CN103921299B - 一种超声波食品加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种超声波食品加工装置，包括曲柄构件，主动拨盘，连杆构件，往复构件，超声换能器，切割刀套，超声波切割刀，运输板二，输送从动轮，输送主动轮，输送带，主动拨销，从动槽轮和从动轴。超声换能器，切割刀套和超声波切割刀安装在往复构件上构成活动构件，曲柄构件和连杆构件带动其上下往复运动，超声换能器产生超声波实现超声波切割刀切削主运动；主动拨盘，主动拨销和从动槽轮构成间歇运动机构，通过从动轴带动输送主动轮产生间歇运动，输送主动轮，输送带和输送从动轮构成进给输送装置，带动运输板二产生间歇进给运动。它结构简单紧凑，制作和安装方便可靠，利于食品加工行业推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种食品加工装置，具体是涉及一种利用超声波的食品加工装置。
背景技术
随着人们生活水平的提高，对食品工业的发展要求也越来越苛刻，其中食品加工的表面质量、个性化需求等备受关注。利用超声波辅助加工在食品领域的研究和应用在国内几乎没有涉及。
目前，由于食品产品的多样性和食品成分结构的复杂性，通用的食品加工装置给有效提高食品加工表面质量和满足个性化需求带来了很大制约。以切面包为例，广泛使用的面包切片装置的主要工作原理：利用锯条，把一整个面包放在切片机的上面，设备开启后，然后在下面的工作台上就生产出来一片一片面包切片，能够均匀地完成面包切片。但是该装置加工的面包切片厚度无法调整；加工过程出现少量面包碎末，并且锯条上易粘着面包碎末，造成原材料的浪费和设备的污染；加工过程切削阻力较大，表面粗糙而凹凸不平整，易产生撕扯而导致面包严重变形。
发明内容
为了克服现有食品加工装置在加工过程中出现切片厚度无法调整；加工过程出现少量面包碎末，并且锯条上易粘着面包碎末，造成原材料的浪费和设备的污染；加工过程切削阻力较大，表面粗糙而凹凸不平整，易产生撕扯而导致面包严重变形的缺陷，本发明提供一种新的超声波食品加工装置。
本发明具体解决其技术问题所采用的技术解决方案是：新的超声波食品加工装置包括曲柄构件1，机架一2-1，机架二2-2，机架三2-3，机架四2-4，机架五2-5，机架六2-6，主动拨盘3，连杆构件5，往复构件6，超声换能器7，切割刀套8，超声波切割刀9，运输板一11-1，运输板二11-2，运输板三11-3，输送从动轮12-1，输送主动轮12-2，输送带13，主动拨销14，从动槽轮15，主动轴16和从动轴17。其中，机架一2-1，机架二2-2，机架三2-3，机架四2-4，机架五2-5和机架六2-6用来固定不同构件；曲柄构件1和主动拨盘3固定在主动轴16上；在驱动电机(注：驱动电机附图上未标出)作用下曲柄构件1和主动拨盘3产生等转速的主运动方向4；曲柄构件1通过连杆构件5带动往复构件6产生上下往复运动，具有急回特性；超声换能器7，切割刀套8和超声波切割刀9安装在往复构件6上，随往复构件6作上下往复运动，超声换能器7产生超声波实现超声波切割刀9的切削主运动；从动槽轮15和输送主动轮12-2固定在从动轴17上；主动拨盘3，主动拨销14和从动槽轮15构成间歇运动机构，间歇运动机构通过从动轴17带动输送主动轮12-2产生间歇运动；输送主动轮12-2，输送带13和输送从动轮12-1构成进给输送装置；进给输送装置带动运输板二11-2上的正加工食品10-2产生间歇进给运动；超声波食品加工装置的超声波切割刀9在急回特性下处于回程过程中，正加工食品10-2停止产生进给运动过渡到产生进给运动；超声波切割刀9处于切削过程中，正加工食品10-2停止产生进给运动；增加调速机构(注：调速机构附图上未标出)改变超声波切割刀9主运动和正加工食品10-2进给运动关系，获得正加工食品10-2不同的切片厚度。自由度计算公式：F＝3×n—2×PL—PH，其中F表示自由度数，n表示活动构件的数目，PL表示运动副中低副的数目，PH表示运动副中高副的数目。运动确定性的条件：自由度数必须大于零，且原动件数目等于自由度数。