本發(fā)明屬于農(nóng)副產(chǎn)品加工機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種立式半自動(dòng)菠蘿削皮機(jī)。

背景技術(shù)：

菠蘿是一種人們喜歡的水果，它不僅果實(shí)品質(zhì)優(yōu)良，營(yíng)養(yǎng)豐富，含有大量的果糖，葡萄糖，維生素，檸檬酸和蛋白酶等物質(zhì)，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。但是去除菠蘿的皮非常麻煩，通常都是用水果刀手工操作。先是用水果刀把菠蘿皮一圈一圈的去掉，再用一個(gè)帶有凹槽小工具把菠蘿的果眼以走螺旋線的方式一圈一圈的挖掉，削完皮的菠蘿果眼處有很細(xì)、有一定硬度的小刺，這些小刺在操作過(guò)程中很容易弄傷手。同時(shí)手工削菠蘿皮比較慢或者把菠蘿的肉都削掉了，使果實(shí)的食用率降低，造成了一些浪費(fèi)。

據(jù)查閱，中國(guó)專(zhuān)利CN203167981U公開(kāi)了一種手搖式菠蘿去皮取肉器，包括空心圓管、螺旋刀片和手搖柄，手搖柄與空心圓管上端相連接，螺旋刀片安裝在空心圓管的下端，下端刀口上設(shè)有切肉刀刃，在切肉刀刃外側(cè)還設(shè)有切皮刀，空心圓管的下端口和去皮刀口上設(shè)有一些斜齒。這種結(jié)構(gòu)存在如下問(wèn)題：1、由于菠蘿的果眼分布呈類(lèi)螺旋狀，這種機(jī)構(gòu)在使用的過(guò)程中可以去除一部分果眼和果皮，但是大部分還保留在菠蘿上；2、賣(mài)菠蘿的商人在賣(mài)菠蘿的時(shí)候首先要帶上厚大的勞保手套，降低了手掌的敏感度，去皮的時(shí)候容易劃傷手并且去皮的厚度不均勻，去除果眼時(shí)切除不干凈，有殘留；3.操作過(guò)程過(guò)于緩慢。一些顧客有時(shí)為了趕時(shí)間不愿意去花費(fèi)時(shí)間等待商販去除菠蘿皮。因此造成商販只有在沒(méi)有顧客的時(shí)候也要不停的去菠蘿皮以滿(mǎn)足顧客的需求，失去了休息的時(shí)間。

基于上述情況和市場(chǎng)的需要，發(fā)明一種新的便捷的機(jī)器供人們使用已成為一件亟待解決的事情。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是在參考了大量同類(lèi)作品的基礎(chǔ)上，并克服現(xiàn)有產(chǎn)品的上述不足的基礎(chǔ)上，提出能夠適應(yīng)不同大小菠蘿的一種立式半自動(dòng)菠蘿削皮機(jī)，該機(jī)器的刀具能夠走出不同的螺旋線軌跡，并能同時(shí)削皮和去果眼。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種立式半自動(dòng)菠蘿削皮機(jī)，包括滑動(dòng)絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)、刀具系統(tǒng)、菠蘿旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及架，具體結(jié)構(gòu)和連接方式為：

所述滑動(dòng)絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)包括絲杠電機(jī)、A型鍵、聯(lián)軸器、絲杠、絲杠滑臺(tái)、滑軌以及滑塊，所述絲杠電機(jī)與聯(lián)軸器以及聯(lián)軸器與絲杠用A型鍵連接，絲杠滑臺(tái)固定在滑塊上，通過(guò)與滑塊的固定連接，帶動(dòng)刀具一起往復(fù)運(yùn)動(dòng)，滑軌固定在機(jī)架上。

所述刀具系統(tǒng)包括刀具座、管形活動(dòng)套筒、彈簧、調(diào)節(jié)螺釘以及刀具，所述刀具座固定在絲杠滑臺(tái)上，管形活動(dòng)套筒與刀具座組成螺紋副，管形活動(dòng)套筒通過(guò)定位軸固定在刀具座上，彈簧通過(guò)定心凸臺(tái)安裝在刀具座上，調(diào)節(jié)螺釘與管形活動(dòng)套筒組成螺紋副，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)刀具角度后，使其頂住刀具座，從而限制刀具的周向轉(zhuǎn)動(dòng)和管形活動(dòng)套筒的軸向位置，通過(guò)改變調(diào)節(jié)螺釘頂在刀具座凸臺(tái)的軸向位置，以改變刀尖的軸向位移，能切削到一定大小菠蘿的果眼，使刀具適合切削不同大小的菠蘿。

