CN103168806A - 基于气动人工肌肉的仿手工揉面机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于气动人工肌肉的仿手工揉面机，其特征在于：仿手工揉面装置包括单片机控制器、人工肌肉配气机、配气管、面锤顶杆、复位弹簧、气动人工肌肉面锤、揉面电机、小齿轮、大齿轮、凸轮、凸轮轴、开槽凸轮、开槽凸轮轴、滚子顶杆、连杆、提拢铲、提拢铲撑杆。与现有技术相比，本发明具有如下优点：（1）本发明以气动人工肌肉面锤代替现有刚性揉制部件，提供了一种新颖可靠的揉面方式选择；（2）本发明充分利用了气动人工肌肉具有柔性接触、伸缩大小可控等特性，基本实现了仿手工揉面操作，面品的适口性好，附加值大；（3）本发明设计的仿手工揉面机解决了面团一次揉压后的自动回位问题，自动化程度较高，提高了生产效率和安全性。

Description

基于气动人工肌肉的仿手工揉面机

技术领域

本发明涉及一种揉面机，尤其是涉及一种基于气动人工肌肉的仿手工揉面机，属于食品加工机械领域。

背景技术

揉面机是代替人工进行揉、压、折叠面团的食品机械，是面食加工业、餐饮业的必备设备。

目前现有的机械式揉面机多采用刚性部件如压辊、揉盘、搅盘等对面团进行反复叠压、揉搓、反转，刚性部件的揉制力大且清洁卫生，所揉制的面团弹性好、筋度大，大大降低了工人劳动强度。但也存在如下缺点：（1）采用上述刚性部件揉制、轧压出来的面品，由于存在刚性部件接触且其揉制力单一、无变化，在面向、风味、口感等方面尚不能与手工揉制出的面品相比，产品的适口性及附加值难以相提并论；（2）受结构设计限制，机器的持续、均匀揉制能力较差，工作时多需要人工及时将揉压过的面品重复放入机器以反复揉制，自动化程度较低；（3）人工配合操作时手及手臂与机器接触较多，人身安全得不到保障。

上述揉面机所存在的问题在一定程度上限制了该型食品加工机械的大面积推广，急需设计一种能够模仿手工揉面方式、产品适口性好、自动化程度较高的仿手工揉面机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于气动人工肌肉的仿手工揉面机，以解决上述问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的:包括支撑升降装置、仿手工揉面装置、转筒装置，其特征在于：仿手工揉面装置包括单片机控制器、人工肌肉配气机、配气管、面锤顶杆、复位弹簧、气动人工肌肉面锤、揉面电机、小齿轮、大齿轮、凸轮、凸轮轴、开槽凸轮、开槽凸轮轴、滚子顶杆、连杆、提拢铲、提拢铲撑杆，单片机控制器和外接高压气源的人工肌肉配气机固定于上机体外立壁上，输出端连接有小齿轮的揉面电机水平固定于上机体顶部，与小齿轮相啮合的大齿轮固定于一凸轮轴中部，与该大齿轮相啮合的另一大齿轮固定于另一开槽凸轮轴中部，两个结构相同的凸轮对称固定于凸轮轴两端，凸轮轴和开槽凸轮轴均水平连接于上机体上，两个气动人工肌肉面锤分别固定于两个面锤顶杆的下端，两个面锤顶杆的上端分别穿过上机体上的固定套筒后与固定于凸轮轴两端的凸轮作滑动连接，面锤顶杆通过其中部固定的复位弹簧与固定套筒作弹性可伸缩连接，由人工肌肉配气机引出的两条配气管分别穿过面锤顶杆后与气动人工肌肉面锤相连接，两个结构相同的开槽凸轮对称固定于开槽凸轮轴两端，两个滚子顶杆分别借由其一端的滚子限位于同侧的开槽凸轮滑槽内作滑动连接，另一端分别与一连杆铰接，滚子顶杆上设有限位销与上机体铰接，同侧的滚子顶杆与连杆间由提拢铲撑杆在其各自中间部位相铰接，锹形提拢铲固定于两个连杆的末端。