计算超声波食品加工装置的自由度和判断其运动确定性：曲柄构件1和主动拨盘3固定在主动轴16上构成第1个活动构件；连杆构件5为第2个活动构件；超声换能器7，切割刀套8和超声波切割刀9安装在往复构件6上构成第3个活动构件；从动槽轮15和输送主动轮12-2固定在从动轴17上构成第4个活动构件；第1个活动构件与机架一2-1之间有1个转动副，为第1个低副；第1个活动构件和第2个活动构件之间有1个转动副，为第2个低副；第2个活动构件和第3个活动构件之间有1个转动副，为第3个低副；第3个活动构件与机架二2-2和机架三2-3之间有1个移动副，为第4个低副；第4个活动构件与机架六2-6之间有1个转动副，为第5个低副；主动拨盘3，主动拨销14和从动槽轮15构成间歇运动机构，为第1个高副。即，超声波食品加工装置的自由度数F＝3×4—2×5—1＝1。原动件为驱动电机(注：驱动电机附图上未标出)，即原动件数目为1，等于自由度数。即，超声波食品加工装置的超声波切割刀9和输送主动轮12-2的输出运动确定。
本发明的有益效果是，采用一种新的超声波食品加工装置，解决了原有通用食品加工装置在加工过程中出现切片厚度无法调整；加工过程出现少量面包碎末，并且锯条上易粘着面包碎末，造成原材料的浪费和设备的污染；加工过程切削阻力较大，表面粗糙而凹凸不平整，易产生撕扯而导致面包严重变形等问题。它结构简单且紧凑，制作和安装方便可靠，提高食品加工的表面质量和满足个性化需求。
附图说明
图1为本发明一种超声波食品加工装置结构示意图；
图2为本发明一种超声波食品加工装置中主动轴装配关系结构示意图；
图3为本发明一种超声波食品加工装置中从动轴装配关系结构示意图；
图4为本发明一种超声波食品加工装置切削循环运动关系简图。
图中1.曲柄构件，2-1.机架一，2-2.机架二，2-3.机架三，2-4.机架四，2-5.机架五，2-6.机架六，3.连杆构件，4.主运动方向，5.连杆构件，6.往复构件，7.超声换能器，8.切割刀套，9.超声波切割刀，10-1.待加工食品，10-2.正加工食品，10-3.已加工食品，11-1.运输板一，11-2.运输板二，11-3.运输板三，12-1.输送从动轮，12-2.输送主动轮，13.输送带，14.主动拨销，15.从动槽轮，16.主动轴和17.从动轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明专利作进一步地说明。
参见附图，一种新的超声波食品加工装置，包括曲柄构件1，机架一2-1，机架二2-2，机架三2-3，机架四2-4，机架五2-5，机架六2-6，主动拨盘3，连杆构件5，往复构件6，超声换能器7，切割刀套8，超声波切割刀9，运输板一11-1，运输板二11-2，运输板三11-3，输送从动轮12-1，输送主动轮12-2，输送带13，主动拨销14，从动槽轮15，主动轴16和从动轴17。其中，机架一2-1，机架二2-2，机架三2-3，机架四2-4，机架五2-5和机架六2-6用来固定不同构件；曲柄构件1和主动拨盘3固定在主动轴16上，详见附图2；在驱动电机(注：驱动电机附图上未标出)作用下曲柄构件1和主动拨盘3产生等转速的主运动方向4；曲柄构件1通过连杆构件5带动往复构件6产生上下往复运动，具有急回特性；超声换能器7，切割刀套8和超声波切割刀9安装在往复构件6上，随往复构件6作上下往复运动，超声换能器7产生超声波实现超声波切割刀9的切削主运动；从动槽轮15和输送主动轮12-2固定在从动轴17上，详见附图3；主动拨盘3，主动拨销14和从动槽轮15构成间歇运动机构，间歇运动机构通过从动轴17带动输送主动轮12-2产生间歇运动；输送主动轮12-2，输送带13和输送从动轮12-1构成进给输送装置；进给输送装置带动运输板二11-2上的正加工食品10-2产生间歇进给运动；超声波食品加工装置的超声波切割刀9在急回特性下处于回程过程中，正加工食品10-2停止产生进给运动过渡到产生进给运动，超声波切割刀9处于切削过程中，正加工食品10-2停止产生进给运动，详见附图4；增加调速机构(注：调速机构附图上未标出)改变超声波切割刀9主运动和正加工食品10-2进给运动关系，获得正加工食品10-2不同的切片厚度。
