技術領域：

本發明堅果激光破殼機，適用于農產品加工行業對硬殼類堅果進行破殼，脫殼的加工，促進堅果種植產業發展，堅果深加工行業擴大規模，提高產品質量，并帶動機械加工行業、激光電子行業持續發展。

背景技術：
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目前，市場上的硬殼類堅果，比如榛子、板栗、核桃等，無論是歐洲發達國家采用的液氮冷凍加工破殼方式，高溫烘烤加工破殼剝殼模式，還是國內采用機械式的剝殼方式，都存在著效率低，破損率高，或者成品有熟化現象，機械設備復雜等加工成本高，制約了各類堅果種植產業，加工行業的發展。加工行業對堅果類去殼的相關產品不少，但市場上經濟適用的機械，一直是空白。

技術實現要素：
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本發明堅果激光破殼機，針對目前農產品市場上的硬殼類堅果，存在加工破殼效果不理想、效率低、破損率高、成品有熟化或者機械設備復雜等問題而設計。本機械運用機械加工行業比較成熟的激光切割技術，借用左輪槍械裝彈原理進行裝料，采用旋轉堅果經過激光束的方法，激光灼燒堅果堅硬的外殼，達到高效，經濟破殼的目的。

本發明堅果激光破殼機，外形如圖1。

附圖1說明：001料斗002電控箱003機架004攪籠步進電機蓋005排煙孔006出料孔007萬向輪008機器蓋009攪籠軸承座。

本機械結構由以下十部分組成：1機架部分；2下料裝置；3旋轉料輪填料裝置；4旋轉料輪填料驅動裝置；5旋轉料輪旋轉驅動裝置；6堅果旋轉裝置；7送料裝置；8激光裝置；9排煙裝置；10電控箱。

1機架部分，如圖2。

附圖2說明：001料斗003機架005排煙孔006出料孔007萬向輪008機器蓋016料斗安裝座026、027維修提手030機架安裝板。

具體實施方式：料斗001插入料斗安裝座016后，用螺絲連接；機架安裝板架030靠定位嵌入機架003上；機器蓋008的下邊框內側與機架安裝板架030的外邊框貼合，起到定位安裝的作用；機架安裝板架030和機器蓋008壓在機架003的上表面；機架003底下安裝4個萬向輪，便于機器移動；維修提手026、027可以方便提起，便于維護維修。

2下料裝置，如圖3。

附圖3說明：001料斗004攪籠步進電機蓋008機器蓋009、015攪籠軸承座010攪籠步進電機011攪籠012.013齒輪014步進電機架016料斗安裝座。

具體實施方式：攪籠步進電機010、攪籠011等安裝在機器蓋008上，料斗001插入料斗安裝座016內；攪籠步進電機010的轉動，經齒輪012、013減速，帶動攪籠011轉動，將料斗001內的堅果攪動，使堅果在重力作用下，下落到進料筒內。

3旋轉料輪填料裝置，如圖4。

附圖4說明：025下料筒030機架安裝板101旋轉料輪102填料架103填料搖臂104填料驅動軸105回位彈簧106軸銷107旋轉料輪軸108下料口109、110擋料片111、112軸承座板113旋轉料輪齒輪114進料筒115堅果。

具體實施方式：旋轉料輪101通過旋轉料輪軸107安裝在固定軸承座111、112上；輪上有四個進料筒114，旋轉料輪軸107的一端固定安裝旋轉料輪齒輪113，齒輪113轉動，整個旋轉料輪101一起轉動；旋轉料輪101轉動的停止位置有四個，料輪的進料筒口位置分別與下料口108相對應；下料筒025安裝在機器蓋上，位于料斗安裝座016的下方(見圖3)；旋轉料輪101的兩端有擋料片109和110，防止堅果滑出；填料架102上安裝有填料驅動軸104、回位彈簧105，填料搖臂103擺動，下料筒025內的堅果落入下料口108內，填料驅動搖臂103松開，彈簧回位，下料口108內的堅果115被填料驅動軸104推入進料筒114內。

4旋轉料輪填料驅動裝置，如圖5。

附圖5說明：102填料架103填料搖臂104填料驅動軸151墊高安裝塊153驅動安裝版154步進電機架155填料步進電機156、157減速對傘齒輪158、159減速對齒輪160、161減速對齒輪162、163減速對傘齒輪164旋轉驅動齒輪165、166對齒輪167、168減速對齒輪169間歇凸輪170進料凸輪171、172、173、174軸承座安裝板175、176軸承座177進料凸輪軸178間歇凸輪軸179第一從動軸180第三從動軸181第二從動軸182第四從動軸。