所述的基于气动人工肌肉的仿手工揉面机，支撑升降装置包括上机体、下机体、升降电机、丝杠、滑杆、蜗轮、蜗杆，上机体处于下机体正上方，滑杆固定于下机体上，丝杠固定于上机体内立壁上，上机体与下机体通过丝杠和滑杆保持滑动连接，蜗轮套于丝杠上并与之作螺纹连接，水平固定于下机体外立壁上的升降电机其输出端通过蜗杆与蜗轮相连接，上机体上部焊合有两个呈竖直放置的固定套筒，下机体上设有转盘安装孔和转盘座。

所述的基于气动人工肌肉的仿手工揉面机，转筒装置包括面桶转动电机、面桶、转盘、滚子夹、皮带轮、传动带、推力轴承及轴承座，面桶转动电机竖直固定于下机体外立壁上，其输出端依次通过皮带轮和传动带与水平放置于下机体转盘座上的转盘相连接，上表面设有限位块的转盘通过推力轴承及轴承座与下机体底部的转盘安装孔相连接，底部设有限位槽的面桶通过与限位块的配合置于转盘之上，具有锁紧和释放功能的若干滚子夹进一步将面桶下沿和转盘固定，且锁紧后的滚子夹其竖滚子紧压面桶下沿，其横滚子紧压转盘外圆柱立面。

所述的基于气动人工肌肉的仿手工揉面机，提拢铲撑杆包括上套筒、下套筒、压紧弹簧，上套筒与滚子顶杆铰接，下套筒与连杆铰接，压紧弹簧在上套筒与下套筒相扣合所形成的空腔内被压缩。

所述的基于气动人工肌肉的仿手工揉面机，滚子夹包括提拉扣板、滚子夹座、锁紧套、竖滚子、横滚子，提拉扣板与固定于转盘座外圆柱立面上的滚子夹座相铰接，提拉扣板上部固定有竖滚子，中部固定有横滚子，提拉扣板外立面与锁紧套作滑动可锁紧连接。 

本发明的工作原理为：将待揉制面品置入面筒并借助滚子夹锁紧固定后，启动面桶转动电机使面桶转动并适当升降上机体以使气动人工肌肉面锤处于有效操作空间内；开启人工肌肉配气机并设置单片机控制器，启动揉面电机带动仿手工揉面装置运转，形状相同但角度错开的两个凸轮交替带动两个面锤顶杆使得气动人工肌肉面锤做上下往复、交替错开运动，依靠每个气动人工肌肉在外接气源充、放气作用下产生的交替伸缩运动来模仿人类手掌对面品进行柔性揉制，且灵活改变气压即可间接改变揉制力；与此同时，在开槽凸轮、滚子顶杆和提拢铲撑杆的带动下，提拢铲也上下做铲起动作，进而实现已压扁面团的反复提拢送面，进而与面锤协同工作；揉制结束后，升起面锤并打开滚子夹即可将面桶卸下，最终完成整个揉制作业。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：（1）本发明以气动人工肌肉面锤代替现有刚性揉制部件，提供了一种新颖可靠的揉面方式选择；（2）本发明充分利用了气动人工肌肉具有柔性接触、伸缩大小可控等特性，基本实现了仿手工揉面操作，面品的适口性好，附加值大；（3）本发明设计的仿手工揉面机解决了面团一次揉压后的自动回位问题，自动化程度较高，提高了生产效率和安全性。

