CN114451435A - 食品加工用的自动挤压出料成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食品加工用的自动挤压出料成型设备，包括：机体外壳；料筒，布置在机体外壳内，底部连接有裱花嘴，料筒仅能做水平移动，不能竖向移动；活塞体，布置在料筒中，可在料筒内上下移动；螺旋行走机构，用于驱使活塞体同时做旋转运动和径向移动；推进机构，用于驱使活塞体在料筒内做竖向移动；升降机构，用于控制机体外壳做升降运动。当料筒内装入用于制作曲奇饼干的面糊后，让料筒位于机体外壳的中心，然后同时启动螺旋行走机构和推进机构，此过程中，料筒会做螺旋运动，活塞体会推动料筒内的面糊使其从裱花嘴排出，因此便能成型出螺旋状的曲奇饼干的胚体；可见，本发明可替代制作曲奇饼干时手动挤料及成型的步骤，以提升自动化程度。

Description

食品加工用的自动挤压出料成型设备

技术领域

本发明涉及食品加工领域，尤其涉及一种食品加工用的自动挤压出料成型设备。

背景技术

在制作一些食品时，常常需要用到挤压出料的工具，例如，制作曲奇饼干时，将面粉、黄油等原料混合搅拌后形成曲奇面糊，之后再将曲奇面糊放入裱花袋(即前述的挤压出料工具)中，然后用手握住裱花袋，一边挤压裱花袋的顶部，让曲奇面糊以特定的形状从裱花袋底部的裱花嘴挤出，同时一边让裱花嘴沿着螺旋路径在平面上向外环绕大概一圈半，之后停止挤压，然后将裱花袋移开后便能得到成型的曲奇饼干胚体，之后再将成型的曲奇饼干胚体放入烤箱进行烘烤，最终便能得到曲奇饼干的成品。

上述曲奇饼干的制作过程中，挤压成型的步骤通常都是由人工手动来完成的，因此长时间工作下，手部容易酸痛，工作效率也会受到影响。对此，有必要提供一种自动化的设备，来模拟手工操作的步骤，不仅能挤压出料，同时还能让挤压出来的料体沿着螺旋路径环绕，从而实现挤压出料以及成型过程的自动化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种食品加工用的自动挤压出料成型设备，其不仅能挤压出料，同时还能让挤压出来的料体在平面上沿着螺旋路径环绕排布，从而替代食品加工过程中手动挤料及成型的步骤，提升自动化程度。

为实现上述目的，本发明提供了一种食品加工用的自动挤压出料成型设备，其包括：

机体外壳；

料筒，所述料筒的顶部开口，底部连接有一个裱花嘴；同时，所述料筒布置在所述的机体外壳之中，且该料筒相对于所述的机体外壳仅能做水平面的自由移动，不能做竖向方向的移动；

进料机构，所述进料机构用于向所述料筒内补充物料；

活塞体，所述活塞体包括活塞板和活塞杆，所述活塞板呈水平布置在所述的料筒之中，所述活塞杆的底部与所述活塞板的顶面固定；

螺旋行走机构，所述螺旋行走机构包括安装盘、第一电机、旋转盘以及径向移动装置；所述的安装盘布置在所述的机体外壳之中且位于所述料筒的上方，安装盘上设置有竖向贯穿的螺纹孔；所述第一电机与所述安装盘固定，第一电机的输出轴沿竖向方向延伸；所述旋转盘间隔布置在所述安装盘的下方，且旋转盘与所述第一电机的输出轴固定；所述径向移动装置包括齿轮、齿条以及活动体，所述齿轮固定在所述第一电机的输出轴上；所述齿条与所述齿轮相啮合，且齿条相对于齿轮仅能水平移动、无法轴向移动，所述活动体与所述齿条固定，同时，所述活塞杆的顶部与该活动体相连；

推进机构，所述推进机构包括第二电机、传动组件以及丝杆；所述第二电机固定在所述螺旋行走机构上方的机体外壳内；所述丝杆可绕自身的轴心线旋转并被安装在所述的机体外壳内，且丝杆贯穿于所述安装盘的螺纹孔，同时，丝杆的外螺纹与所述螺纹孔的内螺纹相互啮合；所述传动组件设置在所述第二电机与所述丝杆之间，用于将第二电机的动力传递给丝杆以带动丝杆绕自身的轴心线旋转；

升降机构，所述升降机构布置在所述机体外壳之外，用以驱使机体外壳在竖向方向做升降运动。

进一步的，所述机体外壳的侧壁设置有一圈环形通槽，且该环形通槽内的上侧和下侧均设置有多个万向滚珠；

所述料筒的侧壁固定有一个呈水平布置的环形支撑盘，该环形支撑盘的四周穿过所述的环形通槽后延伸至所述的机体外壳之外，同时，环形支撑板的上下两个表面分别与环形通槽内的上下两侧的万向滚珠抵紧。

