丝杆螺旋推送式菠萝果眼自动切除机技术领域
本发明属于农副产品机械领域，具体涉及一种丝杆螺旋推送式菠萝果眼
自动切除机。
背景技术
根据联合国粮农组织目前公布的一份研究报告显示，全世界销售量的热
带水果中菠萝排名第二，销售量为1500万吨(其中中国大陆为40万吨)。
如此庞大的数据，无论是国内市场还是国外市场，它的前景都是相当广阔的。
菠萝是人们普遍喜爱的一种热带水果，美味的菠萝不仅有清热解暑、生津止
渴等功效，可用于伤暑、身热烦渴、腹中痞闷、消化不良、小便不利、头昏
眼花等症，而且还可以减肥，对身体健康有着不同的功效，如美容、清理肠
胃等，因而深受人们喜爱。
菠萝虽好吃，但皮难削。由于菠萝的皮为花苞片状的硬皮，并呈现螺旋
状的排列，而且每个花苞片上面都有一个较深的“果眼”或“黑芯”。通常，
人们在家中自己亲手削菠萝较为不便，而在水果店中，大多采用手工削菠萝
皮，通常是先用锋利的水果刀削去菠萝上的全部花苞片硬皮，然后再是利用
特制的V型刀沿着菠萝花苞片和“果眼”排列的螺旋方向挖出一条深“沟”，
连皮带“眼”一块去掉，需逐条螺旋线方向挖“沟”才能完成，这样削一个
菠萝费时较多，若是在菠萝旺季，水果店常常需要分配多人来一起削菠萝，
而顾客常也需要排队等待。所以手工削皮不仅费时费力，同时也不安全，不
卫生，而且对菠萝果肉的浪费也较大。
经过调查，发现如今基本没有一种削皮机适合削菠萝果眼，市面所有的
削皮机对菠萝果肉的浪费量甚大。因此，设计一台电动式菠萝削皮机，不仅
能够削去菠萝的硬皮，同时可以沿螺旋线方向削去菠萝的“果眼”，这样可
以满足家庭、酒店、水果店或果贩使用，给人们在削菠萝皮上带来方便，可
以省时省力。
发明内容
本发明的目的是根据菠萝果眼有规律的八线螺纹排列，提出一种丝杆螺
旋推送式菠萝果眼自动切除机，以满足市场需求，减少相关人力、物力的投
入，填补目前市场削菠萝果眼切除机的空白。
本发明的技术方案是：
本发明包括机架、控制器、丝杆传动组件、上顶针部件、下顶针部件、
直型刀部件、V型刀传动组件和V型刀部件；所述的丝杆传动组件包括滑键、
轴套、丝杆步进电机、光杆、丝杆、丝杆螺母和轴套；所述的轴套通过轴承
支承在机架的机架底板上，并由丝杆步进电机驱动；所述的光杆固定在丝杆
的底端；所述的滑键与光杆紧配合，并与轴套间隙配合构成滑动副；所述的
丝杆螺母固定在机架中板上，并与丝杆构成螺旋副；所述的下顶针部件固定
在丝杆顶端；所述的上顶针部件通过直线轴承支承在机架的机架顶板上；下
顶针部件和上顶针部件相对的端部均设有顶针；所述的直型刀部件固定在机
架上；所述的V型刀传动组件包括V型刀步进电机、联轴器、横轴、同步带
轮和同步带；所述的横轴通过轴承支承在机架上；所述的V型刀步进电机与
横轴通过联轴器连接；所述的V型刀部件包括滑块模组、固定块和V型刀；
固定在横轴上的同步带轮与固定在滑块模组上的同步带轮通过同步带连接，
并将动力由滑块模组传给固定块；所述V型刀的刀柄与固定块通过紧定螺钉
连接；V型刀初始位置时与直型刀在竖直方向上的间距大于菠萝的高度；所述
的控制器安装在机架上，控制丝杆步进电机和V型刀步进电机。
所述丝杆步进电机的输出轴与传动轴通过联轴器连接；主动锥齿轮固定
在传动轴上，并与从动锥齿轮啮合；所述的从动锥齿轮与轴套固定。
