一种自动分离玉米粒的玉米脱粒机及其使用方法与流程

1.本发明属于玉米脱粒封装技术领域，更具体地说，涉及一种自动分离玉米粒的玉米脱粒机及其使用方法。


背景技术：

2.玉米脱粒机可将玉米粒和玉米梗快速分离，适合食品加工厂配合急速冷冻及玉米罐头制造企业使用。但是传统的玉米脱粒机往往采用玉米与脱粒滚筒撞击而脱粒的方式，这种情况下很容易出现脱粒不净或者损坏玉米粒的情况，导致净玉米脱粒机脱粒后，玉米梗上残留的玉米粒仍需要人工进行剥离，增加了操作工的劳动强度；另外损坏了部分玉米粒，产生了不必要的损失，造成了粮食的浪费，降低了企业的收益；另外，脱粒完成的玉米芯和玉米粒往往从同一个出口排出，需要后期对两者进行分离，大大降低了玉米脱粒和玉米粒收集的效率，使工序复杂，加工成本提高。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题在于提供一种自动分离玉米粒的玉米脱粒机及其使用方法，它可以实现完整地脱离玉米芯上的玉米粒，自动分离玉米粒和玉米芯，并将其储存于不同的储存箱内。
4.本发明的一种自动分离玉米粒的玉米脱粒机，包括脱粒腔；脱粒腔的上侧连通有进料口，脱粒腔包括工作区和调整腔；工作区连通有储料箱，储料箱内部开设有上端开放的开口，储料箱收纳工作区内产生的玉米粒；工作区内部设置有脱粒机构，脱粒机构与脱粒腔的内壁滑动连接，以使脱粒机构的工作高度可调；调整腔内设置有调整组件，调整组件限制调整腔内玉米位置；调整腔连通有废料箱，废料箱回收调整腔内的玉米芯。
5.作为本发明的进一步改进，脱粒机构包括限位上板；限位上板设置于进料口的左侧，限位上板的长度小于脱粒腔左侧内壁到进料口的距离，限位上板的左侧与脱粒腔的内壁滑动连接，以使限位上板能够在脱粒腔内上下滑动，以调整限位上板到脱粒腔下底面的距离；限位上板由刚性材料制成，限位上板平行于脱粒腔下底面设置；限位上板的下底面连接有切割件，切割件与限位上板固定连接，切割件的下部的尺寸与玉米芯的尺寸相匹配，以使切割件的下部可与玉米粒的根部抵接以脱落玉米粒。
6.作为本发明的进一步改进，切割件包括脱粒板；脱粒板由刚性材料制成，脱粒板的截面形状为向上弯折的l形，脱粒板的竖板的上端与限位上板的下底面固定连接，脱粒板的左侧与脱粒腔的内壁滑动连接；脱粒板的长度小于限位上板的长度，脱粒板的长度大于玉米的平均长度。
7.作为本发明的进一步改进，脱粒板的前后两侧均设置有保护垫，保护垫由柔性材料制成，保护垫覆盖脱粒板的前后两个侧面。
8.作为本发明的进一步改进，切割件包括切割板，切割板与限位上板的下侧固定连接，切割板由刚性材料制成，切割板的长度方向与限位上板的长度方向相同，切割板的长度
小于限位上板的长度，切割板的长度大于玉米的平均长度；切割板的左侧与脱粒腔的内壁滑动连接，切割板的轴线方向与限位上板的轴线方向平行，且切割板的上表面距离限位上板的下底面之间的距离等于玉米粒的高度，切割板为半圆弧状，且凸起朝向限位上板的方向，且切割板所在的圆环的半径等于玉米芯横截面的平均半径。
9.作为本发明的进一步改进，脱粒机构还包括固定板和脱粒杆；固定板设置于调整腔的右侧，固定板的下底面与调整腔的下部的上表面固定连接，固定板的前后两侧的表面均与调整腔的前后两侧的内壁固定连接，固定板垂直于调整腔的下底面设置，以使固定板封闭调整腔的右侧；固定板表面开设有通孔，所述通孔贯通固定板的左右两侧，所述通孔相对于调整腔底面的高度等于玉米横向设置于调整腔底面上时，玉米的轴线到调整腔底面的平均距离；脱粒杆由刚性材料制成，脱粒杆的外径小于所述通孔的内径，脱粒杆侧左端为尖端；脱粒杆远离调整腔的一端连接有电机一，电机一控制脱粒杆绕轴自转和控制脱粒杆在左右方向上的位移。
