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摘要：为保证枣核去核的快速、准确、实用，设计了基于间歇输送机构和连续去核冲孔协作运动的去核机械。包括一体化控制模块、能量模块、传动系统、供料和输送模块、位置模块、核清洗模块和辅助模块。实现大枣运输、定位、核注入和分离过程的全自动化，提高大枣去核过程的自动化水平。

关键词：大枣;去核;设计

引言

红枣的中药医疗营养保健功效价值极高，具有滋阴养胃润肺健脾、补血滋阴益气、和解药毒、保护心肝脏、增强身体肌力等功效，可补气润肺、止咳滋阴、治亏虚、养胃。因此，红枣实际上是作为一种完全不同于其他一般食物的名贵干熟鲜果品，它已集红枣药用、保健、食用价值等诸多功能价值于为一体，而逐渐成为枣果中一种珍品[1]。近年来，随着经济的发展和人们生活水平的提高，人们对食品质量的要求越来越高。去核作为红枣精细加工生产的重要环节，发展适应性强、去核效果好、生产效率高、自动化程度高必然是未来发展的主要方向[2]。

1 总体设计思路

设计基于间歇输送机构和核冲床对核机的连续协调运动，包括集成控制模块、动力模块、传动系统、进给及送给模块、定位模块、核心模块及辅助模块、红枣输送、定位、核和分离过程全自动化，提高了红枣去核过程自动化水平。

一般来说，机器的适应性很弱。主要说明现有的去核机是针对特定品种的大枣或特定直径范围的大枣而设计的。针对直径在6～7 mm 范围内的枣核，采用直径为7mm的刀具;针对较小的直径在4.5～6mm内的枣核，采用直径为6mm的刀具[4]。

2去核机的主要研究内容

初步规划确定了整体方案，系统设计由主要动力机构、传动支承部分、工作控制部分、储存机械部分共同组成，确定该装置主要的传动力源数量和主要传动比，明确了装置主要的传动加工及效率，进而合理确定该机械系统内部所用的标准件型号。根据产品功能要求，完成产品相关主要零件参数尺寸的合理设定，装配、完善零部件结构，再来依据用户是否使用干涉调整其他有关功能参数。在已有的基础上完善，做出更高效、更实用的设计。

3去核机总体方案设计

3.1去核机的工作方式

根据工艺设计规范的设计要求，本阶段论文题目主要包括对大枣去核机中采用的间歇式去核机构和连续去核冲头及其相互作用。这种结构可以有效地提高大枣的剥壳率。采用新型高精度伺服步进驱动电机、调速矢量控制减速电机系统等可实现主动轮机间歇减速运动，通过电控伺服控制传动系统、进排料设备系统和自动伺服送料、定位系统模块，实现自动精准出料和去结核，具有整套设备结构合理紧凑、操作使用简易灵活方便、生产过程运行节能效率比较高、破坏率系数低等诸多突出产品特点。

3.2传动机构的选择对比

目前我国最常用的两种传动机构为连续式去核机和间歇式去核机。

连续式去核机能够快速连续自动实现上料、定位、夹紧和去结核功能且去结核效率更高。技术参数缺点为没有考虑传动系统的误差，需要额外的控制，结构较为复杂，成本很高。

间歇式去扶正核机的最大优点是为一路动力核上料，设置了排队装置，另为一路动力去扶正去核机卸料。技术缺点为需要有严格的时序问题。

依据目前大枣去核机的主要问题来看，选择间歇式去核机更有利于去核的精准，提高去核的准确性。

3.3上料装置的选择对比

目前市场上比较常见的上料装置为圆盘式和链、带式去核机。

圆盘式红枣在去核上料的过程中容易存在红枣定位不可靠，枣核在孔内中容易产生偏移，使得红枣去枣核时极易造成大量的红枣核破碎，成品率过低，生产效率低，利益变小。

链、带式的去硬核机采用的零部件结构更简单、成本低，早期应用的链、带式大枣去软核机产品一般应属于较小型的红枣去软核机，该新型去软硬核机产品利用齿轮传动等机构驱动链、带旋转运动，再通过结合相应配套的红枣定位装置，可有效大大的简化大枣去软硬核机零件的几何结构。

相比而言，链、带式去核机生产效率更高，比较合适。

4大枣去核机的运动控制

4.1电机的选择

本设计采用步进电机通过调整脉冲频率和脉冲个数控制步进电机的转速和角位移，同时调节调速电机的转速，实现送料和核的紧密配合。步进电机的控制理念可以依据信号所导出的情况而定，并通过脉冲信号的控制落实步进电动机相对应的转动、位移等，大大地提高了去核效率。

该去核机选用电机结合PLC控制与相应的芯片技术提升电机的转速。在PLC控制过程中，步进电机系统会在停止的位置确立对应的信号。相应的步进电机环节会通过脉冲信号的缓冲使得相应的频率和脉冲数得到控制[5]。

4.2曲柄滑块的设计

去料核机上的链、带作往复匀速运动，对于模拟上料核机构的主要运动的特性其实主要就是利用曲柄滑块机构本身的运动的特性，主要部件通过链、带传动和同步带来进行往复传动，主要的运动特性形式主要为通过链、带本身的连续间歇运动形式和利用上料去料核机构自身的间歇往复运动来进行的模拟上料。

5结论

（1）选择合适的电机与曲柄滑块机构相连，使其按照周期进行规律转动，确保产品对不同速度的要求，应用的范围更加广泛。

（2）确保枣核与冲头的轴线处于同一条直线上，还要保证大枣可以固定不动，这对冲核的精度以及去核后枣的完整率有利。

参考文献：

[1]刘润平.红枣的营养价值及其保健作用[J].中国食物与营养，2009（12）：50-52

[2]周靖博，张淑娟，孙海霞，薛建新.我国红枣去核机的研究现状与发展趋势[J].山西农业科学，2014，42（2）：199-202

[3]马朝锋，刘凯，杨军良，韩生银.红枣去核机技术研究进展[J].中国农机化学报，2019，40（03）：108-116.DOI：10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2019.03.20.

[4]石有计.基于S7-1200PLC的步进电机控制系统[J].集成电路应用，2020，37（07）：118-119.DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2020.07.047.