进一步的，所述进料机构包括螺旋伸缩管、泵以及物料箱；所述螺旋伸缩管的一端与所述料筒的侧壁相连，螺旋伸缩管的另一端穿过所述机体外壳的侧壁上开设的开口后与所述泵的出料端相连，所述泵的进料端与所述的物料箱的排料口相连，所述物料箱的排料口位于其底部。

进一步的，所述旋转盘的内部设置有安装槽，所述旋转盘在安装槽的上方设置有第一滑槽，所述旋转盘的底表面还设置有第二滑槽，同时，第一滑槽与第二滑槽分别位于旋转盘的轴心线的两侧；

所述齿轮和所述齿条均布置在所述安装槽内，所述活动体呈L形，活动体L形的一端设置有第一滑块，另一端设置有第二滑块，其中，第一滑块嵌入在第一滑槽中且可沿第一滑槽自由移动，第二滑块嵌入在第二滑槽中且可沿第二滑槽自由移动。

进一步的，所述安装盘的中心设置有第一孔，所述旋转盘的中心设置有第二孔，且所述第二孔位于所述安装槽的上方；

所述第一电机位于所述固定盘的上方，第一电机的输出轴由上而下依次穿过所述安装盘的第一孔、所述旋转盘的第二孔以及旋转盘的安装槽后与旋转盘的底部固定。

进一步的，所述丝杆的数量为两个，两个丝杆以所述固定盘的轴心线为轴呈对称布置，且两个丝杆均位于所述旋转盘的外侧；

所述丝杆的顶部通过第一轴承与所述机体外壳的顶面相连，丝杆的底部通过第二轴承与安装台相连，所述安装台则固定在所述机体外壳的内壁上。

进一步的，所述传动组件包括第一主动轮、第二主动轮、第一从动轮、第二从动轮、第一传动带以及第二传动带；所述第一主动轮与所述第二主动轮相互间隔并同时固定在所述第二电机的输出轴上；所述第一从动轮套接并固定在其中一个所述的丝杆上，所述第二从动轮则套接并固定在另一个所述的丝杆上；所述第一传动带缠绕在第一主动轮和第一从动轮之间，所述第二传动带则缠绕在第二主动轮和第二从动轮之间。

进一步的，所述活塞杆的顶部通过第三轴承安装在所述活动体的底面上。

进一步的，所述机体外壳顶部的外围连接有第一受力板，底部的外围连接有第二受力板；

所述升降机构包括四个竖向布置的油缸；其中两个油缸的顶部连接在所述第一受力板的底部，底部固定在第一固定台上，且该两个油缸以所述机体外壳的轴心线为轴对称布置在机体外壳外围的两侧；另外两个油缸的顶部连接在所述第二受力板的底部，底部固定在第二固定台上，且该两个油缸也以所述机体外壳的轴心线为轴对称布置在机体外壳外围的两侧。

本发明具有如下有益效果：当料筒内装入用于制作曲奇饼干的面糊后，保证料筒位于机体外壳的中心，然后同时启动第一电机和第二电机，之后，一方面，料筒会做半径逐渐扩大的螺旋运动，另一方面，活塞板会向下移动，因此料筒内的面糊会被挤压然后从下方的裱花嘴排出，在料筒的螺旋运动下，从裱花嘴排出的面糊便会以螺旋状的形态排布，从而便能成型出螺旋状的曲奇饼干的胚体；因此可见，本发明可以替代制作曲奇饼干时手动挤料及成型的步骤，从而提升自动化程度，解放人工劳动。

附图说明

图1是本发明的自动挤压出料成型设备的结构示意图；

图2是图1中虚线框A的放大图；

图3是图1中虚线框B的放大图；

图4是图3中虚线框C的放大图；

图5是图1中的自动挤压出料成型设备处于另一状态时的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细介绍，但本发明的实施方式不限于此。

本发明提供了一种食品加工用的自动挤压出料成型设备，其不仅能挤压出料，同时还能让挤压出来的物料在平面上沿着螺旋路径环绕排布。本发明尤其适用于曲奇饼干的制作，在制作曲奇饼干时，本发明可以用于面糊的挤压出料，并让挤压出来的面糊料体沿着螺旋路径由内向外环绕排布，进而成型出螺旋状的曲奇饼干胚体，之后再对胚体进行烘烤即可。

