CN207463278U - 一种多品质鲜磨米自动加工系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了属于食品加工技术领域的一种多品质鲜磨米自动加工系统；本系统包括：米质调节机构、下位机、碾米机构、传动机构、机架、称量斗、副机架、糙米存储系统、米糠袋、风机和上位机；碾米机构和称量斗安装于机架的中部，传动机构安装于机架的底部，下位机安装于机架的一侧外；米质调节机构与碾米机构的外壳固接；碾米机构的出米口位于称量斗的上方，碾米机构的进米口位于糙米储存系统的下方；在现有公知产品的基础上进行了改进，结合其他相应的产品的特征，从而使本产品达到可以完成恒温保鲜储存、多种品质鲜磨米自动切换加工、振动状态和持续出米情况下出米量精确称量、储存室糙米量的控制。自动化程度高，故障率低。

Description

一种多品质鲜磨米自动加工系统

技术领域

本实用新型属于食品加工的技术领域，具体的涉及一种多品质鲜磨米自动加工系统。

背景技术

随着技术发展，目前碾米机市场出现多种类型的碾米设备，包括立式碾米设备和卧势碾米设备，随着人们对健康的重视，目前市场上出现的碾米机设备也可以实现手动调节米质的功能，例如我国实用新型专利ZL2016201676694中，实现手动调节米质，调节出人们不同需求的品质的鲜磨米。这种胚芽鲜米机调节米质的机理是通过连杆结构，侧面对碾米腔出口进行施加压力碾出不同米质，而且无法实现精确的再现米质调节位置。而且无法实现自动称量，自动调节米质，几乎全程需要人工参与，与自动加工功能相距甚远；同时此种碾米机构包括腔体内碾米滚和腔体出口，碾米滚为螺旋结构、将储存室内流下的糙米通过转动向碾米腔出口压板处流动，碾米滚带动糙米向外部推，同时腔体出口外有压板阻碍碾米腔内的糙米外流，从而在碾米腔内行成了糙米、碾米滚和腔体间相互的挤压力，这种挤压力可以促使糙米脱去最后一层糠皮，挤压力的大小决定糠皮的去除程度，伴随着糠皮的脱落，稻米营养成分最高的胚芽部分也会出现脱落，挤压力越大，脱落程度可能越大，打出的米越精白，但是这种过于精白的稻米营养成分含量损失很大，所以内部挤压力越小鲜磨米留胚程度越高，但食用时口感越差。

我国实用新型专利ZL2015110039360中公布了改变碾磨压力可以获得相应的留胚率的可能，但该实用新型专利只确定了一种保证留胚率在80％以上时最有效碾磨的加工方法；并没有根据具体的口感和存在的营养价值做出具体的设置。

同时市场上陆续出现小型柜式碾米机，但是此类碾米机存在如下不足：

1.无法对加工糙米进行不同留胚率的自动精确切换，满足不了人民群众对各种口味成品米的需求。

2.没有实现在加工时强振动干扰的情况下，对已加工米的精确称量。

3.并未涉及对糙米原粮的保鲜措施以及糙米储存室剩余米量检测措施。

为了满足现有人类对健康食品的需求和当今人类的消费习惯，本实用新型所需要解决的技术问题在于提供一种可以精确的自动调节留胚情况的配套机构。

实用新型内容

本实用新型针对背景技术中的问题，提出了一种多品质鲜磨米自动加工系统，其特征在于，包括：米质调节机构、下位机、碾米机构、传动机构、机架和称量斗；其中碾米机构和称量斗安装于机架的中部，传动机构安装于机架的底部，下位机安装于机架的一侧外；其中传动机构与碾米机构间使用带传动；