所述菠蘿旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括菠蘿電機(jī)、B型鍵、簡(jiǎn)易聯(lián)軸器、底盤(pán)、下夾具體、上夾具體、旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)柄，所述菠蘿電機(jī)和下夾具體均與簡(jiǎn)易聯(lián)軸器采用B型鍵連接，上夾具體與旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)柄組成螺紋副，形成運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)柄與機(jī)架組成的螺紋副，以頂住不同高度的菠蘿。

所述下夾具體軸向固定，上夾具體通過(guò)螺紋副上下移動(dòng)。

所述刀具的結(jié)構(gòu)包括焊接在一起的刀頭和刀柄，所述刀頭的結(jié)構(gòu)包括V型刀片、第一過(guò)渡圓弧刀片、第二過(guò)渡圓弧刀片、第一刺入V槽刀尖和第二刺入V槽刀尖。其中，V型刀片兩側(cè)面分別光滑連接第一過(guò)渡圓弧刀片和第二過(guò)渡圓弧刀片，V型刀片兩端分別光滑連接第一刺入V槽刀尖和第二刺入V槽刀尖，刀尖刃口每處均為斜面刃口，所述刀柄的結(jié)構(gòu)為一上端面加工有半圓槽的圓軸，且圓柱表面加工有一定尺寸的矩形凸臺(tái)。

在單片機(jī)的控制下，兩電機(jī)分別以一定的轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)，走出任意螺旋角的螺旋線，以適應(yīng)不同直徑大小的菠蘿。

工作原理及過(guò)程：

通過(guò)電機(jī)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)給絲杠，絲杠的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)絲杠滑臺(tái)在滑軌上做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而刀具可以做上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)毒呱舷逻\(yùn)動(dòng)過(guò)程中吃刀深度過(guò)度增加時(shí)，菠蘿壓縮刀頭，使刀柄壓縮管形活動(dòng)套筒內(nèi)的彈簧，迫使刀具讓刀，從而減小吃刀深度，同時(shí)另一電機(jī)帶動(dòng)菠蘿做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，兩電機(jī)同時(shí)工作，并通過(guò)單片機(jī)控制兩電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)菠蘿的整個(gè)削皮過(guò)程。

本發(fā)明突出優(yōu)點(diǎn)在于：

1、采用梯形螺紋的絲杠與滑軌組合的設(shè)計(jì)，傳動(dòng)過(guò)程中剛度大，傳動(dòng)平穩(wěn)，精確，效率高；

2、單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的有效組合能夠?qū)崿F(xiàn)絲杠、菠蘿以不同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，且刀具可以通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘旋轉(zhuǎn)任意角度，因此刀具可以走出任意螺旋角的螺旋線，適應(yīng)了不同菠蘿不同螺旋線的要求；

3、刀具可以通過(guò)改變調(diào)節(jié)螺釘頂在刀具座凸臺(tái)的軸向位置來(lái)調(diào)節(jié)管形活動(dòng)套筒的軸向位置，以改變刀尖的軸向位移，從而使刀具適合切削不同大小的菠蘿。

4、擁有自動(dòng)走刀模式，在測(cè)定完菠蘿兩螺旋線夾角、高度后可以選擇此模式，自動(dòng)切除菠蘿上的每條螺旋線；

5、所述刀具的結(jié)構(gòu)包括焊接在一起的刀頭和刀柄；所述刀頭的結(jié)構(gòu)包括V型刀片、第一過(guò)渡圓弧刀片、第二過(guò)渡圓弧刀片、第一刺入V槽刀尖和第二刺入V槽刀尖。其中，V型刀片兩側(cè)面分別光滑連接第一過(guò)渡圓弧刀片和第二過(guò)渡圓弧刀片；V型刀片兩端分別光滑連接第一刺入V槽刀尖和第二刺入V槽刀尖，刀尖刃口每處均為斜面刃口；所述刀柄的結(jié)構(gòu)為一上端面加工有半圓槽的圓軸，且圓柱表面加工有一定尺寸的矩形凸臺(tái)，與管形活動(dòng)套筒的矩形槽配合組成移動(dòng)副。第一刺入V槽刀尖和第二刺入V槽刀尖用來(lái)對(duì)準(zhǔn)起始切削位置，以順利刺入果眼的起始切削位置，同時(shí)，V型刀片切削果眼、第一過(guò)渡圓弧刀片和第二過(guò)渡圓弧刀片用來(lái)切削果皮,刀柄的半圓槽配合刀頭的特殊結(jié)構(gòu)減小切削阻力，從而保證較快的切削速度和較高的切削效率；

