一种柚子剥皮果肉分离装置及使用方法

1.本发明涉及农业生产技术领域，具体涉及一种柚子剥皮果肉分离装置及使用方法。


背景技术：

2.我国每年柚子产量达1000万吨，柚子果皮和果肉都有非常大的食用和药用价值。柚子去皮是柚子加工及综合利用必不可少的预处理工序。由于柚子个大皮厚，形状不规则，柚皮韧性较高，且与柚子肉连接较为紧密，使得柚子去皮比较困难。柚子主要的价值在于：可食用的果肉、外黄皮以及柚瓤，目前，企业生产中主要采用人工使用一些辅助剥皮工具进行柚子剥皮，劳动强度大，生产效率低，而柚子外黄皮内含有柚子精油，但未稀释的柚子精油气味刺激性比较大，长时间接触对工人身体有影响，此外人工剥皮也不利于食品卫生安全，此外，柚瓤还具有类活性炭吸附、驱蚊虫等等作用，整个柚子的组成均可进行利用。
3.现有技术中一般都是通过对柚子顶或底部进行切口，然后伸入破碎刀，对内部的果肉进行破碎，再根据需求对外皮和柚瓤进行回收利用，如中国专利201110416449.2，其公开了对果肉的破碎采集，果皮回收，中国专利202022272630.8，其公开了一种带有复位弹簧6-4伸缩式刀具6-1的削皮机构6，对柚子皮进行剥除，再通过分离机构对柚子进行掰开操作；申请人表示，上述技术方案均仅着眼注重对果肉的完整利用，对于柚子皮和柚瓤的利用非常少，而柚子中这两种材料的价值也十分可观。


技术实现要素：

4.有鉴于现有技术，本发明的目的在于提供一种能够有效对柚子所有的有价值成分进行充分利用的设备，其设置多到工艺装置，对柚子由外至内，逐层的剥离实现，果肉、柚瓤、柚皮的完整分离，以充分发挥柚子的商业价值，避免资源的浪费。
5.为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种柚子剥皮果肉分离装置，包括设备本体，所述设备本体上设置有柚子输送带，所述柚子输送带上设置有夹爪以及柚子加工位，所述柚子加工位上还设置有用于对柚子由顶部至底部果皮开槽的开口刀组，所述开口刀组相对柚子加工位垂直方向活动设置；
6.剥皮机构，所述剥皮机构包括刀片组，所述刀片组上设置有弹簧压刀机构，所述弹簧压刀机构包括弹性伸缩导刀和果皮分离刀片，所述弹性伸缩导刀和果皮分离刀片之间设置有用于两者相对距离控制的调节机构,所述调节机构在弹簧压刀机构的两端分别设置有一个，所述果皮分离刀片呈若干片带有连接链的小刀片构成；
7.柚瓤分离机构，所述柚瓤分离机构包括沿着果肉瓣方向活动的柚瓤刮除刀，所述柚瓤刮除刀包括带有导料槽的u型钝口刀以及驱动柚瓤刮除刀刀口抵接在柚子果肉瓣表面的弹性机构，所述弹性机构包括位于u型钝口刀上设置的铰接杆和一端位于u型钝口刀末端设置的拉簧。
8.根据权利要求所述的一种柚子剥皮果肉分离装置，其特征在于：还包括果肉剥离
装置，所述果肉剥离装置包括对分离了柚瓤的球状果肉瓣的首尾进行切除的去料刀，还包括对球体状果肉进行开缝的挑针，所述挑针沿着其中某两瓣果肉之间的缝隙将球状果肉分解为半弧状。
9.作为上述方案的进一步设置，所述果肉剥离装置还包括去籽组件，所述去籽组件包括将半弧状果肉纠正为长条状的正型组件，还包括位于正型组件出口固定长条状果肉的串针以及将果肉固定在串针上的压板，所述去籽组件还包括对串针上的果肉进行刮籽的梳刀。