附图说明

图1是本发明实施例的整机后侧向结构示意图。

图2是图1所示实施例的整机正侧向结构示意图。

图3是图1所示实施例的仿手工揉面装置结构示意图。

图4是图1所示实施例的转桶装置拆去面桶后与滚子夹的配合示意图。

图5是图1所示实施例的提拢铲撑杆结构示意图。

图6是图1所示实施例的支撑升降装置结构示意图。

图7是图1所示实施例的滚子夹结构示意图。

图8是图1所示实施例的面桶结构示意图。

图9是图1所示实施例的整机仰视结构示意图。

图中：1、上机体  2、面桶  3、滚子夹  4、转盘  5、下机体  6、面桶转动电机  7、升降电机  8、丝杠  9、单片机控制器  10、人工肌肉配气机  11、滑杆  12、揉面电机  13、小齿轮  14、大齿轮Ⅰ  15、凸轮Ⅰ  16、配气管Ⅰ  17、配气管Ⅱ  18、凸轮轴  19、复位弹簧Ⅰ  20、面锤顶杆Ⅰ  21、复位弹簧Ⅱ  22、气动人工肌肉面锤Ⅰ  23、气动人工肌肉面锤Ⅱ  24、面锤顶杆Ⅱ  25、限位销  26、提拢铲撑杆Ⅰ  27、提拢铲  28、连杆Ⅰ  29、滚子顶杆Ⅰ  30、开槽凸轮Ⅰ  31、连杆Ⅱ  32、提拢铲撑杆Ⅱ  33、滚子顶杆Ⅱ  34、大齿轮Ⅱ  35、开槽凸轮轴  36、开槽凸轮Ⅱ  37、凸轮Ⅱ  38、限位块  39、提拉扣板  40、滚子夹座  41、推力轴承及轴承座  42、皮带轮Ⅰ  43、传动带  44、皮带轮Ⅱ  45、锁紧套  46、上套筒  47、压紧弹簧  48、下套筒  49、蜗轮  50、转盘安装孔  51、转盘座  52、蜗杆  53、横滚子  54、竖滚子  55、限位槽  56、固定套筒Ⅰ  57、固定套筒Ⅱ

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

在图1～图9所示的实施例中：上机体1处于下机体5正上方，滑杆11固定于下机体5上，丝杠8固定于上机体1内立壁上，上机体1与下机体5通过丝杠8和滑杆11保持滑动连接，蜗轮49套于丝杠8上并与之作螺纹连接，水平固定于下机体5外立壁上的升降电机7其输出端通过蜗杆52与蜗轮49相连接，上机体1上部焊合有呈竖直放置的固定套筒Ⅰ56、固定套筒Ⅱ57，下机体5上设有转盘安装孔50和转盘座51；单片机控制器9和外接高压气源的人工肌肉配气机10固定于上机体1外立壁上，输出端连接有小齿轮13的揉面电机12水平固定于上机体1顶部，与小齿轮13相啮合的大齿轮Ⅰ14固定于凸轮轴18中部，与大齿轮Ⅰ14相啮合的大齿轮Ⅱ34固定于开槽凸轮轴35中部，结构相同的凸轮Ⅰ15、凸轮Ⅱ37对称固定于凸轮轴18两端，凸轮轴18和开槽凸轮轴35均水平连接于上机体1上，气动人工肌肉面锤Ⅰ22、气动人工肌肉面锤Ⅱ23分别固定于面锤顶杆Ⅰ20、面锤顶杆Ⅱ24的下端，面锤顶杆Ⅰ20、面锤顶杆Ⅱ24的上端分别穿过上机体1上的固定套筒Ⅰ56、固定套筒Ⅱ57后与固定于凸轮轴18两端的凸轮Ⅰ15、凸轮Ⅱ37作滑动连接，面锤顶杆Ⅰ20通过其中部固定的复位弹簧Ⅱ21与固定套筒Ⅰ56作弹性可伸缩连接，由人工肌肉配气机10引出的配气管Ⅱ17穿过面锤顶杆Ⅰ20后与气动人工肌肉面锤Ⅰ22相连接，由人工肌肉配气机10引出的配气管Ⅰ16穿过面锤顶杆Ⅱ24后与气动人工肌肉面锤Ⅱ23相连接，结构相同的开槽凸轮Ⅰ30、开槽凸轮Ⅱ36对称固定于开槽凸轮轴35两端，滚子顶杆Ⅰ29、滚子顶杆Ⅱ33分别借由其上端的滚子限位于同侧的开槽凸轮Ⅰ30、开槽凸轮Ⅱ36滑槽内作滑动连接，下端分别与连杆Ⅰ28、连杆Ⅱ31铰接，滚子顶杆Ⅰ29、滚子顶杆Ⅱ33上设有限位销25与上机体1铰接，滚子顶杆Ⅰ29与连杆Ⅰ28间由提拢铲撑杆Ⅰ26在其各自中间部位相铰接，滚子顶杆Ⅱ33与连杆Ⅱ31间由提拢铲撑杆Ⅱ32在其各自中间部位相铰接，锹形提拢铲27固定于连杆Ⅰ28、连杆Ⅱ31的末端；提拢铲撑杆包括上套筒46、下套筒48、压紧弹簧47，上套筒46与滚子顶杆铰接，下套筒48与连杆铰接，压紧弹簧47在上套筒46与下套筒48相扣合所形成的空腔内被压缩；面桶转动电机6竖直固定于下机体5外立壁上，其输出端依次通过皮带轮Ⅱ44、传动带43和皮带轮Ⅰ42与水平放置于转盘座51上的转盘4相连接，上表面设有限位块38的转盘4通过推力轴承及轴承座41与下机体5底部的转盘安装孔50相连接，底部设有限位槽55的面桶2通过与限位块38的配合置于转盘4之上，具有锁紧和释放功能的若干滚子夹3进一步将面桶2下沿和转盘4固定，且锁紧后的滚子夹3其竖滚子54紧压面桶2下沿，其横滚子53紧压转盘4外圆柱立面；滚子夹包括提拉扣板39、滚子夹座40、锁紧套45、竖滚子54、横滚子53，提拉扣板39与固定于转盘座51外圆柱立面上的滚子夹座40相铰接，提拉扣板39上部固定有竖滚子54，中部固定有横滚子53，提拉扣板39外立面与锁紧套45作滑动可锁紧连接。

