一种巴戟天抽木心机械装置和方法与流程

1.本发明属于机械领域，具体涉及一种巴戟天抽木心机械装置和方法。


背景技术：

2.巴戟天(中药名)为茜草科植物巴戟天的干燥根，具有补肾阳，强筋骨，祛风湿之功效。巴戟天的肉质根是巴戟天的主要入药部分，但巴戟天肉质根中心长有一根强韧的木心，而木心含有毒素，不可入药，需要对巴戟天的根部进行去木心。专利cn113509383a公开了一种用于药材抽芯的生产线；但是，其机械结构较大且复杂，制造成本高，不利于推广和使用。专利cn 114699450 a公开了一种巴戟天抽芯机、cn 217245642 u公开了一种简易型巴戟天抽芯装置，但是均存在以下问题：(1)装置零件较多，制造成本较大，这也使得后期的维修工作增大，机械故障率增高；(2)进行抽木心时的步骤较多，这会导致机械进行巴戟天抽木心时的效率降低，而且步骤增多，使得机械调试时增加其错误率与复杂性，这也降低了机械装置在工厂与小作坊的推广积极性。因此，研发一种机械结构简明且制造成本较低、抽芯步骤较少的巴戟天抽木心机械装置是本领域迫切需要解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种巴戟天抽木心装置和方法，机械结构简明，制造成本较低，抽芯步骤较少，特别适用于巴戟天抽木心加工。
4.本发明的目的通过下述技术方案实现：
5.一种巴戟天抽木心机械装置，包括：机架、上刀片部件、下刀片部件、夹持部件；上刀片部件、下刀片部件和夹持部件均安装在支架上；上刀片部件在支架上进行上下滑动，夹持部件在支架上进行前后滑后；下刀片部件、上刀片部件与夹持部件相配合，上刀片部件中的上刀片用于切入巴戟天肉根，下刀片部件中的左、右下刀片用于通过左右反向移动来露出巴戟天木心，夹持部件的夹手用于夹持露出的巴戟天木心。
6.机架1的前方固定连接有上下滑动实体圆柱15，作为上刀片部件的上下运动的导轨；机架1的中部固定连接有左右移动实体圆柱19，作为下刀片部件的左右运动的导轨；机架1的侧面固定连接有凹形滑槽12，作为夹持部件的前后运动的导轨；机架1的后部固定有滑板焊接架13，用于固定肉质根滑板2。
7.所述下刀片部件包括左下刀片6、右下刀片7、正反牙螺杆11；左右移动实体圆柱19穿过左右下刀片，正反牙螺杆11穿过左右下刀片，步进电机9用于控制正反牙螺杆11的转动，从而控制左下刀片6、右下刀片7在左右移动实体圆柱19上进行反向移动。
8.所述上刀片部件包括左上刀片4、右上刀片5、四方形固连滑杆40；四方形固连滑杆40套接在上下滑动实体圆柱15上，四方形丝杆螺母24与四方形固连滑杆40固定连接，丝杆30与四方形丝杆螺母24配合，步进电机8用于控制丝杆30的转动，从而带动四方形固接滑杆40在上下滑动实体圆柱15上做上下运动；上刀片滑轨圆柱23穿过左右上刀片，左上刀片4、右上刀片5沿着滑轨圆柱23移动；四方形固连滑杆40的中部设有复位弹簧固定柱35，左上刀
片4与固定柱35之间连接有左复位弹簧22，右上刀片5与固定柱35之间连接有右复位弹簧21。
9.所述夹持部件包括夹手26、凹形滑架20；凹形滑架20与凹形滑槽12相配合且凹形滑架20的两端卡在凹形滑槽12的凹槽中，气缸25用于控制夹手26的张合，气缸夹手3(即气缸与夹手构成的组件)安装在凹形滑架20上，丝杆螺母14安装在凹形滑架20上，丝杆27与丝杆螺母14相配合，步进电机10控制丝杆27转动，凹形滑槽12作为导轨，从而带动凹形滑架20在凹形滑槽12内进行前后运动。