10.作为本发明的进一步改进，调整腔的前后两侧设置有限位板，限位板由刚性材料制成，限位板垂直于调整腔的底面；限位板靠近脱粒腔的内部表面上均固定连接有限位垫，限位垫由弹性材料制成，以使限位垫受到压迫能够发生形变；两块限位垫限制两块限位板之间的腔室的大小，自由状态下，两块限位垫之间的距离小于需加工的玉米的宽度。
11.作为本发明的进一步改进，工作区与调整腔之间设置有升降板，升降板竖直设置，升降板的下端电性连接有电机二，以控制升降板上下运动以使升降板的上端面高于或低于调整腔的下底面的高度；脱粒腔的左侧设置有激光发射器，激光发射器的激光的发射方向为水平指向脱粒腔的右侧，且其中一个激光发射器的激光的发射方向与脱粒板的竖板的长度方向上的轴线重合，激光发射器的数量与所需加工的玉米的排数相等；多个激光发射器围设成圆环，且所述圆环的圆心的位置与玉米横向设置于脱粒腔底部时玉米的中心的位置相对应，多个激光发射器的的位置分别与玉米横向设置于脱粒腔底部时每两排玉米粒之间的间隙相对应；脱粒腔的右侧设置有接受屏，接收屏用于接收多个激光发射器发射的激光点阵；接收屏上连接有感应器，感应器感应并分析接收屏上接收到的激光点的数量；感应器电性连接有控制模块，控制模块与脱粒机构电性连接；控制模块电性连接有电机二，控制模块通过电机二控制升降板的上下运动。
12.作为本发明的进一步改进，调整腔的下底面为转动板；转动板设置于进料口的下侧，以使进料口内的玉米进入脱粒腔后掉落至转动板上；转动板的右侧与脱粒腔的右侧转动连接，以使转动板能够绕其与脱粒腔的交线为轴转动；转动板设置于废料箱内部腔室的开口的上侧，转动板的尺寸等于所述开口的尺寸，以使转动板处于水平状态时，转动板封闭所述开口。
13.作为本发明的进一步改进，一种自动分离玉米粒的玉米脱粒机，其使用方法，包括以下步骤：s1：玉米从进料口进入调整腔，且每次进入调整腔的玉米数量为一个；s2：玉米在调整腔内横向设置，此时玉米的中心到调整腔前后两侧的距离相等；s3：电机控制脱粒杆向左运动，并带动玉米向左运动至限位上板的下侧，脱粒杆停止运动；控制限位上板向下运动，直至限位上板的下底面与玉米的上表面抵接，限位上板停止运动；s4：电机继续控制脱粒杆向左运动，以使切割件包裹玉米芯上其中一排的玉米粒，
切割件的下部与玉米粒的根部抵接，切割件的上部与玉米芯上两排玉米粒之间的间隙抵接，限位上板的下底面与玉米粒的上表面抵接；玉米的左端被推至与脱粒腔的左侧内壁抵接，此时玉米上与切割件根部抵接的一排玉米粒受力被脱离玉米表面，脱粒杆沿着玉米的轴线嵌入玉米芯；s5：电机控制脱粒杆自转，以带动玉米同方向转动，以使玉米上的每排玉米的根部均与切割件的下部抵接并受力脱离，玉米粒脱粒后从工作区的下端掉落至储料箱内；s6：电机控制脱粒杆转动一圈后，玉米同方向转动一圈，此时玉米上的玉米粒均被脱离；电机控制脱粒杆停止转动后，控制脱粒杆向右运动至调整腔内，脱粒杆持续向右运动，直至玉米的右侧面与调整腔的左侧内壁抵接；脱粒杆完全运动至调整腔右侧，此时玉米芯与脱粒杆脱离，且玉米芯受到调整腔的限制被限位于调整腔内部；s7：调整腔下端开启，玉米芯掉落至废料箱内。
