夹心肉饼半自动生产设备的制作方法

本发明涉及食品加工领域。

背景技术：

目前，面饼的生产加工通常需要耗费大量人力进行生产加工，工作效率低下，并且品质难以有效控制，制约了食品加工生产的发展，特别是在加工夹心肉饼时，由于工序复杂，因此需要设计一种成本相对较低，但是能够极大提高夹心肉饼生产效率，并能保证生产品质的半自动生产设备。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是实现一种能够生产夹心肉饼的半自动生产设备。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：夹心肉饼半自动生产设备，多个制饼盒两端通过铰链机构连接构成环形的转运带，所述转运带两侧固定有链条，所述转运带两端设有支撑并驱动链条转动的链轮，所述链轮竖直设置并由运转电机驱动旋转，位于上层的制饼盒开口朝上，沿着上层制饼盒的运转方向依次设有预热烘箱、位于制饼盒上方的喷油单元、位于制饼盒上方的第一注面单元、放料工位、位于制饼盒上方的第二注面单元，以及成品烘箱，所述预热烘箱和成品烘箱设有供制饼盒进出的开口，所述放料工位设有放置肉饼的容器。

设备设有肉馅饼加工机构，所述肉馅饼加工机构的传送带末端位于放置肉饼的容器的上方，所述肉馅饼加工机构包括馅料定量供给装置和肉馅饼旋转加工装置；

所述肉馅饼旋转加工装置设有用于加热肉馅的加热模具，所述加热模具包括上加热模具和下加热模具，所述上加热模具和下加热模具一侧铰接，且相向面设有馅料腔，每个所述馅料腔的背面设有电加热板，其特征在于：转动电机经齿轮箱驱动竖直设置的主动转轴旋转，所述主动转轴驱动旋转支架旋转，所述旋转支架外周每间隔设定夹角固定有一个水平固定的加热模具，每个所述加热模具的铰接部位朝向旋转支架，每个所述加热模具的上加热模具通过上活动气缸固定在旋转支架上，所述上活动气缸的气缸座与旋转支架铰接，所述上活动气缸的气缸杆端部与上加热模具铰接，每个所述加热模具的下加热模具通过下活动气缸固定在旋转支架上，所述下活动气缸的气缸座与旋转支架铰接，所述下活动气缸的气缸杆端部与下加热模具铰接，所述旋转支架旋转使加热模具经过喂料工位和卸料工位，所述传送带始端位于卸料工位的加热模具下方；

馅料定量供给装置设有用于存放馅料的馅料桶，所述馅料桶底部设有螺旋送料单元，所述螺旋送料单元设有一根送料螺旋杆，所述送料螺旋杆一端连接馅料桶外的螺旋送料电机，所述送料螺旋杆的另一端由馅料桶侧壁的送料出口伸出，所述送料出口旁固定有称料盒，所述称料盒一侧设有与馅料桶的送料出口对接的喂料进口，所述称料盒的底板为电动翻边，所述称料盒设置在喂料工位加热模具的上方。

位于喂料工位的加热模具的上活动气缸收缩使上加热模具向上打开，位于卸料工位的加热模具的下活动气缸收缩使下加热模具向下打开。

所述称料盒的顶部呈开口状，所述称料盒的上方设有推料单元，所述推料单元包括推料气缸和固定在推料气缸的气缸杆端部的推料刮板，所述推料气缸伸展时，所述推料刮板伸入称料盒内，所述推料气缸收缩时，所述推料刮板退出称料盒。

所述电动翻板由翻板电机驱动翻转，所述电动翻板的翻转设有两个工作状态，分别为水平设置密封称料盒底部的闭合状况、竖直设置使称料盒底部打开的喂料状态。

所述喷油单元设有固定在制饼盒上方向下喷射食用油的油喷头，所述油喷头通过具有喷油电磁阀的油管连通食用油存放容器，所述食用油存放容器为具有保压功能的压力容器。

所述第一注面单元和第二注面单元结构相同，设有固定在制饼盒上方向下喷射物料的注面喷嘴，所述注面喷嘴为条形开口结构，所述条形开口结构的布置方向与上层制饼盒的运转方向垂直，所述条形开口结构的宽度略小于制饼盒的内腔宽度，所述注面喷嘴经给料通道连接物料容器，所述给料通道内设有横水平设置的给料轴，沿所述给料轴设有向外伸出的给料板，所述给料轴由给料电机驱动旋转。