所述米质调节机构由位置传感器、弹簧、推板、第一丝杠、步进电机、U形架、固定板和两根连接杆组成；U形架为右侧开口的扁平矩形管，且开口端与碾米机构的外壳固接，固定板的顶面和底面分别与U形架顶板和底板的内侧固接，位置传感器安装于U形架的顶板内侧，；步进电机安装于U形架左侧板的外侧，且输出端与丝杠固接；弹簧的一端与推板固接，另一端顶在碾米机构的压板外；两根连接杆的一端与U形架的左侧板固接，另一端与固定板固接，推板与第一丝杠构成丝杠副，推板与两根连接杆构成滑动副，其中第一丝杠的轴线与两根连接杆的轴线相互平行；

所述称量斗由米斗、直流电机、定位座、第二丝杠、挡板、定向板、应变传感器和斜片组成；其中米斗自上而下由顶部矩形框、中空斜四棱台和底部出米槽固接而成；中空四棱台由竖直板、第一斜板、斜对板和第二斜板四块倒梯形板固接围成，其中竖直板与水平面垂直，斜对板与竖直板相对且与水平面的夹角≤50°且≥43°，第一斜板和第二斜板与水平面的夹角都为大于45°的锐角；底部出米槽的槽底与水平方向平行，底部出米槽的两槽壁都与水平面垂直，且两槽壁的上沿分别与第一斜板和第二斜板的下沿固接；底部出米槽沿挡板方向延长有弯曲部分，该弯曲部分与水平面所夹的锐角不小于46°；所述斜片为矩形金属片，该斜片的上沿与斜对板的下沿固接，斜片的下沿和两侧沿分别与底部出米槽的槽底和两槽壁固接，且斜片与水平面的夹角为45°；所述应变传感器的顶面与底部出米槽的槽底固接，应变传感器的底面与机架栓接；

所述的定位座固接于顶部矩形框外侧，直流电机安装于定位座的水平板上，直流电机的输出轴竖直向下且与第二丝杠的顶端固接；定向板固接于竖直板的外侧，且与挡板的竖直面组成另一滑动副；所述另一滑动副的运动方向和第二丝杠的轴线平行；第二丝杠与挡板组成丝杠副；挡板与底部出米槽间隙配合；

所述碾米机构包括：进米口、出米口、压板和出糠口；其中进米口位于碾米机构的上端，出糠口位于碾米机构的下端，出米口位于碾米机构左侧的下部，压板安装于出米口外，向出米口施加压力；其中出米口位于顶部矩形框的上方；

所述下位机分别与步进电机、直流电机、传动机构和应变传感器相连。

优选地，所述底部出米槽内竖直装有承重板。

所述加工系统还包括：副机架、糙米存储系统、米糠袋和风机；其中风机的入口与出糠口相连，风机的出口与米糠袋相连；风机与碾米机构间使用带传动；糙米储存系统安装于机架的上部；副机架固接于机架的下位机侧外，米糠袋放置于副机架内；

所述糙米存储系统包括储米室、恒温系统、出米装置和三个光电传感器；其中储米室安装于机架的上部，恒温系统安装于储米室的顶部，出米装置为中空的倒四棱锥结构，出米装置的大口端与储米室的底部固接，其小口端位于进米口的正上方，三个光电传感器分散布置于储米室和出米装置内；其中恒温系统、光电传感器和风机分别与下位机相连。

所述加工系统还包括上位机；上位机安装于机架或副机架外且与下位机相连；上位机中提供三种不同的留胚情况。

本实用新型具有如下有益效果：

1.专门设计的米质调节机构，通过此机构精确调节碾米机构腔内的挤压力，从而改变成品米的留胚情况，且根据实际需要对留胚情况迅速切换，满足对不同口感和营养的需求；自动化程度高，故障率低。

