本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及果蔬片穿刺裝置，具體為一種具有仿生結(jié)構(gòu)的果蔬片穿刺裝置。

背景技術(shù)：

果蔬切片后含水量高，不易貯存，損耗嚴(yán)重。因此常采用干燥的方法延長果蔬片的保存期，降低損耗。目前常用的干燥方法包括微波干燥、熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥等，普遍存在著干燥時(shí)間長、能耗消耗大、加工成本高等實(shí)際問題，其主要原因是干燥產(chǎn)品的水分?jǐn)U散速率緩慢。水分?jǐn)U散速率與果蔬物性、干燥溫度、表面特性等因素有關(guān)。對于厚度一定的果蔬片而言，過高的干燥溫度易造成表面皺縮，影響生產(chǎn)品質(zhì)，需要尋求改變果蔬片表面特性的方法。

自然界中，落葉灌木金葉女貞具有氣候適應(yīng)性強(qiáng)、易繁殖、葉期長等特點(diǎn)；金葉女貞的葉脈運(yùn)輸水、無機(jī)鹽和有機(jī)物，葉脈節(jié)點(diǎn)處氣孔分布密集，是植株與外界進(jìn)行氣體和水分交換的主要通道，能有效控制水分蒸騰；中華蜜蜂蜜源采集力強(qiáng)、利用率較高、采蜜期長，是在我國廣泛分布的蜜蜂品種；中華蜜蜂尾針的幾何形狀具有優(yōu)秀的穿刺能力，可以輕易穿透動(dòng)物或人類的組織和表皮。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有果蔬片干燥加工時(shí)存在干燥時(shí)間長且生產(chǎn)品質(zhì)差的問題，提供了一種具有仿生結(jié)構(gòu)的果蔬片穿刺裝置。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種具有仿生結(jié)構(gòu)的果蔬片穿刺裝置，包括下壓提升機(jī)構(gòu)、穿刺壓頭組件、底座；下壓提升機(jī)構(gòu)包括固定在底座上的支架，支架上端連接有端蓋，且支架內(nèi)設(shè)置有與端蓋連接的圓柱狀套筒，圓柱狀套筒內(nèi)設(shè)置有下端伸出其底端、上端伸出端蓋的頂桿，且圓柱狀套筒內(nèi)的頂桿上設(shè)置有與其一體的導(dǎo)向套，頂桿上套有下端緊貼導(dǎo)向套下端面的彈簧，頂桿的頂端連接有把手；穿刺壓頭組件包括與頂桿下端連接的壓頭連接板，壓頭連接板的下端面連接有若干穿刺壓頭，且穿刺壓頭呈落葉灌木金葉女貞葉脈節(jié)點(diǎn)形式分布，每個(gè)穿刺壓頭的形狀為中華蜜蜂尾部刺針狀；底座上連接有位于其上方的分離擋板，且底座和分離擋板上均設(shè)置有與穿刺壓頭上下位置對應(yīng)的導(dǎo)向通孔。

進(jìn)行穿刺作業(yè)時(shí)，將穿刺片放置在底座與分離擋板之間，手握把手下壓帶動(dòng)頂桿在套筒內(nèi)下移，進(jìn)行帶動(dòng)壓頭連接板及穿刺壓頭下移，穿刺壓頭穿過分離擋板和底座的導(dǎo)向通孔，對待加工果蔬片沖孔；沖孔結(jié)束后，松開把手，在彈簧的作用下壓頭連接板及穿刺壓頭上移復(fù)位；已沖孔加工的果蔬片經(jīng)分離擋板與穿刺壓頭分離，完成沖孔過程，克服了現(xiàn)有果蔬片干燥加工時(shí)存在干燥時(shí)間長且生產(chǎn)品質(zhì)差的問題。