本发明的一种食品加工用的自动挤压出料成型设备，其包括机体外壳1、料筒2、进料机构3、活塞体4、螺旋行走机构5、推进机构6以及升降机构7。

参见图1，所述机体外壳1为顶部被封闭、四周具有侧板、底部开口的柱状体结构。其中，机体外壳1的轴心线沿竖向方向延伸。同时，机体外壳1的侧壁设置有一圈环形通槽11，且该环形通槽11内的上侧和下侧均设置有多个万向滚珠12，也即，机体外壳1由轴心线重合的上下两个壳体组成，上壳体1a的底部与下壳体1b的顶部之间具有间隙，该间隙即为所述的环形通槽11，且，上壳体1a的底部设置有多个万向滚珠12，下壳体1b的顶部也设置有多个万向滚珠12；并且，上壳体1a底部的万向滚珠12的数量至少为四个且呈环形等间距分布，下壳体1b顶部的万向滚珠12的数量至少也为四个也呈环形等间距分布。需说明的，所述的万向滚珠12属于现有部件，其能绕着球心处的XYZ三坐标中的任一坐标自由旋转。

参见图1，所述料筒2布置在所述的机体外壳1之中。料筒2的顶部开口，底部通过连接环23连接有一个裱花嘴21；由此，当需要改变出料的形状时，将裱花嘴21从连接环23上拧下，然后更换相应形状的裱花嘴21即可。同时，该料筒2的外壁固定有一个呈水平布置的环形支撑盘22，该环形支撑盘22的四周穿过所述的环形通槽11后延伸至所述的机体外壳1之外，同时，环形支撑盘22的上表面与所述上壳体1a底部的各个万向滚珠12抵紧，下表面则与所述下壳体1b顶部的各个万向滚珠12抵紧，参见图3；由此，下壳体1b顶部的各个万向滚珠12确保了环形支撑盘22的各个方向都能得到支撑，当环形支撑盘22在平面上移动时，向各个方向都能顺畅的移动，不会出现倾斜的情况，上壳体1a底部的各个万向滚珠12由于抵紧在环形支撑盘22的上表面，因此可以防止环形支撑盘22在移动时出现上下跳动的情况；而由于料筒2是与环形支撑盘22固定的，因此在环形支撑盘22上下两侧的万向滚珠12的限制下，料筒2是不能在竖向方向移动的，仅能相对对于机体外壳1做水平面的自由移动。

参见图1，所述进料机构3用于向所述料筒2内补充物料，其包括螺旋伸缩管31、泵32以及物料箱(图中未示出)。所述螺旋伸缩管31的一端与所述料筒2的侧壁相连，螺旋伸缩管31的另一端穿过机体外壳1的侧壁上开设的开口13后与所述泵32的出料端相连，泵32的进料端则与所述的物料箱的排料口相连，物料箱的排料口位于其底部。其中，所述的螺旋伸缩管31属于现有产品，呈螺旋盘绕，布置在本发明中，其能够随着料筒2的移动而自动的伸长或缩短，即，当料筒2向着远离泵32的一侧移动时，螺旋伸缩管31会被拉长，当料筒2向着靠近泵32的一侧移动时，螺旋伸缩管31又可以自动缩短，从而可以避免管子太长而不方便收纳的情况。由于所输送的物料为面糊，因此所述的泵32通常采用螺杆泵，以利于面糊的输送。所述的物料箱用于放置已经打发好的面糊，通常地，由于面糊的流动性较差，因此可以在物料箱中设置一个加压装置(图中未示出)，在物料的上方施加压力，以利用压力将物料箱中的物料压至泵32的进料端，然后再由泵32输送至螺旋伸缩管31中，之后再进入到料筒2中。

参见图1，所述活塞体4包括活塞板41和活塞杆42。所述活塞板41呈水平布置在所述的料筒2之中，活塞板41的四周通过密封圈与料筒2的内壁相抵实现密封，活塞板41在起到密封作用的情况下，还可以在料筒2中上下移动。所述活塞杆42的底部与所述活塞板41的顶面固定，且活塞杆42的轴心线与料筒2的轴心线相互重合。由此，当活塞杆42上下移动时，活塞板41也会在料筒2中上下移动，其中，当活塞板41向上移动时，同时泵32启动工作，此过程中，泵32会向料筒2内送入物料，当活塞板41向下移动时，同时泵32暂停工作，此过程中，受到活塞板41的挤压，料筒2内的物料会从下方的裱花嘴21排出。其中，所述螺旋伸缩管31与料筒2侧壁的连接点位于所述活塞板41的移动行程的最低点附近。所述裱花嘴21属于现有部件，常用于挤压奶油或挤压制作饼干的面糊，其底部具有各类形状的开口，奶油或面糊从底部的开口排出时，横断面会具有相应的形状。