10.作为上述方案的进一步设置，所述弹簧压刀机构还包括磁力吸附组件，所述磁力吸附组件包括用于吸附小刀片贴合于柚子皮内表面的若干电磁铁，所述电磁铁串联设置且设置进行控制磁力大小的调节器，所述电磁铁与贴合在柚皮表面的弹性伸缩导刀连接，磁力吸附组件贴合于弹性伸缩导刀活动方向后方的柚皮表面，随着弹性伸缩导刀的前进活动。
11.作为上述方案的进一步设置，所述夹爪设置有三个，还设置有滚果轮，所述滚果轮带有弹性压力机构贴合在柚子表面，且所述滚果轮与三个所述夹爪相互间间隔90
°
相对夹爪中心呈圆周均匀设置，所述夹爪的内表面分布有若干的滚珠，所述滚珠贴于柚子表面随着柚子的转动而滚动。
12.一种根据权利要求所述的柚子剥皮果肉分离装置的使用方法，包括如下步骤：
13.1)将洗净外皮的柚子放入设备本体，柚子通过柚子输送带移动至柚子加工位上，在柚子加工位处夹爪会对柚子进行固定；
14.2)夹爪固定柚子后，沿着柚子顶部至底部活动的开口刀组启动，并贴合柚子表皮切去一条柚子皮，在柚子表面形成开口槽，所述开口槽底部贯穿柚子皮深入柚瓤，且距离柚子皮表面尺寸可控；
15.3)开口槽形成后，剥皮机构启动，贴合于柚子表面的滚果轮的转动电机工作驱动，柚子相对刀片组转动，使得柚子表皮进行切除，包括基于弹簧弹性抵接于柚子表皮上的弹性伸缩导刀，所述弹性伸缩导刀初始压刀位位于开口刀组切出的开口槽一侧，且使得弹性伸缩导刀后方的果皮分离刀片恰好位于开口槽内，滚果轮启动果皮分离刀片即开始分离果皮；
16.4)此时的果皮分离刀片位于柚皮与柚瓤的结合处，当柚子在滚果轮的驱动下转动，所述弹簧伸缩压刀相对柚子做圆周活动，基于弹性伸缩导刀的带动以及通过弹性伸缩导刀弹性贴合在柚子表面，果皮分离刀片沿着果皮内表面对柚皮和柚瓤进行分离；
17.5)果皮分离刀片随着弹性伸缩导刀旋转一整周后，柚皮相对柚子脱落，柚子的柚瓤暴露在柚子最外层，此时，柚瓤分离机构启动，沿着果肉瓣方向活动，也就是沿着柚子顶部刀底部方向往复活动的柚瓤刮除刀工作，通过弹性抵接在柚子瓣的表面，通过u型刀口对柚子的柚瓤进行刮除；
18.6)刮除了柚瓤剩下果肉以及籽的柚子，再经过果肉剥离装置，先对其顶部和底部进行去料，去除一部分的果肉，使得果肉瓣两端不再连接，然后通过挑针在圆球状柚子上打开缺口；
19.7)打开缺口后的柚子呈半弧状，此时的柚子基于柚子膜之间的连接还处于半球状，将其输送至正型组件处，并将其经过挑针分隔的一端送入正型组件，沿着方形管道推入
剩余部分，在出口处通过串针对其进行固定，即可将半弧状果肉转为长条状；
20.8)经过串针固定的果肉，再通过若干的梳刀，梳刀相对串针轴向活动，基于梳刀对柚子籽进行刮除，保留下来的只剩下柚子肉。
21.优选的，所述弹簧压刀机构上还设置有磁力吸附组件，磁力吸附组件与弹性伸缩导刀连接，根据弹性伸缩导刀弹性抵接在柚子表面的形状变化而变化，并通过调节器对其电磁铁磁力进行调整，控制其吸附小刀片贴合于柚皮内侧面的磁力。
22.有益效果：本发明的一种柚子剥皮果肉分离装置相对现有技术，可以对柚子从外至内层层剥离，且针对柚外皮的细胞内含有精油的特点，设置了带有磁力控制的弹性刀片，对柚子皮和柚瓤进行分离，即确保了柚皮的完整性，便于保留柚子精油，又避免了现有技术直接刮除柚皮和柚瓤，对柚瓤的污染破坏，此外，本技术对柚子的层层剥离，相对现有技术，重点完整保留了柚皮和柚瓤，充分的利用了柚子上的价值部分，其果肉通过本设备去籽后可用于榨汁或配合取下的纯柚皮进行酿酒，柚瓤可用于制作吸附或驱虫的商品，相对现有技术直接利用破碎刀伸入柚子内进行破碎取肉，本发明的层层剥离设计均不会对果肉、柚皮、柚瓤造成额外污染，可以有效保留和充分利用整个柚子。
