CN106417415A - 一种蛋糕制作设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蛋糕制作设备，蛋糕制作设备包括机架，机架上设置有转动轴线沿上下方向延伸的、上盘面用于相应蛋糕模偏心放置的烘焙盘，机架上还设置有与所述烘焙盘传动相连的间歇式驱动机构。烘焙盘被间歇式驱动机构而间歇式运动，当烘焙盘不动时，可以将蛋糕模移动至烘焙盘上和将烘焙好的蛋糕由烘焙盘上取下，以实现蛋糕生产线式的连续生产，而放置到烘焙盘上的蛋糕模及蛋糕模中的食料随着烘焙盘的转动被加热，并最终实现蛋糕的烘焙完成，蛋糕的烘焙过程是一个随着烘焙盘转动的圆周运动过程，占用空间小。

Description

一种蛋糕制作设备

技术领域

本发明涉及食品加工领域中的蛋糕制作设备。

背景技术

蛋糕是人们日常生活中常见的食品，其制作工艺较为成熟，制作设备也多种多样。随着现代食品工业的不断发展，生产过程机械化、自动化水平的不断提高，全自动高效率的食品加工生产线越来越受到蛋糕生产商的欢迎。现有的该类蛋糕制作设备如中国专利CN204643153U公开的“蛋糕生产线”，该蛋糕生产线包括传送带及沿传送带输送方向上顺序设置的下料机、蒸炉和取蛋糕装置，蛋糕制作时，蛋糕模在传送带上由后至前输送，在输送过程中，下料机将面浆注入蛋糕模，随后蛋糕模被输送至蒸炉，面浆随蛋糕模一起在蒸炉中直线移动，移动过程中面浆被加热形成蛋糕，当蛋糕模从蒸炉的另一端出来后，蛋糕模上的蛋糕由取蛋糕装置吸放到冷却输送带上，经过传送过程的冷却后，再由包装机构分拣包装。

现有的这种蛋糕制作设备存在的问题在于：蛋糕在由后至前的输送过程中被制作完成，由于从面浆到蛋糕需要一定的烘焙时间，而现有技术中面浆的烘焙过程是在直线移动过程中完成的，为了保证烘焙时间，就需要将蒸炉做的较长，传送带的长度也较长，这无疑会增加生产线的成本，整个传送带和蒸炉要也会占据较长的空间，蒸炉还会占据较大的高度空间，导致现有的这种蛋糕生产线仅适用于一些食品加工厂，而市面上一些小型的蛋糕店根本没有如此大的空间，也没有如此多的资金来购置这样一条蛋糕生产线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蛋糕制作设备，以解决现有技术中面浆在直线移动过程中被烘焙而导致传送带占据空间较大的问题。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种蛋糕制作设备，包括机架，机架上设置有转动轴线沿上下方向延伸的、上盘面用于相应蛋糕模偏心放置的烘焙盘，机架上还设置有与所述烘焙盘传动相连的间歇式驱动机构。

蛋糕制作设备还包括对所述烘焙盘进行加热的加热装置，烘焙盘将热量传递给蛋糕模中的食料。

机架上于所述烘焙盘旁还设置有翻面机械手，定义上下方向为z向，与z向垂直的方向为x方向，翻面机械手包括用于抓取所述蛋糕模的机械爪，机械爪可沿z向移动和绕x向转动，翻面机械手还包括驱动机械爪沿z向移动和绕x向转动的z向移动电机和x向转动电机。

机架上设置有位于所述烘焙盘中部的固定盘，蛋糕制作设备还包括出料口与所述固定盘相对应的蛋糕模送料轨道，机架上设置有推蛋糕模装置，推蛋糕模装置包括可在水平方向上移动以将所述固定盘上的蛋糕模推到烘焙盘内圈上的烘焙推手及驱动烘焙推手移动的推手驱动机构。