10.上刀片5上的刀刃43与下刀片7上的刀刃收口42相配合，上刀片的上方固定有限位挡块17，当刀刃43插入刀刃收口42时，限位挡块17用于限制刀刃43插入的深度；下刀片的上方固定有延伸架41，用于增大巴戟天的放置面积，使其放置后不易掉落。
11.一种巴戟天抽木心方法，包括下述步骤：
12.(1)放置未抽木心的巴戟天肉根在延伸架41上，启动步进电机8驱动丝杆30转动，带动四方形固连滑杆40向下滑动，使得上刀片的刀刃43插入下刀片的刀刃收口42，当刀刃收口42的顶端碰到下刀片的限位挡板时，步进电机8停止运行，此时刀刃43切入巴戟天肉根一定距离，由于巴戟天肉质质地较软，而巴戟天的木心较硬，所以巴戟天的木心不会被切断且位于缝隙孔45中；
13.(2)启动步进电机9驱动正反牙螺杆11转动；左下刀片6、右下刀片7分别向左右开始移动，移动一定距离后，露出巴戟天的木心，则步进电机9停止运行；然后启动步进电机10，丝杆27与四方形丝杆螺母14配合，凹形滑架20向前移，移动一定距离后，步进电机10停止运行；启动气缸25，带动夹手26夹持住巴戟天的木心；再启动步进电机9，左下刀片6、右下刀片7继续分别向左右移动，直至巴戟天木心完全露出，此时抽木心后的两段巴戟天肉质根掉下，顺着肉质根滑板2滑下；驱动气缸25打开夹手26，使夹持的巴戟天木心掉落。
14.本发明与现有技术相比具有如下优点和效果：
15.(1)本发明的装置利用了巴戟天的特性，在巴戟天烘干六七成水分达到最好抽木心的状态时进行操作，此时巴戟天的肉质比较软，而巴戟天的木心韧度够高，不易断裂。当上刀片的刀刃43插入下刀片的刀刃收口42一段距离之后，由于限位挡块17的限制，刀刃43切入了巴戟天的肉质根一段距离但又没切到木心，而且刀刃43与刀刃收口42所留下的缝隙孔45略微比巴戟天的木心直径大一点。由于刀刃43的一部分嵌入在巴戟天肉中，可利用刀刃43移动，对巴戟天进行抽拔。本装置略微斜的刀刃收口42，能更方便未抽木心巴戟天的放置。因此，本发明可以省略压紧巴戟天的机械结构，既节省机械生产成本，也简化机械结构。
16.(2)本发明的装置在四方形固连滑杆40上加上复位弹簧固定柱35，使得左上刀片4、右上刀片5能通过左复位弹簧21、右复位弹簧22在不借助步进电机的驱动情况下进行复位，既省略了抽木心过程的步骤，也简化机械结构，降低机械成本。
17.(3)本发明的装置，机械结构较为简明，简单，方便后期的维修，而且减少了步骤，提高效率，减少成本，有利于本发明的推广。
附图说明
18.图1为巴戟天抽木心机械装置的机架结构示意图。
19.图2为巴戟天抽木心机械装置的整体结构示意图。
20.图3为上下刀片预工作状态的结构示意图。
21.图4为夹持部件的结构示意图。
22.图5为上下刀片配合时的结构示意图。
23.图6为上下刀片工作时的结构示意图。
24.图7为上下刀片左右移动后的结构示意图。
25.图8为双上刀片在四方形固连滑杆上的静止结构示意图。
26.图9为四方形固连滑杆的结构示意图。
27.图10为上刀片的结构示意图。
28.图11为下上刀片的结构示意图。