参见图3和图4，所述螺旋行走机构5包括安装盘51、第一电机52、旋转盘53以及径向移动装置54。所述的安装盘51布置在所述的机体外壳1之中且位于所述料筒2的上方，且安装盘51的轴心线与机体外壳1的轴心线共线，安装盘51靠近边缘的位置设置有两个竖向贯穿的螺纹孔511，两个螺纹孔511以安装盘51的轴心线为轴呈对称布置，安装盘51的中心还设置有第一孔512。所述旋转盘53间隔布置在安装盘51的下方，且旋转盘53的轴心线与安装盘51的轴心线共线，旋转盘53的内部设置有一安装槽531，该安装槽531用于容纳所述的径向移动装置54，安装槽531在旋转盘53的其中一侧(即图4中的左侧)向下延伸并在旋转盘53的底部形成一条槽口5311，旋转盘53的中心还设置有第二孔534，该第二孔534位于安装槽531的上方并将安装槽531与旋转盘53的上表面连通。所述的第一电机52固定在所述安装盘51的上表面，且第一电机52的轴心线与安装盘51的轴心线共线，第一电机52的输出轴由上而下依次穿过安装盘51的第一孔512、旋转盘53的第二孔534以及旋转盘53的安装槽531，然后与位于安装槽531下方的旋转盘53的实体部分固定。所述径向移动装置54包括齿轮541、齿条542以及活动体543，所述齿轮541布置在所述安装槽531内且套接固定在第一电机52的输出轴上，所述齿条542也布置在所述安装槽531内并与齿轮541相啮合，且齿条542通过导轨与卡槽配合的方式(图中未示出)安装在旋转盘53中，导轨、卡槽的配合使得齿条542被安装在旋转盘53的安装槽531中，且齿条542相对于齿轮541仅能水平移动，而无法轴向移动，所述活动体543与所述齿条542固定，同时，活动体543的下部分从安装槽531的槽口5311延伸而出，所述活塞杆42的顶部通过第三轴承43与活动体543的底面连接，参见图3。其中，活塞杆42不是直接与活动体543的底面固定的，而是通过第三轴承43连接在活动体543的底面上的，这样做的目的是：由于第一电机52工作时，会带动旋转盘53和径向移动装置54做旋转运动，因此活动体543也会做旋转运动，而如果活塞杆42是直接与活动体543固定的话，那么在旋转的过程中，活塞杆42不仅会绕旋转盘53的轴心线做回转运动，而且自身还会发生扭转(即绕自身的轴心线旋转，例如，绕旋转盘53的轴心线旋转半圈后，原本活塞杆42朝右的一侧会转至朝向左侧)，而由于与活塞杆42固定的活塞板41是通过密封圈与料筒2的内壁抵紧的，因此活塞杆42的扭转可能会通过活塞板41带动料筒2一起扭转，但是由于料筒2的侧壁连接有螺旋伸缩管31，因此如果料筒2发生扭转，那么螺旋伸缩管31就会被缠绕在料筒2的侧壁上，这显然是不允许的，对此，为了避免此情况发生，本发明特意在缸活塞杆42的顶部设置了一个第三轴承43，让活塞杆42的外壁与第三轴承43的内圈固定，第三轴承43的外圈则与活动体543固定，这样，当活动体543做旋转运动时，活塞杆42虽然也会随着活动体543一起做旋转运动，但是活塞杆42是可以不发生扭转的，从而料筒2也不会发生扭转，因此便能避免上述情况的发生。

参见图1和图2，所述推进机构6包括第二电机61、传动组件62以及丝杆63。所述第二电机61固定在所述螺旋行走机构5上方的机体外壳1内，且第二电机61的轴心线与机体外壳1的轴心线共线。所述丝杆63的数量为两个，两个丝杆63均可绕自身的轴心线旋转并被安装在所述的机体外壳1内，同时，两个丝杆63分别穿过安装盘51的两个螺纹孔511，且两个丝杆63均位于所述旋转盘53的外侧，以避免与旋转盘53发生干涉，并且，丝杆63的外螺纹与螺纹孔511的内螺纹相互啮合。所述传动组件62设置在所述第二电机61与所述丝杆63之间，用于将第二电机61的动力传递给丝杆63，以带动两个丝杆63同步绕自身的轴心线旋转。优选的，参见图2，所述丝杆63的顶部通过第一轴承64与所述机体外壳1的内顶面相连，参见图3，丝杆63的底部通过第二轴承65与安装台66相连，该安装台66则固定在所述机体外壳1的内壁上，从而丝杆63便能实现绕自身轴心线的旋转。

所述升降机构7布置在所述机体外壳1之外，其用以驱使机体外壳1在竖向方向做升降运动。由于料筒2、活塞体4、螺旋行走机构5以及推进机构6都是布置在机体外壳1之中的，因此当升降机构7驱使机体外壳1做升降运动时，上述的各个部件也会随之一起做升降运动。