Claims (5)

1.一种基于气动人工肌肉的仿手工揉面机，包括支撑升降装置、仿手工揉面装置、转筒装置，其特征在于：仿手工揉面装置包括单片机控制器（9）、人工肌肉配气机（10）、配气管Ⅰ（16）、配气管Ⅱ（17）、面锤顶杆Ⅰ（20）、面锤顶杆Ⅱ（24）、复位弹簧Ⅰ（19）、复位弹簧Ⅱ（21）、气动人工肌肉面锤Ⅰ（22）、气动人工肌肉面锤Ⅱ（23）、揉面电机（12）、小齿轮（13）、大齿轮Ⅰ（14）、大齿轮Ⅱ（34）、凸轮Ⅰ（15）、凸轮Ⅱ（37）、凸轮轴（18）、开槽凸轮Ⅰ（30）、开槽凸轮Ⅱ（36）、开槽凸轮轴（35）、滚子顶杆Ⅰ（29）、滚子顶杆Ⅱ（33）、连杆Ⅰ（28）、连杆Ⅱ（31）、提拢铲（27）、提拢铲撑杆Ⅰ（26）、提拢铲撑杆Ⅱ（32），单片机控制器（9）和外接高压气源的人工肌肉配气机（10）固定于上机体（1）外立壁上，输出端连接有小齿轮（13）的揉面电机（12）水平固定于上机体（1）顶部，与小齿轮（13）相啮合的大齿轮Ⅰ（14）固定于凸轮轴（18）中部，与大齿轮Ⅰ（14）相啮合的大齿轮Ⅱ（34）固定于开槽凸轮轴（35）中部，结构相同的凸轮Ⅰ（15）、凸轮Ⅱ（37）对称固定于凸轮轴（18）两端，凸轮轴（18）和开槽凸轮轴（35）均水平连接于上机体（1）上，气动人工肌肉面锤Ⅰ（22）、气动人工肌肉面锤Ⅱ（23）分别固定于面锤顶杆Ⅰ（20）、面锤顶杆Ⅱ（24）的下端，面锤顶杆Ⅰ（20）、面锤顶杆Ⅱ（24）的上端分别穿过上机体（1）上的固定套筒Ⅰ（56）、固定套筒Ⅱ（57）后与固定于凸轮轴（18）两端的凸轮Ⅰ（15）、凸轮Ⅱ（37）作滑动连接，面锤顶杆Ⅰ（20）通过其中部固定的复位弹簧Ⅱ（21）与固定套筒Ⅰ（56）作弹性可伸缩连接，由人工肌肉配气机（10）引出的配气管Ⅱ（17）穿过面锤顶杆Ⅰ（20）后与气动人工肌肉面锤Ⅰ（22）相连接，由人工肌肉配气机（10）引出的配气管Ⅰ（16）穿过面锤顶杆Ⅱ（24）后与气动人工肌肉面锤Ⅱ（23）相连接，结构相同的开槽凸轮Ⅰ（30）、开槽凸轮Ⅱ（36）对称固定于开槽凸轮轴（35）两端，滚子顶杆Ⅰ（29）、滚子顶杆Ⅱ（33）分别借由其上端的滚子限位于同侧的开槽凸轮Ⅰ（30）、开槽凸轮Ⅱ（36）滑槽内作滑动连接，下端分别与连杆Ⅰ（28）、连杆Ⅱ（31）铰接，滚子顶杆Ⅰ（29）、滚子顶杆Ⅱ（33）上设有限位销（25）与上机体（1）铰接，滚子顶杆Ⅰ（29）与连杆Ⅰ（28）间由提拢铲撑杆Ⅰ（26）在其各自中间部位相铰接，滚子顶杆Ⅱ（33）与连杆Ⅱ（31）间由提拢铲撑杆Ⅱ（32）在其各自中间部位相铰接，锹形提拢铲（27）固定于连杆Ⅰ（28）、连杆Ⅱ（31）的末端。

