本产品为全自动苹果削皮去核分瓣一体机,旨在实现苹果从投料到削皮、去核及分瓣的全程自动化处理,以提升加工效率并减少人工干预。开发背景源于对水果加工自动化设备的需求,传统苹果处理依赖人工,效率低且劳动强度大。本设计通过集成投料、矫正、削皮、去核分瓣等模块,实现苹果的高效、无损加工,适用于食品加工厂或家庭厨房等场景。
结构上,该设备以水平面为XY面、竖直方向为Z方向建立坐标系,总体方案包括11个主要部件:投料模块(1)、投料电机(2)、输送管(3)、升降模块(4)、校正桶(5)、校正滤网(6)、主轴插刀模块(7)、传动丝杠模块(8)、丝杠电机(9)、削皮模块(10)、去核分瓣模块(11)。投料模块由外保护罩和四分推板构成,推板轴由电机驱动,推板外周环形保护罩高度为80mm,对应苹果平均直径,推板扇形区域设有直径100mm圆孔,连接弯管,弯管内裹覆缓冲橡胶垫以保护苹果。矫正模块包括校正桶和校正滤网,校正桶盛有清洗液,滤网底部为内凹结构,用于定心。主轴插刀模块由插刀、主轴电机、挡果环、轴承座和支撑件组成,插刀为钢制4棱刺结构,轴段直径10mm,采用角接触球轴承支撑。削皮模块包括刀杆、刀片、仿形挡片和升降滑块,刀片为中空弧头形结构。去核分瓣模块包括去核分瓣刀、分料挡片和升降滑块,去核刀由圆柱钢管和6片均布刀片构成。传动模块采用直流减速电机驱动,升降模块使用齿轮齿条传动,左右移位模块采用滚珠丝杠传动,丝杠导程10mm,并配有导向轴增强稳定性。
功能上,设备工作流程以5秒为一个生产节拍。首先,投料电机驱动四分推板绕Z轴旋转,将苹果经输送管道输入至校正滤网中。升降模块驱动滤网套带动苹果沿Z方向下移进入校正桶,桶中清洗液利用浮力矫正苹果姿态(带梗端朝上),并完成清洗。矫正后,滤网套将苹果抬出水面。丝杠电机驱动插刀沿X方向左移至校正滤网中心上方,升降模块抬升滤网,插刀对心插入苹果。随后,滤网下降,苹果随插刀右移进入削皮模块,主轴电机带动插刀使苹果绕Z轴转动,转速900r/min,同时升降模块驱动浮动刀头紧贴苹果表面,通过仿形挡片及钮簧作用完成削皮,削皮时间约1秒。削皮后,插刀带苹果右移至去核分瓣模块,苹果继续自转,去核刀在升降模块带动下沿Z方向上下移动,先完成去核再进行分瓣,时间约1秒。分瓣后,苹果沿去核刀滑落至收集容器,分料挡片将果核与果肉分开收集。整个过程中,左右移位模块行程320mm,进给速度0.32m/s,移位时间约3秒。设备驱动源包括投料电机(38GX38652-12-50型,额定功率24W,转速5r/min)、主轴电机(60GA775型,额定功率35W,转速900r/min)、升降电机(60GA775型,额定功率35W,转速100r/min)和丝杠电机(130st-m04205型伺服电机,额定功率1kW,转速2500r/min)。设备结构紧凑,操作自动化,适用于连续生产。