所述的直型刀部件包括直型刀连接板、固定块和直型刀；所述的直型刀
连接板与机架通过螺栓连接；所述的固定块与直型刀连接板通过螺栓连接；
所述直型刀的刀柄通过紧定螺钉与固定块连接。
所述的滑块模组包括滑道、滑块和带传送机构；所述的带传送机构由固
定在滑块模组上的同步带轮带动；所述的滑块与带传送机构的传送带固定，
并与滑道构成滑动副；V型刀部件的固定块与滑块通过螺栓连接。
所述V型刀的V型槽的槽口两侧均为刀刃。
所述主动锥齿轮和从动锥齿轮的传动比为1:3。
所述下顶针部件的顶针有三根；三根顶针沿直径为40mm的圆周分布；下
顶针部件上设有果眼对准线。
本发明的有益效果：
本发明设计了一种既可以削去菠萝外皮，又可以同时削掉菠萝表面菠萝
果眼的丝杆螺旋推送式菠萝果眼自动切除机，操作方便，结构简单，提高了
生产效率，并且安全性高，不会对操作人员造成任何伤害，适合于不同年龄
段人群的使用；削皮去果眼的成功率高，相比以往的菠萝削皮机与人工削菠
萝，较大程度上减少了削皮去果眼过程中菠萝的浪费；直型刀和V型刀都可
以进行手动调整，适应不同批次规格菠萝直径的变化；采用步进电机控制滑
块模组的方式带动V型刀直线运动，则可通过控制器控制步进电机来任意调
节V型刀进给速度，同时采用丝杆螺旋运动，两者的合成运动以满足菠萝果
眼的大螺距和不同批次规格菠萝螺距的变化；对于菠萝的8条果眼，步进电
机控制V型刀的进给以调节V型刀位置，使得V型刀对准菠萝不同位置的果
眼。
附图说明
图1是本发明的整体结构立体图；
图2是本发明的整体结构侧视图；
图3是本发明中V型刀部件的结构立体图；
图4是本发明中直型刀部件的结构立体图。
图中：1、机架，2、控制器，3、光杆，4、滑键，5、传动轴，6、联轴
器，7、丝杆步进电机，8、V型刀步进电机，9、从动锥齿轮，10、轴套，11、
主动锥齿轮，12、横轴，13、同步带，14、丝杆螺母，15、下顶针部件，16、
丝杆，17、直型刀连接板，18、上顶针部件，19、机架底板，20、机架中板，
21、机架顶板，22、同步带轮，23、固定块，24、直型刀，25、V型刀部件，
26、直线轴承，27、滑块模组，28、V型刀，29、菠萝，30、丝杆传动组件，
31、V型刀传动组件，32、直型刀部件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
参见图1、2、3和4，丝杆螺旋推送式菠萝果眼自动切除机，包括机架1、
控制器2、丝杆传动组件30、上顶针部件18、下顶针部件15、直型刀部件32、
V型刀传动组件31和V型刀部件25；丝杆传动组件30包括滑键4、轴套10、
传动轴5、主动锥齿轮11、从动锥齿轮9、丝杆步进电机7、联轴器6、光杆
3、丝杆16、丝杆螺母14和轴套10；传动轴5通过轴承支承在机架1上；丝
杆步进电机7的输出轴通过联轴器6与传动轴5连接；主动锥齿轮11固定在
传动轴5上，并与从动锥齿轮9啮合；从动锥齿轮9与轴套10固定；轴套10
通过轴承支承在机架的机架底板19上；光杆3固定在丝杆16的底端；滑键4
与光杆3紧配合，并与轴套10间隙配合构成滑动副；丝杆螺母14固定在机
架中板20上，并与丝杆16构成螺旋副；下顶针部件15固定在丝杆16顶端；