附图说明
23.图1为本发明剥皮机构示意图。
24.图2为本发明的夹爪结构示意图。
25.图3为本发明弹簧压刀机构工作状态剖面示意图。
26.图4为本发明柚瓤分离机构示意图。
27.图5为本发明果肉剥离装置示意图。
28.附图标记：1、设备本体；12、夹爪；13、滚珠；14、柚子加工位；2、剥皮机构；21、刀片组；23、弹簧压刀机构；24、弹性伸缩导刀；25、果皮分离刀片；26、调节机构；28、小刀片；3、柚瓤分离机构；31、柚瓤刮除刀；32、导料槽；33、u型钝口刀；34、弹性机构；35、铰接杆；36、拉簧；4、果肉剥离装置；42、挑针；43、去籽组件；44、串针；45、正型组件；46、压板；47、梳刀；51、电磁铁。
具体实施方式
29.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.请参考图1-3所示的一种柚子剥皮果肉分离装置，本发明的装置包括设备本体1，所述设备本体1上设置有柚子输送带或机械手臂(图中未示出)其用途在于传送柚子果实以及柚子果实在各个加工工位装置之间的流转，柚子输送带上设置有夹爪12以及柚子加工位14，如图1-2所示的夹爪12由下包夹住柚子，使得柚子在一定的范围内固定不再移动，然后通过在柚子加工位14上设置的用于对柚子由顶部至底部果皮开槽的开口刀组，所述开口刀组相对柚子加工位14垂直方向活动设置，该开口刀组主要用于在柚子的外表皮由顶部至底部开一道，供剥皮装置的刀片进入柚瓤和柚皮之间的先导破口槽，本发明中的夹爪12对柚子的夹持为弹性夹持，其目的在于限制柚子在转动过程中的位移，不对柚子的周向自转动
进行限制，进一步的本发明的夹爪12还设置有滚珠13，滚珠13均匀的分布在夹爪12与柚子外皮接触的内表面侧，在夹爪12夹持的过程中，由滚珠13负责与柚子外表面接触，而驱动柚子周向转动的是本发明设置的滚果轮，滚果轮的外缘与柚子相抵，在若干的滚果轮的相互配合下，驱动柚子相对夹爪12转动，而滚珠13的设置，使得单纯柚子与夹爪12之间的相对转动十分顺畅不会卡住；
31.如图3所示的本发明的主体机构之一为剥皮机构2，剥皮机构2同样在柚子加工位14设置，其包括刀片组21，所述刀片组21上设置有弹簧压刀机构23，所述弹簧压刀机构23包括弹性伸缩导刀24和果皮分离刀片25，所述弹性伸缩导刀24和果皮分离刀片25之间设置有用于两者相对距离控制的调节机构26,所述调节机构26在弹簧压刀机构23的两端分别设置有一个，所述果皮分离刀片25呈若干片带有连接链的小刀片28构成，本发明的刀片组21在柚子加工位14上与设置的三个所述夹爪12相对夹爪的中心呈圆周均匀分布，分别相对间隔夹角90
°