所述上层制饼盒的运作方向末端设有位于制饼盒下方的皮带机。

设备设有控制器，所述喷油单元、第一注面单元和第二注面单元下方设有感应制饼盒位置的感应机构，所述感应机构输出感应信号至控制器，所述控制器输出驱动信号至第一注面单元和第二注面单元的给料电机、喷油电磁阀。

基于所述夹心面饼生产设备的控制方法：

驱动转运带匀速运转，控制预热烘箱和成品烘箱内温度恒定在设定温度；

当喷油单元下方的感应机构感应到有制饼盒时，驱动喷油电磁阀打开，当喷油单元下方的感应机构感应到无制饼盒时，驱动喷油电磁阀关闭；

当第一注面单元下方的感应机构感应到有制饼盒时，驱动第一注面单元的给料电机转动；当第一注面单元下方的感应机构感应到无制饼盒时，驱动第一注面单元的给料电机停止转动；

当第二注面单元下方的感应机构感应到有制饼盒时，驱动第二注面单元的给料电机转动；当第二注面单元下方的感应机构感应到无制饼盒时，驱动第二注面单元的给料电机停止转动。

本发明的优点在于设备工作稳定可靠，大大降低人工介入工序，能够有效提高生产效率，并且设备成本较低。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为夹心肉饼半自动生产设备结构示意图；

图2为肉馅饼加工机构结构示意图；

上述图中的标记均为：1、制饼盒、2、预热烘箱；3、喷油单元；4、第一注面单元；5、放料工位；6、第二注面单元；7、成品烘箱；8、皮带机；9、馅料桶；10、螺旋送料单元；11、称料盒；12、推料单元；13、上加热模具；14、上活动气缸；15、下加热模具；16、下活动气缸；17、旋转支架；18、传送带。

具体实施方式

夹心肉饼半自动生产设备由半自动生产设备和肉馅饼加工机构组成，半自动生产设备用于制成成品面饼，肉馅饼加工机构用于制成馅料肉饼，肉饼单独加热制成能够在面饼加工时，避免出现面饼熟透而肉馅夹生的现象发生，并且能够尽可能多的增加肉饼厚度，提高口感，而不必考虑烘烤时加工肉饼的参数介入，只需考虑面饼加热即可，降低程序设计难度。

半自动生产设备设有由多个制饼盒1构成的转运带，制饼盒1为长方形铁质盒子，内部设有用于制饼的内腔，内腔上方开口，构成转运带的制饼盒1数量根据生产线的长度而定，连接方式是将相邻的制饼盒1两端通过铰链机构连接构成环形的转运带，转运带两侧均固定有链条，用于驱动整个转运带运转，转运带两端设有支撑并驱动链条转动的链轮，位于转运带同一端的两个链轮共轴构成一组链轮，位于转运带一端的一组链轮竖直设置并由运转电机驱动旋转，作为动力链轮，位于转运带另一端的一组链轮竖直设置，用于支撑运转带，为从动一组链轮。

每个制饼盒1的开口方向均向外(上层向上、下层向下)，由于链轮竖直设置，因此制饼盒1构成上下两层，位于上层的制饼盒1开口朝上，沿着上层制饼盒1的运转方向依次设有预热烘箱2、位于制饼盒1上方的喷油单元3、位于制饼盒1上方的第一注面单元4、放料工位5、位于制饼盒1上方的第二注面单元6，以及成品烘箱7，预热烘箱2和成品烘箱7设有供制饼盒1进出的开口。

放料工位5为一个人工介入的环节，只需设置一个放置肉饼的容器，肉馅饼加工机构的传送带18末端位于放置肉饼的容器的上方，能够自动的供应半成品肉饼，而工作人员只需要将肉饼放置到制饼盒1内底层面饼的上方。