具體實施方式：填料步進電機155的轉動，經減速對傘齒輪156、157換向減速(減速比1∶1)，輸出的動力分三路輸出；一路經進料凸輪軸177，帶動進料凸輪170轉動，進料凸輪軸177轉一圈，驅動進料凸輪170轉一圈，帶動填料搖臂103一次；一路經進料凸輪軸177，減速對齒輪158、159(減速比2∶1)，第一從動軸179，減速對齒輪160，161(減速比2∶1)，第二從動軸181，對齒輪165、166(減速比1∶1)，第三從動軸180，減速對齒輪167、168(減速比3∶1)，驅動間歇凸輪軸178，帶動間歇凸輪169轉動，驅動凸輪170轉12圈，間歇凸輪169轉一圈；最后一路經進料凸輪軸177，減速對齒輪158、159(減速比2∶1)，第一從動軸179，減速對齒輪160、161(減速比2∶1)，第二從動軸181，減速對傘齒輪162、163(減速比3∶1)，第四從動軸182，帶動旋轉驅動齒輪164轉動；以上機件安裝在驅動安裝版153上，通過四個墊高安裝塊與上面的機架安裝板030相連。進料凸輪170旋轉帶動填料搖臂103擺動時，堅果被推入進料筒114內(圖4)；間歇凸輪169帶動填料搖臂103擺動時，進料凸輪170旋轉但不能帶動填料搖臂103擺動，停止進料。

5旋轉料輪旋轉驅動裝置，分解結構如圖6，齒輪傳遞圖7，整體圖8。

附圖6說明：101旋轉料輪107旋轉料輪軸111、112軸承座板113旋轉料輪齒輪153驅動安裝版155填料步進電機162、163減速對傘齒輪164旋轉驅動齒輪174軸承座安裝板175、176軸承座181第二從動軸182第四從動軸183撥盤軸184槽輪軸185撥盤齒輪186撥盤187槽輪齒輪188槽輪216旋轉筒軸承座板。

具體實施方式：旋轉料輪101通過旋轉料輪軸107和旋轉料輪齒輪113固定連接成一體，旋轉料輪101和旋轉料輪齒輪113一起旋轉；旋轉料輪軸107兩端通過軸承安裝在軸承座板111、112上；槽輪齒輪187、槽輪188用槽輪軸184連接一起，同步轉動；撥盤齒輪185撥盤186用撥盤軸183連接一起，同步轉動；撥盤軸183和槽輪軸184兩端通過軸承安裝在軸承座板111、216上；槽輪齒輪187和旋轉料輪齒輪113嚙合，撥盤186和槽輪188嚙合，撥盤齒輪185和旋轉驅動齒輪164嚙合。

附圖7說明：030機架安裝板102填料驅動架103填料搖臂107旋轉料輪軸113旋轉料輪齒輪151墊高安裝塊153驅動安裝版155填料步進電機164旋轉驅動齒輪182第四從動軸183撥盤軸184槽輪軸185撥盤齒輪186撥盤187槽輪齒輪188槽輪。

具體實施方式：進料凸輪軸177，減速對齒輪158、159(減速比2∶1)，第一從動軸179，減速對齒輪160、161(減速比2∶1)，第二從動軸181，減速對傘齒輪162、163(減速比3∶1)，第四從動軸182，帶動旋轉驅動齒輪164轉動(見圖5)；旋轉驅動齒輪164和撥盤齒輪185(速比1∶1)嚙合，經撥盤軸183，同步帶動撥盤186，撥盤186和槽輪188嚙合(速比1∶1)，經槽輪軸184，同步帶動槽輪齒輪187，槽輪齒輪187和旋轉料輪齒輪113嚙合(速比1∶1)，經旋轉料輪軸107，同步帶動旋轉料輪101轉動。驅動安裝版153用4個墊高安裝塊151與上面的機架安裝板030相連接。

附圖8說明：026、027維修提手030機架安裝板101旋轉料輪102填料驅動架103填料搖臂107旋轉料輪軸109、110擋料片111、112軸承座板113旋轉料輪齒輪153驅動安裝版155填料步進電機164旋轉驅動齒輪169間歇凸輪170進料凸輪216旋轉筒軸承座板。