机械爪还可绕z向转动，翻面机械手还包括驱动机械爪绕z向转动以使机械爪将蛋糕模由烘焙盘内圈移动至烘焙盘外圈的z向转动电机。

烘焙盘旁还设置有蛋糕模脱落装置，蛋糕模脱落装置包括转接台及设置于转接台下侧的蛋糕输送槽，转接台上设置有与蛋糕尺寸适配并仅供蛋糕由上至下通过的蛋糕脱落孔，蛋糕模脱落装置还包括用于将烘焙盘外圈的蛋糕模移动至所述转接台上的脱模推手和可上下移动的臂梁，臂梁上设设置有用于由上至下顶压蛋糕模中的蛋糕以使蛋糕由蛋糕脱落孔落至蛋糕输送槽上的蛋糕脱模头。

烘焙盘旁还设置有下料机。

所述间歇式驱动机构包括设置于所述烘焙盘上的齿圈、与所述齿圈咬合传动的扇形齿及驱动所述扇形齿转动的驱动电机。

驱动电机通过传动机构与所述扇形齿传动相连，机架上于所述烘焙盘旁还设置有打标装置，打标装置包括可上下移动的打标头及驱动所述打标头向上移动的打标头驱动凸轮，打标头上连接有打标头复位弹簧，打标头驱动凸轮固设于打标头驱动凸轮轴上，传动机构分出一路动力与所述打标头驱动凸轮轴传动相连。

本发明的有益效果为：本发明中，烘焙盘被间歇式驱动机构而间歇式运动，当烘焙盘不动时，可以将蛋糕模移动至烘焙盘上和将烘焙好的蛋糕由烘焙盘上取下，以实现蛋糕生产线式的连续生产，而放置到烘焙盘上的蛋糕模及蛋糕模中的食料随着烘焙盘的转动被加热，并最终实现蛋糕的烘焙完成，蛋糕的烘焙过程是一个随着烘焙盘转动的圆周运动过程，占用空间小。

进一步的，加热装置被烘焙盘加热，通过烘焙盘直接对蛋糕进行烘焙，不需设置烤炉、蒸炉等大型结构，进一步的降低蛋糕生产线的占用空间和制作成本，为小型蛋糕店的使用提供支持。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的结构示意图；

图2是图1中间歇式驱动机构与烘焙盘及打标装置的配合示意图；

图3是图2中扇形齿与齿圈的配合示意图；

图4是图2中打标装置的结构示意图；

图5是图1中推蛋糕模装置的结构示意图；

图6是图5的俯视图；

图7是图5的左视图；

图8是图1的立体图；

图9是图1中翻面机械手的结构示意图；

图10是图9的俯视图。

具体实施方式

一种蛋糕制作设备的实施例如图1~10所示：包括机架50，机架上设置有转动轴线沿上下方向延伸的烘焙盘1， 以图1所示角度，机架上还设有与所述烘焙盘1传动相连以驱动烘焙盘逆时针转动的间歇式驱动机构，在烘焙盘1的转动方向上，烘焙盘旁顺序设置有推蛋糕模装置2、下料机3、校准装置5、打标装置6、蛋糕脱落装置8和翻面机械手4，机架上还设置有与推蛋糕模装置2配合使用的蛋糕模送料轨道31和与蛋糕脱落装置配合使用的蛋糕输送槽9，蛋糕输送槽9包括蛋糕输送带33。

间歇式驱动机构包括驱动电机10及传动连接于驱动电机10与烘焙盘1之间的驱动机构，驱动机构包括水平设置的驱动电机10和设置于驱动电机10上方的与驱动电机10平行设置的蜗杆12，驱动电机的电机轴上同轴设置有水平轴，水平轴与蜗杆之间通过传动带11传动连接，传动机构还包括与蜗杆咬合设置的轴线沿上下方向延伸的涡轮，涡轮固设于一竖向设置的传动轴40上，传动轴40的上端固设有扇形齿13，烘焙盘上设置有与扇形齿咬合传动的齿圈43。扇形齿占据整个周长的1/4，也就是说扇形齿13每转动一周，在3/4的时间内，烘焙盘1是不动的，只有在与扇形齿咬合的1/4时间内，烘焙盘才进行转动，通过扇形齿实现烘焙盘的间歇式转动。

