(12)发明专利申请
(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 103478856 A(43)申请公布日 2014.01.01
(21)申请号 201310457349.3(22)申请日 2013.09.30
(71)申请人湖北工业大学
地址430068 湖北省武汉市武昌区南湖李家
墩一村一号(72)发明人王焱清 谢柏林 周敬东 周明刚
陈源 冯天玉 刘浩 黄云朋(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务
所(特殊普通合伙) 42222
代理人温珊姗 沈林华(51)Int.Cl.
A23N 5/00(2006.01)B07B 1/28(2006.01)B07C 5/342(2006.01)
(54)发明名称
一种油茶果无损脱壳及颜色清选设备及工艺(57)摘要
一种油茶果无损脱壳及颜色清选设备及工艺，其设备包括脱壳组件、振动筛⑺、导向槽⑻和色选分离组件，脱壳组件、振动筛⑺和色选分离组件依次连接；其工艺包括分级-碾压脱壳-分流-颜色清选等四个步骤。本发明可加工油茶果的范围广泛，既可以加工刚采摘的青果，也可以加工摊晒一两天的油茶果；通过调节圆筒格栅分级机构的格栅条间距可以对大小范围比较广的油茶果经行分选，使进入碾压机构的油茶果体积固定在一定范围内，提高了碾压效率与效果；可以通过间隙调整机构调节碾压轮与碾压底板的间隙，进一步提高了脱壳率，降低了果粒的破损率；利用果壳与果粒颜色的差异，将图像处理与控制技术应用到油茶果果壳与果粒清选之中，极大的提高了清选效果。
权利要求书2页 说明书4页 附图4页权利要求书2页 说明书4页 附图4页
CN 103478856 ACN 103478856 A
权 利 要 求 书
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1.一种油茶果无损脱壳及颜色清选设备，其特征在于：包括脱壳组件、振动筛⑺、导向槽⑻和色选分离组件，所述脱壳组件的输出端位于振动筛⑺的上方，振动筛⑺的输出端位于色选分离组件的振动给料机⑼的输入端上方；所述导向槽⑻的输入端和振动筛⑺的输出端相连，导向槽⑻的输出端位于色选分离组件的振动给料机⑼的输出端上方；
所述脱壳组件，包括机架⑹，机架⑹上设有进料斗⑴、圆筒格栅分级机构⑶和碾压机构⑵，机架⑹下部设有动力传输部件⑸，动力传输部件⑸分别和圆筒格栅分级机构⑶、碾压机构⑵的转轴通过皮带相连；
所述色选分离组件，包括振动给料机⑼、工业摄相机⑾、果实输送通道⑽和第二电机(29)，工业摄相机⑾的摄像区域为振动给料机⑼和果实输送通道⑽之间，所述第二电机(29)上设有拨片(28)。
2.如权利要求1所述的油茶果无损脱壳及颜色清选设备，其特征在于：所述圆筒格栅分级机构⑶，包括分级筛⑿、分级筛主轴⒁、第一皮带轮⒀和两个第一轴承组件⒂，所述两个第一轴承组件⒂设在分级筛主轴⒁上并分别位于分级筛⑿的前端和后端，分级筛主轴⒁的外端设有用于连接动力传输部件⑸的第一皮带轮⒀。
3.如权利要求2所述的油茶果无损脱壳及颜色清选设备，其特征在于：所述分级筛⑿上设有4-8个空心腰圆槽(32)，空心腰圆槽(32)中设有格栅条⒃。
4.如权利要求1所述的油茶果无损脱壳及颜色清选设备，其特征在于：所述碾压机构⑵，包括碾压轮⒄、碾压底板(22)、碾压机构主轴⒆、第二皮带轮(21)和两个第二轴承组件⒅，所述两个第二轴承组件⒅设在碾压机构主轴⒆上并分别位于碾压轮⒄的前端和后端，碾压机构主轴⒆的外端设有用于连接动力传输部件⑸的第二皮带轮(21)。
5.如权利要求4所述的油茶果无损脱壳及颜色清选设备，其特征在于：所述碾压机构⑵下方设有用于提高脱壳成功率的间隙调整机构⑷，间隙调整机构⑷为位于碾压底板(22)下方的可调底板座(23)。
6.如权利要求4所述的油茶果无损脱壳及颜色清选设备，其特征在于：所述碾压轮⒄外表面还设有肋条⒇。