具體實施方式：填料步進電機155轉動12圈，驅動進料凸輪170轉12圈，驅動間歇凸輪169轉一圈，驅動旋轉填料輪驅動齒輪164轉一圈；進料凸輪170開始每轉一圈，帶動填料搖臂103擺動回位一次，送入填料筒114堅果115一個；當填料步進電機155轉動到第九圈時，間歇凸輪169頂住填料搖臂103，填料搖臂103不能回位，進料凸輪170空轉，停止填料；另一邊旋轉填料驅動齒輪164和撥盤齒輪185(速比1∶1)嚙合，經撥盤軸183，同步帶動撥盤186，撥盤186和槽輪188嚙合(速比1∶1)，經槽輪軸184，同步帶動槽輪齒輪187，槽輪齒輪187和旋轉料輪齒輪113嚙合(速比1∶1)，經旋轉料輪軸107，同步帶動旋轉料輪101轉動，當填料驅動步進電機155轉動到第12圈結束時，旋轉料輪101剛好轉動了45度；間歇凸輪169轉動到解除對填料搖臂103的束縛時，進料凸輪170開始帶動填料搖臂103擺動，開始向填料筒114送入堅果，填料搖臂103擺動8次，打滿一個填料筒；然后間歇凸輪169頂住填料搖臂103，進料凸輪170空轉4次，填料搖臂103停擺，此時槽輪188旋轉，經槽輪齒輪187帶動旋轉料輪齒輪113，旋轉料輪101轉動，更換下一個進料筒，如此循環工作。

6堅果旋轉裝置，如圖9。

附圖9說明：030機架安裝板111軸承座板201旋轉筒步進電機202步進電機架203聯軸器205、206主動齒輪207、208從動齒輪209前旋轉筒210后旋轉筒211主動齒輪軸212，213旋轉筒軸承座214，215，216，旋轉筒軸承座板217出料筒218后旋轉筒內套219前旋轉筒內套301激光頭。

具體實施方式：主動齒輪軸211上固定安裝著尺寸相同的主動齒輪205、206，主動齒輪軸211通過聯軸器203，與旋轉筒步進電機201相連接；后旋轉筒210兩端通過軸承安裝在旋轉筒軸承板214、215上，中間固定安裝從動齒輪208，從動齒輪208與主動齒輪206嚙合；前旋轉筒209兩端通過軸承安裝在旋轉筒軸承板216、111上，中間固定安裝從動齒輪207，從動齒輪207與主動齒輪205嚙合；旋轉筒步進電機201轉動，經聯軸器203，主動齒輪軸211，主動齒輪205、206，從動齒輪207、208，帶動前旋轉筒209和后旋轉筒210，同步一起旋轉；在前旋轉筒209和后旋轉筒210之間留有一定的間隙，便于激光頭301的光束，從間隙中打到從旋轉筒中經過的堅果上；后旋轉筒內套218、前旋轉筒內套219鑲嵌在前、后旋轉筒內壁間隙的兩端；內套是用有彈性的橡膠做成，有較好的彈性，旋轉筒內套的內壁型似刺猬的外衣，便于夾持大小不同的堅果，同旋轉筒一起旋轉。

7推料裝置，如圖10。

附圖10說明：030機架安裝板101旋轉料輪112軸承板251推料步進電機252步進電機架253同步帶254，255同步輪256推料滑臺257，265光軸座258推料軸259，260滑臺座261光軸262滑臺絲杠263，266絲杠軸承座264推料軸承座267推料軸端。

具體實施方式：推料步進電機251轉動，經同步輪254，同步帶253，同步輪255，帶動滑臺絲杠262轉動，推料滑臺256移動；固定安裝在滑臺上的推料軸258，經過推料軸承座264，推動旋轉料輪101內的堅果，經過前旋轉筒209，向激光射入點通過；推料軸258的推料軸端267到達激光射入點停止并返回；旋轉填料輪101和推料滑臺256之間有互鎖關聯，旋轉填料輪101轉動時，推料滑臺256不能移動，推料滑臺256移動時，旋轉填料輪101不能轉動，通過感應開關，用plc來控制。

8激光裝置，如圖11。

附圖11說明：030機架安裝板112軸承座板115堅果201旋轉筒步進電機205、206主動齒輪207、208從動齒輪209前旋轉筒210后旋轉筒218后旋轉筒內套219前旋轉筒內套258推料軸264推料軸承座267推料軸端301激光頭302激光頭調整架303激光反射片304激光發射管305、306管架307激光束。