2.使用了全新外形的米斗，以保证碾米机构持续运转的过程中，整个称量斗的重量始终保持在应变传感器的正上方，以实现在振动干扰状态下对成品米的精确称量。

3.配套采用了三个光电传感器于不同高度安装在糙米存储系统内，从而实现了对储存室米量的实时监控。

附图说明

图1是本实用新型一种多品质鲜磨米自动加工系统实施例的主视图；

图2是本实用新型实施例的右视图；

图3是本实用新型在线称量机构的主视图；

图4是本实用新型在线称量机构的左视图；

图5是本实用新型在线称量机构的轴二侧图；

图6是本实用新型米质调节机构的俯视示意图；

图7是本实用新型碾米系统的剖视示意图；

图8是本实用新型一种多品质鲜磨米自动加工方法的流程图；

图9是本实用新型方法中米斗状态判定模块的流程图

图中：1-米质调节机构，2-下位机，3-碾米机构，4-风机，5-传动机构，6-机架，7-称量斗，9-米糠袋，10-糙米存储系统，11-位置传感器，12-弹簧，13-推板，14-第一丝杠，15-步进电机，16-U形架，17-固定板，18-两根连接杆，21-上位机，22-米斗状态判定模块，23-状态反馈模块，31-进米口，32-出米口，33-压板，34-出糠口，61-副机架，71-米斗，72-直流电机，73-定位座，74-第二丝杠，75-挡板，76-定向板，77-应变传感器，78-滑槽，79-斜片，101-储米室，102-恒温系统，103-出米装置，104-光电传感器，711-顶部矩形框，712-中空斜四棱台，713-底部出米槽，712-中空四棱台，7121-竖直板，7122-第一斜板、7123-斜对板，7124-第二斜板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步详述。

如图1和图2所示的一种多品质鲜磨米自动加工系统，包括：米质调节机构1、下位机2、碾米机构3、风机4、传动机构5、机架6、称量斗7、米糠袋9、糙米存储系统10、上位机21和副机架61；其中碾米机构3和称量斗7安装于机架6的中部，传动机构5安装于机架6的底部，下位机2安装于机架6的一侧外；其中传动机构5与碾米机构3间使用带传动；风机4的入口与碾米机构3的出糠口34相连，风机4的出口与米糠袋9相连；安装于机架6的上部；副机架61固接于机架6的下位机2侧外，米糠袋9放置于副机架61内；上位机21安装于副机架61上；

糙米存储系统10包括储米室101、恒温系统102、出米装置103和三个光电传感器104；其中储米室101安装于机架6的上部，恒温系统102安装于储米室101的顶部，恒温系统102和储米室101为保存糙米提供密闭低温的保存空间，以保存等待加工的糙米；出米装置103为中空的倒四棱锥结构，出米装置103的大口端与储米室101的底部固接，其小口端位于进米口31的正上方，三个光电传感器104分散布置于储米室101和出米装置103内；在三个不同高度的位置分别安装三个光电传感器104对糙米存量进行监测，在及时提醒糙米存量的同时，也能避免因米量不足所导致的各种故障。

如图1、图2和图7所示的碾米机构3包括：进米口31、出米口32、压板33和出糠口34；其中进米口31位于碾米机构3的上端，出糠口34位于碾米机构3的下端，出米口32位于碾米机构3左侧的下部，压板33安装于出米口32外，向出米口32施加压力；其中出米口32位于顶部矩形框711的上方。

如图6所示的米质调节机构1由一个位置传感器11、一根弹簧12、一块推板13、第一丝杠14、步进电机15、U形架16、一块固定板17和两根连接杆18组成；U形架16为右侧开口的扁平矩形管，且开口端与碾米机构3的外壳固接，固定板17的顶面和底面分别与U形架16顶板和底板的内侧固接，位置传感器11安装于U形架顶板的内侧；步进电机15安装于U形架16的左侧板外侧，且输出端与丝杠14固接，位置传感器11作为初始预紧力的参考，每次推板13运动到此处便向下位机2发送信号，以确保弹簧12对压板33施加压力的准确度；弹簧12的一端与推板13固接，另一端顶在碾米机构3的压板33外；两根连接杆18的一端与U形架16的左侧板固接，另一端与固定板17固接，推板13与第一丝杠14构成丝杠副，推板13与两根连接杆18构成滑动副，其中第一丝杠14的轴线与两根连接杆18的轴线相互平行；碾米机构3腔体内的挤压力来自于米质调节机构1中弹簧12对压板33的压力，丝杠副将步进电机转动产生的力准确作用于压板33上，以此改变碾米机构3腔体内的挤压力，从而可以加工出不同留胚情况的鲜磨米。

