CN109892668A - 一种用于食品生产的智能化加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种用于食品生产的智能化加工方法，用于解决对智能化对红薯去皮的技术问题，以满足红薯后续加工需要。一种用于食品生产的智能化加工方法，包括以下步骤：链板输送机将红薯向后方选料机构运输，红薯运输至选料机构的选料架下方时，选料压力传感器受到红薯的压迫后，选料驱动气缸驱动红薯通过选料出口进入夹持机构的夹持底板上；旋转驱动机构带动红薯转动；去皮刀机构在去皮驱动机构的带动下，对红薯的表皮进行刮皮处理；卸料机构的卸料驱动气缸动作，通过带动卸料板将刮皮后的红薯驱动至卸料箱内。

Description

一种用于食品生产的智能化加工方法

技术领域

本发明涉及食品机械加工方法技术领域，具体地说是一种用于食品生产的智能化加工方法。

背景技术

红薯是人们日常生活所喜爱的食品之一。由于，红薯的生产量较大，人们希望通过多种方式对红薯进行存储，以满足对其长期食用。在红薯加工之前(例如做成红薯干)，为了提高红薯口感，往往需要对红薯进行削皮处理。现有技术中，往往通过人工方式，手拿削皮刀进行操作。但是，工作效率低下，人工成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于食品生产的智能化加工方法，用于解决对智能化对红薯去皮的技术问题，以满足红薯后续加工需要。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种用于食品生产的智能化加工方法，包括以下步骤：

链板输送机将红薯向后方选料机构运输，送料边框两侧的弹性送料导板之间形成用于通过单个红薯的空间；

红薯运输至选料机构的选料架下方时，选料压力传感器受到红薯的压迫后，选料驱动气缸驱动红薯通过选料出口进入夹持机构的夹持底板上；

旋转驱动机构上的物料检测光电开关感应到有红薯进入夹持底板后，夹持机构驱动两侧的夹持板向红薯移动，旋转驱动机构的第一活动顶压锥和第二固定顶压锥即可从两端插接固定红薯；当第一活动顶压锥内的顶压压力传感器压力达到一定值时，夹持机构停止对两侧夹持板的驱动，旋转驱动机构的旋转驱动电机开启带动红薯转动；

去皮刀机构在去皮驱动机构的带动下，对红薯的表皮进行刮皮处理；去皮刀机构的去皮刀片在去皮压力弹簧的作用下，伴随红薯表面凹凸情况进行伸缩调整；刮皮处理完毕后，卸料机构的卸料驱动气缸动作，通过带动卸料板将刮皮后的红薯驱动至卸料箱内。

进一步的，第一活动顶压锥通过其外端部外侧的斜向毛刺加强对红薯端部的插接固定。

进一步的，在选料机构的前方设置去尾机构，去尾机构的去尾架设置在所述链板输送机的上方，在去尾架上设置用于驱动去尾刀工作的去尾驱动气缸，在去尾架的前方设置用于检测红薯端部尺寸的去尾检测开关；当两侧对向安装的去尾检测开关检测到红薯端部的尺寸达到一定值时，去尾驱动气缸即工作一次，通过去尾刀将红薯的端部截断；

在选料压力传感器和选料架之间设置选料弹簧，当选料压力传感器受到的压力值有大突变减小时，选料驱动气缸动作，将红薯通过选料出口推送至夹持机构内。

进一步的，夹持机构的两侧夹持板上相对安装有夹持距离检测开关和距离检测板，用于检测夹持底板上红薯的长度尺寸；控制系统根据检测值，调节去皮机构的开始工作位置以及工作位移长度。

进一步的，去皮刀片分为并排设置的去皮第一刀片和去皮第二刀片，去皮第一刀片和去皮第二刀片的之间前后距离上存在部分重叠。

进一步的，卸料板采用弧形结构对红薯进行推动卸料。

进一步的，链板输送机的动力装置采用步进电机对红薯进行间歇式传递输送。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中具有如下优点或有益效果：