具體實施方式：旋轉筒步進電機201的轉動，經主動齒輪205、206，從動齒輪207、208，前后旋轉筒210、209，前后旋轉筒內套218、219夾持的堅果115，在推料軸258的推動下，旋轉的堅果經過前后旋轉筒210、209的中間間隙位置；激光發射管304發射的激光經激光反射片303反射變角度，經激光頭301聚焦后，激光束射到前后旋轉筒209、210的中間間隙位置(堅果經過處)。

9排煙裝置，如圖12。

附圖12說明：005排煙口030機架安裝板115堅果215、216旋轉筒軸承座板218后旋轉筒內套219前旋轉筒內套301激光頭303激光反射片304激光發射管307激光束351排煙盒352風扇353風扇安裝座354擋光板。

具體實施方式：風扇安裝座353安裝在前旋轉筒209、后旋轉筒210的中間位置，固定安裝在旋轉筒軸承座板215、216上；激光頭301聚焦的光束，射到旋轉經過的堅果上，對堅果的堅硬表皮進行灼燒，產生的煙霧，由安裝在其上面的風扇352抽吸，經排煙盒351的排煙口005排出。

10電控箱，如圖13。

附圖13說明：050箱外殼052啟動鍵053停止鍵054顯示屏055啟動指示燈056停止指示燈057電源指示燈058缺料報警指示燈059激光工作指示燈060報警蜂鳴器。

具體實施方式：本機器采用plc自動編程控制，被控電氣包括：攪籠步進電機010，填料步進電機155，推料步進電機251，旋轉筒步進電機201，激光發射管304，風扇352；設有缺料報警指示燈058，激光工作指示燈059，報警蜂鳴器060；軟件調整激光功率，調整旋轉筒步進電機201的轉速，調整推料步進電機251的轉速(控制推料速度)，來調整激光切口的深淺。

本機器工作全過程；料斗001內的堅果，經攪籠011的攪動，下落到進料筒025內，并成縱向排列裝滿下料筒025；進料凸輪170轉動，帶動填料搖臂103擺動，帶動填料驅動軸104上的填料驅動彈簧105壓縮，進料筒025內的堅果下落一個到下料口108的底部。

進料凸輪170轉過最高點后，填料搖臂103回位，在填料驅動彈簧105反彈力的作用下，填料驅動軸104將下料口108底部的一個堅果，打入填料筒114內，如此工作，打入8個堅果后，填料筒114被裝滿。

此后，間歇凸輪169和旋轉驅動齒輪164同時轉動到位：間歇凸輪169轉動到凸臺位置，間歇凸輪169頂住填料搖臂103，填料驅動搖臂103不能回位，填料停止；旋轉驅動齒輪164和撥盤齒輪185嚙合，經撥盤軸183，同步帶動撥盤186，撥盤186和槽輪188嚙合，經槽輪軸184，同步帶動槽輪齒輪187，槽輪齒輪187和旋轉料輪齒輪113嚙合，經旋轉料輪軸107，同步帶動旋轉料輪101轉動，旋轉料輪101開始轉動，轉動45度后，撥盤186和槽輪188分離，旋轉料輪101停止轉動。

下料口108與下一個填料筒114口對齊，間歇凸輪169轉過凸臺位置，填料搖臂103不被間歇凸輪169頂住，又可回位工作，將堅果打入填料筒114內。當旋轉料輪101的填料筒114口與推料軸258軸向對齊時，旋轉料輪101處于停轉狀態，推料步進電機251工作，推料滑臺256帶動推料軸258，將推料軸258前端填料筒114內的堅果向前推移。

被推料軸258推動的堅果，穿過由旋轉筒驅動步進電機201帶動的前旋轉筒209時，堅果開始與前旋轉筒209同步旋轉；當推料軸258推動旋轉的堅果經過激光束時，激光射到堅果上，對堅果的堅硬表皮進行灼燒，在堅果表皮產生螺紋狀的燒痕開裂；產生的煙霧，由風扇352抽吸，經排煙盒351從排煙口005排出。推料軸258到達激光射入孔位置，馬上返回，準備下一次推料。被推料軸258推動的堅果，穿過不旋轉的前旋轉筒209和后旋轉筒210時，只對堅果進行開口。