CN114467995A - 一种食品挤出成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食品挤出成型设备，包括：机体外壳；料筒，布置在机体外壳内，底部连接有裱花嘴，料筒仅能做水平面的移动，不能竖向移动；活塞体，布置在料筒中，可在料筒内上下移动；推进机构，用于驱使活塞体在料筒内做竖向移动；螺旋行走机构，用于驱使料筒同时做旋转运动和径向移动；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，料筒会做平面上的螺旋运动，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

一种食品挤出成型设备

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挤出成型设备。

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由内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，有必要提供一种机械设备，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，从而同时实现对物料的挤出和成型两个动作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种食品挤出成型设备，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挤出成型设备，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，所述活塞体包括第一活塞板和活塞杆，所述第一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第一活塞板的顶面相连；

螺旋行走机构，所述螺旋行走机构包括第一电机、旋转盘以及径向移动装置；所述第一电机固定在所述机体外壳之中，第一电机的输出轴沿竖向方向延伸；所述旋转盘布置在所述第一电机的下方，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，所述齿条安装在所述旋转盘之中，该齿条与所述齿轮相啮合，同时，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；

推进机构，所述推进机构包括缸筒和第二活塞板；所述缸筒呈竖向布置且位于所述料筒与所述螺旋行走机构之间，同时，缸筒的顶部与所述的活动体相连；所述第二活塞板呈水平布置在所述的缸筒之中，所述活塞杆由下而上穿过所述缸筒的底部后与所述第二活塞板的底面相连，同时，活塞杆在穿过缸筒底部的位置与缸筒保持密封；

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第一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，且两者均沿着旋转盘的径向方向延伸；

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，所述旋转盘的中心设置有第一孔，且所述孔位于所述安装槽的上方；

所述第一电机的输出轴由上而下依次穿过所述旋转盘的第一孔和旋转盘的安装槽后与旋转盘的底部固定。

进一步的，所述推进机构还包括第一气管和第二气管；

所述缸筒的侧壁设置有与缸筒内腔连通的第一气嘴和第二气嘴；其中，第一气嘴与所述第二活塞板上方的区域连通，第二气嘴与所述第二活塞板下方的区域连通；

所述第一气管与所述第一气嘴相连，所述第二气管与所述第二气嘴相连。

进一步的，所述缸筒的顶部通过一个轴承安装在所述活动体的底面上。

进一步的，所述缸筒的底部通过一个连接套与所述料筒的顶部相连。

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，然后启动第一电机，并同时让第一气管进气、第二气管匀速排气；此过程中，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是本发明的食品挤出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1中的C向视图；

图5是图1中的食品挤出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挤出成型设备，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。

本发明提供的一种食品挤出成型设备，其包括机体外壳1、料筒2、进料机构3、活塞体4、旋转行走机构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。所述料筒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(如曲奇面糊)，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，进而与料筒2的内腔连通，螺旋伸缩管31的另一端穿过机体外壳1的侧壁上开设的第一开口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包括第一活塞板41和活塞杆42。所述第一活塞板41呈水平布置在所述的料筒2之中，第一活塞板41的四周通过密封圈与料筒2的内壁相抵实现密封，第一活塞板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的底部与所述第一活塞板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，第一活塞板41也会在料筒2中上下移动，其中，当第一活塞板41向上移动时，同时泵32启动工作，此过程中，泵32便会向料筒2内送入物料，当第一活塞板41向下移动时，同时泵32暂停工作，此过程中，受到第一活塞板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侧壁的连接点位于第一活塞板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2，所述螺旋行走机构5包括第一电机52、旋转盘53以及径向移动装置54。所述旋转盘53布置机体外壳1之中靠近顶面的位置，且旋转盘53的轴心线与机体外壳1的轴心线重合，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2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的中心还设置有第一孔534，该第一孔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。所述第一电机52固定在所述机体外壳1顶部的容纳腔14中，第一电机52的输出轴沿竖向方向向下延伸且轴心线与机体外壳1的轴心线重合，第一电机52的输出轴由上而下依次穿过所述旋转盘53的第一孔534和旋转盘53的安装槽531后，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。