(1)本发明技术方案中送料导板采用弹力板，分别倾斜安装在两侧送料边框上，两侧送料导板之间留有允许单个红薯通过的空间，能够将红薯梳理为沿纵向长度方向向前输送。

(2)去尾架前方的送料边框两侧对向安装有去尾检测开关，当红薯通过两侧的去尾检测开关之间时，去尾检测开关之间的距离差达到一定值时，控制系统即开启去尾驱动气缸动作一次。由于红薯的两端部位尺寸相对较细，因此，红薯的前端和后端通过去尾检测开关时，去尾检测开关将分别触发一次，去尾刀在去尾驱动气缸的驱动下即可将红薯的前、后部分与其主体部位分离。

(3)选料压力传感器的上端通过通过选料弹簧与选料检测架的下端连接。由于红薯的主体部分为中部相对鼓起，而两端相对较低。因此，当红薯通过选料检测架下方时，其前部首选对选料压力传感器形成挤压，并伴随红薯的通过挤压力越来越大；当通过红薯最凸出部分后，选料压力传感器受到的压力随即降低，即选料压力传感器有最大压力值突变减小，说明红薯的主体部分正在通过；这时，控制系统开启选料驱动气缸动作，将红薯通过选料出口推送至夹持机构内；而红薯的前后端尾部伴随链板输送机向后方移动，最终落入尾料箱斗内。

(4)夹持距离检测开关和距离检测板分别对向安装在两侧的所述夹持板上，当两侧的夹持板将红薯固定后，夹持距离检测开关通过检测与距离检测板之间的距离，进而控制系统可调节去皮机构对红薯的去皮起始位置以及去皮移动距离。

(5)去皮第一刀片的内侧位于去皮第二刀片内侧的后方，通过部分错位设置以保证两个刀片可以将移动路径上的红薯皮完全刮尽。

附图说明

图1为发明实施例的俯视示意图；

图2为本发明实施例的侧视示意图；

图3为图1中A处局部放大示意图；

图4为图2中B处局部放大示意图；

图5为本发明实施例中夹持机构、旋转驱动机构以及去皮机构的配合关系横向剖视示意图；

图6为本发明实施例中旋转驱动顶压腔体与第一活动顶压锥配合关系剖面示意图；

图7为本发明实施例中去尾机构处的侧视示意图；

图8为本发明实施例中选料压力传感器处的结构关系侧视示意图；

图9为本发明实施例中去皮刀架处的俯视示意图；

图10为本发明实施例中卸料驱动气缸与卸料板连接关系结构侧视示意图；

图中：1、主机架；2、链板输送机；3、送料导板；4、送料边框；5、去尾检测开关；6、去尾架；7、去尾驱动气缸；8、去尾刀；9、选料检测架；10、选料压力传感器；11、选料弹簧；12、选料驱动气缸；13、夹持底板；14、夹持驱动电机；15、夹持双向螺杆；16、夹持螺母；17、夹持驱动底架；18、夹持板；21、夹持距离检测开关；22、削皮驱动腔；23、夹持连接板；24、距离检测板；28、去皮驱动底板；29、去皮驱动螺杆；30、去皮驱动螺母；31、去皮驱动电机；32、去皮驱动板；33、去皮驱动气缸；35、去皮压力弹簧；36、去皮刀架；37、去皮第一刀片；38、去皮第二刀片；39、卸料驱动气缸；40、卸料板；41、卸料箱；42、控制箱；43、选料出口；44、旋转驱动电机；45、旋转驱动顶压腔体；46、第一活动顶压锥；47、第二固定顶压；48、顶压弹簧；49、顶压压力传感器；50、物料检测光电开关。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和公知技术描述，以避免不必要地限制本发明。