烘焙盘的上盘面供相应蛋糕模偏心放置，蛋糕生产线还包括对烘焙盘1进行加热的加热装置（图中未示出），本实施例中加热装置为电加热装置，加热装置通过烘焙盘1将热量传递给蛋糕模中的食料，本实施例中的蛋糕模44为竖向设置的空心筒形结构，这样面浆可以直接与烘焙盘接触，保证了对面浆的加热效率，同时也利于蛋糕的脱模。机架上设置有位于烘焙盘1中部的固定盘45，蛋糕模送料轨道31的出料口对应固定盘45，使用时一个个的蛋糕模44紧挨着排列于蛋糕模送料轨道31中，位置最靠后的蛋糕模44朝前移动时，各蛋糕模44之间依次传动，就会推动位置最靠前的蛋糕模移动至固定盘45中。推蛋糕模装置包括可在水平方向上移动的用于将固定盘上的蛋糕模推到烘焙盘内圈上的烘焙推手15及驱动烘焙推手移动的推手驱动机构，推手驱动机构包括推手支架，推手支架包括两个导杆18，导杆的一端通过导杆座46固定于固定盘45上，烘焙推手15导向移动装配于导杆18上，烘焙推手15上设置有推杆16，推手驱动机构的推手电机17驱动圆柱凸轮14转动，圆柱凸轮带着推杆往复移动。

打标装置包括可上下移动的打标头29及驱动打标头向上移动的打标头驱动凸轮26，打标头驱动凸轮26固设于打标头驱动凸轮轴上，传动机构分出一路动力与打标头驱动凸轮轴传动相连。打标头上设置有打标头复位弹簧41，这样在打标头驱动凸轮朝下转动时，打标头复位弹簧带着打标头朝下移动，打标头就可以在蛋糕上打上公司的logo。校准装置5的结构与打标装置6的结构类似，主要包括可上下移动的校准头28和驱动校准头向上移动的校准头驱动凸轮，校准头上连接有校准头复位弹簧，校准头驱动凸轮被传动机构分出的另外一路动力带动。图中项27表示供校准头安装的校准头支架。

下料机3包括挤压机构和切割机构，挤压机构包括活塞缸23、导向移动装配于活塞缸中的活塞22，活塞缸上设有进料口，活塞则通过连杆机构与挤压机构电机19传动相连，连杆机构包括水平转轴21及连接于活塞与水平转轴之间的连杆组件47，水平转轴21上固设有驱动板49，挤压机构电机19的电机轴上设置有用于顶推所述驱动板的挤压机构凸轮20，连杆组件上设置有连杆组件复位弹簧48。切割机构主要由电机、螺杆24、导块25和刀片构成，当螺杆24的螺距确定后，其主要由切割机构电机的转速来确定周期和推程与回程的时间。下料机的主要功能是通过挤压将奶油挤到指定的蛋糕模中，通过刀片切割将蛋糕切割成片状后落入指定的蛋糕模中。

定义上下方向为z向，与z向垂直的方向为x方向，翻面机械手包括具有三自由度的机械爪，机械爪包括爪臂51和用于沿上下方向卡住蛋糕模的爪头50，机械爪能够绕x、z方向的转动和沿z方向的移动，这三个动作分别由x向转动电机52、z向转动电机53和z向移动电机54控制从而进行协调运动。x向转动电机可以驱动机械爪绕x向转动，z向转动电机53可以驱动机械爪绕z向转动，x向转动电机和z向转动电机均设置于一个机械爪支架55上，z向移动电机通过丝杠丝母机构带动整个机械爪支架上下移动从而实现带动机械爪上下移动。主要功能是将烘焙盘内圈的蛋糕模进行翻面，并将翻面后的蛋糕模移动至烘焙盘外圈，继续烘焙。