预热烘箱2用于预加热制饼盒1，设置在喷油单元3之前可以降低油烟产生量，预加热后的制饼盒1在喷射食用油后，可以使油温上升，当第一注面单元4注入面糊后，面糊的底面会很快凝结成块状，整个面饼也会达到一定凝结状态，可以有效避免放入肉饼时，肉饼面糊与之混合、甚至冲击到饼底与制饼盒1接触，影响饼的外观。

喷油单元3设有固定在制饼盒1上方向下喷射食用油的油喷头，油喷头通过具有喷油电磁阀的油管连通食用油存放容器，食用油存放容器为具有保压功能的压力容器，即食用油存放容器连接一个气泵，用于保持食用油存放容器内的气压，这样当喷油电磁阀打开时，食用油呈喷射状均匀的喷射到制饼盒1内。

第一注面单元4和第二注面单元6结构相同，注面单元设有固定在制饼盒1上方向下喷射物料的注面喷嘴，注面喷嘴为条形开口结构，条形开口结构的布置方向与上层制饼盒1的运转方向垂直，条形开口结构的宽度略小于制饼盒1的内腔宽度，在运转带匀速运作情况下，注面喷嘴能够线形喷射面糊至制饼盒1内。注面喷嘴经给料通道连接物料容器，给料通道内设有横水平设置的给料轴，沿给料轴设有向外伸出的给料板，给料板一般设置6-8个，给料轴由给料电机驱动旋转，物料容器用于存放经过调味的水面混合物，或者水面及馅料混合物，具有给料板的给料轴转动时，能够均匀的将物料挤入注面喷嘴。

为方便回收面饼，在上层制饼盒1的运作方向末端设有位于制饼盒1下方的皮带机8，经过烘箱加工后的面饼运作至末端后，会在自重作用下落入到皮带机8上，完成制成面饼的收集。

为了使设备能够自动运作，本设备设有控制器，喷油单元3、第一注面单元4和第二注面单元6下方设有感应制饼盒1位置的感应机构，感应机构可以是设置在制饼盒1侧面的红外传感器，能够精准的获取制饼盒1的位置信号，感应机构输出感应信号至控制器，控制器输出驱动信号至第一注面单元4和第二注面单元6的给料电机、喷油电磁阀、震动装置和馅料电磁阀。

由于人工长期放置肉饼，可能会造成疲劳而忘记放入肉饼，因此在第二注面单元6前设置一个位于制饼盒1正上方的测距装置(如激光测距装置)，测量制饼盒1内部距离测距装置的距离，测距装置输出测量信号至控制器，当测距单元距离低于预设值则表示未放入肉饼，控制器发出报警，让工作人员及时补放。

基于上述夹心面饼生产设备的控制方法：

驱动转运带匀速运转，控制预热烘箱2和成品烘箱7内温度恒定在设定温度；

当喷油单元3下方的感应机构感应到有制饼盒1时，驱动喷油电磁阀打开，当喷油单元3下方的感应机构感应到无制饼盒1时，驱动喷油电磁阀关闭由于整个转运带运转速度慢，因此为了避免喷射过多油量，喷油电磁阀收到打开信号时，可以间隙喷油，即喷射1秒后关闭设定时间，再喷射1秒，直至需要关闭喷油阀门时；

当第一注面单元4下方的感应机构感应到有制饼盒1时，驱动第一注面单元4的给料电机转动；当第一注面单元4下方的感应机构感应到无制饼盒1时，驱动第一注面单元4的给料电机停止转动；

在放料工位5人工介入，工作人员将肉饼放入到每个制饼盒1内；

当第二注面单元6下方的感应机构感应到有制饼盒1时，驱动第二注面单元6的给料电机转动；当第二注面单元6下方的感应机构感应到无制饼盒1时，驱动第二注面单元6的给料电机停止转动。

肉馅饼加工机构包括馅料定量供给装置和肉馅饼旋转加工装置.