如图1至10所示，一种实现食品生产智能化加工的装置，用于对红薯前期处理，以达到后期加工条件需要，包括控制系统以及与控制系统电连接的送料机构、去尾机构、选料机构、夹持机构、旋转驱动机构、去皮机构和卸料机构。送料机构用于将红薯向选料机构处传输；去尾机构安装在送料机构上用于除去红薯两端不符合要求的部分，以及为旋转驱动机构形成用于端部定位顶压的部分；选料机构用于将红薯主体部分与两端部分离，并将红薯主体部分导入夹持机构；夹持机构用于安装所述的旋转驱动机构，并在去皮机构对红薯去皮过程中对红薯施力夹持固定；旋转驱动机构用于对夹持机构内的红薯主体部分进行旋转驱动，以实现去皮机构对红薯全部外表皮的刮削；卸料机构用于将去皮后的红薯导出。

所述送料机构安装在主机架1上，包括链板输送机2、送料导板3和送料边框4。送料边框4设置在链板输送机2上端的送料链板的两侧，中间形成输送红薯的空间。送料导板3采用弹力板，分别倾斜安装在两侧送料边框4上，并分离位于送料链板的上方，两侧的送料导板3形成“人”字型组，两侧送料导板3之间留有允许单个红薯通过的空间；送料导板3形成的“人”字型组，能够将红薯梳理为沿纵向长度方向向前输送。所述链板输送机2的链板动力电机采用步进电机，以达到红薯间隔输送的目的。所述去尾机构包括去尾检测开关5(超声波距离检测器)，去尾架6，去尾驱动气缸7和去尾刀8。去尾架6安装在所述送料边框4的上端，并位于所述送料导板3的后方；去尾驱动气缸7安装在去尾架6上，去尾驱动气缸7通过去尾电控气阀与供气装置连接，去尾刀8安装在去尾驱动气缸7的下部动力输出端上。所述的去尾检测开关5对向安装在去尾架6前方的送料边框4两侧，当红薯通过两侧的去尾检测开关5之间时，去尾检测开关5之间的距离差达到一定值时(例如1CM)，控制系统即开启去尾驱动气缸7动作一次。由于，红薯的两端部位尺寸相对较细，因此，红薯的前端和后端通过去尾检测开关5时，去尾检测开关5将分别触发一次，去尾刀8在去尾驱动气缸7的驱动下即可将红薯的前、后部分与其主体部位分离。选料机构安装在送料边框4的上端，并位于所述去尾机构的后方；它包括选料检测架9、选料压力传感器10、选料弹簧11和选料驱动气缸12。选料检测架9安装在送料边框4上方，并与送料链板的上端之间存在一定的高度差(例如15CM)；选料压力传感器10的上端通过选料弹簧11与选料检测架9的下端连接。所述选料驱动气缸12安装在送料边框4的一侧，并位于所述选料检测架9的后方，另一侧的送料边框4上设有选料出口43，选料出口43与选料驱动气缸12相对设置，并与所述夹持机构上方连通；选料驱动气缸12通过选料电控气阀与供气装置连通。由于红薯的主体部分为中部相对鼓起，而两端相对较低。因此，当红薯通过选料检测架9下方时，其前部首选对选料压力传感器10形成挤压，并伴随红薯的通过挤压力越来越大，当通过红薯最凸出部分后，选料压力传感器10受到的压力随即降低，即选料压力传感器10有最大压力值突变减小，说明红薯的主体部分正在通过；这时，控制系统开启选料驱动气缸12动作，将红薯通过选料出口43推送至夹持机构内；而红薯的前后端尾部伴随链板输送机2向后方移动，最终落入尾料箱斗内。