如图3、图4和图5所示的称量斗7由米斗71、直流电机72、定位座73、第二丝杠74、挡板75、定向板76、应变传感器77和斜片79组成；其中米斗71自上而下由顶部矩形框711、中空斜四棱台712和底部出米槽713固接而成；中空四棱台712由竖直板7121、第一斜板7122、斜对板7123和第二斜板7124四块倒梯形板固接围成，其中竖直板7121与水平面垂直，斜对板7123与竖直板7121相对且与水平面的夹角为45°角，第一斜板7122和第二斜板7124与水平面的夹角都为46°；底部出米槽713的槽底与水平方向平行，底部出米槽713的两槽壁都与水平面垂直，且两槽壁的上沿分别与第一斜板7122和第二斜板7124的下沿固接；底部出米槽713沿挡板75方向延长有弯曲部分，该弯曲部分与水平面所夹的锐角为50°；所述斜片79为矩形金属片，该斜片79的上沿与斜对板7123的下沿固接，斜片79的下沿和两侧沿分别与底部出米槽713的槽底和两槽壁固接，且斜片79与水平面的夹角为45°；所述应变传感器77的顶面与底部出米槽713的槽底固接，应变传感器77的底面与机架6栓接；底部出米槽713内竖直装有承重板；

定位座73固接于顶部矩形框711外侧，直流电机72安装于定位座73的水平板上，直流电机72的输出轴竖直向下且与第二丝杠74的顶端固接；定向板76固接于竖直板7121的外侧，且与挡板75的竖直面组成另一滑动副；所述另一滑动副的运动方向和第二丝杠74的轴线平行；第二丝杠74与挡板75组成丝杠副；挡板75与底部出米槽713间隙配合；随着直流电机72的旋转，挡板75在竖直板7121外侧上下运动，从而改变底部出米槽713的开关状态。

称量斗7的特殊形状使得本系统在加工糙米的过程中，称量斗7的重心始终位于应变传感器77的正上方，确保在振动干扰下称量的准确性；同时各种倾斜角的设置保证了在挡板75打开后，于本次加工时所获得留胚情况相同的成品米能够完全流出。

下位机2分别与步进风机4、传动机构5、步进电机15、上位机21、直流电机72、应变传感器77、恒温系统102和光电传感器104相连。

上位机21中设置有：显示屏、重量选择按钮、三种不同留胚情况的选择按钮和出米按钮。

如图8和图9所示本实施例完整的操作流程为：

系统待机时上位机21中显示：“请选择所需米量”；当操作者通过上位机21选择所需的米量后，上位机21获取所需米量并将所需米量传送给下位机2，在下位机2中将信号1a1输入到米斗状态判定模块22中；

此时在米斗状态判定模块22中，先确认输入型号为1a1，随后判定米斗71的重量情况；如果判断目前米斗71中仍有剩米，则从米斗状态判定模块22中输出信号1b1，随后在上位机21中显示：“请按下出米按钮”；如果判断目前米斗71内为空；则从米斗状态判定模块22中输出信号1a1，下位机2在接收到型号1a1后继而向光电传感器104核实存米量是否大于1a1中操作者选择的重量；如为否，则将改状态传送给状态反馈模块23后，在上位机21中显示：“米量不足请等待添米”，然后任务结束返回待机画面；如为是，则传送信号给上位机21，上位机21中显示：“请选择所需米质”；随后等待操作者选择留胚情况，当操作者在上位机21中选好留胚情况后，上位机21将所获得的留胚情况与之前获得的米量一同再次传送给下位机2，下位机2根据获得的留胚情况传送相应周期的电子脉冲信号给进步电机15，从而移动推板13来精确控制压板33对出米口32的压力；当进步电机15工作完毕后，将带有所需重量的信号1a3输入到米斗状态判定模块22中；

