一種蘋果分類清洗去皮一體機的設計

李之宸

摘 要：隨著時代的發展，人們對蘋果的加工越來越重視，基于proe的蘋果加工仿真設計，結合了蘋果分類、清洗和去皮多種工序。再輔助于其他機構的基礎上，設計出該裝置。運用分類、清洗和去皮一整套工序，大大減少了蘋果加工的時間，提高了工作效率。

關鍵詞：蘋果；三維仿真；一體機

中圖分類號：TS255 文獻標識碼：A

Abstract：With the times development， people pay more attention to the apple processing industry. Analyzed the machine by the proe three-dimensional simulation. We have developed all kinds of tools to process the apples， including classification ，washing and peeling processing. Based on the other machines， the new all-in-one machine was designed. It can save much time and increase efficiency by a set of processing.

Keywords：apple；three-dimensional simulation；all-in-one machine

隨著蘋果產量的大幅增加，以蘋果為原料的制品也越來越多，那么對于大量蘋果加工的問題也亟待解決。為了解決蘋果處理設備功能單一，效率不高的問題，設計研發了這款蘋果分類清洗去皮一體機。該設備成本較低，效率大幅提高，有利于解決市場上蘋果處理難的問題，大大節約了蘋果的處理成本。

1.設計總體論述

一種蘋果分類清洗去皮一體機的外觀簡圖如圖1所示。

該一體機從進料口送入蘋果，首先進入清理工序，在清理加工單元內安裝有傳送帶，蘋果將呈現有序的排列狀態，依次向前運動。兩側的軟毛圓滾刷自動旋轉，在蘋果表面進行摩擦，用于掃落蘋果表面的樹葉等大顆粒物質。從蘋果進入開始計算到完成工作，經歷的時間為25s左右。在清理加工單元的下方，配備有用于收集垃圾殘余物的收納箱，可定期打開，完成對其中蓄積臟物的清理。

蘋果從清理單元出來后，經過傳送帶進入去皮單元，該單元通過立式叉子固定蘋果，帶動其旋轉，逐漸靠近固定在一側的去皮刀，使得蘋果與果皮分離，最終完成去皮工作。該機構一次可處理5個蘋果，效率大大提高。

最后，蘋果進入分類單元，分類單元中有大小不同的篩網，根據蘋果直徑的不同，完成對切削好的蘋果進行分類，再從分類口中滑出，以便于分揀。該機構簡單實用，效率高，且分類的蘋果大小嚴格精確。

2.去皮單元的設計

如圖2所示，從清理加工單元出來的蘋果，通過傳送帶2進入該去皮單元，在傳送帶2上設計有定位裝置，保證了蘋果的位置和姿態的精確。當蘋果完全到位后，固定叉下落，通過刀片插入蘋果核所在位置，進行固定。隨后通過上部的電機帶動其旋轉，切削刀具4此時靠近其上的蘋果，進行果皮的切削工作。

對于刀具而言，特別的其切削刀具的形狀為筒狀，中間為空心結構，周圍是用于切削的刀片4。該設計結構能夠使得切削下來的果皮從筒狀結構中間部分進入回收口3，從而使得果皮得到收集，果肉則繼續留在固定叉5上，實現果肉的有效分離。切削刀具4的另一端連接有果皮收集箱，且設計有抽風機，防止果皮因為太多阻塞果皮通道。

完成去皮的蘋果會再一次放回傳送帶，此過程6個蘋果同時完成，然后通過安置于傳送帶上的機械手將蘋果取下，隨后在電動機7的帶動下，傳送帶繼續運動，隨著傳送帶繼續向前運動，蘋果依次從收集槽6滑出，進入下一單元進行下一項工序。

3.工作周期

該機構的工作時間見表1，其中清洗單元用時為25s，經過清洗單元的蘋果經傳送帶進入去皮單元，在傳送帶中耗時3s。進入去皮單元后，經過一系列工序后，所消耗的時間為40s。最后，經過分類單元，耗費5s后完成工作。該機構一共耗費73s，相比于其他單個機構，其時間大大縮短，效率大大提高。

4.系統控制設計

如圖3所示，該系統在清理處理單元及去皮單元安裝有多種傳感器，用于檢測蘋果是否處于正確的位置，當檢測無誤時，傳感器發出的信號通過A/D轉換模塊，將信息送入單片機內進行處理。單片機通過處理收集到的數據，做出下一步指令，控制所在的機械手，完成清理和去除果皮等工作。通過精確地控制保證了工作過程的準確性。

5.創新點

（1）該設備設計具有很多創新點：目前市場上蘋果加工設備較多，但功能單一，缺少一體化設備，該設備有力彌補了市場的空白。

（2）該設備設計工序合理，連接緊湊，有效節省了蘋果搬運時間。

（3）設備結構不復雜，便于拆裝運輸，成本相對較低。

（4）設備自動化程度較高，不用人員盯守，當完成工作會自動報警。

（5）該設備各個模塊可以單獨工作，可以根據實際情況選擇所需的功能，節約了能源和時間。

結語

根據國內蘋果處理的研究現狀，通過研究各個蘋果單一處理機的功能和原理，創新設計了該蘋果分類清洗去皮一體機，確定該設備各個結構的原理。運用Creo完成對該設備的建模設計。保證了設備各個機構不發生干涉。經過仿真實驗可知，該設備能夠有效節約加工時間，使得處理步驟具有連續化 ，保證了蘋果加工的高效便捷，為今后蘋果一體化加工提供了借鑒與參考。

參考文獻

[1]趙順義，藍健，任書文.新型蘋果套網分裝機的設計[J].林業機械與木工設備，2016（9）：23-25+28.

[2]曾珊琪，張翠珠，張建寧.全自動蘋果去皮機的創新設計[J].包裝與食品機械，2009（3）：25-27.

[3]陳海峰，張建寧，張翠珠.全自動蘋果去皮機供料系統設計與PLC控制[J].食品與機械，2009（1）：106-108+119.

[4]席新明，王剛義.新型蘋果清洗設備的研究與設計[J].西北農林科技大學學報（自然科學版），2006（1）：151-154.

[5] 濮良貴，紀名剛.機械設計（第7版）[M].北京：高等教育出版社，2001.endprint