参见图1，所述推进机构6包括缸筒61、第二活塞板62、第一气管63和第二气管64。所述缸筒61布置在所述料筒2与所述螺旋行走机构5之间，缸筒61呈竖向布置且轴心线与料筒2的轴心线重合，同时，缸筒61的顶部通过一个轴承65安装在所述的活动体543的底面上。所述第二活塞板62呈水平布置在所述的缸筒61之中，所述活塞杆42由下而上穿过缸筒61的底部后与第二活塞板62的底面固定，同时，缸筒61在活塞杆42穿过的位置设置有密封圈，该密封圈与活塞杆42的外壁抵紧，以达到密封的目的，防止活塞杆42穿过缸筒61的位置出现漏气的情况。参见图4，缸筒61的侧壁还设置有与缸筒61内腔连通的第一气嘴611和第二气嘴612，其中，第一气嘴611位于第二活塞板62移动行程的最高点的上方，即始终与第二活塞板62上方的区域连通，第二气嘴612位于第二活塞板62移动行程的最低点的下方，始终与第二活塞板62下方的区域连通。所述第一气管63与所述的第一气嘴611相连，所述第二气管64与所述的第二气嘴612相连，第一气管63和第二气管64远离缸筒61的一端分别穿过机体外壳1侧壁上开设的第二开口15和第三开口16后延伸至机体外壳1之外，其中，第一气管63与第二气管64均采用与所述螺旋伸缩管31类似的螺旋状的伸缩气管，其作用与螺旋伸缩管31一样，能够随着缸筒61的移动而自动的伸长或缩短，以避免管子太长而不方便收纳的情况。其中，上述中，缸筒61不是直接与活动体543固定的，而是通过轴承65安装在活动体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，而如果缸筒61是直接与活动体543固定的话，那么在旋转的过程中，缸筒61的第一气嘴611和第二气嘴612的朝向便会时刻发生变化，例如始终背向旋转轴心线，而不是始终朝向第二开口15和第三开口16，因此在旋转过程中，第一气管63和第二气管64会被缠绕在缸筒61外壁上；对此，为了避免此情况发生，本发明特意在缸筒61的顶部设置了一个轴承65，让缸筒61的外壁与轴承65的内圈固定，轴承65的外圈则与活动体543固定，这样，当活动体543做旋转运动时，缸筒61虽然也会随着活动体543一起做旋转运动，但是缸筒61的第一气嘴611和第二气嘴612的朝向是可以不发生变化的，可以始终朝向第二开口15和第三开口16，从而便能避免第一气管63、第二气管64被缠绕在缸筒61外壁上的情况。

参见图1，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。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驱使整个机体外壳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。

优选的，参见图3，所述缸筒61的底部通过一个连接套66与所述料筒2的顶部相连。该连接套66可以通过螺纹的方式与缸筒61、料筒2固定，也可以通过螺钉与缸筒61、料筒2固定。

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2，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，所述的缸筒61正好位于机体外壳1内的中心处，即，此时缸筒61、活塞杆42以及料筒2三者的轴心线均与机体外壳1的轴心线重合。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，因此缸筒61会被活动体543带着做半径逐渐扩大的逆时针螺旋运动，而由于与缸筒61是通过连接套66与料筒2固定的，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，所以最终料筒2也会做半径逐渐扩大的逆时针螺旋运动。

在本发明中，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°)，也即，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，参见图2，所述旋转盘53的上表面设置一圈凸起的卡环535，所述机体外壳1顶部的底表面设置有一圈环形槽17，旋转盘53的卡环535嵌入在所述的环形槽17中，且在自然情况下卡环535无法从环形槽17中脱离，同时，卡环535还可以在环形槽17中自由滑动。从而，在保证旋转盘53可以自由旋转的情况下，机体外壳1的顶部还承担了旋转盘53的重量以及附着在旋转盘53上的部件的重量。