29.1、机架；2、收集肉质根滑板；3、气缸夹手；4、左上刀片；5、右上刀片；6、左下刀片；7、右下刀片；8、步进电机；9、步进电机；10、步进电机；11、正反牙螺杆；12、凹形滑槽；13、滑板焊接架；14、丝杆螺母座；15、上下滑动实体圆柱；16、挂孔；17、限位挡块；18、滑孔；19、左右移动实体圆柱；20、凹形滑架；21、左复位弹簧；22、右复位弹簧；23、上刀片滑轨圆柱；24、四方形丝杆螺母座；25、气缸；26、夹手；27、丝杆；28、步进电机固定板；29、丝杆下底座；30、丝杆；31、步进电机固定板；32、丝杆下底座；33、丝杆下底座；34、步进电机固定板；35、复位弹簧固定柱；36、挂孔；37、圆柱滑孔；38、滑孔；39、丝杆螺母孔；40、四方形固连滑杆；41、延伸架；42、刀刃收口；43、刀刃；44、凹槽；45、缝隙孔。
具体实施方式
30.为了便于理解本发明，下面将结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但是，不以任何形式限制本发明。应该指出的是，对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，本发明还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
31.实施例1
32.如图1、图2所示，机架1由欧标铝型材进行固定连接所成，凹形滑槽12与机架1固定连接，用于凹形滑架20做前后反复运动的导轨。滑板焊接架13焊接在机架1上，用于固定肉质根滑板2。机械装置进行抽木心后，处理好的两段肉质根会顺着滑板焊接架13滑下而到达一个集中收集处。上下滑动实体圆柱15同时与机架1固定连接，作为圆柱滑孔37的滑轨，用于四方形固连滑杆40的上下运动的导轨。左右移动实体圆柱19与机架1固定连接，作为下刀片滑孔38的滑轨，用于左下刀片6、右下刀片7的左右运动的导轨。
33.如图3、图11所示，所述下刀片部件包括左下刀片6、右下刀片7、正反牙螺杆11；步进电机固定板34通过螺钉与机架1进行连接，步进电机9固定在步进电机固定板34上，下刀片滑孔38被左右移动实体圆柱19穿过。正反牙螺杆11与下刀片丝杆螺母孔39配合，通过步进电机9控制正反牙螺杆11的转动，来控制左下刀片6向左移动同时右下刀片7向右移动。丝杆下底座33与机架1通过螺钉进行连接，用于固定正反牙螺杆11，确保安全。
34.如图8、图9、图10所示，上刀片部件包括左上刀片4、右上刀片5、四方形固连滑杆40；四方形固连滑杆40套接在上下滑动实体圆柱15上，四方形丝杆螺母24与四方形固连滑杆40固定连接，丝杆30与四方形丝杆螺母24配合，步进电机8用于控制丝杆30的转动，从而带动四方形固接滑杆40在上下滑动实体圆柱15上做上下运动；上刀片滑轨圆柱23穿过左右
上刀片的滑孔18，左上刀片4、右上刀片5沿着滑轨圆柱23移动；四方形固连滑杆40的中部设有复位弹簧固定柱35，左上刀片4与固定柱35之间连接有左复位弹簧22，右上刀片5与固定柱35之间连接有右复位弹簧21。右复位弹簧21的一端固定在复位弹簧固定柱35的挂孔36上，另一边端固定在右上刀片5的挂孔16上。复位弹簧固定柱35嵌入刀片的槽口44中。步进电机固定板31通过螺钉与机架1进行连接，步进电机8固定在步进电机固定板31上。杆下底座32与机架1通过螺钉进行连接，用于固定丝杆30，确保安全。
