一种仿生高效核桃破壳及壳仁分离设备及壳仁分离方法

技术领域

本发明属于核桃生产加工设备技术领域，具体是一种仿生高效核桃破壳及壳仁分离设备及壳仁分离方法。

背景技术

核桃为胡桃科植物，核桃的果壳坚硬，取仁不便，由于核桃的去壳采用人工处理，劳动强度大、工序复杂、效率低下、核桃仁里面还夹杂着较多碎壳体，影响核桃产业的发展，现有技术中的核桃破壳设备虽然能够实现核桃的破壳，但其极易对核桃内核仁造成破损，导致多数核仁仍残留在壳体内，破壳分离效果差，仍需人工后续挑拣。

因此，本领域技术人员提供了一种仿生高效核桃破壳及壳仁分离设备及壳仁分离方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种仿生高效核桃破壳及壳仁分离设备，其包括：上安装筒，其内部设有容腔，所述上安装筒的容腔中可相对转动的设置有承接盘，所述承接盘上周向分布有多个侧围破壳组件，所述侧位破壳组件能够以核桃虚尖为轴心对其进行周向初步破壳，所述上安装筒的一侧开设有通道，用于将核桃逐一输送至各所述侧围破壳组件上，所述上安装筒的下方还设置有主分离装置，且所述上安装筒内设有转送通道，用于连通所述主分离装置，以便初步破壳后的核桃能够通过转送通道输送至主分离装置中，所述主分离装置的一侧设有排送管，所述排送管与外设抖料箱相连通。

进一步，作为优选，所述侧围破壳组件包括：固定导架，所述固定导架上上下对称设置有轴盘，位于下方的所述轴盘与所述固定导架相固定，所述固定导架上滑动设置有侧滑件，位于上方的所述轴盘固定在所述侧滑件上，所述轴盘上均设置有内嵌件，所述内嵌件的中部均设有半球形凹口，所述固定导架的一侧还设置有围压装置。

进一步，作为优选，位于下方的所述轴盘内竖直对称固定有导向杆，所述内嵌件滑动套接在所述导向杆上，所述轴盘与内嵌件之间连接有多个限位弹簧，所述轴盘内还竖直固定有内支杆，所述内支杆上滑动设置有振体，所述轴盘上安装有电磁吸附件，所述振体下方设有磁吸盘，且所述内支杆上还设有支撑弹簧。

进一步，作为优选，位于相对下方的所述内嵌件中凹口中部设有锥尖，且所述内嵌件中滚动设置有多个球轴。

进一步，作为优选，所述围压装置包括：安装架体，所述安装架体的一侧固定有转向架，所述转向架的一端与所述固定导架相转动连接，所述转向架的横截面被设置为L字形结构，且所述安装架体上左右滑动设置有连接轴件，所述连接轴件上均可相对转动的设置有夹压件，所述安装架体上对称固定有伸缩导杆，所述伸缩导杆的一端与所述连接轴件相连接。

进一步，作为优选，所述夹压件的一侧端面固定有弹性架板，所述弹性架板的横截面呈弧形结构，所述弹性架板的一侧通过内弹簧连接有压板件，且所述夹压件上安装有微调伸缩杆，所述微调伸缩杆的一端与所述压板件相连接，所述压板件内还嵌入设置有应力片。

进一步，作为优选，所述安装架体上还转动设置有破碎棘轮。

进一步，作为优选，所述主分离装置包括：外安装筒，所述外安装筒内可相对转动的设置有轴柱体，所述轴柱体的横截面被设置为梯形结构，且所述外安装筒的内壁上设有螺纹导槽。

进一步，作为优选，所述轴柱体的中部设为空心结构，且所述轴柱体上设有多个气流孔，所述外安装的下方固定有负压泵，所述负压泵与所述轴柱体相连通。

一种仿生高效核桃破壳及壳仁分离设备的壳仁分离方法，其包括以下步骤：

S1.核桃转送，核桃通过转送通道逐一输送至侧围破壳组件中；

S2.虚尖定位，位于上方的轴盘能够在竖向位移中逐步贴近核桃，不与核桃接触，电磁吸附件在供断电作用下驱动振体对位于下方的内嵌件提供轴向振动，此时内嵌件能够在小幅度高频振动下使得核桃进行自主旋转，以便核桃虚尖处于内嵌件中凹口中部的锥尖处，而后位于上方的轴盘继续向下滑动，实现核桃定位；