自由度计算公式：F＝3×n—2×PL—PH，其中F表示自由度数，n表示活动构件的数目，PL表示运动副中低副的数目，PH表示运动副中高副的数目。运动确定性的条件：自由度数必须大于零，且原动件数目等于自由度数。计算超声波食品加工装置的自由度和判断其运动确定性：曲柄构件1和主动拨盘3固定在主动轴16上构成第1个活动构件；连杆构件5为第2个活动构件；超声换能器7，切割刀套8和超声波切割刀9安装在往复构件6上构成第3个活动构件；从动槽轮15和输送主动轮12-2固定在从动轴17上构成第4个活动构件；第1个活动构件与机架一2-1之间有1个转动副，为第1个低副；第1个活动构件和第2个活动构件之间有1个转动副，为第2个低副；第2个活动构件和第3个活动构件之间有1个转动副，为第3个低副；第3个活动构件与机架二2-2和机架三2-3之间有1个移动副，为第4个低副；第4个活动构件与机架六2-6之间有1个转动副，为第5个低副；主动拨盘3，主动拨销14和从动槽轮15构成间歇运动机构，为第1个高副。即，超声波食品加工装置的自由度数F＝3×4—2×5—1＝1。原动件为驱动电机(注：驱动电机附图上未标出)，即原动件数目为1，等于自由度数。即，超声波食品加工装置的超声波切割刀9和输送主动轮12-2的输出运动确定。
每当超声波食品加工装置加工食品时，待加工食品10-1放置于运输板一11-1上，由输送主动轮12-2，输送带13和输送从动轮12-1构成进给输送装置按设定节拍输送至加工位置；正加工食品10-2和运输板二11-2在机架五2-5的工作台面上按设定节拍的确定切削循环运动进行食品加工；已加工食品10-3随运输板三11-3由输送主动轮12-2，输送带13和输送从动轮12-1构成进给输送装置输送至设定位置时，对已加工食品10-3实施检验和包装，并将运输板三11-3放置于输送带13左端上面，等待下一个待加工食品的放置。
Claims (3)
1.一种超声波食品加工装置，包括，曲柄构件(1)，主动拨盘(3)，连杆构件(5)，往复构件(6)，超声换能器(7)，切割刀套(8)，超声波切割刀(9)，运输板一(11-1)，运输板二(11-2)，运输板三(11-3)，输送从动轮(12-1)，输送主动轮(12-2)，输送带(13)，主动拨销(14)，从动槽轮(15)，主动轴(16)和从动轴(17)；超声换能器(7)，切割刀套(8)和超声波切割刀(9)安装在往复构件(6)上构成一个活动构件，超声换能器(7)产生超声波实现超声波切割刀(9)切削主运动；主动拨盘(3)，主动拨销(14)和从动槽轮(15)构成间歇运动机构，输送主动轮(12-2)，输送带(13)和输送从动轮(12-1)构成进给输送装置带动运输板二(11-2)产生间歇进给运动，其特征在于：所述曲柄构件(1)通过连杆构件(5)带动往复构件(6)产生上下往复运动，具有急回特性；超声波切割刀(9)在往复构件(6)的急回特性下处于回程过程中，正加工食品(10-2)由停止产生进给运动过渡到产生进给运动；超声波切割刀(9)处于切削过程中，正加工食品(10-2)停止产生进给运动；调速机构改变超声波切割刀(9)主运动和正加工食品(10-2)进给运动关系，获得正加工食品(10-2)不同的切片厚度。
2.根据权利要求1所述的一种超声波食品加工装置，其特征在于：所述往复构件(6)作上下往复运动，曲柄构件(1)固定在主动轴(16)上，通过驱动电机作用曲柄构件(1)。
3.根据权利要求1所述的一种超声波食品加工装置，其特征在于：所述输送主动轮(12-2)作间歇运动，主动拨盘(3)固定在主动轴(16)上，通过驱动电机作用主动拨盘(3)；从动槽轮(15)和输送主动轮(12-2)固定在从动轴(17)上，间歇运动机构通过从动轴(17)带动输送主动轮(12-2)产生间歇运动；待加工食品(10-1)放置于运输板一(11-1)上，由输送主动轮(12-2)，输送带(13)和输送从动轮(12-1)构成进给输送装置输送至加工位置；正加工食品(10-2)和运输板二(11-2)在工作台面上进行食品加工；已加工食品(10-3)随运输板三(11-3)由输送主动轮(12-2)，输送带(13)和输送从动轮(12-1)构成进给输送装置输送至设定位置时，对已加工食品(10-3)实施检验和包装。
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