35.如图4所示，夹持部件包括夹手26、凹形滑架20；凹形滑架20与凹形滑槽12相配合且凹形滑架20的两端卡在凹形滑槽12的凹槽中，气缸夹手3是由气缸25与夹手26组成的组件，气缸夹手3安装在凹形滑架20上，丝杆螺母14焊接在凹形滑架20上，丝杆27与丝杆螺母14相配合，步进电机10控制丝杆27转动，凹形滑槽12作为导轨，凹形滑架20可在凹形滑槽12内进行前后运动。步进电机固定板28与机架1通过螺钉连接，步进电机10固定在步进电机固定板28上，丝杆27与四方形丝杆螺母14配合，丝杆下底座29与机架1通过螺钉进行连接，用于固定丝杆27，确保安全。
36.如图5所示，上刀片5上的刀刃43与右刀片7上的刀刃收口42配合，当刀刃43插入刀刃收口42到一定距离之后，由于限位挡块17的作用，限制了刀刃43插入的深度，规范了刀刃43插入的一定深度。而右下刀片7上的延伸架41可以增大巴戟天的放置面积，使其放置后不易掉落。
37.操作时，如图6、图7所示，首先，放置未抽木心的巴戟天肉根在延伸架41上，启动步进电机8使得丝杆30转动，丝杆30与四方形丝杆螺母24配合，带动四方形固连滑杆40下滑一定的距离。上刀片的刀刃43向下并插入下刀片的刀刃收口42，插入一定距离之后，当刀刃收口42的顶端碰到上刀片的限位挡块时，步进电机8停止运行，此时刀刃43切入巴戟天肉根一定的距离，由于巴戟天肉质质地较软，而巴戟天的木心较硬所以巴戟天的木心不会被切断。木心此时位于缝隙孔45中。
38.然后，启动步进电机9使得正反牙螺杆11转动。左下刀片6、右下刀片7分别向左右开始移动，移动一段距离之后，步进电机9停止运行。驱动气缸25打开夹手26，避免前进时撞到四方形固连滑杆40的上刀片滑轨圆柱23，再启动步进电机10，丝杆27与四方形丝杆螺母14配合，凹形滑架20向前移，移动一定的距离之后，步进电机10停止运行。启动气缸25，带动夹手26夹持住露出来的巴戟天木心。再启动步进电机9，正反牙螺杆11带动左下刀片6、右下刀片7分别向左右移动，直至巴戟天木心完全露出，此时抽木心后的两段巴戟天肉质根掉下，顺着肉质根滑板2滑下，到集中收集处。
39.接着，驱动气缸25打开夹手26，使其夹持的巴戟天木心掉落，启动步进电机10，丝杆27带动凹形滑架20向后移动一段距离。启动步进电机9，正反牙螺杆11带动左下刀片6，右下刀片7分别向中间靠拢并且贴合，此时步进电机9停止运行。启动步进电机8，丝杆30带动四方形固连滑杆40向上移动一定距离，由于左复位弹簧21、右复位弹簧22的作用，使得左上刀片4、右上刀片5沿着上刀片滑轨圆柱23向中间靠拢。最后，完成了抽芯的整套流程。
40.可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行局部修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种巴戟天抽木心机械装置，其特征在于包括：机架、上刀片部件、下刀片部件、夹持部件；上刀片部件、下刀片部件和夹持部件均安装在支架上；上刀片部件在支架上进行上下滑动，夹持部件在支架上进行前后滑后；下刀片部件、上刀片部件与夹持部件相配合，上刀片部件中的上刀片用于切入巴戟天肉根，下刀片部件中的左、右下刀片用于通过左右反向移动来露出巴戟天木心，夹持部件的夹手用于夹持露出的巴戟天木心。2.根据权利要求1所述的巴戟天抽木心机械装置，其特征在于：机架的前方固定连接有上下滑动实体圆柱，作为上刀片部件的上下运动的导轨；机架的中部固定连接有左右移动实体圆柱，作为下刀片部件的左右运动的导轨；机架的侧面固定连接有凹形滑槽，作为夹持部件的前后运动的导轨；机架的后部固定有滑板焊接架，用于固定肉质根滑板。3.