S3.径向外胀，围压装置中的夹压件能够与核桃侧围相接触，此时应力片上的接触压力为0，轴盘向下按压核桃，使得应力片上的接触压力达到F1，从而使得核桃进行径向膨胀；

S4.侧围破壳，由夹压件对核桃进行径向施压，使得应力片上的接触压力达到F2，而后破碎棘轮在顺时针旋转作用下对核桃进行破壳工作；

S5.转向调位，通过破碎棘轮在逆时针旋转作用下辅助核桃进行周向偏转，而后重复S3、S4；

S6.完全破壳，将初步完成破壳的核桃输送至外安装筒内，由轴柱体在旋转作用下实现核桃完全破破壳，而后再由排送管输送至外设抖料箱进行核仁二次分离。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中主要设置的多个侧围破壳组件能够实现核桃批量化破壳取仁工作，而其中侧围破壳组件能够优先通过内嵌件对核桃虚尖进行定位，而后在轴盘的相互配合下形成对核桃的轴向挤压，从而使得核桃能够径向外胀，此时围压装置能够从径向对核桃进行破壳，避免对核桃的核仁破坏，能够使得壳体与核仁优先内部分离。

2、本发明中还设置的主分离装置用于核桃的二次破壳工作，其中还设置的负压泵能够通过轴柱体上的气流孔对破碎的壳体进行收集处理，避免后续混入。

附图说明

图1为本发明的结构示意图一；

图2为本发明的结构示意图二；

图3为本发明中侧围破壳组件的结构示意图；

图4为本发明中振体的结构示意图；

图5为本发明中围压装置的结构示意图；

图6为本发明中弹性架板的结构示意图；

图7为本发明中主分离装置的结构示意图；

图中：1、上安装筒；11、承接盘；12、排送管；13、通道；；2、侧围破壳组件；21、固定导架；22、侧滑件；23、轴盘；24、内嵌件；25、导向杆；26、限位弹簧；27、振体；28、内支杆；29、电磁吸附件；3、主分离装置；31、外安装筒；32、轴柱体；33、螺纹导槽；34、负压泵；4、围压装置；41、安装架体；42、伸缩导杆；43、转向架；44、转向架；45、转向架；5、弹性架板；51、压板件；52、微调伸缩杆；53、破碎棘轮。

具体实施方式

请参阅图1，本发明实施例中，一种仿生高效核桃破壳及壳仁分离设备，其包括：上安装筒1，其内部设有容腔，所述上安装筒1的容腔中可相对转动的设置有承接盘11，所述承接盘11上周向分布有多个侧围破壳组件2，所述侧位破壳组件2能够以核桃虚尖为轴心对其进行周向初步破壳，所述上安装筒1的一侧开设有通道13，用于将核桃逐一输送至各所述侧围破壳组件2上，其中通道将核桃输送至其中一个侧围破壳组件上后，承接盘进行偏转运动，使得下一侧围破壳组件对应位移至通道处，从而实现对核桃的有序破壳工作，所述上安装筒1的下方还设置有主分离装置3，且所述上安装筒1内设有转送通道，用于连通所述主分离装置3，以便初步破壳后的核桃能够通过转送通道输送至主分离装置3中，所述主分离装置3的一侧设有排送管12，所述排送管12与外设抖料箱(图中未示出)相连通，用于核桃壳仁主要分离。

本实施例中，所述侧围破壳组件2包括：固定导架21，所述固定导架21上上下对称设置有轴盘23，位于下方的所述轴盘23与所述固定导架21相固定，所述固定导架21上滑动设置有侧滑件22，位于上方的所述轴盘23固定在所述侧滑件22上，所述轴盘3上均设置有内嵌件24，所述内嵌件24的中部均设有半球形凹口，所述固定导架21的一侧还设置有围压装置4，也就是说，轴盘能够在滑动下对核桃进行轴向施压。

