肖仁鹏马 鑫刘四新樊军庆

（1.海南大学机电学院，海南 儋州 571737；2.海南大学食品学院，海南 海口 570000）

椰子自动剥衣机的设计

肖仁鹏1马 鑫1刘四新2樊军庆1

（1.海南大学机电学院，海南 儋州 571737；2.海南大学食品学院，海南 海口 570000）

设计一种椰子自动剥衣机，使椰子加工生产时的剥衣工序实现自动化，可降低成本，提高生产效率同时减少人员伤残事故的发生。

椰子；剥衣；自动

目前中国椰子加工企业有300家左右，但是大部分企业比较小，未能形成产业化规模化［1］。这300多家椰子加工企业中只有52家是具有一定规模的专业化的椰子综合加工企业。但这52企业也仅仅是在椰子加工的后续工序采用了机械化加工，而前期工序如椰衣的剥离、椰壳的开口等均为人工操作［2］。手工剥除椰衣效率低，危险性大，工人伤手事件不断发生，严重影响到工人的人身安全［3，4］。

因此，国内外相关机构和人员对椰子剥衣机进行研究。已见报道的有利用液压传动系统与电气自动控制系统协调地进行工作［5］；还有基于车床切割机原理的椰子剥衣机，该机器由一个主体剥衣刀，一个臂状的剥衣刀，一个底部的切割刀和一些夹紧机器构成［6］。还有人［3］提出了椰子剥衣机的设计构想，如图1所示。该椰子剥衣机由电动机带动椰子作X轴方向的旋转运动，手动旋转进刀机构滑移平台上的手轮，使高速回转的齿形盘刀向前接触椰子表皮，齿形盘刀与椰子表皮交错轨迹成为垂直正切削平面，如此完成对椰衣的切除。

还有一家公司［7］研究制造了一种椰子剥衣机模型coconut dehusking machine model COM 11，该机器以电力或者柴油机为动力源，通过液压控制装置控制机械剥椰衣手和椰子加工平台完成对各种青、老椰子的加工。

上述椰子剥衣机，尽管可以脱除椰子的青衣，但普遍存在自动化程度不高、操作复杂、剥衣效果不理想等问题，故推广十分困难。

因此设计出高效、安全、自动化程度高、操作方便的椰子剥衣机，是市场急切期盼的。

图1 椰子剥衣机示意图Figure 1 The Shell Machine for Coconut

1 椰子自动剥衣工作原理

椰子自动剥衣机（见图2），设有托盘6，托盘6下设有托盘支架4，托盘支架4与升降螺母3相连，升降螺母3内有升降丝杠5，升降丝杠5由升降伺服电机1通过扭矩传感器2驱动。托盘6的正上方设有切割刀具8，切割刀具8与刀具支架11相连，刀具支架11下部通过铰链与摇杆9相连，刀具支架11上部通过铰链与切割螺母14相连，切割螺母14内有切割丝杠12，切割丝杠12由切割伺服电机13驱动。其中切割刀具8由6把刀组成，其位置布置方式见图3。

工作时将带椰衣的椰子7放在托盘6上，开动升降伺服电机1，经扭矩传感器2驱动升降丝杠5旋转，进而带动升降螺母3、托盘支架4、托盘6上升，将椰子7抬起来，当椰子7碰到切割刀具8时，扭矩传感器2的测量数值突然变大，这时控制升降伺服电机1继续旋转，将椰子7再抬高20 mm左右，使切割刀具8扎入椰衣内，然后控制升降伺服电机1继续旋转，将椰子7继续抬高，同时切割伺服电机13驱动切割丝杠12转动，在切割丝杠12的带动下，使切割螺母14下降，带动刀具支架11下降，使摇杆9绕铰链10转动，带动切割刀具8向外展开，将椰衣剥开，随后，升降伺服电机1、切割伺服电机13反向旋转，使托盘6下降，切割刀具8并拢，恢复到初始位置状态。

图2 椰子自动剥衣机结构简图Figure 2 Structure profile of the automatic coconut husking machine

图3 切割刀具Figure 3 Cutting tools

2 技术参数

该设备配备总动力为2 kW，利用机械与电子自动控制系统协调的进行工作，对各种干、湿椰子的剥衣工作均能胜任。它剥衣干净，每小时可剥衣300多个，完好率在98%以上。

3 结论

该椰子自动剥衣机结构简单，运行稳定可靠。可连续作业，生产效率高。该设备的发明，可以使椰子加工的前期工序——椰子剥衣工序由人工操作变为机器操作，不仅可以大大提高生产效率，为后期工序提供充足的原材料，更重要的是能够保证操作人员的人身安全，减少伤残事故的发生。同时由于前期工序采用了自动化，不仅可以节省大批的劳动力，而且解决了椰子生产企业扩大生产规模的瓶颈问题，为企业扩大生产规模，提高经济效益开辟新的途径。

1 肖红，易美华.椰子的开发利用［J］.海南大学学报（自然科学版），2003，6（2）：183～189.

2 赵松林.椰子综合加工技术［M］.北京：中国农业出版社，2007.

3 陈秀文，谢俊夫，陈和贤.椰子剥壳机构之研制［J］.农业机械学刊，2006，9（3）：23～32.

4 梁栋.椰青加工技术的现状及对策［J］.农业机械，2009（18）：59.

5 曾宪君.BYY型液压式椰子剥衣机［J］.油脂科技，1984（S1）：102～102.

6 黄艳.泰国发明一种剥椰衣机器［J］.世界热带农业信息，2007（12）：27～27.

7 李昌如.国外椰子加工和利用［J］.热带作物研究，1987（1）：78～81.

Design of the automatic coconut husking machine

XIAO Ren－peng1MA Xin1LIU Si－xin2FAN Jun－qing1

（1.Hainan University Electrical and Mechanical College，Danzhou，Hainan571737，China；2.Hainan University food College，Haikou，Hainan570000，China）

Designed an automatic coconut husking machine，making the coconut processing automated，reducing the costs，improving the production efficiency，and reducing the incidents of staff occurred.

coconut；husking；automatic

10.3969／j.issn.1003－5788.2012.01.036

公益性行业（农业）科研专项课题（编号：200903026－6）

肖仁鹏（1989－），男，海南大学在读本科生。E－mail：xiaorenpeng2011＠163.com

樊军庆

2011－08－01