根据权利要求1所述的巴戟天抽木心机械装置，其特征在于：所述下刀片部件包括左下刀片、右下刀片、正反牙螺杆；左右移动实体圆柱穿过左右下刀片，正反牙螺杆穿过左右下刀片，步进电机用于控制正反牙螺杆的转动，从而控制左下刀片、右下刀片在左右移动实体圆柱上进行反向移动。4.根据权利要求1所述的巴戟天抽木心机械装置，其特征在于：所述上刀片部件包括左上刀片、右上刀片、四方形固连滑杆；四方形固连滑杆套接在上下滑动实体圆柱上，四方形丝杆螺母与四方形固连滑杆固定连接，丝杆与四方形丝杆螺母配合，步进电机用于控制丝杆的转动，从而带动四方形固接滑杆在上下滑动实体圆柱上做上下运动；上刀片滑轨圆柱穿过左右上刀片，左上刀片、右上刀片沿着滑轨圆柱移动；四方形固连滑杆的中部设有复位弹簧固定柱，左上刀片与固定柱之间连接有左复位弹簧，右上刀片与固定柱之间连接有右复位弹簧。5.根据权利要求1所述的巴戟天抽木心机械装置，其特征在于：所述夹持部件包括夹手、凹形滑架；凹形滑架与凹形滑槽相配合且凹形滑架的两端卡在凹形滑槽的凹槽中，气缸用于控制夹手的张合，气缸夹手安装在凹形滑架上，丝杆螺母安装在凹形滑架上，丝杆与丝杆螺母相配合，步进电机控制丝杆转动，凹形滑槽作为导轨，从而带动凹形滑架在凹形滑槽内进行前后运动。6.根据权利要求1所述的巴戟天抽木心机械装置，其特征在于：上刀片上的刀刃与下刀片上的刀刃收口相配合，上刀片的上方固定有限位挡块，当刀刃插入刀刃收口时，限位挡块用于限制刀刃插入的深度。7.根据权利要求1所述的巴戟天抽木心机械装置，其特征在于：下刀片的上方固定有延伸架，用于增大巴戟天的放置面积。8.一种巴戟天抽木心方法，其特征在于：采用权利要求1～7中任一项所述的巴戟天抽木心机械装置，包括下述步骤：(1)放置未抽木心的巴戟天肉根在延伸架上，启动步进电机驱动丝杆转动，带动四方形固连滑杆向下滑动，使得上刀片的刀刃插入下刀片的刀刃收口，当刀刃收口的顶端碰到下刀片的限位挡板时，步进电机停止运行，此时刀刃切入巴戟天肉根一定距离，由于巴戟天肉质质地较软，而巴戟天的木心较硬，所以巴戟天的木心不会被切断且位于缝隙孔中；(2)启动步进电机驱动正反牙螺杆转动；左下刀片、右下刀片分别向左右开始移动，移动一定距离后，露出巴戟天的木心，则步进电机停止运行；然后启动步进电机，丝杆与四方形丝杆螺母配合，凹形滑架向前移，移动一定距离后，步进电机停止运行；启动气缸，带动夹
手夹持住巴戟天的木心；再启动步进电机，左下刀片、右下刀片继续分别向左右移动，直至巴戟天木心完全露出，此时抽木心后的两段巴戟天肉质根掉下，顺着肉质根滑板滑下；驱动气缸打开夹手，使夹持的巴戟天木心掉落。

技术总结
本发明公开了一种巴戟天抽木心装置和方法，包括：机架、上刀片部件、下刀片部件、夹持部件；上刀片部件、下刀片部件和夹持部件均安装在支架上；上刀片部件在支架上进行上下滑动，夹持部件在支架上进行前后滑后；下刀片部件、上刀片部件与夹持部件相配合，上刀片部件中的上刀片用于切入巴戟天肉根，下刀片部件中的左、右下刀片用于通过左右反向移动来露出巴戟天木心，夹持部件的夹手用于夹持露出的巴戟天木心。本发明机械结构简明，制造成本较低，抽芯步骤较少，特别适用于巴戟天抽木心加工。特别适用于巴戟天抽木心加工。特别适用于巴戟天抽木心加工。


技术研发人员：孙振刚 陈立宏 赖艺凡 闫国琦 莫嘉嗣 周锡恩
受保护的技术使用者：岭南现代农业科学与技术广东省实验室茂名分中心
技术研发日：2023.04.18
技术公布日：2023/8/22