为了便于活动体543的安装以及对活动体543的移动进行导向，本发明还做了如下设置：

参见图4，在所述旋转盘53的安装槽531的上方设置有径向延伸的第一滑槽532，同时，在所述旋转盘53的底表面还设置有径向延伸的第二滑槽533，且第一滑槽532与第二滑槽533分别位于旋转盘53的轴心线的左右两侧；所述活动体543采用L形结构，且L形的一端设置有第一滑块5431，另一端设置有第二滑块5432，其中，第一滑块5431嵌入在第一滑槽532中且可沿第一滑槽532自由移动，第二滑块5432嵌入在第二滑槽533中且可沿第二滑槽533自由移动；活动体543位于旋转盘53下方的部分呈水平延伸状态；其中，第一滑槽532和第二滑槽533均为T形滑槽，相应的，第一滑块5431和第二滑块5432均为T形滑块，以便于滑块与滑槽配合后，能起到悬挂活动体543的作用，使活动体543得以安装在旋转盘53上而不会掉落下来。

其中，参见图1，当活动体543位于图中移动行程的最右侧时，所述的活塞杆42正好位于机体外壳1内的中心处，即，此时活塞杆42、料筒2以及机体外壳1三者的轴心线相互重合。在此基础上，当第一电机52沿图中俯视角度的逆时针方向旋转时(以下简称为逆时针旋转)，一方面，由于旋转盘53是与第一电机52的输出轴固定的，同时，径向移动装置54又是安装在旋转盘53上的，因此第一电机52的旋转会带动旋转盘53以及径向移动装置54一起逆时针旋转，另一方面，由于径向移动装置54的齿轮541是固定在第一电机52的输出轴上的，因此第一电机52逆时针旋转时还会带动齿轮541一起逆时针旋转，而齿轮541的逆时针旋转又会通过齿条542带动活动体543沿径向方向向外移动，即最终，第一电机52逆时针旋转时，活动体543会一边绕着旋转盘53的轴心线逆时针旋转，同时还会一边沿径向方向向外移动，因此活塞杆42会被活动体543带着做半径逐渐扩大的逆时针螺旋运动，而由于与活塞杆42固定的活塞板41是卡在料筒2内的，同时料筒2受环形支撑盘22与万向滚珠12的相互作用仅能在平面上自由移动，所以最终活塞板41会对料筒2施加作用力，使料筒2也做半径逐渐扩大的逆时针螺旋运动。

在发明中，需要限定的是：当料筒2从径向移动行程的最内侧运动至最外侧时，第一电机52带动料筒2所旋转的角度为一圈半(即540°)，即，当料筒2从机体外壳1的轴心线开始做半径逐渐扩大的逆时针螺旋运动时，料筒2旋转一圈半时，活动体543正好带动料筒2移动至径向移动的最外侧，参见图5。

当料筒2位于径向移动的最外侧时，此时，若第一电机52沿图中俯视角度的顺时针方向旋转时(以下简称为顺时针旋转)，则与上同理，活动体543会一边绕旋转盘53的轴心线顺时针旋转，同时还会一边沿径向方向向内移动，因此最终料筒2会做半径逐渐缩小的顺时针螺旋运动。

优选的，所述料筒2也可以向上延伸后与活动体543的底面连接，当然连接的方式与活塞杆42类似，也是通过轴承与活动体543实现连接(本发明的说明书附图中没有示出该方案)。这样，当活动体543绕旋转盘53的轴心线旋转时，可以直接带动料筒2一起做旋转运动，否则，只能通过卡在料筒2内的活塞板41推动料筒2一起做旋转运动。我们可以根据实际情况来决定是否让料筒2与活动体543连接，当料筒2的重量较轻时，仅通过活塞板41的推动便能带动料筒2移动，那么就不需要让料筒2与活动体543连接。

优选的，由于在上述结构中，旋转盘53的重量是由第一电机52的输出轴承载的，因此对第一电机52的受力要求较高，所以为了减轻第一电机52的受力，可以在旋转盘53的上表面设置卡环(图中未示出)，然后再在安装盘51的下表面设置相应的环形槽(图中未示出)，其中，卡环嵌入在环形槽中，且在自然情况下卡环无法从环形槽中脱离，同时，卡环还可在环形槽中自由滑动。上述卡环、环形槽的结构不仅可以承担旋转盘53的重量，同时还能保证旋转盘53可以在安装盘51的下方自由转动，从而第一电机52的输出轴的受力情况便能得到减轻。

优选的，参见图2，所述传动组件62包括第一主动轮621、第二主动轮622、第一从动轮623、第二从动轮624、第一传动带625以及第二传动带626。所述第一主动轮621与所述第二主动轮622相互间隔并同时固定在第二电机61的输出轴上。所述第一从动轮623套接并固定在其中一个丝杆63上，所述第二从动轮624则套接并固定在另一个丝杆63上。所述第一传动带625缠绕在第一主动轮621和第一从动轮623之间，以使两者实现联动，所述第二传动带626则缠绕在第二主动轮622和第二从动轮624之间，以使两者实现联动。