此时在米斗状态判定模块22中，先确认输入信号为1a3，随后判断当前米斗内的重量是否大于等于信号1a3中所包含的重量；如果为达到1a3中也就是客户所需的重量时，传出“运行传动机构”的指令，且输出信号1a3；在碾米过程中，下位机2以一秒内4至10次的频率不断询问米斗状态判定模块22，直到米斗71内的米量达到信号1a3中所包含的重量后，传出“传送机构停止”的指令且从米斗状态判定模块22中输出信号1b1；当下位机2接收到信号1b1后，将该信号传输至上位机21，从而上位机21中显示：“请按下出米按钮”；随后等待操作者按取出米按钮；当操作者在上位机21中按下出米按钮后，上位机21向下位机2下达出米指令，随后传递信号1a5到米斗状态判定模块22中；

此时在米斗状态判定模块22中，先确认输入信号为1a5，随后判定米斗71的重量情况；如果判断米斗内的重量不为零，则传出“打开挡板”的指令且米斗状态判定模块22输出信号1a5；在出米过程中，下位机以一秒内4至10次的频率不断询问米斗状态判定模块22，直到米斗71内的重量为零后，传出“关闭挡板”的指令且从米斗状态判定模块22输出信号1b2至下位机2；下位机2在收到信号1b2后，先将此次任务完整的情况传输给状态反馈模块23，然后在上位机21中显示：“取米完毕”，此次任务结束，上位机21返回待机画面。

在该流程中两个信号1b1所传达的为同一信号；都使得上位机21上显示：“请按下出米按钮”，随后等待操作者按下出米按钮和进一步命令。

状态反馈模块23的主要功能为连接网络；将本系统的状态上传至服务器或监控端，以确认本系统当前的状态。

如图9所示米斗状态判定模块22的流程图中；当“传动机构运行”的指令传出时，传动机构5开始转动，从而带动碾米机构3和风机4开始工作；

当“传动机构停止”的指令传出时，终止传动机构5的转动，进而碾米机构3和风机4的工作停止。

当“打开挡板”的指令传出时，下位机2传送信号给直流电机72，，直流电机72开始逐步正向运转，随着直流电机72的不断正向运转，挡板75逐渐向上位移，成品米从称量斗7内流出。

当“关闭挡板”的指令传出时，下位机2传送信号给直流电机72，直流电机72一直反向运转至挡板75与底部出米槽213完全闭合后停止。

Claims (4)

1.一种多品质鲜磨米自动加工系统，其特征在于，包括：米质调节机构(1)、下位机(2)、碾米机构(3)、传动机构(5)、机架(6)和称量斗(7)；其中碾米机构(3)和称量斗(7)安装于机架(6)的中部，传动机构(5)安装于机架(6)的底部，下位机(2)安装于机架(6)的一侧外；其中传动机构(5)与碾米机构(3)间使用带传动；

所述米质调节机构(1)由位置传感器(11)、弹簧(12)、推板(13)、第一丝杠(14)、步进电机(15)、U形架(16)、固定板(17)和两根连接杆(18)组成；U形架(16)为右侧开口的扁平矩形管，且开口端与碾米机构(3)的外壳固接，固定板(17)的顶面和底面分别与U形架(16)顶板和底板的内侧固接，位置传感器(11)安装于U形架(16)的顶板内侧；步进电机(15)安装于U形架左侧板的外侧，且输出端与丝杠(14)固接；弹簧(12)的一端与推板(13)固接，另一端顶在碾米机构(3)的压板(33)外；两根连接杆(18)的一端与U形架(16)的左侧板固接，另一端与固定板(17)固接，推板(13)与第一丝杠(14)构成丝杠副，推板(13)与两根连接杆(18)构成滑动副，其中第一丝杠(14)的轴线与两根连接杆(18)的轴线相互平行；