所述夹持机构位于所述选料出口43的一侧下方，它包括夹持底板13，夹持驱动电机14，夹持双向螺杆15，夹持螺母16，夹持驱动底架17，夹持板18和夹持距离检测开关21。所述夹持底板13采用纵向延伸的弧形板结构，夹持底板13的底部设有贯通的削皮驱动腔22，削皮驱动腔22与所述的去皮机构对应设置，夹持底板13的两端通过支架与主机架1连接固定。所述夹持驱动底架17位于所述夹持底板13的外侧上方，也固定在主机架1上；夹持驱动底架17的纵向延伸方向上设有夹持驱动滑槽。所述夹持双向螺杆15沿夹持驱动滑槽的方向布置，其两端通过支架可转动的安装在夹持驱动底架17上；夹持驱动电机14安装在夹持驱动底架17的一端，其旋转动力输出端与夹持双向螺杆15的旋转动力输入端连接。所述夹持螺母16分别匹配螺接在夹持双向螺杆15的正、反螺纹段上，夹持螺母16的底端通过滑块可滑动的安装在夹持驱动滑槽内。所述的夹持板18分别可移动的位于夹持底板13的上方左右两侧，两侧的夹持板18分别通过夹持连接板23对应与夹持双向螺杆15正、反螺纹段上的夹持螺母16连接。所述夹持距离检测开关21(超声波距离检测器)通过支架安装在一侧的夹持板18上，另一侧的夹持板18上相应设有距离检测板24。当红薯固定后，夹持距离检测开关21通过检测与距离检测板24之间的距离，进而控制系统可调节去皮机构对红薯的去皮起始位置以及去皮移动距离。

所述旋转驱动机构包括旋转驱动电机44，旋转驱动顶压腔体45，第一活动顶压锥46，第二固定顶压锥47，顶压弹簧48和顶压压力传感器49。所述旋转驱动电机44通过电机安装固定架安装在一侧的所述夹持板18内侧，电机安装固定架上设有物料检测光电开关50(如漫反射式光电开关)。旋转驱动顶压腔体45安装在旋转驱动电机44的旋转输出轴上，旋转驱动顶压腔体45包括外端的顶压外腔体和内端的顶压内腔体，顶压内腔体的腔孔横截面尺寸大于顶压外腔体的腔孔横截面尺寸；顶压内腔体的内侧面上设有多个顶压移动导向槽。所述第一活动顶压锥46可内外伸缩的安装在所述旋转驱动顶压腔体45内，第一活动顶压锥46的内部外侧设有顶压移动导向滑块，顶压移动导向滑块可内外移动的安装在所述顶压移动导向槽内。所述顶压压力传感器49安装在所述旋转驱动顶压腔体45的腔孔内端部，顶压压力传感器49通过顶压弹簧48与所述第一活动顶压锥46的内端连接。所述第二固定顶压锥47安装在另一侧的所述夹持板18内侧，第二固定顶压锥47与第一活动顶压锥46相对设置，分别固定夹持红薯的两端部分。第一活动顶压锥46的外端部外侧设有斜向外的毛刺，以便于对红薯更好的插接固定。当红薯进入夹持底板13内后，夹持驱动电机14带动两侧夹持板18向中间移动，进而第二固定顶压锥47与第一活动顶压锥46分别从两端插接固定红薯；当顶压压力传感器49受到的压力达到一定值时，证明红薯已经被固定；这时，可以开启去皮机构对红薯削皮，同时夹持距离检测开关21检测两侧夹持板18之间的距离大小。