14.相比于现有技术，本发明的有益效果在于：玉米自转过程中，脱粒板的下部绕玉米芯的外表面旋转一周，以使玉米芯的外表面的玉米粒均能受到脱粒板的挤压力从玉米芯上脱落，使玉米芯上的玉米粒脱落彻底，避免出现脱离不净而需要人工脱粒的情况；脱粒板的前后两侧均设置有保护垫，以防止玉米粒与刚性的脱粒板接触、挤压后导致玉米粒损坏，对玉米粒起到保护作用，使脱离下来的玉米粒的可用率更高，降低了成本；调整腔的前后两侧设置有限位垫，限位垫限制玉米进入调整腔后的状态，以使玉米进入调整腔后，玉米的中心到调整腔前后两侧的距离相等，以使脱粒杆与玉米接触的位置固定，而无需调整玉米的位置以调整脱粒杆与玉米的接触位置，精简了步骤，提高加工效率；脱粒完成了玉米粒自动进入储料箱，玉米芯进入废料箱，从而实现玉米粒和玉米芯的分离回收，而无需在对产物进行分拣步骤，提高了加工效率；采用半圆弧形状的切割板，以使切割板与玉米粒根部抵接时，一次性可将玉米芯上半的玉米粒与玉米芯脱离，再将玉米芯转动180
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后完成整个玉米芯上玉米粒的脱离，脱粒效率高，且玉米芯上无玉米粒残留，脱粒效果好，避免出现脱离不净而需要人工脱粒的情况。
附图说明
15.图1为本发明的轴测图；图2为本发明的内部结构示意图；图3为本发明的一个工作状态中的结构示意图；图4为本发明的脱粒腔的结构示意图；图5为本发明的脱粒腔的侧面结构示意图；图6为本发明的调整腔的侧面结构示意图；图7为本发明的脱粒腔的结构示意图；图8为本发明的脱粒板的侧面结构示意图；图9为本发明的脱粒腔的一个工作状态中的结构示意图；图10为本发明的脱粒腔的一个工作状态中的结构示意图；
图11为本发明的脱粒腔的一个工作状态中的结构示意图；图12为本发明的脱粒腔工作时脱粒板与玉米的连接图；图13为本发明的具体实施例二的限位上板和切割板的结构示意图；图14为本发明的具体实施例二的脱粒腔工作时切割板与玉米的连接图。
16.图中标号说明：1进料口、2脱粒腔、21调整腔、22限位垫、23滑道、24固定板、25脱粒杆、26限位上板、27脱粒板、271保护垫、28转动板、29切割板、3储料箱、4废料箱。
具体实施方式
17.具体实施例一：请参阅图1-11的一种自动分离玉米粒的玉米脱粒机，包括进料口1和脱粒腔2。
18.脱粒腔2内部设置有脱粒机构，以使脱粒腔2具有脱粒功能，以使工作时玉米在脱粒腔2内完成玉米粒和玉米芯的分离；脱粒腔2的上端和下端均开放，以使玉米从脱粒腔2的上侧进入，完成脱粒的玉米粒和玉米芯从脱粒腔2的下侧排出。
19.进料口1设置于脱粒腔2上侧，进料口1与脱粒腔2连通，以使工作时玉米从进料口1进入脱粒腔2；进料口1的下部的尺寸等于一个玉米横向设置时的尺寸，以使进料口1向脱粒腔2提供需加工的玉米时，进料口1每次只提供一个玉米；进料口1的下端连接有进料通道，进料通道的尺寸与进料口1的下部的尺寸一致，进料通道竖直设置，进料通道设置于脱粒腔2内部，进料通道设置于脱粒腔2的下底面的上侧，且进料通道的下端与脱粒腔2的下底面之间的距离大于玉米横向设置时的高度，以使进料口1内的玉米通过进料通道保持横向进入脱粒腔2内部后，玉米保持横向与脱粒腔2底部接触。
20.脱粒腔2下侧设置有储料箱3和废料箱4；储料箱3设置于脱粒腔2的下侧的左侧，储料箱3内部开设有的腔室，所属腔室上端开放，以与脱粒腔2连通，以使脱粒腔2内产生的玉米粒进入储料箱3内部；储料箱3的开口处设置有筛选板，筛选板表面开设有多个筛选孔，筛选孔的尺寸与玉米粒的尺寸相同，以筛选进入储料箱3内的玉米粒，以防止玉米芯等杂质进入储料箱3；废料箱4设置于储料箱3的右侧，废料箱4内部开设有腔室，所述腔室上端开放，以与脱粒腔2连通，工作时脱粒腔2内完成脱粒的玉米芯进入所述腔室。
