椰子自動剝衣機的設計

肖仁鵬馬 鑫劉四新樊軍慶

（1.海南大學機電學院，海南 儋州 571737；2.海南大學食品學院，海南 海口 570000）

椰子自動剝衣機的設計

肖仁鵬1馬 鑫1劉四新2樊軍慶1

（1.海南大學機電學院，海南 儋州 571737；2.海南大學食品學院，海南 海口 570000）

設計一種椰子自動剝衣機，使椰子加工生產時的剝衣工序實現自動化，可降低成本，提高生產效率同時減少人員傷殘事故的發生。

椰子；剝衣；自動

目前中國椰子加工企業有300家左右，但是大部分企業比較小，未能形成產業化規模化［1］。這300多家椰子加工企業中只有52家是具有一定規模的專業化的椰子綜合加工企業。但這52企業也僅僅是在椰子加工的后續工序采用了機械化加工，而前期工序如椰衣的剝離、椰殼的開口等均為人工操作［2］。手工剝除椰衣效率低，危險性大，工人傷手事件不斷發生，嚴重影響到工人的人身安全［3，4］。

因此，國內外相關機構和人員對椰子剝衣機進行研究。已見報道的有利用液壓傳動系統與電氣自動控制系統協調地進行工作［5］；還有基于車床切割機原理的椰子剝衣機，該機器由一個主體剝衣刀，一個臂狀的剝衣刀，一個底部的切割刀和一些夾緊機器構成［6］。還有人［3］提出了椰子剝衣機的設計構想，如圖1所示。該椰子剝衣機由電動機帶動椰子作X軸方向的旋轉運動，手動旋轉進刀機構滑移平臺上的手輪，使高速回轉的齒形盤刀向前接觸椰子表皮，齒形盤刀與椰子表皮交錯軌跡成為垂直正切削平面，如此完成對椰衣的切除。

還有一家公司［7］研究制造了一種椰子剝衣機模型coconut dehusking machine model COM 11，該機器以電力或者柴油機為動力源，通過液壓控制裝置控制機械剝椰衣手和椰子加工平臺完成對各種青、老椰子的加工。

上述椰子剝衣機，盡管可以脫除椰子的青衣，但普遍存在自動化程度不高、操作復雜、剝衣效果不理想等問題，故推廣十分困難。

因此設計出高效、安全、自動化程度高、操作方便的椰子剝衣機，是市場急切期盼的。

圖1 椰子剝衣機示意圖Figure 1 The Shell Machine for Coconut

1 椰子自動剝衣工作原理

椰子自動剝衣機（見圖2），設有托盤6，托盤6下設有托盤支架4，托盤支架4與升降螺母3相連，升降螺母3內有升降絲杠5，升降絲杠5由升降伺服電機1通過扭矩傳感器2驅動。托盤6的正上方設有切割刀具8，切割刀具8與刀具支架11相連，刀具支架11下部通過鉸鏈與搖桿9相連，刀具支架11上部通過鉸鏈與切割螺母14相連，切割螺母14內有切割絲杠12，切割絲杠12由切割伺服電機13驅動。其中切割刀具8由6把刀組成，其位置布置方式見圖3。

工作時將帶椰衣的椰子7放在托盤6上，開動升降伺服電機1，經扭矩傳感器2驅動升降絲杠5旋轉，進而帶動升降螺母3、托盤支架4、托盤6上升，將椰子7抬起來，當椰子7碰到切割刀具8時，扭矩傳感器2的測量數值突然變大，這時控制升降伺服電機1繼續旋轉，將椰子7再抬高20 mm左右，使切割刀具8扎入椰衣內，然后控制升降伺服電機1繼續旋轉，將椰子7繼續抬高，同時切割伺服電機13驅動切割絲杠12轉動，在切割絲杠12的帶動下，使切割螺母14下降，帶動刀具支架11下降，使搖桿9繞鉸鏈10轉動，帶動切割刀具8向外展開，將椰衣剝開，隨后，升降伺服電機1、切割伺服電機13反向旋轉，使托盤6下降，切割刀具8并攏，恢復到初始位置狀態。

圖2 椰子自動剝衣機結構簡圖Figure 2 Structure profile of the automatic coconut husking machine

圖3 切割刀具Figure 3 Cutting tools

2 技術參數

該設備配備總動力為2 kW，利用機械與電子自動控制系統協調的進行工作，對各種干、濕椰子的剝衣工作均能勝任。它剝衣干凈，每小時可剝衣300多個，完好率在98%以上。

3 結論

該椰子自動剝衣機結構簡單，運行穩定可靠。可連續作業，生產效率高。該設備的發明，可以使椰子加工的前期工序——椰子剝衣工序由人工操作變為機器操作，不僅可以大大提高生產效率，為后期工序提供充足的原材料，更重要的是能夠保證操作人員的人身安全，減少傷殘事故的發生。同時由于前期工序采用了自動化，不僅可以節省大批的勞動力，而且解決了椰子生產企業擴大生產規模的瓶頸問題，為企業擴大生產規模，提高經濟效益開辟新的途徑。

1 肖紅，易美華.椰子的開發利用［J］.海南大學學報（自然科學版），2003，6（2）：183～189.

2 趙松林.椰子綜合加工技術［M］.北京：中國農業出版社，2007.

3 陳秀文，謝俊夫，陳和賢.椰子剝殼機構之研制［J］.農業機械學刊，2006，9（3）：23～32.

4 梁棟.椰青加工技術的現狀及對策［J］.農業機械，2009（18）：59.

5 曾憲君.BYY型液壓式椰子剝衣機［J］.油脂科技，1984（S1）：102～102.

6 黃艷.泰國發明一種剝椰衣機器［J］.世界熱帶農業信息，2007（12）：27～27.

7 李昌如.國外椰子加工和利用［J］.熱帶作物研究，1987（1）：78～81.

Design of the automatic coconut husking machine

XIAO Ren－peng1MA Xin1LIU Si－xin2FAN Jun－qing1

（1.Hainan University Electrical and Mechanical College，Danzhou，Hainan571737，China；2.Hainan University food College，Haikou，Hainan570000，China）

Designed an automatic coconut husking machine，making the coconut processing automated，reducing the costs，improving the production efficiency，and reducing the incidents of staff occurred.

coconut；husking；automatic

10.3969／j.issn.1003－5788.2012.01.036

公益性行業（農業）科研專項課題（編號：200903026－6）

肖仁鵬（1989－），男，海南大學在讀本科生。E－mail：xiaorenpeng2011＠163.com

樊軍慶

2011－08－01