所述去皮机构安装在所述夹持底板13的下方，包括去皮刀机构和去皮驱动机构，去皮驱动机构用于驱动去皮刀机构左右移动。去皮驱动机构包括去皮驱动底板28，去皮驱动螺杆29，去皮驱动螺母30、去皮驱动电机31和去皮驱动板32。去皮驱动底板28安装在主机架1上，并位于所述夹持底板13的下方，去皮驱动底板28的纵向延伸方向上设有去皮驱动导向槽。所述去皮驱动螺杆29沿去皮驱动导向槽布置，去皮驱动螺杆29的两端通过支架可转动的安装在去皮驱动底板28上；所述去皮驱动电机31安装在去皮驱动底板28的一端，去皮驱动电机31的旋转动力输出端与去皮驱动螺杆29的旋转动力输入端连接。所述去皮驱动螺母30匹配螺接在去皮驱动螺杆29上，去皮驱动螺母30的底端通过滑块可滑动的安装在去皮驱动导向槽内；所述去皮驱动板32竖向安装在去皮驱动螺母30上。所述去皮机构包括去皮驱动气缸33，去皮压力弹簧35，去皮刀架36，去皮第一刀片37和去皮第二刀片38。去皮驱动气缸33竖向安装在所述的去皮驱动板32上，去皮刀架36的下端通过去皮压力弹簧35与所述去皮驱动气缸33的上端动力输出端连接；去皮驱动气缸33通过去皮驱动电控气阀与供气装置电连接。所述去皮第一刀片37和去皮第二刀片38分别前后并排设置在去皮刀架36的上端，去皮第一刀片37的内侧位于所述去皮第二刀片38内侧的后方，通过部分错位设置以保证两个刀片可以将移动路径上的红薯皮完全刮尽。由于去皮压力弹簧35的弹性存在，可以保证去皮第一刀片37和去皮第二刀片38紧密贴在红薯的表面，并伴随红薯形状的凹凸状况，而上下移动。在刮皮过程开始阶段，去皮刀架36位于所述夹持底板13下方的中间部位；由于夹持板18上夹持距离检测开关21的测距功能，因此控制系统可以调节去皮驱动机构的左右位移量，以满足对多种不同长度尺寸红薯的刮皮需要。当刮皮工序完成后，所述去皮驱动气缸33复位，控制系统开启卸料机构对夹持底板13上的红薯进行卸料。所述卸料机构包括卸料驱动气缸39，卸料板40和卸料箱41。卸料驱动气缸39安装在所述去皮驱动底板28的外侧中间位置，在纵向上并位于两个所述的夹持板18之间；卸料驱动气缸39通过卸料电控气阀与供气装置连通。所述卸料板40安装在卸料驱动气缸39的动力输出端上，卸料板40采用弧形结构以便于对红薯的挑动驱离。所述卸料箱41安装在主机架1上并位于所述送料机构的下方，这样在空间上能整体缩小装置空间暂用面积。卸料箱41的上部进料口与所述卸料驱动气缸39对应设置，卸料箱41的外侧设有取料门。

所述控制系统包括控制箱42、控制器和操控板，控制器和操控板均安装在控制箱42上，控制箱42安装在主机架1上；控制器的信号输入端分别与所述操控板、去尾检测开关5、选料压力传感器10、顶压压力传感器49、物料检测光电开关50以及夹持距离检测开关21电连接；控制器的信号输出端分别与所述链板动力电机、去尾电控气阀、选料电控气阀、夹持驱动电机14、皮驱动电控气阀、去皮驱动电机31以及卸料电控气阀电连接。

一种利用上述智能化装置实现食品生产加工的方法，包括以下步骤：

链板输送机将红薯向后方选料机构运输，送料边框两侧的弹性送料导板之间形成用于通过单个红薯的空间；

红薯运输至选料机构的选料架下方时，选料压力传感器受到红薯的压迫后，选料驱动气缸驱动红薯通过选料出口进入夹持机构的夹持底板上；

旋转驱动机构上的物料检测光电开关感应到有红薯进入夹持底板后，夹持机构驱动两侧的夹持板向红薯移动，旋转驱动机构的第一活动顶压锥和第二固定顶压锥即可从两端插接固定红薯；当第一活动顶压锥内的顶压压力传感器压力达到一定值时，夹持机构停止对两侧夹持板的驱动，旋转驱动机构的旋转驱动电机开启带动红薯转动；

去皮刀机构在去皮驱动机构的带动下，对红薯的表皮进行刮皮处理；去皮刀机构的去皮刀片在去皮压力弹簧的作用下，伴随红薯表面凹凸情况进行伸缩调整；刮皮处理完毕后，卸料机构的卸料驱动气缸动作，通过带动卸料板将刮皮后的红薯驱动至卸料箱内。

优选的，第一活动顶压锥通过其外端部外侧的斜向毛刺加强对红薯端部的插接固定。

优选的，在选料机构的前方设置去尾机构，去尾机构的去尾架设置在所述链板输送机的上方，在去尾架上设置用于驱动去尾刀工作的去尾驱动气缸，在去尾架的前方设置用于检测红薯端部尺寸的去尾检测开关；当两侧对向安装的去尾检测开关检测到红薯端部的尺寸达到一定值时，去尾驱动气缸即工作一次，通过去尾刀将红薯的端部截断；