由此，当第二电机61工作时，第二电机61的输出轴会带动第一主动轮621和第二主动轮622同步旋转，而第一主动轮621和第二主动轮622的旋转又会分别通过第一传动带625和第二传动带626带动第一从动轮623和第二从动轮624旋转，而由于第一从动轮623和第二从动轮624又是分别套接固定在两个丝杠63上的，因此两个丝杆63便会绕自身的轴心线旋转，由于安装盘51的螺纹孔511是与丝杆63的外螺纹相啮合的，所以丝杆63的旋转最终会带动安装盘51竖向移动，而安装盘51的竖向移动又会带动其下方的旋转盘53以及径向移动装置54、活塞杆42、活塞板41各部件一起竖向移动，此过程中，若料筒2内有物料，同时安装盘51又是向下移动的话，那么活塞板41便会向下挤压料筒2内的物料，使其从下方的裱花嘴21排出，从而达到出料的目的。在本发明中，限定当第二电机61以俯视角度的逆时针方向旋转时，安装盘51会向下移动，反之，当第二电机61以俯视角度的顺时针方向旋转时，安装盘51会向上移动。

优选的，所述机体外壳1内还可设置限位块(图中未标出)，对安装盘51上下移动的极限位置进行限定，参见图1和图5。

优选的，参见图1，所述机体外壳1顶部的外围固定有第一受力板81，底部的外围固定有第二受力板83，也即，上壳体1a顶部的外围固定有第一受力板81，下壳体1b底部的外围固定有第二受力板83。所述升降机构7包括四个竖向布置的油缸71；其中两个油缸71的活塞杆的端部固定在第一受力板81的底部，缸筒的底部则固定在第一固定台82上，第一固定台82与地面是相对固定的，且该两个油缸71以机体外壳1的轴心线为轴对称布置在机体外壳1外围的两侧；另外两个油缸71的活塞杆的端部固定在第二受力板83的底部，缸筒的底部固定在第二固定台84上，第二固定台84与地面也是相对固定的，且该两个油缸71也以机体外壳1的轴心线为轴对称布置在机体外壳1外围的两侧。由此，当四个油缸71同步等距离伸长时，第一受力板81和第二受力板83会带动整个机体外壳1以及机体外壳1内的所有部件向上移动，当四个油缸71同步等距离缩短时，第一受力板81和第二受力板83又会带动整个机体外壳1以及机体外壳1内的所有部件向下移动。

本发明挤压和成型曲奇面糊时，其工作原理如下：

初始状态：

活塞杆42、料筒2以及机体外壳1三者的轴心线共线，四个油缸71均处于伸长的极限位置，活塞板41处于移动行程的最高点，料筒2内装满了已经打发好的用于制作曲奇饼干的面糊，与泵32相连的物料箱内也装入了足量的用于制作曲奇饼干的面糊，料筒2的下方设置有一个输送带9，输送带9上间隔铺设有若干张烘焙隔油纸91，裱花嘴21的底部距离输送带9上表面的距离大致为40mm至50mm，参见图1；

工作启动时：

首先，启动油缸71，让四个油缸71同步等距离收缩，此过程中，机体外壳1以及机体外壳1内的所有部件会向下移动，当裱花嘴21的底部移动至距离输送带9的上表面的距离大致为10mm时，四个油缸71停止收缩；

之后，同时启动第一电机52和第二电机61，使两者同时逆时针旋转；此过程中，第一电机52一方面会带动活动体543绕旋转盘53的轴心线做逆时针旋转运动，另一方面还会带动活动体543沿径向方向向外移动，而由于料筒2又是受到活塞板41和活塞杆42的限制而随活动体543一起运动的，因此料筒2便会同时做逆时针旋转运动和径向方向的向外移动，即，料筒2会做半径逐渐扩大的逆时针螺旋运动；与此同时，由于第二电机61的输出轴会通过传动组件62带动两个丝杆63一起旋转，而安装盘51的螺纹孔511又是与丝杆63的外螺纹相啮合的，因此丝杆63的旋转会带动安装盘51向下移动，安装盘51的向下移动又会带动其下方的旋转盘53以及径向移动装置54一起向下移动，所以最终活塞板41会被活动体543带动而一起向下移动，所以预先装入料筒2内的面糊便会受到活塞板41的挤压，然后从裱花嘴21底部排出；当料筒2绕旋转盘53的轴心线逆时针旋转一圈半后，第一电机52和第二电机61同时暂停工作，此时料筒2正好从机体外壳1内的中心位置移动至径向方向的最外侧，此过程中，从裱花嘴21底部排出的料体会沿着半径增大的螺旋状路径进行排布，从而便能成型出螺旋状的曲奇饼干的胚体；