7.如权利要求1所述的油茶果无损脱壳及颜色清选设备，其特征在于：所述的导向槽⑻前端设有刃口，用于对碾压后的果壳与果粒混合物进行分流，使其能够进入色选分离组件中的果实输送通道⑽。
8.利用权利要求1-7任一项所述设备的油茶果无损脱壳及颜色清选工艺，其特征在于：包含如下步骤：
①分级：油茶果经进料斗进入圆筒格栅分级机构，经圆筒格栅分级机构分选出符合要求的油茶果，继而进入碾压机构；不符合要求的油茶果则通过出料斗退出，等待再次分级；
②碾压脱壳：分级后进入碾压机构的油茶果，经重力作用以及碾压轮上肋条的打击作用进入碾压机构中碾压轮与碾压底板的间隙，受到碾压后分离果壳与果粒；
③分流：经过碾压的果壳与果粒混合物通过摩擦力的作用进入导向槽，导向槽与果实输送通道大小一致并且相连接，确保果壳与果粒的混合物能顺利通过果实输送通道，导向槽前端设有刃口，对尺寸较大而无法进入果实输送通道的果皮有切削分割的作用；
④颜色清选：经脱壳的果壳与果粒滑落入振动筛中进行筛选，继而果壳与果粒混合物通过传输带进入振动给料机，在果壳与果粒混合物下落至果实输送通道的过程中，工业摄
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相机采集颜色数据并通过控制系统根据差异控制果实输送通道底部电机上的拨片转向，从而清选油茶果的果壳与果粒。
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说 明 书
一种油茶果无损脱壳及颜色清选设备及工艺
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技术领域
本发明涉及油茶果加工技术领域，具体的说是一种油茶果无损脱壳及颜色清选设
备及工艺。
[0001]
背景技术
油茶是我国特有的重要木本油料树种，主要分布于我国湖南，江西，广西，贵州等
南方十八个省，栽培面积约367万公顷，年产茶油约20万吨。茶油是优质的食用油，不饱和脂肪酸含量极高，其营养保健价值不亚于橄榄油，有“东方橄榄油”之称。目前油茶产业的发展受到了高度关注，国家已经将该产业定位保证民生粮油安全的战略大计。根据湖北省油茶产业规划，2020年之前湖北省油茶种植总规模达到500万亩，年产茶油10万吨。[0003] 油茶果成熟期一般在10-11月份上旬，油茶果采收后需进行开裂，剥壳，清选等一系列采后处理。目前，实际生产中油茶果大多采取堆沤，摊晒方法促进油茶果开裂，再用人工经行手工清选，极其耗费人工。[0004] 公开号为CN 102845809A，名称为“油茶果脱壳机”的发明专利申请，采用风选的方法进行果壳与果粒清选，但在实际生产过程中油茶果大小不一，重量变化较大，风选清选效果并不明显，生产企业基本没有采用。[0005] 公告号为CN 202375005U，名称为“一种油茶果脱壳分选机”的实用新型专利，利用形状差异进行果壳与果粒清选，其清选机构较为复杂，易阻塞。生产企业对进一步提高油茶果果粒与果皮清选的效果、提高加工效率的需求十分紧迫。
[0002]
发明内容
[0006] 本发明针对现有油茶果脱壳清选技术上的不足，提出了一套油茶果无损脱壳及颜色清选工艺，设计了一种适用范围广、脱壳率高、工作效率高、清选效果好的油茶果无损脱壳及颜色清选设备。
[0007] 一种油茶果无损脱壳及颜色清选设备，包括脱壳组件、振动筛7、导向槽8和色选分离组件，所述脱壳组件的输出端位于振动筛7的上方，振动筛7的输出端位于色选分离组件的振动给料机9的输入端上方；所述导向槽8的输入端和振动筛7的输出端相连，导向槽8的输出端位于色选分离组件的振动给料机9的输出端上方；
所述脱壳组件，包括机架6，机架6上设有进料斗1、圆筒格栅分级机构3和碾压机构2，机架6下部设有动力传输部件5，动力传输部件5分别和圆筒格栅分级机构3、碾压机构2的转轴通过皮带相连；