在选料压力传感器和选料架之间设置选料弹簧，当选料压力传感器受到的压力值有大突变减小时，选料驱动气缸动作，将红薯通过选料出口推送至夹持机构内。

优选的，夹持机构的两侧夹持板上相对安装有夹持距离检测开关和距离检测板，用于检测夹持底板上红薯的长度尺寸；控制系统根据检测值，调节去皮机构的开始工作位置以及工作位移长度。

优选的，去皮刀片分为并排设置的去皮第一刀片和去皮第二刀片，去皮第一刀片和去皮第二刀片的之间前后距离上存在部分重叠。

优选的，卸料板采用弧形结构对红薯进行推动卸料。

优选的，链板输送机的动力装置采用步进电机对红薯进行间歇式传递输送。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于食品生产的智能化加工方法，其特征是，包括以下步骤：链板输送机将红薯向后方选料机构运输，送料边框两侧的弹性送料导板之间形成用于通过单个红薯的空间；

红薯运输至选料机构的选料架下方时，选料压力传感器受到红薯的压迫后，选料驱动气缸驱动红薯通过选料出口进入夹持机构的夹持底板上；

旋转驱动机构上的物料检测光电开关感应到有红薯进入夹持底板后，夹持机构驱动两侧的夹持板向红薯移动，旋转驱动机构的第一活动顶压锥和第二固定顶压锥即可从两端插接固定红薯；当第一活动顶压锥内的顶压压力传感器压力达到一定值时，夹持机构停止对两侧夹持板的驱动，旋转驱动机构的旋转驱动电机开启带动红薯转动；

去皮刀机构在去皮驱动机构的带动下，对红薯的表皮进行刮皮处理；去皮刀机构的去皮刀片在去皮压力弹簧的作用下，伴随红薯表面凹凸情况进行伸缩调整；刮皮处理完毕后，卸料机构的卸料驱动气缸动作，通过带动卸料板将刮皮后的红薯驱动至卸料箱内。

2.根据权利要求1所述的一种用于食品生产的智能化加工方法，其特征是，第一活动顶压锥通过其外端部外侧的斜向毛刺加强对红薯端部的插接固定。

3.根据权利要求1所述的一种用于食品生产的智能化加工方法，其特征是，在选料机构的前方设置去尾机构，去尾机构的去尾架设置在所述链板输送机的上方，在去尾架上设置用于驱动去尾刀工作的去尾驱动气缸，在去尾架的前方设置用于检测红薯端部尺寸的去尾检测开关；当两侧对向安装的去尾检测开关检测到红薯端部的尺寸达到一定值时，去尾驱动气缸即工作一次，通过去尾刀将红薯的端部截断；

在选料压力传感器和选料架之间设置选料弹簧，当选料压力传感器受到的压力值有大突变减小时，选料驱动气缸动作，将红薯通过选料出口推送至夹持机构内。

4.根据权利要求1所述的一种用于食品生产的智能化加工方法，其特征是，夹持机构的两侧夹持板上相对安装有夹持距离检测开关和距离检测板，用于检测夹持底板上红薯的长度尺寸；控制系统根据检测值，调节去皮机构的开始工作位置以及工作位移长度。

5.根据权利要求1所述的一种用于食品生产的智能化加工方法，其特征是，去皮刀片分为并排设置的去皮第一刀片和去皮第二刀片，去皮第一刀片和去皮第二刀片的之间前后距离上存在部分重叠。

6.根据权利要求1所述的一种用于食品生产的智能化加工方法，其特征是，卸料板采用弧形结构对红薯进行推动卸料。

7.根据权利要求1所述的一种用于食品生产的智能化加工方法，其特征是，链板输送机的动力装置采用步进电机对红薯进行间歇式传递输送。