21.脱粒腔2的下底面为滑道23和转动板28；滑道23设置于转动板28的左侧，滑道23设置于进料口1的左侧，滑道23的左侧与脱粒腔2内壁固定连接，以使滑道23在脱粒腔2内无法转动；滑道23设置于储料箱3内部腔室的开口的上侧，滑道23的尺寸小于所述开口的尺寸，以防止滑道23将所述开口封闭；转动板28设置于滑道23的右侧，转动板28设置于进料口1的下侧，以使进料口1内的玉米进入脱粒腔2后掉落至转动板28上；转动板28的右侧与脱粒腔2的右侧转动连接，以使转动板28能够绕其与脱粒腔2的交线为轴转动；转动板28处于水平状态时，转动板28的左侧与滑道23的右侧贴合，以使转动板28的上表面和滑道23的上表面位于同一水平面内；转动板28设置于废料箱4内部腔室的开口的上侧，转动板28的尺寸等于所述开口的尺寸，以使转动板28处于水平状态时，转动板28封闭所述开口，当转动板28向下转动时，转动板28的左端进入废料箱4内部，所述开口开启；
转动板28连接有控制机构，控制机构控制转动板28绕转动轴上下转动；需要说明的是，控制机构控制转动板28的上下转动的远离和方法均为现有技术，因此本技术中不加以赘述。
22.转动板28的前后两侧设置有限位板，限位板由刚性材料制成，限位板垂直于转动板；限位板靠近脱粒腔2的内部表面上均固定连接有限位垫22，限位垫22由弹性材料制成，以使限位垫22受到压迫能够发生形变；两块限位垫22限制两块限位板之间的腔室的大小，自由状态下，两块限位垫22之间的距离小于需加工的玉米的宽度，以使从进料口1进入脱粒腔2的玉米保持长度方向与转动板28的长度方向相同；需要说明的是，玉米进入两块限位板之间后，玉米的重力为玉米提供向下运动的趋势，并允许玉米顶开限位垫22掉落至与转动板28的上表面接触。
23.脱离机构包括限位上板26和脱粒板27；限位上板26设置于滑道23的上侧，限位上板26的长度方向与滑道23的长度方向相同，限位上板26的左侧与脱粒腔2的内壁滑动连接，以使限位上板26能够在脱粒腔2内上下滑动，以调整限位上板26到滑道23上表面的距离；限位上板26由刚性材料制成，限位上板26的长度等于滑道23的长度，限位上板26平行于滑道23设置；脱粒板27由刚性材料制成，脱粒板27的长度方向与滑道23的长度方向相同，脱粒板27的长度小于限位上板26的长度，脱粒板27的长度大于玉米的平均长度，脱粒板27的截面形状为向上弯折的l形；脱粒板27设置于滑道23的上侧，脱粒板27的竖板的上端与限位上板26的下底面固定连接，脱粒板27的左侧与脱粒腔2的内壁滑动连接，以使脱粒板27能够随着限位上板26的上下滑动而滑动；脱粒板27的前后两侧均设置有保护垫271，保护垫271由柔性材料制成，保护垫271覆盖脱粒板27的前后两个侧面，以使脱粒板27与玉米粒接触时，保护垫271设置于脱粒板27与玉米粒之间，以防止脱粒板27对玉米粒产生磨损。
24.转动板28的右侧设置有固定板24，固定板24的下底面与转动板28的上表面固定连接，固定板24的前后两侧的表面均与限位板靠近调整腔21的一侧内壁固定连接，固定板24垂直于转动板28设置，以使固定板24封闭调整腔21的右侧；固定板24表面开设有通孔，所述通孔贯通固定板24的左右两侧，所述通孔相对于转动板28的高度等于玉米横向设置于转动板28上时，玉米的轴线到转动板28的上表面的平均距离；所述通孔内设置有脱粒杆25，脱粒杆25由刚性材料制成，脱粒杆25的外径小于所述通孔的内径，脱粒杆25侧左端为尖端，以使脱粒杆25与玉米芯侧面接触时，脱粒杆25可插入玉米芯内；脱粒杆25远离调整腔21的一端连接有电机一，电机一控制脱粒杆25绕轴自转和控制脱粒杆25在左右方向上的位移。