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：

初始状态时：

缸筒61、活塞杆42、料筒2三者的轴心线与机体外壳1的轴心线重合，四个油缸71均处于伸长的极限位置，第一活塞板41和第二活塞板62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，启动第一电机52，使其逆时针旋转，同时，让第一气管63进气，第二气管64匀速排气；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，而由于缸筒61是安装在活动体543下方的，料筒2又是与缸筒61固定在一起的，因此料筒2便会随着活动体543一起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，由于第一气管63进气、第二气管64匀速排气，所以第二活塞板62会匀速向下移动，而由于第一活塞板41是通过活塞杆42与第二活塞板62相连的，因此第一活塞板41也会匀速向下移动，所以预先装入料筒2内的面糊便会受到第一活塞板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暂停工作，同时，第一气管63停止进气、第二气管64停止排气，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，参见图5；此过程中，从裱花嘴21底部排出的料体会沿着半径逐渐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暂停工作以及第一气管63停止进气、第二气管64停止排气的情况下，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)第二气管64进气，第一气管63匀速排气，让第一活塞板41和第二活塞板62重新回到移动行程的最高点；(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，此时整个食品挤出成型设备又恢复到初始状态，即，缸筒61、活塞杆42、料筒2三者的轴心线再次与机体外壳1的轴心线重合，四个油缸71又处于伸长的极限位置，第一活塞板41和第二活塞板62又处于移动行程的最高点，料筒2内又装满了已经打发好的面糊；随后，又可以先让油缸71收缩，然后当油缸71停在止后又启动第一电机52逆时针旋转，同时让第一气管63匀速进气、第二气管64匀速排气，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。

本发明中，第二活塞板62的匀速向下移动是通过让第一气管63进气，同时让第二气管64匀速排气来实现的，具体的，第一气管63进气、第二气管64匀速排气的设计方法可以借鉴现有技术中气缸控制常用到的排气节流方式来控制(该方法属于现有技术，因此不做展开描述)，该方式能使第二活塞板62以平稳的速度向下移动，以使料筒2内的物料从裱花嘴21底部排出时流量稳定，不会出现排料忽快忽慢的情况。

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，本发明的食品挤出成型设备，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)

1.一种食品挤出成型设备，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)包括第一活塞板(41)和活塞杆(42)，所述第一活塞板(41)呈水平布置在所述的料筒(2)之中，所述活塞杆(42)的底部与所述第一活塞板(41)的顶面相连；

螺旋行走机构(5)，所述螺旋行走机构(5)包括第一电机(52)、旋转盘(53)以及径向移动装置(54)；所述第一电机(52)固定在所述机体外壳(1)之中，第一电机(52)的输出轴沿竖向方向延伸；所述旋转盘(53)布置在所述第一电机(52)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)安装在所述旋转盘(53)之中，该齿条(542)与所述齿轮(541)相啮合，同时，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；

推进机构(6)，所述推进机构(6)包括缸筒(61)和第二活塞板(62)；所述缸筒(61)呈竖向布置且位于所述料筒(2)与所述螺旋行走机构(5)之间，同时，缸筒(61)的顶部与所述的活动体(543)相连；所述第二活塞板(62)呈水平布置在所述的缸筒(61)之中，所述活塞杆(42)由下而上穿过所述缸筒(61)的底部后与所述第二活塞板(62)的底面相连，同时，活塞杆(42)在穿过缸筒(61)底部的位置与缸筒(61)保持密封；

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所述的一种食品挤出成型设备，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所述的一种食品挤出成型设备，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)的侧壁上开设的第一开口(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所述的一种食品挤出成型设备，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(532)分别位于旋转盘(53)的轴心线的两侧，且两者均沿着旋转盘(53)的径向方向延伸；

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所述的一种食品挤出成型设备，其特征在于，所述旋转盘(53)的中心设置有第一孔(534)，且所述孔(534)位于所述安装槽(531)的上方；

所述第一电机(52)的输出轴由上而下依次穿过所述旋转盘(53)的第一孔(534)和旋转盘(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所述的一种食品挤出成型设备，其特征在于，所述推进机构(6)还包括第一气管(63)和第二气管(64)；

所述缸筒(61)的侧壁设置有与缸筒(61)内腔连通的第一气嘴(611)和第二气嘴(612)；其中，第一气嘴(611)与所述第二活塞板(62)上方的区域连通，第二气嘴(612)与所述第二活塞板(62)下方的区域连通；

所述第一气管(63)与所述第一气嘴(611)相连，所述第二气管(64)与所述第二气嘴(612)相连。

7.根据权利要求1所述的一种食品挤出成型设备，其特征在于，所述缸筒(61)的顶部通过一个轴承(65)安装在所述活动体(543)的底面上。

8.根据权利要求1所述的一种食品挤出成型设备，其特征在于，所述缸筒(61)的底部通过一个连接套(66)与所述料筒(2)的顶部相连。

9.根据权利要求1所述的一种食品挤出成型设备，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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