[发明专利]一种鲜食玉米穗定向分选排序上料系统及其定向分选排序方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种定向分选自动排序上料系统，特别是一种鲜食玉米穗定向排序上料系统及其定向分选排序方法。

背景技术

近年来，鲜食玉米种植、加工行业的蓬勃发展，对推动三农经济的发展起到巨大作用，成为农民增收致富的新手段。鲜食玉米种植、加工行业的蓬勃发展，促进了对鲜食玉米加工设备的进一步需求，而现有的鲜食玉米加工设备存在很多的缺点和不足，具体表现在：自动化程度低、加工质量差、生产效率低、功能单一等众多问题，制约了鲜食玉米加工企业的生产，因此，研制新型鲜食玉米自动化加工生产设备，实现鲜食玉米食品的自动化生产，降低企业运行成本，增强企业竞争力，增加企业生产经济效益，满足农业发展需求，推动农业经济的快速发展，是非常有必要的。

目前，鲜食玉米食品主要有鲜食玉米穗、玉米粒（罐头）、玉米粥（玉米浆）以及其它玉米作为辅料的食品比如玉米香肠等，但对于鲜食玉米食品的加工，首要核心任务就是剥皮，对于玉米剥皮工艺，国内外基本都采用如下四种工艺方式：①鲜食玉米—采收—手工剥皮或者剥皮机剥皮，②鲜食玉米—采收—蒸汽枯萎—剥皮机剥皮，③鲜食玉米—采收—热烫—剥皮机剥皮，④鲜食玉米—采收—切根—剥皮机剥皮。

其中：第一种加工方式，将采收的玉米不经过任何预处理，直接手工剥皮或放入剥皮辊上进行剥皮，手工剥皮效率太低，人工成本高，现在基本不采用该方法，对于直接采用剥皮机进行鲜食玉米剥皮，由于苞叶包裹较紧，对于普通成熟玉米（苞叶干燥松散）和有剑叶的鲜食玉米，能够起到一定的剥皮作用，而对于无剑叶的鲜食玉米，剥皮过程中由于剥皮辊很难将苞叶通过摩擦力方式使其松散，而且苞叶均与根部相连接，导致剥皮效果较差，即使剥皮之后还需要进行人工切根，效率低，生产成本高。所以该种方式主要用于成熟玉米的剥皮生产，而对于鲜食玉米加工现在很少使用。

第二、三种加工方式，鲜食玉米在剥皮前采用热水或蒸汽对玉米进行预处理，通过采取将玉米苞叶层之间渗入热水及蒸汽的方式，使苞叶枯萎、松弛，因而减少苞叶之间的附着力，以有利于后续剥皮机中剥皮辊夹持苞叶，并层层剥掉苞叶。该两种方式，剥皮效果较好，适用于大规模玉米剥皮生产，但是，现有设备，都需要蒸汽枯萎、热烫设备、上料设备等辅助设备，设备较多，整体尺寸、结构较大，占地面积大，需要的工人多，采购和使用成本较高。

第四种加工方式，首先对鲜食玉米进行切根（或切根、切头的加工方式），将苞叶与玉米果穗之间连接部位切除，以减少苞叶之间的连接紧密程度，再采用剥皮机进行剥皮，该种方式，剥皮效果较好，而且剥皮过程中对籽粒损伤小，虽然该加工方式具有加工工艺优良，使用成本低且适于实现鲜食玉米产品的自动化生产的优点，但是，该种剥皮方式目前受到玉米穗上料方向性的制约，只有在鲜食玉米头尾方向一致的情况下，才能实现切根切头的自动化加工，虽然，加工过程也可以采用手工方式（专利201010504009.8）进行定向排序上料或振动上料方式进行定向排序上料，但是这两种上料方式的上料速度较慢和工作效率较低，不适用于高速自动化生产，吉林大学崔相德设计研制了一种玉米果穗顺向装置，该玉米果穗顺向装置主要由两条皮带和一个摆杆机构三大部分构成，其中摆杆机构是玉米果穗实现顺向的核心组成部分。当玉米果穗的小径端在前时，玉米果穗小径端插入摆杆孔，摆杆在玉米果穗的作用下摆动，玉米果穗的小径端随摆杆一起运动，当摆杆摆动到一定角度时，玉米果穗会脱离皮带，玉米果穗大径在重力的作用和摆杆的作用下向下坠落，玉米果穗实现翻转，变为大径在前传送。该装置虽然能够通过机械摆杆机构实现玉米大径端在前传送的自动定向排序，但是受到机构本身的限制，摆杆仅依靠自身重力和与玉米的相互作用实现玉米果穗翻转的不能进行控制，受到生产速度的制约，同时，经检测该种果穗换向方式，合格率能达到70%，不能满足自动化生产要求，也不具备不合格玉米的自动分选功能。

随着鲜食玉米的现代工业化生产需要，对玉米直径公差与长度公差尺寸都有较高要求，也需要对采用切根（或切根、切头的加工方式）控制鲜食玉米尺寸，并且，现有鲜食玉米产品加工设备虽然能对鲜食玉米穗进行初步直径测量，但是，测量精度低，而且不具备长度方向测量功能，不利于提高鲜食玉米测量精度，实现鲜食玉米的在线精选，是目前急需解决的问题。

目前，也有将热烫、切根两种方式联合使用的玉米剥皮预处理工序，效果很好，但是也大大增加了设备投入和使用、维护成本，而且还需要很多工作人员，辅助设备进行生产，导致生产成本居高不下，增加了企业负担。因此，进一步对切根（切头）预剥皮工序进行改良，提高其使用效果，适应产品加工需求，是未来鲜食玉米剥皮加工的发展方向。