所述色选分离组件，包括振动给料机9、工业摄相机11、果实输送通道10和第二电机29，工业摄相机11的摄像区域为振动给料机9和果实输送通道10之间，所述第二电机29上设有拨片28。
[0008] 所述圆筒格栅分级机构3，包括分级筛12、分级筛主轴14、第一皮带轮13和两个第一轴承组件15，所述两个第一轴承组件15设在分级筛主轴14上并分别位于分级筛12的前
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端和后端，分级筛主轴14的外端设有用于连接动力传输部件5的第一皮带轮13。[0009] 所述分级筛12上设有4-8个空心腰圆槽32，空心腰圆槽32中设有格栅条16。[0010] 所述碾压机构2，包括碾压轮17、碾压底板22、碾压机构主轴19、第二皮带轮21和两个第二轴承组件18，所述两个第二轴承组件18设在碾压机构主轴19上并分别位于碾压轮17的前端和后端，碾压机构主轴19的外端设有用于连接动力传输部件5的第二皮带轮21。
[0011] 所述碾压机构2下方设有用于提高脱壳成功率的间隙调整机构4，间隙调整机构4为位于碾压底板22下方的可调底板座23。[0012] 所述的导向槽8前端设有刃口，用于对碾压后的果壳与果粒混合物进行分流，确保其大小能够进入色选分离组件中的果实输送通道10。[0013] 所述碾压轮17外表面还设有肋条20。[0014] 一种油茶果无损脱壳及颜色清选工艺，包含如下步骤：
①分级：油茶果经进料斗进入圆筒格栅分级机构，经圆筒格栅分级机构分选出符合要求的油茶果，继而进入碾压机构；不符合要求的油茶果则通过出料斗退出，等待再次分级；
②碾压脱壳：分级后进入碾压机构的油茶果，经重力作用以及碾压轮上肋条的打击作用进入碾压机构中碾压轮与碾压底板的间隙，受到碾压后分离果壳与果粒；
③分流：经过碾压的果壳与果粒混合物通过摩擦力的作用进入导向槽，导向槽与果实输送通道大小一致并且相连接，确保果壳与果粒的混合物能顺利通过果实输送通道，导向槽前端设有刃口，对尺寸较大而无法进入果实输送通道的果皮有切削分割的作用；
④颜色清选：经脱壳的果壳与果粒滑落入振动筛中进行筛选，继而果壳与果粒混合物通过导向槽进入振动给料机，在果壳与果粒混合物下落至果实输送通道的过程中，工业摄相机采集颜色数据并通过控制系统根据差异控制果实输送通道底部电机上的拨片转向，从而清选油茶果的果壳与果粒。
[0015] 本发明油茶果无损脱壳及颜色清选设备及工艺的优点是：本发明可加工油茶果的范围广泛，既可以加工刚采摘的青果，也可以加工摊晒一两天的油茶果；通过调节圆筒格栅分级机构的格栅条间距可以对大小范围比较广的油茶果经行分选，使进入碾压机构的油茶果体积固定在一定范围内，提高了碾压效率与效果；可以通过间隙调整机构调节碾压轮与碾压底板的间隙，进一步提高了脱壳率，降低了果粒的破损率；利用果壳与果粒颜色的差异，将图像处理与控制技术应用到油茶果果壳与果粒清选之中，极大的提高了清选效果。本发明具有脱壳及清选效率高、效果好、果仁无损伤等特点。附图说明
图1为本发明油茶果无损脱壳及颜色清选设备的结构示意图；
图2为圆筒格栅分级机构的结构示意图；图3为碾压机构的结构示意图；图4为间隙调整机构的结构示意图；图5为动力传输部件的结构示意图；图6为果实输送通道的结构示意图。[0017] 图7为碾压变化过程示意图。
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图8为分级筛的剖视图。
[0019] 图中，1为进料斗，2为碾压机构，3为圆筒格栅分级机构，4为间隙调整机构，5为动力传输部件，6为机架，7为振动筛，8为导向槽，9为振动给料机，10为果实输送通道，11为工业摄像机，12为分级筛，13为第一皮带轮，14为分级筛主轴，15为第一轴承组件，16为格栅条，17为碾压轮，18为第二轴承组件，19为碾压轮主轴，20为肋条，21为第二皮带轮，22为碾压底板，23为可调底板座，24为第三皮带轮，25为第四皮带轮，26为电机齿轮，27为第一电机，28为拨片，29为第二电机，30为果实，31为果粒和果壳的混合物，32为空心腰圆槽。具体实施方式
