[發明專利]一種鮮食玉米穗定向分選排序上料系統及其定向分選排序方法

有效

• 申請號: 201310023214.6
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103934206A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 秦政坤;王國峰;于躍
• 申請（專利權）人: 吉林師范大學
• 主分類號: B07C5/00
• 分類號: B07C5/00;B07C5/02;B07C5/36
• 代理公司: 吉林省長春市新時代專利商標代理有限公司 22204
• 代理人: 石岱

技術領域

本發明涉及一種定向分選自動排序上料系統，特別是一種鮮食玉米穗定向排序上料系統及其定向分選排序方法。

背景技術

近年來，鮮食玉米種植、加工行業的蓬勃發展，對推動三農經濟的發展起到巨大作用，成為農民增收致富的新手段。鮮食玉米種植、加工行業的蓬勃發展，促進了對鮮食玉米加工設備的進一步需求，而現有的鮮食玉米加工設備存在很多的缺點和不足，具體表現在：自動化程度低、加工質量差、生產效率低、功能單一等眾多問題，制約了鮮食玉米加工企業的生產，因此，研制新型鮮食玉米自動化加工生產設備，實現鮮食玉米食品的自動化生產，降低企業運行成本，增強企業競爭力，增加企業生產經濟效益，滿足農業發展需求，推動農業經濟的快速發展，是非常有必要的。

目前，鮮食玉米食品主要有鮮食玉米穗、玉米粒（罐頭）、玉米粥（玉米漿）以及其它玉米作為輔料的食品比如玉米香腸等，但對于鮮食玉米食品的加工，首要核心任務就是剝皮，對于玉米剝皮工藝，國內外基本都采用如下四種工藝方式：①鮮食玉米—采收—手工剝皮或者剝皮機剝皮，②鮮食玉米—采收—蒸汽枯萎—剝皮機剝皮，③鮮食玉米—采收—熱燙—剝皮機剝皮，④鮮食玉米—采收—切根—剝皮機剝皮。

其中：第一種加工方式，將采收的玉米不經過任何預處理，直接手工剝皮或放入剝皮輥上進行剝皮，手工剝皮效率太低，人工成本高，現在基本不采用該方法，對于直接采用剝皮機進行鮮食玉米剝皮，由于苞葉包裹較緊，對于普通成熟玉米（苞葉干燥松散）和有劍葉的鮮食玉米，能夠起到一定的剝皮作用，而對于無劍葉的鮮食玉米，剝皮過程中由于剝皮輥很難將苞葉通過摩擦力方式使其松散，而且苞葉均與根部相連接，導致剝皮效果較差，即使剝皮之后還需要進行人工切根，效率低，生產成本高。所以該種方式主要用于成熟玉米的剝皮生產，而對于鮮食玉米加工現在很少使用。

第二、三種加工方式，鮮食玉米在剝皮前采用熱水或蒸汽對玉米進行預處理，通過采取將玉米苞葉層之間滲入熱水及蒸汽的方式，使苞葉枯萎、松弛，因而減少苞葉之間的附著力，以有利于后續剝皮機中剝皮輥夾持苞葉，并層層剝掉苞葉。該兩種方式，剝皮效果較好，適用于大規模玉米剝皮生產，但是，現有設備，都需要蒸汽枯萎、熱燙設備、上料設備等輔助設備，設備較多，整體尺寸、結構較大，占地面積大，需要的工人多，采購和使用成本較高。

第四種加工方式，首先對鮮食玉米進行切根（或切根、切頭的加工方式），將苞葉與玉米果穗之間連接部位切除，以減少苞葉之間的連接緊密程度，再采用剝皮機進行剝皮，該種方式，剝皮效果較好，而且剝皮過程中對籽粒損傷小，雖然該加工方式具有加工工藝優良，使用成本低且適于實現鮮食玉米產品的自動化生產的優點，但是，該種剝皮方式目前受到玉米穗上料方向性的制約，只有在鮮食玉米頭尾方向一致的情況下，才能實現切根切頭的自動化加工，雖然，加工過程也可以采用手工方式（專利201010504009.8）進行定向排序上料或振動上料方式進行定向排序上料，但是這兩種上料方式的上料速度較慢和工作效率較低，不適用于高速自動化生產，吉林大學崔相德設計研制了一種玉米果穗順向裝置，該玉米果穗順向裝置主要由兩條皮帶和一個擺桿機構三大部分構成，其中擺桿機構是玉米果穗實現順向的核心組成部分。當玉米果穗的小徑端在前時，玉米果穗小徑端插入擺桿孔，擺桿在玉米果穗的作用下擺動，玉米果穗的小徑端隨擺桿一起運動，當擺桿擺動到一定角度時，玉米果穗會脫離皮帶，玉米果穗大徑在重力的作用和擺桿的作用下向下墜落，玉米果穗實現翻轉，變為大徑在前傳送。該裝置雖然能夠通過機械擺桿機構實現玉米大徑端在前傳送的自動定向排序，但是受到機構本身的限制，擺桿僅依靠自身重力和與玉米的相互作用實現玉米果穗翻轉的不能進行控制，受到生產速度的制約，同時，經檢測該種果穗換向方式，合格率能達到70%，不能滿足自動化生產要求，也不具備不合格玉米的自動分選功能。

隨著鮮食玉米的現代工業化生產需要，對玉米直徑公差與長度公差尺寸都有較高要求，也需要對采用切根（或切根、切頭的加工方式）控制鮮食玉米尺寸，并且，現有鮮食玉米產品加工設備雖然能對鮮食玉米穗進行初步直徑測量，但是，測量精度低，而且不具備長度方向測量功能，不利于提高鮮食玉米測量精度，實現鮮食玉米的在線精選，是目前急需解決的問題。

目前，也有將熱燙、切根兩種方式聯合使用的玉米剝皮預處理工序，效果很好，但是也大大增加了設備投入和使用、維護成本，而且還需要很多工作人員，輔助設備進行生產，導致生產成本居高不下，增加了企業負擔。因此，進一步對切根（切頭）預剝皮工序進行改良，提高其使用效果，適應產品加工需求，是未來鮮食玉米剝皮加工的發展方向。