蛋糕模脱落装置包括转接台7及设置于转接台7下侧的蛋糕输送槽9，转接台上设置有与蛋糕尺寸适配的蛋糕脱落孔，蛋糕模脱落装置还包括用于将烘焙盘外圈的蛋糕模移动至转接台上的脱模推手32和可上下移动的臂梁30，臂梁上设设置有用于由上至下顶压蛋糕模中的蛋糕以使蛋糕由蛋糕脱落孔落至蛋糕输送槽上的蛋糕脱模头。

本蛋糕制作设备的使用过程为，空的蛋糕模沿蛋糕模送料轨道输送至固定盘上，推蛋糕模装置的推手将空的蛋糕模推送至烘焙盘内圈，该过程中烘焙盘不转动，当蛋糕模被推送至烘焙盘内圈上后，烘焙盘逆时针转动，空的蛋糕模随烘焙盘转动至下料机对应位置处，烘焙盘停止转动，下料机的活塞将活塞缸中的面浆挤压至蛋糕模中，随后蛋糕模继续随烘焙盘转动直至转动至翻面机械手位置处，此过程中蛋糕模一直处于烘焙盘内圈，翻面机械手的机械手沿z向下移，抓取对应的蛋糕模并翻转180度，机械手也绕z向摆动，将蛋糕模移动至烘焙盘外圈，在蛋糕模由烘焙盘内圈移动至烘焙盘外圈的过程中，蛋糕模的下端始终与烘焙盘接触，对蛋糕进行翻面烘焙，这样可以实现内、外圈的合理利用，可以保证烘焙盘有较高的利用率，同时还能够增加蛋糕的烘焙时间，由于翻面后各个蛋糕模的位置可能会产生偏差，为避免影响后续的打标操作，校准装置对移动过来的外圈的蛋糕模进行位置校正，经过校准后的蛋糕模移动至打标装置处，打标装置对蛋糕进行打标操作，打标后的蛋糕移动至蛋糕脱落装置处，此时蛋糕已经烘焙完成，蛋糕脱落装置的脱模推手通过旋转从而将蛋糕模推送至转接台上，臂梁则向下移动，臂梁上的蛋糕脱模头顶推蛋糕，将蛋糕经蛋糕脱落孔挤至蛋糕输送槽上，蛋糕被蛋糕输送槽输送至指定位置，而蛋糕模则被脱模推手推送到蛋糕模送料轨道实现蛋糕模的循环利用。

本发明实现了八工位间歇式操作，各电机均采用伺服电机，便于运动控制编程，通过编程各工位可以灵巧的实现各种复杂运动，各工位间以及八工位间歇式烘焙盘之间可以实现密切有序的配合。值得注意的是下料机的下料操作、翻面机械手的翻面移位操作、校准装置的校准操作、打标装置的打标操作、和蛋糕脱落装置对蛋糕模的脱落操作均是在烘焙盘不动的时间内完成的。

在本发明的其它实施例中：热量也可以不通过烘焙盘传递给蛋糕模中的食料，比如说在烘焙盘上罩设一个保温罩，加热装置设置于保温罩内，采用烤箱式结构对蛋糕进行烘焙；当然对烘焙盘进行加热的加热装置也可以不是电加热装置，比如说在烘焙盘的底部设置火炉对烘焙盘进行加热，此时加热装置可以不作为本蛋糕制作设备方案的一部分，比如说消费者可以自制火炉；间隙式驱动机构也可以不通过机械结构来实现，比如说通过控制实现烘焙盘的间歇运动，可以使用步进电机等来实现烘焙盘的间歇运动；打标装置、校准装置的动力也可以不来自间歇式驱动机构，比如说打标装置、校准装置分别由各自的伺服电机驱动，通过控制来实现当烘焙盘不动时，打标装置和校准装置才动作；当然打标装置和校准装置均可以不设；本蛋糕制作设备也可以不是全自动式控制，比如说不设置下料机，通过人工向蛋糕模中加料、人工向烘焙盘上放置蛋糕模、人工进行脱模操作等；而实现将蛋糕模移动至烘焙盘内圈的推手的驱动形式也可以是其它形式，比如说推手电机通过丝杠丝母或齿轮齿条来驱动烘焙推手往复动作，推手电机可以被能够直接输出直线动作的直线电机或驱动缸等替代；当蛋糕随烘焙盘转动一圈即可被烘焙成熟时，翻面机械手不需要能够摆动，只需能够上下移动和绕x向转动即可，当蛋糕较薄，蛋糕不需翻面即可将蛋糕烘焙成熟时，翻面机械手也可以不设；脱模推手也可以不通过旋转动作来将蛋糕模推送至转接台上，比如说脱模推手通过直线动作来将蛋糕模推送至转接台上。