作为较佳的实施例，位于下方的所述轴盘23内竖直对称固定有导向杆25，所述内嵌件24滑动套接在所述导向杆25上，所述轴盘23与内嵌件24之间连接有多个限位弹簧26，所述轴盘23内还竖直固定有内支杆28，所述内支杆28上滑动设置有振体27，所述轴盘23上安装有电磁吸附件29，所述振体27下方设有磁吸盘，且所述内支杆28上还设有支撑弹簧，其中主要通过对电磁吸附件进行持续供断电，使得振体进行竖向滑动，从而实现对内嵌件的主体传振，以便内嵌件能够进行小幅度高频振动，而处于内嵌件上的核桃能够对应滚动转向，由核桃重心实现对核桃虚尖定位。

本实施例中，位于相对下方的所述内嵌件24中凹口中部设有锥尖，且所述内嵌件24中滚动设置有多个球轴，其中球轴应灵活滚动设置在内嵌件上，用于辅助核桃主体滚动。

本实施例中，所述围压装置4包括：安装架体41，所述安装架体41的一侧固定有转向架44，所述转向架44的一端与所述固定导架21相转动连接，所述转向架44的横截面被设置为L字形结构，且所述安装架体41上左右滑动设置有连接轴件43，所述连接轴件43上均可相对转动的设置有夹压件45，所述安装架体41上对称固定有伸缩导杆42，所述伸缩导杆42的一端与所述连接轴件43相连接。

本实施例中，所述夹压件45的一侧端面固定有弹性架板5，所述弹性架板5的横截面呈弧形结构，所述弹性架板5的一侧通过内弹簧连接有压板件51，且所述夹压件45上安装有微调伸缩杆52，所述微调伸缩杆52的一端与所述压板件51相连接，所述压板件51内还嵌入设置有应力片，用于检测弹性架板与核桃接触压力。

作为较佳的实施例，所述安装架体41上还转动设置有破碎棘轮53，其中破碎棘轮能够进行正反向旋转，从而实现对核桃的辅助转向或对核桃外壳进行破壳。

本实施例中，所述主分离装置3包括：外安装筒31，所述外安装筒31内可相对转动的设置有轴柱体32，所述轴柱体32的横截面被设置为梯形结构，且所述外安装筒31的内壁上设有螺纹导槽33。

本实施例中，所述轴柱体32的中部设为空心结构，且所述轴柱体32上设有多个气流孔，所述外安装31的下方固定有负压泵34，所述负压泵34与所述轴柱体32相连通，尤其，核桃通过螺纹导槽逐步滚动受压，此时负压泵能够通过轴柱体上的气流孔对破碎的壳体进行收集处理，从而避免壳体混入。

一种仿生高效核桃破壳及壳仁分离设备的壳仁分离方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1.核桃转送，核桃通过转送通道13逐一输送至侧围破壳组件2中；

S2.虚尖定位，位于上方的轴盘23能够在竖向位移中逐步贴近核桃，不与核桃接触，电磁吸附件29在供断电作用下驱动振体27对位于下方的内嵌件24提供轴向振动，此时内嵌件24能够在小幅度高频振动下使得核桃进行自主旋转，以便核桃虚尖处于内嵌件中凹口中部的锥尖处，而后位于上方的轴盘22继续向下滑动，实现核桃定位；

S3.径向外胀，围压装置4中的夹压件45能够与核桃侧围相接触，此时应力片上的接触压力为0，轴盘23向下按压核桃，使得应力片上的接触压力达到F1，从而使得核桃进行径向膨胀；

S4.侧围破壳，由夹压件45对核桃进行径向施压，使得应力片上的接触压力达到F2，其中F2>F1，而后破碎棘轮53在顺时针旋转作用下对核桃进行破壳工作；破碎棘轮仅对核桃侧围进行小范围破壳工作，以便主分离装置对其滚动施压下进行壳仁分离。

S5.转向调位，通过破碎棘轮53在逆时针旋转作用下辅助核桃进行周向偏转，而后重复S3、S4；

S6.完全破壳，将初步完成破壳的核桃输送至外安装筒31内，由轴柱体32在旋转作用下实现核桃完全破破壳，而后再由排送管12输送至外设抖料箱进行核仁二次分离。

上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。