上顶针部件18通过直线轴承26支承在机架的机架顶板21上；下顶针部件15
和上顶针部件18相对的端部均设有顶针；直型刀部件32固定在机架1上；V
型刀传动组件31包括V型刀步进电机8、联轴器6、横轴12、同步带轮22和
同步带13；横轴12通过轴承支承在机架1上；V型刀步进电机8与横轴12
通过联轴器6连接；V型刀部件25包括滑块模组27、固定块23和V型刀28；
固定在横轴上的同步带轮22与固定在滑块模组27上的同步带轮22通过同步
带13连接，并将动力由滑块模组27传给固定块23；V型刀28的刀柄与固定
块23通过紧定螺钉连接，V型刀28的V型槽的槽口两侧均为刀刃；V型刀28
初始位置时与直型刀24在竖直方向上的间距大于菠萝的高度；控制器2安装
在机架上，控制丝杆步进电机7和V型刀步进电机8。
参见图4，直型刀部件32包括直型刀连接板17、固定块23和直型刀24；
直型刀连接板17与机架1通过螺栓连接；固定块23与直型刀连接板1通过
螺栓连接；直型刀24的刀柄通过紧定螺钉与固定块23连接，且松动紧定螺
钉后直型刀24可以旋转任意角度。
参见图1和3，滑块模组27包括滑道、滑块和带传送机构；带传送机构
由固定在滑块模组27上的同步带轮22带动；滑块与带传送机构的传送带固
定，并与滑道构成滑动副；V型刀部件25的固定块23与滑块通过螺栓连接；
V型刀28的刀柄与V型刀部件25的固定块23通过紧定螺钉连接，且松动紧
定螺钉后V型刀28可以旋转任意角度；V型刀28的V型槽的槽口两侧均为刀
刃。
下顶针部件15的顶针有三根；三根顶针沿直径为40mm的圆周分布；下
顶针部件15上设有果眼对准线。
该丝杆螺旋推送式菠萝果眼自动切除机的工作原理是：
参见图1和2，首先菠萝是经过分级的，对于同一批次规格的菠萝，刀具
和电机只需要调整一次，刀具和电机调整好之后，将菠萝放置在下顶针部件
和上顶针部件之间，并使菠萝的一条果眼对准下顶针部件的果眼对准线，并
松动紧定螺钉手动调整V型刀的角度后拧紧，使得菠萝螺旋上升过程中V型
刀始终能对准将要切除的果眼，然后通过控制器启动丝杆步进电机，丝杆步
进电机通过传动轴、主动锥齿轮和从动锥齿轮带动轴套转动，轴套再带动光
杆转动，丝杆则跟着光杆一起转动，由于轴套和丝杆螺母上下方向不动，则
丝杆沿着上下方向做螺旋运动，此时固定在丝杆上端的下顶针部件、菠萝和
上顶针部件会同丝杆一起沿着上下方向做螺旋运动。工作时，启动丝杆步进
电机，菠萝先由下向上螺旋运动一个菠萝高度的直线距离，固定在机架上的
直型刀部件可以先削掉菠萝的皮，然后启动V型刀步进电机，此时菠萝向上
螺旋运动同时V型刀部件直线往下运动，两者合成运动的螺距等于菠萝的螺
距，这样V型刀部件削掉菠萝的第一条果眼，随后丝杆步进电机停止，V型
刀步进电机驱动V型刀部件向上运动一个距离H/8停止，H是丝杆的螺距；丝
杆步进电机反转，同时V型刀步进电机驱动V型刀部件向上运动，菠萝由上
向下螺旋运动到初始位置，V型刀部件则可削掉菠萝的第二条果眼。同理，菠
萝和V型刀部件重复同样的动作，则可完成菠萝的八条果眼切削，整个工作
过程，菠萝来回运动四次，V型刀部件向上运动七次，最后该丝杆螺旋推送式
菠萝果眼自动切除机复位。