6、當(dāng)?shù)毒呱舷逻\(yùn)動(dòng)過(guò)程中吃刀深度過(guò)度增加時(shí)，菠蘿壓縮刀頭，使刀柄壓縮管形活動(dòng)套筒內(nèi)的彈簧，迫使刀具讓刀，從而減小吃刀深度，果實(shí)利用率高。

7、總體最大尺寸400×200×200，攜帶方便，適用于家庭、商販和商場(chǎng)等場(chǎng)合使用，占用空間小，攜帶方便，且各零件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，加工方便，材料易得，互換性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的立式半自動(dòng)菠蘿削皮機(jī)的結(jié)構(gòu)立體圖。

圖2為本發(fā)明所述的立式半自動(dòng)菠蘿削皮機(jī)的刀具系統(tǒng)剖視圖。

圖3為本發(fā)明所述的立式半自動(dòng)菠蘿削皮機(jī)的工作原理結(jié)構(gòu)正視圖。

圖4為本發(fā)明所述的立式半自動(dòng)菠蘿削皮機(jī)的刀具結(jié)構(gòu)立體圖。

圖5為本發(fā)明所述的立式半自動(dòng)菠蘿削皮機(jī)的夾具體結(jié)構(gòu)立體圖。

圖6為本發(fā)明所述的立式半自動(dòng)菠蘿削皮機(jī)的刀具座結(jié)構(gòu)立體圖。

圖中標(biāo)記為：底盤(pán)1、下夾具體2、刀具3、調(diào)節(jié)螺釘4、上夾具體5、旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)柄6、絲杠7、滑軌8、絲杠滑臺(tái)9、滑塊10、聯(lián)軸器11、機(jī)架12、彈簧13、刀具座14、管形活動(dòng)套筒15、絲杠電機(jī)16、菠蘿電機(jī)17、簡(jiǎn)易聯(lián)軸器18、菠蘿19、刀柄20、第一圓弧刀片21、第一刺入V槽刀尖22、第二入V槽刀尖23、V型刀片24、第二渡圓弧刀片25。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1至圖6所示，本發(fā)明所述的立式半自動(dòng)菠蘿削皮機(jī)，包括滑動(dòng)絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)、刀具系統(tǒng)、菠蘿旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及機(jī)架12，具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：

所述滑動(dòng)絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)包括絲杠電機(jī)16、A型鍵、聯(lián)軸器11、絲杠7、絲杠滑臺(tái)9、六角螺栓、滑軌8以及滑塊10，所述絲杠電機(jī)16與聯(lián)軸器11以及聯(lián)軸器11與絲杠7采用A型鍵連接；絲杠滑臺(tái)9通過(guò)六角螺栓固定在滑塊10上，通過(guò)與滑塊10的固定連接，帶動(dòng)刀具3一起往復(fù)運(yùn)動(dòng)；滑軌8通過(guò)六角螺栓固定在機(jī)架12上。

所述刀具系統(tǒng)包括帶有外螺紋的刀具3、調(diào)節(jié)螺釘4、彈簧13、刀具座14以及管形活動(dòng)套筒15，其中，刀具座14通過(guò)螺釘固定在絲杠滑臺(tái)9上，管形活動(dòng)套筒15與刀具座14組成螺紋副，并通過(guò)刀具座14的定位軸肩固定在刀具座14上，彈簧13通過(guò)刀具座14的定心凸臺(tái)安裝在刀具座14上；調(diào)節(jié)螺釘4與管形活動(dòng)套筒15組成螺紋副，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)刀具3的角度后，使其頂住刀具座14，從而限制刀具3的周向轉(zhuǎn)動(dòng)和管形活動(dòng)套筒15的軸向位置，此外，可以通過(guò)改變調(diào)節(jié)螺釘4頂在刀具座14凸臺(tái)的軸向位置，以改變刀尖的軸向位移，使其切削到一定大小菠蘿19的果眼，從而使刀具3適合切削不同大小的菠蘿19。