壓頭連接板的底面為正方形，邊長為6a(a為正數(shù))mm；穿刺壓頭分布在以壓頭連接板底面中心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立的平面直角坐標(biāo)系中，直角坐標(biāo)系構(gòu)成的第一象限內(nèi)設(shè)置有四個(gè)穿刺壓頭，第一個(gè)穿刺壓頭的軸心在方程上，軸心坐標(biāo)為(2a，1.5a)，第二個(gè)穿刺壓頭的軸心在方程上，軸心坐標(biāo)為(2.5a，0.75a)，第一、二個(gè)穿刺壓頭的軸心坐標(biāo)以直線y＝x對稱的坐標(biāo)(1.5a，2a)和(0.75a，2.5a)為第三、四個(gè)穿刺壓頭的軸心坐標(biāo)；第一象限內(nèi)的穿刺壓頭的軸心坐標(biāo)以x軸對稱，得到第四象限內(nèi)穿刺壓頭的軸心坐標(biāo)(2a，-1.5a)、(1.5a，-2a)、(2.5a，-0.75a)、(0.75a，-2.5a)；第一象限內(nèi)穿刺壓頭的軸心坐標(biāo)以y軸對稱，得到第二象限內(nèi)穿刺壓頭的軸心坐標(biāo)(-2a，1.5a)、(-1.5a，2a)、(-2a，-1.5a)、(-1.5a，-2a)；第四象限內(nèi)穿刺壓頭的軸心坐標(biāo)以y軸對稱，得到第三象限內(nèi)穿刺壓頭的軸心坐標(biāo)(-2.5a，0.75a)、(-0.75a，2.5a)、(-2.5a，-0.75a)、(-0.75a，-2.5a)；直角坐標(biāo)系坐標(biāo)軸上穿刺壓頭的軸心坐標(biāo)為(-2a，0)、(-a，0)、(a，0)、(2a，0)、(0，-2a)、(0，-a)、(0，a)、(0，2a)、(0，0)。

穿刺壓頭是由壓頭本體和連接柄兩部分組成的，壓頭本體軸線所在的截面輪廓曲線方程為f(z)＝b·z^c+e，其中b的取值范圍為-15.16至42.09，c的取值范圍為-0.0731至0.2484，e的取值范圍為-42.09至15.16，z代表壓頭本體的長度，其取值范圍為1至15mm；連接柄為底面半徑為f(z)的最大值、長度為L的圓柱體，L的取值范圍是10至15mm。

穿刺壓頭是由304不銹鋼制成的。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理可靠，構(gòu)建了果蔬片內(nèi)部組織之間的水分運(yùn)移通道，提高果蔬片的干燥效率，進(jìn)而提高了產(chǎn)品的質(zhì)量等級，而且操作過程方便快捷，提高提高了作業(yè)效率，具有結(jié)構(gòu)簡單、加工方便且成本低的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的剖視示意圖；

圖3為圖1中壓頭連接板底面穿刺壓頭的分布示意圖；

圖4為圖1中穿刺壓頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖1中穿刺壓頭的壓頭本體的輪廓曲線圖；

圖6為圖1中穿刺壓頭的壓頭本體和連接柄的輪廓示意圖。

圖中：1-把手，2-端蓋，3-圓柱狀套筒，4-壓頭連接板，5-穿刺壓頭，6-分離擋板，7-導(dǎo)向套，8-支架，9-頂桿，10-彈簧，11-導(dǎo)向通孔，12-底座，13-壓頭本體，14-連接柄。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

壓頭連接板4的底面為正方形，邊長為30mm；穿刺壓頭5分布在以壓頭連接板底面中心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立的平面直角坐標(biāo)系中，直角坐標(biāo)系構(gòu)成的第一象限內(nèi)設(shè)置有四個(gè)穿刺壓頭5，第一個(gè)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)為(10，7.5)，第二個(gè)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)為(12.5，3.75a)，第一、二個(gè)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)以直線y＝x對稱的坐標(biāo)(7.5，10)和(3.75，12.5)為第三、四個(gè)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)；第一象限內(nèi)的穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)以x軸對稱，得到第四象限內(nèi)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)(10，-7.5)、(7.5，-10)、(12.5，-3.75)、(3.75，-12.5)；第一象限內(nèi)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)以y軸對稱，得到第二象限內(nèi)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)(-10，7.5)、(-7.5，10)、(-10，-7.5)、(-7.5，-10)；第四象限內(nèi)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)以y軸對稱，得到第三象限內(nèi)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)(-12.5，3.75)、(-3.75，12.5)、(-12.5，-3.75)、(-3.75，-12.5)；直角坐標(biāo)系坐標(biāo)軸上穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)為(-10，0)、(-5，0)、(5，0)、(10，0)、(0，-10)、(0，-5)、(0，5)、(0，10)、(0，0)。