随后，在第一电机52和第二电机61暂停工作的情况下，启动油缸71，让四个油缸71同步等间距伸长，此过程中，机体外壳1以及机体外壳1内的所有部件会向上移动，因此裱花嘴21也会向上移动，从而裱花嘴21会与成型的曲奇饼干胚体分离，达到收料的目的，直到裱花嘴21的底部移动至距离输送带9的上表面的距离大致为40mm至50mm时，四个油缸71停止伸长；此过程中，当裱花嘴21离开曲奇饼干胚体后(比如裱花嘴21的底部移动至距离输送带9的上表面的距离大于20mm时)，可以同时进行如下四个动作：(1)输送带9向前移动一格，让下一张烘焙隔油纸91移动至机体外壳1轴心线的下方；(2)第一电机52反向启动，顺时针旋转，让料筒2做半径逐渐缩小的顺时针螺旋运动，重新回到机体外壳1的中心；(3)第二电机61也反向启动，顺时针旋转，让丝杆63带动螺旋行走机构5以及活塞体4向上移动，重新回到最高点；(4)泵32启动，向料筒2内补入面糊；

之后，当裱花嘴21的底部移动至距离输送带9的上表面的距离大致为40mm至50mm时，此时整个自动挤压出料成型设备又恢复到初始状态，即，活塞杆42、料筒2以及机体外壳1三者的轴心线共线，四个油缸71处于伸长的极限位置，活塞板41处于料筒2内移动行程的最高点，料筒2内又装满了已经打发好的面糊；随后，又可先让油缸71收缩，然后当油缸71停在止后再同时启动第一电机52和第二电机61，使两者同时逆时针旋转，以重复之前的动作，在下一张烘焙隔油纸91上成型出一个新的曲奇饼干胚体。

上述步骤所成型出的曲奇饼干胚体，会由输送带9送至指定位置，然后放入烤箱进行烘烤，最后便能得到曲奇饼干的成品。

需说明的，由于面糊的流动性较差，因此料筒2内虽然装入了面糊，但是在仅重力的作用下，面糊是不会从裱花嘴21的底部流出的，只有当第一活塞板41对料筒2内的面糊施加一定的向下压力时，面糊才会从裱花嘴21的底部排出。

综上可见，本发明的自动挤压出料成型设备，不仅能挤压出料，同时还能让挤压出来的物料在平面上沿着螺旋路径环绕排布，从而可以替代制作曲奇饼干时手动挤料及成型的步骤，达到提升自动化程度，解放人工劳动的目的。

Claims (9)

1.食品加工用的自动挤压出料成型设备，其特征在于，包括：

机体外壳(1)；

料筒(2)，所述料筒(2)的顶部开口，底部连接有一个裱花嘴(21)；同时，所述料筒(2)布置在所述的机体外壳(1)之中，且该料筒(2)相对于所述的机体外壳(1)仅能做水平面的自由移动，不能做竖向方向的移动；

进料机构(3)，所述进料机构(3)用于向所述料筒(2)内补充物料；

活塞体(4)，所述活塞体(4)包括活塞板(41)和活塞杆(42)，所述活塞板(41)呈水平布置在所述的料筒(2)之中，所述活塞杆(42)的底部与所述活塞板(41)的顶面固定；

螺旋行走机构(5)，所述螺旋行走机构(5)包括安装盘(51)、第一电机(52)、旋转盘(53)以及径向移动装置(54)；所述的安装盘(51)布置在所述的机体外壳(1)之中且位于所述料筒(2)的上方，安装盘(51)上设置有竖向贯穿的螺纹孔(511)；所述第一电机(52)与所述安装盘(51)固定，第一电机(52)的输出轴沿竖向方向延伸；所述旋转盘(53)间隔布置在所述安装盘(51)的下方，且旋转盘(53)与所述第一电机(52)的输出轴固定；所述径向移动装置(54)包括齿轮(541)、齿条(542)以及活动体(543)，所述齿轮(541)固定在所述第一电机(52)的输出轴上；所述齿条(542)与所述齿轮(541)相啮合，且齿条(542)相对于齿轮(541)仅能水平移动、无法轴向移动，所述活动体(543)与所述齿条(542)固定，同时，所述活塞杆(42)的顶部与该活动体(543)相连；

推进机构(6)，所述推进机构(6)包括第二电机(61)、传动组件(62)以及丝杆(63)；所述第二电机(61)固定在所述螺旋行走机构(5)上方的机体外壳(1)内；所述丝杆(63)可绕自身的轴心线旋转并被安装在所述的机体外壳(1)内，且丝杆(63)贯穿于所述安装盘(51)的螺纹孔(511)，同时，丝杆(63)的外螺纹与所述螺纹孔(511)的内螺纹相互啮合；所述传动组件(62)设置在所述第二电机(61)与所述丝杆(63)之间，用于将第二电机(61)的动力传递给丝杆(63)以带动丝杆(63)绕自身的轴心线旋转；