[0020] 下面结合附图，对本发明进行进一步说明：如图1-8所示，一种油茶果无损脱壳及颜色清选设备，包括脱壳组件、振动筛7、导向槽8和色选分离组件，所述脱壳组件的输出端位于振动筛7的上方，振动筛7的输出端位于色选分离组件的振动给料机9的输入端上方；所述导向槽8的输入端和振动筛7的输出端相连，导向槽8的输出端位于色选分离组件的振动给料机9的输出端上方；
所述脱壳组件，包括机架6，机架6上设有进料斗1、圆筒格栅分级机构3和碾压机构2，机架6下部设有动力传输部件5，动力传输部件5分别和圆筒格栅分级机构3、碾压机构2的转轴通过皮带相连；所述动力传输部件5，包括第一电机27、第三皮带轮24、第四皮带轮25和电机齿轮26，圆筒格栅分级机构3的第一皮带轮13和第三皮带轮24通过皮带连接，组成带传动；碾压机构2的第二皮带轮21和第四皮带轮25通过皮带连接，组成带传动。[0021] 所述色选分离组件，包括振动给料机9、工业摄相机11、果实输送通道10和第二电机29，工业摄相机11的摄像区域为振动给料机9和果实输送通道10之间，所述第二电机29上设有拨片28。
[0022] 所述圆筒格栅分级机构3，包括分级筛12、分级筛主轴14、第一皮带轮13和两个第一轴承组件15，所述两个第一轴承组件15设在分级筛主轴14上并分别位于分级筛12的前端和后端，分级筛主轴14的外端设有用于连接动力传输部件5的第一皮带轮13。[0023] 所述分级筛12上设有4-8个空心腰圆槽32，空心腰圆槽32中设有格栅条16。[0024] 所述碾压机构2，包括碾压轮17、碾压底板22、碾压机构主轴19、第二皮带轮21和两个第二轴承组件18，所述两个第二轴承组件18设在碾压机构主轴19上并分别位于碾压轮17的前端和后端，碾压机构主轴19的外端设有用于连接动力传输部件5的第二皮带轮21。
所述碾压机构2下方设有用于提高脱壳成功率的间隙调整机构4，间隙调整机构4
为位于碾压底板22下方的可调底板座23。[0026] 所述的导向槽8安装在碾压底板22、振动筛7及色选分离组件之中，导向槽8前端设有刃口，导向槽8对碾压后的果壳与果粒混合物进行分流，确保其大小能够进入色选分离组件中的果实输送通道10。
[0027] 所述碾压轮17外表面还设有肋条20。[0028] 一种油茶果无损脱壳及颜色清选工艺，包含如下步骤：分级——碾压脱壳——分流——颜色清选。具体地说，安装在机架底部的电机提供动力，通过齿轮传动与皮带传动分别将动力输出至圆筒格栅分级机构和碾压机构，带动它们进行工作。油茶果通过料斗进入
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圆筒格栅分级机构，圆筒格栅分级机构可以调节间隙大小，并以此来筛选油茶果。大小不合适的油茶果将通过出料斗退出，等待以后再次碾压。大小合适的油茶果将通过圆筒格栅分级机构带入碾压机构，通过重力作用以及碾压轮上肋条的打击作用进入碾压机构中碾压轮与碾压底板的间隙，并受到碾压作用，油茶果果皮开裂，果壳与果粒分离。碾压机构下方安装有间隙调整机构，可以通过调节碾压轮和碾压底板的间隙来提高脱壳成功率。经过碾压的果壳与果粒混合物通过摩擦力的作用进入导向槽，导向槽与果实输送通道大小一致并且相连接，确保果壳与果粒的混合物能顺利通过果实输送通道，导向槽前端设有刃口，对某些尺寸较大而无法进入的果皮有切削分割的作用。果皮与果粒混合物从导向槽流入振动筛，通过振动筛分作用进一步筛出杂质，然后受到振动进给作用依次进入果实输送通道，进入前工业摄相机采集他们的颜色数据，由于油茶果果壳与果粒具有颜色差异，控制系统根据所采集颜色数据的差异控制通道底部第二电机和拨片的转向，从而实现油茶果果壳与果粒的清选。
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