所述刀具3的結(jié)構(gòu)包括焊接在一起的刀頭和刀柄20；所述刀頭的結(jié)構(gòu)包括V型刀片24、第一過(guò)渡圓弧刀片21、第二過(guò)渡圓弧刀片25、第一刺入V槽刀尖22和第二刺入V槽刀尖23。其中，V型刀片24兩側(cè)面分別光滑連接第一過(guò)渡圓弧刀片21和第二過(guò)渡圓弧刀片25，V型刀片24兩端分別光滑連接第一刺入V槽刀尖22和第二刺入V槽刀尖23，刃口每處均為斜面刃口；所述刀柄20的結(jié)構(gòu)為一上端面加工有半圓槽的圓軸，且圓柱表面加工有一定尺寸的矩形凸臺(tái)，與管形活動(dòng)套筒15的矩形槽配合組成移動(dòng)副。

所述菠蘿旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括菠蘿電機(jī)17、B型鍵、簡(jiǎn)易聯(lián)軸器18、底盤(pán)1、下夾具體2、上夾具體5、旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)柄6，所述菠蘿電機(jī)17和下夾具體2均與簡(jiǎn)易聯(lián)軸器18采用B型鍵連接；上夾具體5與旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)柄6組成轉(zhuǎn)動(dòng)副，形成一運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)柄6與機(jī)架12組成螺紋副，以便頂住不同高度的菠蘿19。

本發(fā)明所述的立式半自動(dòng)菠蘿削皮機(jī)的使用方法步驟：

1)先把菠蘿19的兩頭用刀削掉,用下夾具體2頂住菠蘿19的下端，然后轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)柄6，使其頂住菠蘿19的上端，菠蘿19在菠蘿電機(jī)17的帶動(dòng)下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

2)啟動(dòng)電源，由單片機(jī)里面的程序給出指令實(shí)現(xiàn)兩步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)；

3)在單片機(jī)的控制下，絲杠電機(jī)16以一定轉(zhuǎn)速帶動(dòng)絲杠滑臺(tái)9作直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)刀具3作直線運(yùn)動(dòng)，首先第一刺入V槽刀尖或第二刺入V槽刀尖對(duì)準(zhǔn)菠蘿下端面的某一個(gè)菠蘿眼A，使其剛好接觸果眼的起始切削位置，此時(shí)吃刀深度為零，單片機(jī)記錄此時(shí)刀具3的位置,單片機(jī)發(fā)出脈沖信號(hào)控制絲杠電機(jī)16帶動(dòng)刀具3向上移動(dòng)一定距離后停止轉(zhuǎn)動(dòng)，然后讓控制菠蘿19轉(zhuǎn)動(dòng)的菠蘿電機(jī)17旋轉(zhuǎn)一定角度ɑ，使刀尖與另一個(gè)菠蘿眼B對(duì)齊，這個(gè)菠蘿眼B與前一個(gè)菠蘿眼A構(gòu)成的螺旋線可以確定菠蘿的螺旋角；

4)絲杠電機(jī)16帶動(dòng)刀具3沿著菠蘿19向上走至菠蘿19頂端停下，單片機(jī)記錄刀具3的行程即菠蘿19的高度H，從而可以結(jié)合螺旋角確定出菠蘿19的螺距L，進(jìn)而通過(guò)指定的程序確定出兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；

5)通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘4和旋轉(zhuǎn)刀具3，給刀具3以一定的背吃刀量和一定的旋轉(zhuǎn)角度，打開(kāi)自動(dòng)按鈕，絲杠電機(jī)16反轉(zhuǎn)，單片機(jī)發(fā)出脈沖信號(hào)控制菠蘿電機(jī)17以一定的轉(zhuǎn)速帶動(dòng)菠蘿19旋轉(zhuǎn)，同時(shí)控制絲杠電機(jī)16以一定的轉(zhuǎn)速帶動(dòng)絲杠7以一定的直線速度移動(dòng)，從而完成第一條螺旋線B-A的切削；

6)第一條螺旋線切削完成之后，絲杠電機(jī)16反轉(zhuǎn)，通過(guò)上述測(cè)量參數(shù)，單片機(jī)控制雙電機(jī)完成第二條螺旋線的切削，如此往復(fù)循環(huán)，直至切削過(guò)程結(jié)束。