25.需要说明的是，制作玉米罐头时，需要保证玉米粒的饱满程度，因此需要选取个头大、颗粒饱满的玉米对其进行脱粒；且由于生产生活中，饱满的玉米粒往往集中于玉米的中部，颗粒小、颗粒不饱满的玉米粒往往集中于玉米的头尾部分，因此在对玉米进行脱粒前将先取出玉米的头尾部，而保留玉米的中部进行脱粒加工，以使脱粒完成后得到的玉米粒的大小和体积相近；此时需要加工的玉米的形状与圆柱形相近，且同一品种的玉米的个头相近，因此脱粒板27下部与限位上板26的下底面之间的距离应等于玉米粒的根部到顶部的平均高度，以保证脱粒板27的下部与限位上板26的下底面之间的距离能够正好容纳完整的玉
米粒，如图11所示；因此，一种自动分离玉米粒的玉米脱粒机的使用方法包括以下步骤：s1：往进料口1内放入待处理的玉米，玉米横向放置于进料口1后进入脱粒腔2，控制每次进入脱粒腔2的玉米数量为一个。
26.s2：玉米进入调整腔21，并受到重力作用掉落至调整腔21底部，玉米挤压限位垫22两侧，玉米受限位垫22限制横向设置于调整腔21内，且此时玉米的中心到调整腔21前后两侧的距离相等。
27.s3：电机一控制脱粒杆25向左运动，直至脱粒杆25的尖端与玉米芯的侧面抵接，此时玉米受到脱粒杆25的作用力向左运动；当脱粒杆25控制玉米运动至限位上板26的下侧时，脱粒杆25停止运动；此时控制限位上板26向下运动，直至限位上板26的下底面与玉米的上表面抵接，限位上板26停止运动。
28.s4：电机一继续控制脱粒杆25向左运动，以使脱粒板27的竖板与玉米上两排玉米粒之间的间隙抵接，使脱粒板27的横板与玉米粒的根部抵接；控制脱粒杆25继续向左运动，直至玉米的左端被推至与脱粒腔2的左侧内壁抵接，此时玉米上与脱粒板27根部抵接的一排玉米粒受力被脱离玉米表面，脱粒杆25沿着玉米的轴线嵌入玉米芯。
29.s5：电机一控制脱粒杆25绕轴线逆时针自转，以带动玉米逆时针转动，以使玉米的转动方向与脱粒板27的上部到脱粒板27的下部的转动方向相反，以使玉米上的每排玉米的根部均与脱粒板27的横板抵接并受力脱离，玉米粒脱粒后从滑道23的两侧掉落至储料箱3内。
30.s6：电机一控制脱粒杆25转动一圈后，玉米同方向转动一圈，此时玉米上的玉米粒均被脱离；电机控制脱粒杆25停止转动后，控制脱粒杆25向右运动至转动板28上侧，脱粒杆25持续向右运动，直至玉米的右侧面与固定板24的左侧面抵接；脱粒杆25完全运动至固定板24右侧，此时玉米芯与脱粒杆25脱离，且玉米芯受到固定板24的限制被限位于转动板28上侧。
31.s7：控制机构控制转动板28向下转动，玉米芯掉落至废料箱4内。
32.需要说明的是，在步骤s4内，玉米停留于脱粒腔2内时，需要保证脱粒板27的竖板能够始终保持与玉米上任意两排玉米粒之间的间隙抵接或对齐，以使脱粒杆25带动玉米向左运动过程中，脱粒板27的竖板能够嵌入玉米上任意两排玉米粒之间，以脱落玉米粒。
33.具体实施例二：与具体实施例一不同的是，请参阅图13-14，限位上板26的下侧固定连接有切割板29；切割板29由刚性材料制成，切割板29的长度方向与滑道23的长度方向相同，切割板29的长度小于限位上板26的长度，切割板29的长度大于玉米的平均长度；切割板29的左侧与脱粒腔2的内壁滑动连接，以使切割板29能够随着限位上板26的上下滑动而滑动；切割板29的轴线方向与限位上板26的轴线方向平行，且切割板29的上表面距离限位上板26的下底面之间的距离等于玉米粒的高度，以使脱粒机构工作时，玉米粒的上表面与限位上板26的下底面贴合，玉米粒的根部与切割板29的上表面贴合，以脱落玉米粒；切割板29为半圆弧状，且凸起朝向限位上板26的方向，切割板29所在的圆环的半径等于玉米芯横截面的平均半径，以使脱粒机构工作时，切割板29的上表面与玉米粒的根部抵接，切割板29一次性切除玉米上半部分的玉米粒；再控制玉米绕轴自转180