2.根据权利要求1所述的基于气动人工肌肉的仿手工揉面机，其特征在于：支撑升降装置包括上机体（1）、下机体（5）、升降电机（7）、丝杠（8）、滑杆（11）、蜗轮（49）、蜗杆（52），上机体（1）处于下机体（5）正上方，滑杆（11）固定于下机体（5）上，丝杠（8）固定于上机体（1）内立壁上，上机体（1）与下机体（5）通过丝杠（8）和滑杆（11）保持滑动连接，蜗轮（49）套于丝杠（8）上并与之作螺纹连接，水平固定于下机体（5）外立壁上的升降电机（7）其输出端通过蜗杆（52）与蜗轮（49）相连接，上机体（1）上部焊合有呈竖直放置的固定套筒Ⅰ（56）、固定套筒Ⅱ（57），下机体（5）上设有转盘安装孔（50）和转盘座（51）。

3.根据权利要求1所述的基于气动人工肌肉的仿手工揉面机，其特征在于：转筒装置包括面桶转动电机（6）、面桶（2）、转盘（4）、滚子夹（3）、皮带轮Ⅰ（42）、皮带轮Ⅱ（44）、传动带（43）、推力轴承及轴承座（41），面桶转动电机（6）竖直固定于下机体（5）外立壁上，其输出端依次通过皮带轮Ⅱ（44）、传动带（43）和皮带轮Ⅰ（42）与水平放置于转盘座（51）上的转盘（4）相连接，上表面设有限位块（38）的转盘（4）通过推力轴承及轴承座（41）与下机体（5）底部的转盘安装孔（50）相连接，底部设有限位槽（55）的面桶（2）通过与限位块（38）的配合置于转盘（4）之上，具有锁紧和释放功能的若干滚子夹（3）进一步将面桶（2）下沿和转盘（4）固定，且锁紧后的滚子夹（3）其竖滚子（54）紧压面桶（2）下沿，其横滚子（53）紧压转盘（4）外圆柱立面。

4.根据权利要求1所述的基于气动人工肌肉的仿手工揉面机，其特征在于：提拢铲撑杆包括上套筒（46）、下套筒（48）、压紧弹簧（47），上套筒（46）与滚子顶杆铰接，下套筒（48）与连杆铰接，压紧弹簧（47）在上套筒（46）与下套筒（48）相扣合所形成的空腔内被压缩。

5.根据权利要求3所述的基于气动人工肌肉的仿手工揉面机，其特征在于：滚子夹包括提拉扣板（39）、滚子夹座（40）、锁紧套（45）、竖滚子（54）、横滚子（53），提拉扣板（39）与固定于转盘座（51）外圆柱立面上的滚子夹座（40）相铰接，提拉扣板（39）上部固定有竖滚子（54），中部固定有横滚子（53），提拉扣板（39）外立面与锁紧套（45）作滑动可锁紧连接。

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