穿刺壓頭5是由壓頭本體13和連接柄14兩部分組成的，壓頭本體13軸線所在的截面輪廓曲線方程為f(z)＝13.69z^0.08763-13.69，其中b的取值為13.69，c的取值為0.08763，e的取值為-13.69，z代表壓頭本體13的長度，其取值范圍為1至1.63mm；連接柄14為底面半徑為f(1.63)＝0.5989mm、長度為L的圓柱體，L的取值是10mm。適用于蘋果、棗、胡蘿卜等果蔬片的穿刺沖孔。

實(shí)施例2

壓頭連接板4的底面為正方形，邊長為60mm；穿刺壓頭5分布在以壓頭連接板底面中心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立的平面直角坐標(biāo)系中，直角坐標(biāo)系構(gòu)成的第一象限內(nèi)設(shè)置有四個(gè)穿刺壓頭5，第一個(gè)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)為(20，15)，第二個(gè)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)為(25，7.5)，第一、二個(gè)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)以直線y＝x對稱的坐標(biāo)(15，20)和(7.5，25)為第三、四個(gè)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)；第一象限內(nèi)的穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)以x軸對稱，得到第四象限內(nèi)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)(20，-15)、(15，-20)、(25，-7.5)、(7.5，-25)；第一象限內(nèi)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)以y軸對稱，得到第二象限內(nèi)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)(-20，15)、(-15，20)、(-20，-15)、(-15，-20)；第四象限內(nèi)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)以y軸對稱，得到第三象限內(nèi)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)(-25，7.5)、(-7.5，25)、(-25，-7.5)、(-7.5，-25)；直角坐標(biāo)系坐標(biāo)軸上穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)為(-20，0)、(-10，0)、(10，0)、(20，0)、(0，-20)、(0，-10)、(0，10)、(0，20)、(0，0)。

穿刺壓頭5是由壓頭本體13和連接柄14兩部分組成的，壓頭本體13軸線所在的截面輪廓曲線方程為f(z)＝25.02z^0.06-25.02，其中b的取值為25.02，c的取值為0.06，e的取值為-25.02，z代表壓頭本體的長度，其取值范圍為1至2.25mm；連接柄(14)為底面半徑為f(2.25)＝1.2475mm、長度為L的圓柱體，L的取值范圍是15mm。

實(shí)施例3

壓頭連接板4的底面為正方形，邊長為48mm；穿刺壓頭5分布在以壓頭連接板底面中心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立的平面直角坐標(biāo)系中，直角坐標(biāo)系構(gòu)成的第一象限內(nèi)設(shè)置有四個(gè)穿刺壓頭5，第一個(gè)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)為(16，12)，第二個(gè)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)為(20，6)，第一、二個(gè)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)以直線y＝x對稱的坐標(biāo)(12，16)和(6，20)為第三、四個(gè)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)；第一象限內(nèi)的穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)以x軸對稱，得到第四象限內(nèi)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)(16，-12)、(12，-16)、(20，-6)、(6，-20)；第一象限內(nèi)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)以y軸對稱，得到第二象限內(nèi)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)(-16，12)、(-12，16)、(-16，-12)、(-12，-16)；第四象限內(nèi)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)以y軸對稱，得到第三象限內(nèi)穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)(-20，6)、(-6，20)、(-20，-6)、(-6，-20)；直角坐標(biāo)系坐標(biāo)軸上穿刺壓頭5的軸心坐標(biāo)為(-16，0)、(-8，0)、(8，0)、(16，0)、(0，-16)、(0，-8)、(0，8)、(0，16)、(0，0)。

穿刺壓頭5是由壓頭本體13和連接柄14兩部分組成的，壓頭本體13軸線所在的截面輪廓曲線方程為f(z)＝11.58z^0.086-11.58，其中b的取值為11.58，c的取值為0.086，e的取值為-11.58，z代表壓頭本體13的長度，其取值范圍為1至2.62mm；連接柄(14)為底面半徑為f(2.62)＝1mm、長度為L的圓柱體，L的取值范圍是12mm。