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后，切割板29切除玉米剩余半部分上的玉米粒，以实现对玉米粒的全部切除，此时玉米上的玉米粒全部脱落并掉落于储料箱3内。
34.具体实施例三：在具体实施例一的基础上，滑道23与转动板28之间设置有升降板，升降板的一侧与滑道23贴合，升降板的另一侧与转动板28贴合；升降板的下端连接有电机二的输出端，以使电机控制升降板向上或向下运动，电机二控制升降板向上运动至升降板的上端面高于滑道23的高度时，升降板阻挡脱粒杆25的向左运动；电机二控制升降板向下运动至升降板的上端面低于滑道23的高度时，升降板对脱粒杆25的左右运动不存在阻挡；脱粒腔2的左侧设置有激光发射器，激光发射器的激光的发射方向为水平指向脱粒腔2的右侧，且其中一个激光发射器的激光的发射方向与脱粒板27的竖板的长度方向上的轴线重合，以使玉米芯上其中两排玉米粒之间的间隙沿所述激光发射时，脱粒板27的竖板嵌于所述间隙内；当需要加工的玉米的排数为九排时，激光发射器的数量为九个，九个激光发射器围设成圆环，且所述圆环的圆心的位置与玉米横向设置于脱粒腔2底部时玉米的中心的位置相对应，九个激光发射器的的位置分别与玉米横向设置于脱粒腔2底部时每两排玉米粒之间的间隙相对应，以使玉米横向设置于脱粒腔2底部时，九个激光器发射的激光分别穿过玉米芯上每两排玉米粒之间的间隙投射于脱粒腔2的右侧；脱粒腔2的右侧设置有接收屏，接收屏用于接收多个激光发射器发射的激光点阵；接收屏上连接有感应器，感应器感应并分析接收屏上接收到的激光点的数量；感应器电性连接有控制模块，控制模块电性连接有与脱粒杆25连接的电机，控制模块接收感应器的信号，并根据感应器的信号控制脱粒杆25的转动；控制模块电性连接有与电机二，控制模块通过电机二控制升降板的上下运动。
35.需要说明的是，不同品种的玉米上玉米粒的排数不同，本实施例中设置九个激光发射器，以适应排数为九排的玉米品种；具体使用过程中，可调整激光发射器的数量，以适应不同品种的玉米的脱粒加工。
36.工作原理：当所述脱粒机用于对九排玉米进脱粒时，玉米横向设置于转动板28上时，控制模块控制升降板向上运动至升降板的上端面高于转动板28的高度，脱粒杆25向左运动，脱粒杆25与玉米芯的中心抵接，玉米在脱粒杆25的作用下向左运动至左端与升降板抵接，控制模块控制脱粒杆25沿玉米芯轴线方向插入玉米芯，并控制脱粒杆25在接触升降板之前停止运动后，控制模块控制升降板向下运动至升降板的上端面低于转动板28的高度；此时九个激光发射器向玉米发射激光，当激光器与玉米芯上任意两排玉米粒之间的间隙对齐时，激光器发射的激光可穿过所述间隙照射于接收屏上；脱粒杆25自转以带动玉米绕轴自转，以调整激光器照射于玉米上的位置，当感应器感应接收屏上的激光点的数量大于等于七个时，即此时玉米上至少有七条间隙与所述激光器对齐，此时脱粒杆25带动玉米向左运动，以使脱粒板27的竖板嵌于两排玉米粒的间隙内，脱粒板27的横板与其中一排玉米粒的根部抵接，该排玉米粒随着玉米的向左运动被脱离于玉米芯表面。