设置，包括开口刀组均在靠近刀片组21的这个夹角设置，滚果轮在三个夹爪12之间的间隙设置有多个，且在相对柚子不同高度设置，使用时受动力机构驱动弹性靠近柚子抵于柚子表面，小刀片28在设备的垂直方向上设置有若干的连接链条，通过连接链使得两端连接在弹簧压刀机构23的若干小刀片28形成果皮分离刀片25，同时还设置有磁力吸附组件对小刀片28进行吸附，使其可以紧贴在柚皮的内表面，随着外部的弹性压刀机构23的驱动下，果皮分离刀片25沿着柚子皮内表面进行周转，对柚子皮进行完整的分离切割，本发明的果皮分离设计剥离的果皮，除了先导槽口以及两端的割裂口，整张果皮完整无破口，且相对于现有技术的先掏果肉再对柚瓤进行剥离导致柚瓤无法利用的方案，或直接对果皮进行切割连同柚瓤一起剥离的设计，本发明的设备可以完整的对果皮整张剥离，无损果皮良好的保留更多的柚子精油，且整张果皮直接清洗加工也更方便，此外通过柚瓤分离机构3的配合设置，还可方便快捷的对柚瓤进行单独剥离利用；
32.如图4所示的柚瓤分离机构3，本发明的柚瓤分离机构3包括沿着果肉瓣方向活动的柚瓤刮除刀31，所述柚瓤刮除刀31包括带有导料槽32的u型钝口刀33以及驱动柚瓤刮除刀31刀口抵接在柚子果肉瓣表面的弹性机构34，所述弹性机构34包括位于u型钝口刀33上设置的铰接杆35和一端位于u型钝口刀33末端设置的拉簧36，上述的柚瓤分离机构3结构简单，柚瓤与果肉之间还有一层相对较为紧实的果肉膜，基于果肉膜的存在，本发明设置u型钝口刀33即不破坏果肉膜，且可以对柚瓤进行充分的刮除，通过u型钝口刀33的刀口弹性抵接在柚子的果肉瓣的延伸方向上往复的活动，对柚瓤进行充分的刮离，刮除柚瓤后就剩下一个完整的球状果肉瓣，可以根据实际需求进行加工，如榨汁可以直接的放入榨汁机，果肉膜带点微苦但具有降火的药用价值，在榨汁后还可提升柚子的降火效果，在除去了柚瓤后也不会出现现有技术对带有柚瓤的柚子进行果肉破碎，柚瓤最多会吸收30％果汁的问题。
33.本发明还包括如图5所示的果肉剥离装置4，所述果肉剥离装置4包括对分离了柚瓤的球状果肉瓣的首尾进行切除的去料刀，还包括对球体状果肉进行开缝的挑针42，所述挑针42沿着其中某两瓣果肉之间的缝隙将球状果肉分解为半弧状，所述果肉剥离装置4还包括去籽组件43，所述去籽组件43包括将半弧状果肉纠正为长条状的正型组件45，还包括位于正型组件45出口固定长条状果肉的串针44以及将果肉固定在串针上的压板46，所述去籽组件43还包括对串针44上的果肉进行刮籽的梳刀47。
34.通过上述方案设置，本发明的果肉剥离装置4，主要用于对剥离的柚瓤后的球状果
肉瓣进行分离，包括通过设置切除刀对球状果肉两端进行切口，然后通过挑针42对其中某一个角度的果肉瓣进行分瓣，分瓣完成后，将其一端送入正型组件45，通过压板46将其推出，并利用在正型组件45出口设置的串针44对其固定，然后通过控制串针44的摆动电机，将果肉瓣翻转，使其带籽的一端朝下，然后通过启动梳刀47对果肉瓣上的柚子籽进行刮除，留下纯果肉。
35.作为上述方案的进一步设置，所述弹簧压刀机构23还包括磁力吸附组件，所述磁力吸附组件包括用于吸附小刀片28贴合于柚子皮内表面的若干电磁铁51，所述电磁铁51串联设置且设置进行控制磁力大小的调节器，所述电磁铁51与贴合在柚皮表面的弹性伸缩导刀24连接，磁力吸附组件贴合于弹性伸缩导刀24活动方向后方的柚皮表面，随着弹性伸缩导刀24的前进活动。
36.作为上述方案的进一步设置，所述夹爪12设置有三个，还设置有滚果轮，所述滚果轮带有弹性压力机构贴合在柚子表面，且所述滚果轮与三个所述夹爪12相互间间隔90
°
相对夹爪12中心呈圆周均匀设置，所述夹爪12的内表面分布有若干的滚珠13，所述滚珠13贴于柚子表面随着柚子的转动而滚动。
37.实施例：根据上述方案的一种柚子剥皮果肉分离装置的使用方法，其步骤包括