所述称量斗(7)由米斗(71)、直流电机(72)、定位座(73)、第二丝杠(74)、挡板(75)、定向板(76)、应变传感器(77)和斜片(79)组成；其中米斗(71)自上而下由顶部矩形框(711)、中空斜四棱台(712)和底部出米槽(713)固接而成；中空四棱台(712)由竖直板(7121)、第一斜板(7122)、斜对板(7123)和第二斜板(7124)四块倒梯形板固接围成，其中竖直板(7121)与水平面垂直，斜对板(7123)与竖直板(7121)相对且与水平面的夹角≤50°且≥43°，第一斜板(7122)和第二斜板(7124)与水平面的夹角都为大于45°的锐角；底部出米槽(713)的槽底与水平方向平行，底部出米槽(713)的两槽壁都与水平面垂直，且两槽壁的上沿分别与第一斜板(7122)和第二斜板(7124)的下沿固接；底部出米槽(713)沿挡板(75)方向延长有弯曲部分，该弯曲部分与水平面所夹的锐角不小于46°；所述斜片(79)为矩形金属片，该斜片(79)的上沿与斜对板(7123)的下沿固接，斜片(79)的下沿和两侧沿分别与底部出米槽(713)的槽底和两槽壁固接，且斜片(79)与水平面的夹角为45°；所述应变传感器(77)的顶面与底部出米槽(713)的槽底固接，应变传感器(77)的底面与机架(6)栓接；

所述的定位座(73)固接于顶部矩形框(711)外侧，直流电机(72)安装于定位座(73)的水平板上，直流电机(72)的输出轴竖直向下且与第二丝杠(74)的顶端固接；定向板(76)固接于竖直板(7121)的外侧，且与挡板(75)的竖直面组成另一滑动副；所述另一滑动副的运动方向和第二丝杠(74)的轴线平行；第二丝杠(74)与挡板(75)组成丝杠副；挡板(75)与底部出米槽(713)间隙配合；

所述碾米机构(3)包括：进米口(31)、出米口(32)、压板(33)和出糠口(34)；其中进米口(31)位于碾米机构(3)的上端，出糠口(34)位于碾米机构(3)的下端，出米口(32)位于碾米机构(3)左侧的下部，压板(33)安装于出米口(32)外，向出米口(32)施加压力；其中出米口(32)位于顶部矩形框(711)的上方；

所述下位机(2)分别与步进电机(15)、直流电机(72)、传动机构(5)和应变传感器(77)相连。

2.根据权利要求1所述的一种多品质鲜磨米自动加工系统，其特征在于，所述底部出米槽(713)内竖直装有承重板。

3.根据权利要求1所述的一种多品质鲜磨米自动加工系统，其特征在于，所述加工系统还包括：副机架(61)、糙米存储系统(10)、米糠袋(9)和风机(4)；其中风机(4)的入口与出糠口(34)相连，风机(4)的出口与米糠袋(9)相连；风机(4)与碾米机构(3)间使用带传动；糙米存储系统(10)安装于机架(6)的上部；副机架(61)固接于机架(6)的下位机(2)侧外，米糠袋(9)放置于副机架(61)内；

所述糙米存储系统(10)包括储米室(101)、恒温系统(102)、出米装置(103)和三个光电传感器(104)；其中储米室(101)安装于机架(6)的上部，恒温系统(102)安装于储米室(101)的顶部，出米装置(103)为中空的倒四棱锥结构，出米装置(103)的大口端与储米室(101)的底部固接，其小口端位于进米口(31)的正上方，三个光电传感器(104)分散布置于储米室(101)和出米装置(103)内；其中恒温系统(102)、光电传感器(104)和风机(4)分别与下位机(2)相连。

4.根据权利要求1或3所述的一种多品质鲜磨米自动加工系统，其特征在于，所述加工系统还包括上位机(21)；上位机(21)安装于机架(6)或副机架(61)外且与下位机(2)相连；上位机(21)中提供三种不同的留胚情况。