Claims (9)

1.一种蛋糕制作设备，包括机架，其特征在于：机架上设置有转动轴线沿上下方向延伸的、上盘面用于相应蛋糕模偏心放置的烘焙盘，机架上还设置有与所述烘焙盘传动相连的间歇式驱动机构。

2.根据权利要求1所述的蛋糕制作设备，其特征在于：蛋糕制作设备还包括对所述烘焙盘进行加热的加热装置，烘焙盘将热量传递给蛋糕模中的食料。

3.根据权利要求2所述的蛋糕制作设备，其特征在于：机架上于所述烘焙盘旁还设置有翻面机械手，定义上下方向为z向，与z向垂直的方向为x方向，翻面机械手包括用于抓取所述蛋糕模的机械爪，机械爪可沿z向移动和绕x向转动，翻面机械手还包括驱动机械爪沿z向移动和绕x向转动的z向移动电机和x向转动电机。

4.根据权利要求3所述的蛋糕制作设备，其特征在于：机架上设置有位于所述烘焙盘中部的固定盘，蛋糕制作设备还包括出料口与所述固定盘相对应的蛋糕模送料轨道，机架上设置有推蛋糕模装置，推蛋糕模装置包括可在水平方向上移动以将所述固定盘上的蛋糕模推到烘焙盘内圈上的烘焙推手及驱动烘焙推手移动的推手驱动机构。

5.根据权利要求4所述的蛋糕制作设备，其特征在于：机械爪还可绕z向转动，翻面机械手还包括驱动机械爪绕z向转动以使机械爪将蛋糕模由烘焙盘内圈移动至烘焙盘外圈的z向转动电机。

6.根据权利要求5所述的蛋糕制作设备，其特征在于：烘焙盘旁还设置有蛋糕模脱落装置，蛋糕模脱落装置包括转接台及设置于转接台下侧的蛋糕输送槽，转接台上设置有与蛋糕尺寸适配并仅供蛋糕由上至下通过的蛋糕脱落孔，蛋糕模脱落装置还包括用于将烘焙盘外圈的蛋糕模移动至所述转接台上的脱模推手和可上下移动的臂梁，臂梁上设设置有用于由上至下顶压蛋糕模中的蛋糕以使蛋糕由蛋糕脱落孔落至蛋糕输送槽上的蛋糕脱模头。

7.根据权利要求1所述的蛋糕制作设备，其特征在于：烘焙盘旁还设置有下料机。

8.根据权利要求1~7任意一项所述的蛋糕制作设备，其特征在于：所述间歇式驱动机构包括设置于所述烘焙盘上的齿圈、与所述齿圈咬合传动的扇形齿及驱动所述扇形齿转动的驱动电机。

9.根据权利要求8所述的蛋糕制作设备，其特征在于：驱动电机通过传动机构与所述扇形齿传动相连，机架上于所述烘焙盘旁还设置有打标装置，打标装置包括可上下移动的打标头及驱动所述打标头向上移动的打标头驱动凸轮，打标头上连接有打标头复位弹簧，打标头驱动凸轮固设于打标头驱动凸轮轴上，传动机构分出一路动力与所述打标头驱动凸轮轴传动相连。