38.1)将洗净外皮的柚子放入设备本体1内，柚子通过柚子输送带或机械臂传送至柚子加工位14后，由柚子加工位14处设置的夹爪12对柚子进行固定，使其保持在一定的位置；
39.2)夹爪12固定好柚子后，在柚子加工位14上沿着柚子顶部至底部活动设置的开口刀组启动，开口刀组弹性贴合柚子表皮切去一条柚子皮，在柚子表面形成开口槽，所述开口槽底部贯穿柚子皮深入柚瓤，主要在于露出柚子皮和柚瓤的分隔部，本发明可通过进一步对开口刀组的弹性结构设置(弹性件的弹力调节)，使得开口槽的深度距离柚子皮表面尺寸可控；
40.3)开口槽形成后，剥皮机构2启动，贴合于柚子表面的滚果轮的转动电机工作驱动，滚果轮启动后通过旋转摩擦柚子表面，使得柚子相对刀片组21转动，通过刀片组21的配合对柚子表皮进行切除，刀片组21包括基于弹簧弹性抵接于柚子表皮上的弹性伸缩导刀24，所述弹性伸缩导刀24初始压刀位位于开口刀组切出的开口槽一侧，且这一侧位于柚子旋转方向的一侧，弹性伸缩导刀24后方的果皮分离刀片25恰好位于开口槽内，滚果轮启动果皮分离刀片25即开始分离果皮；
41.4)此时的果皮分离刀片25位于柚皮与柚瓤的结合处，当柚子周向转动时所述弹簧伸缩压刀24相对圆周活动时，基于弹性伸缩导刀24的带动，以及通过弹性伸缩导刀24弹性贴合在柚子表面，果皮分离刀片25沿着果皮内表面对柚皮和柚瓤进行分离；
42.5)果皮分离刀片25随着弹性伸缩导刀24旋转一整周后，柚皮相对柚子脱落，柚子的柚瓤暴露在柚子最外层，柚子通过设备本体1上设置的传送机构传送至柚瓤分离机构3，且所述柚瓤分离机构3随之启动对柚瓤进行分离，柚瓤分离机构3沿着果肉瓣方向活动，也就是沿着柚子顶部刀底部方向往复活动的柚瓤刮除刀31工作，通过弹性抵接在柚子瓣的表面，通过u型刀口对柚子的柚瓤进行刮除；
43.6)刮除了柚瓤后剩下果肉以及籽的柚子，再经过果肉剥离装置4，先对其顶部和底部进行去料，去除一部分的果肉，使得果肉瓣两端不再连接，然后通过挑针42在圆球状柚子上打开缺口；
44.7)打开缺口后的柚子呈半弧状，此时的柚子基于柚子膜之间的连接还处于半球状，将其输送至正型组件45处，并将其经过挑针42分隔的一端送入正型组件45，沿着方形管道推入剩余部分，在出口处通过串针44对其进行固定，即可将半弧状果肉转为长条状；
45.8)经过串针44固定的果肉，再通过若干的梳刀47对其带柚子籽的一侧进行加工，通过梳刀47相对串针44轴向活动，基于梳刀47对柚子籽进行刮除，保留下来的只剩下柚子肉。
46.优选的，所述弹簧压刀机构23上还设置有磁力吸附组件，磁力吸附组件与弹性伸缩导刀24连接，根据弹性伸缩导刀24弹性抵接在柚子表面的形状变化而变化，并通过调节器对其电磁铁51磁力进行调整，控制其吸附小刀片28贴合于柚皮内侧面的磁力。
47.本发明还可在柚子加工位14上设置双环状且内环和外环带通槽联通的导槽，通过该导槽的设置，使得柚子在正向转动时，刀片组21沿着导槽相对径向的靠近柚子活动，反向转动即可相对径向远离实现脱离，配合弹性结构实现刀片组21的自身带有切割里切入柚子表皮与柚瓤之间，避免上述结构中，一旦柚子的先导槽开设出问题，即导致了柚子的小刀片28无法进入柚子皮内的问题。
48.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。