂，可以保证杀菌药剂定量均匀喷淋，避免杀菌药剂过量使用，节能减排，提升生产效率。
附图说明
16.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
17.图1是本发明的一种托盘结构示意图。
18.图2是本发明的一种托盘结构截面结构示意图。
19.图3是本发明图2托盘结构的托辊下摆出料状态示意图。
20.图4是本发明的一种轨道布置示意图。
21.图5是本发明的一种轨道上托盘输送水果状态示意图。
22.图6是本发明的一种轨道上喷淋杀菌段结构示意图。
23.图7是本发明的一种喷淋杀菌段截面结构示意图。
24.图8是本发明的一种辅轨支撑结构示意图。
25.图9是本发明的第二种轨道布置示意图。
26.1、托盘，2、托盘本体，3、中孔，4、滑座，5、限位块，6、托辊，7、滚轮，8、轴承，9、翻板，10、卡扣结构，11、滑块，12、轨道，13、滚动带，14、杀菌喷嘴，15、回液槽，16、第一主动轮，17、第二主动轮，18、从动轮，19、辅轨，20、水果，a、上料段，b、杀菌喷淋段，c、风干段，d、出料段，e、机器视觉段。
具体实施方式
27.下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。
28.实施例1：一种水果采后杀菌连续式定量喷淋结构，如图4所示。包括跑道型回转的轨道12，轨道上等间隔设置输送水果的托盘1。轨道沿输送方向依次设置有上料段a、杀菌喷淋段b、风干段c、出料段d。风干段采用大气等离子体风干并进行二次杀菌。
29.如图1、2、3所示。所述托盘1包括环形的托盘本体2，托盘本体的中部为供水果落下的中孔3，所述中孔的底部设有两根相互平行且可同步上下摆动的托辊6，所述托盘本体内侧的底面设有可摆动的翻板9，托辊中轴的内端穿过翻板并固定有滚轮7，托辊与翻板之间设置轴承8，托辊外端与托盘本体外侧的底面之间设置轴承8。如图5所示，托盘本体的内侧设有滑座4，所述轨道12上设置滑块11，所述滑座4可拆卸扣设在滑块11上，所述滑座和托盘本体之间围成口字型镂空，所述翻板设置在口字型镂空处。托盘本体内侧上端向内突出设置限制托辊摆动幅度的限位块5。翻板的摆动轴为支点，托辊中轴内端自重的重力扭矩大于托辊外端自重的重力扭矩、小于托辊外端自重与水果20自重重力扭矩之和。如图2所示，空载时，翻板右侧收到重力扭矩更大，托辊复位至水平，如图3所示，当托辊上有水果时候，翻板左侧收到重力扭矩更大，如卡扣结构10松脱，或者脱离辅轨支撑，托辊下摆出料。
30.如图6、7所示，喷淋杀菌段在托盘输送路线上方依次设置有4组杀菌喷嘴14，杀菌喷淋段b的下方设有回液槽15，喷淋杀菌段b在滚轮7的上方设有与滚轮贴合、并驱动滚轮滚动的滚动带13，所述滚动带13与轨道12平行设置。滚动带从上方驱动滚轮，避免对托辊产生摆动的力。所述滚动带为回转带，滚动带的两端分别设置转动方向相反的第一主动轮16和第二主动轮17，第一主动轮和第二主动轮各自通过独立的电机驱动，第一主动轮和第二主动轮之间等间距设置有从动轮18。滚动带自身可以回转，通过第一主动轮和第二主动轮可以分别实现正向和逆向的回转，当不同水果的大小存在较大差异时，滚动带与滚轮同向回转减少水果的翻滚速度，或者滚动带与滚轮逆向回转加快水果的翻滚速度，从而确保到各
个杀菌喷嘴位置时，水果翻滚了合适的角度。滚轮的位置与托盘位置对齐，根据滚轮的位置可以定位托盘位置，监测滚轮的位置、进而驱动对应的杀菌喷嘴定量喷淋杀菌剂，通过多组杀菌喷嘴可以在水果翻滚过程中对水果的各侧表面进行全覆盖精准定量喷淋，从而减少药剂用量。杀菌喷嘴的启动信号可以是由滚轮触动的开关，也可以是监测滚轮位置的位置传感器。
31.如图2、3所示，托辊外端的轴承端面与托盘本体的外侧壁之间设有可按压松脱的卡扣结构。也可以如图8所示，如不采用卡扣结构，轨道12除出料段d外，其余各处轨道的外侧设有供托辊外端轴承滚动的辅轨19，辅轨19承托结构如图8所示。所述辅轨在轨道出料段的两端设有弧形的导向段。
32.实施例2，一种水果采后杀菌连续式定量喷淋结构，如图9所示。本实施例中，在上料段a和喷淋杀菌段b之间增加了机器视觉段，采用与喷淋杀菌段b相同的滚动带结构，可以驱动水果在托盘上翻滚，在机器视觉段上方设置高清摄像头，可以采集水果各个侧面的图像，进行大小、损伤的检测，在出料段依据检测信息进行分级。本实施例其余结构与实施例1相同。基于机器视觉的水果分级机为常见的下现有技术，本实施例旨在说明本技术的杀菌喷淋结构和很好的与现有的基于机器视觉的水果分级机相互结合，形成一站式的水果分级、杀菌处理。