升降机构(7)，所述升降机构(7)布置在所述机体外壳(1)之外，用以驱使机体外壳(1)在竖向方向做升降运动。

2.根据权利要求1所述的食品加工用的自动挤压出料成型设备，其特征在于，所述机体外壳(1)的侧壁设置有一圈环形通槽(11)，且该环形通槽(11)内的上侧和下侧均设置有多个万向滚珠(12)；

所述料筒(2)的侧壁固定有一个呈水平布置的环形支撑盘(22)，该环形支撑盘(22)的四周穿过所述的环形通槽(11)后延伸至所述的机体外壳(1)之外，同时，环形支撑板(22)的上下两个表面分别与环形通槽(11)内的上下两侧的万向滚珠(12)抵紧。

3.根据权利要求1所述的食品加工用的自动挤压出料成型设备，其特征在于，所述进料机构(3)包括螺旋伸缩管(31)、泵(32)以及物料箱；所述螺旋伸缩管(31)的一端与所述料筒(2)的侧壁相连，螺旋伸缩管(31)的另一端穿过所述机体外壳(1)的侧壁上开设的开口(13)后与所述泵(32)的出料端相连，所述泵(32)的进料端与所述的物料箱的排料口相连，所述物料箱的排料口位于其底部。

4.根据权利要求1所述的食品加工用的自动挤压出料成型设备，其特征在于，所述旋转盘(53)的内部设置有安装槽(531)，所述旋转盘(53)在安装槽(531)的上方设置有第一滑槽(532)，所述旋转盘(53)的底表面还设置有第二滑槽(533)，同时，第一滑槽(532)与第二滑槽(533)分别位于旋转盘(53)的轴心线的两侧；

所述齿轮(541)和所述齿条(542)均布置在所述安装槽(531)内，所述活动体(543)呈L形，活动体(543)L形的一端设置有第一滑块(5431)，另一端设置有第二滑块(5432)，其中，第一滑块(5431)嵌入在第一滑槽(532)中且可沿第一滑槽(532)自由移动，第二滑块(5432)嵌入在第二滑槽(533)中且可沿第二滑槽(533)自由移动。

5.根据权利要求4所述的食品加工用的自动挤压出料成型设备，其特征在于，所述安装盘(51)的中心设置有第一孔(512)，所述旋转盘(53)的中心设置有第二孔(534)，且所述第二孔(534)位于所述安装槽(531)的上方；

所述第一电机(52)位于所述固定盘(51)的上方，第一电机(52)的输出轴由上而下依次穿过所述安装盘(51)的第一孔(512)、所述旋转盘(53)的第二孔(534)以及旋转盘(53)的安装槽(531)后与旋转盘(53)的底部固定。

6.根据权利要求1所述的食品加工用的自动挤压出料成型设备，其特征在于，所述丝杆(63)的数量为两个，两个丝杆(63)以所述固定盘(51)的轴心线为轴呈对称布置，且两个丝杆(63)均位于所述旋转盘(53)的外侧；

所述丝杆(63)的顶部通过第一轴承(64)与所述机体外壳(1)的顶面相连，丝杆(63)的底部通过第二轴承(65)与安装台(66)相连，所述安装台(66)则固定在所述机体外壳(1)的内壁上。

7.根据权利要求1所述的食品加工用的自动挤压出料成型设备，其特征在于，所述传动组件(62)包括第一主动轮(621)、第二主动轮(622)、第一从动轮(623)、第二从动轮(624)、第一传动带(625)以及第二传动带(626)；所述第一主动轮(621)与所述第二主动轮(622)相互间隔并同时固定在所述第二电机(61)的输出轴上；所述第一从动轮(623)套接并固定在其中一个所述的丝杆(63)上，所述第二从动轮(624)则套接并固定在另一个所述的丝杆(63)上；所述第一传动带(625)缠绕在第一主动轮(621)和第一从动轮(623)之间，所述第二传动带(625)则缠绕在第二主动轮(622)和第二从动轮(624)之间。

8.根据权利要求1所述的食品加工用的自动挤压出料成型设备，其特征在于，所述活塞杆(42)的顶部通过第三轴承(43)安装在所述活动体(543)的底面上。

9.根据权利要求1所述的食品加工用的自动挤压出料成型设备，其特征在于，所述机体外壳(1)顶部的外围连接有第一受力板(81)，底部的外围连接有第二受力板(83)；

所述升降机构(7)包括四个竖向布置的油缸(71)；其中两个油缸(71)的顶部连接在所述第一受力板(81)的底部，底部固定在第一固定台(82)上，且该两个油缸(71)以所述机体外壳(1)的轴心线为轴对称布置在机体外壳(1)外围的两侧；另外两个油缸(71)的顶部连接在所述第二受力板(83)的底部，底部固定在第二固定台(84)上，且该两个油缸(71)也以所述机体外壳(1)的轴心线为轴对称布置在机体外壳(1)外围的两侧。

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