馅料定量供给装置设有用于存放馅料的馅料桶9，馅料桶9优选结构为向下逐渐变小的梯形结构，馅料桶9内的底部设有螺旋送料单元10，螺旋送料单元10设有一根送料螺旋杆，送料螺旋杆水平固定在馅料桶9底部，送料螺旋杆一端连接馅料桶9外的螺旋送料电机，送料螺旋杆的另一端由馅料桶9侧壁的送料出口伸出。

送料出口旁固定有称料盒11，称料盒11一侧设有与馅料桶9的送料出口对接的喂料进口，即称料盒11的馅料桶9与馅料桶9的送料出口相对，这样当螺旋送料单元10工作时，则可以将馅料桶9内的馅料输送至称料盒11内，称料盒11用于称取输送至其内部馅料的重量，称料盒11利用支架机构固定在电子称重设备上，利用螺旋送料单元10输送馅料前后的重量差值获取称料盒11内的馅料重量。

称料盒11的底板为电动翻边，电动翻板由翻板电机驱动翻转，电动翻板一侧固接在转轴上，转轴安装在称料盒11底部的一侧，翻板电机驱动转轴转动，则能够实现电动翻板的翻转，该电动翻板的翻转设有两个工作状态，分别为水平设置密封称料盒11底部的闭合状况、竖直设置使称料盒11底部打开的喂料状态，这样当称料盒11内馅料达到设定值后，则电动翻板呈喂料状态，当喂料完成后电动翻板保持闭合状况，称料盒11设置在喂料工位加热模具的上方，可以完成向加热模具喂料的工作。

称料盒11的顶部呈开口状，称料盒11的上方设有推料单元12，推料单元12包括推料气缸和固定在推料气缸的气缸杆杆端部的推料刮板，推料气缸可以竖直方向运行，当电动翻板呈喂料状态时，推料气缸伸展时，推料刮板伸入称料盒11内，并伸出称料盒11底部，当推料气缸收缩时，推料刮板退出称料盒11。推料刮板的底面形状与称料盒11顶部开口形状相同，这样可以将粘黏在称料盒11内壁和电动翻板上的馅料刮下，保证喂料的准确性。

肉馅饼旋转加工装置设有多个加热模具，每个加热模具的结构相同，均由上加热模具13和下加热模具15构成，上加热模具13和下加热模具15一侧铰接，且上加热模具13和下加热模具15的相向面设有馅料腔，馅料腔用于盛放馅料，每个馅料腔的背面设有电加热板，当上加热模具13和下加热模具15闭合时利用电加热板加热馅料。

转动电机经齿轮箱驱动竖直设置的主动转轴旋转，主动转轴驱动旋转支架17旋转，旋转支架17为轴对称结构，旋转支架17外周每间隔设定夹角固定有一个水平固定的加热模具，设定夹角大小根据旋转支架17的直径而定，一般设定夹角为30度。

每个加热模具的铰接部位朝向旋转支架17，每个加热模具的上加热模具13通过上活动气缸14固定在旋转支架17上，上活动气缸14的气缸座与旋转支架17铰接，上活动气缸14的气缸杆端部与上加热模具13铰接，每个加热模具的下加热模具15通过下活动气缸16固定在旋转支架17上，下活动气缸16的气缸座与旋转支架17铰接，下活动气缸16的气缸杆端部与下加热模具15铰接。为提高每个加热模具固定可靠性，每个加热模具的铰接部位可以通过连接固接在旋转支架17上。

旋转支架17旋转使加热模具经过喂料工位和卸料工位，喂料工位和卸料工位为一个工作区域，在喂料工位可以通过人工或自动化设备向加热模具内喂料，位于喂料工位的加热模具的上活动气缸14收缩使上加热模具13向上打开，可以进行喂料，位于卸料工位的加热模具的下活动气缸16收缩使下加热模具15向下打开，可以进行卸料，在卸料工位设有为位于加热模具下方的传送带18，传送带18为网状，沿传送带18设有向其吹风的风扇，可以用于冷却肉饼。

为了使机构能够自动化运作，肉馅饼加工机构设有控制器，每个加热模具设有一个固定在旋转支架17上的行程开关，行程开关具有独立的编号，并且位于每个加热模具的下方，喂料工位或卸料工位设有用于接触行程开关的挡块，由于加热模具等夹角布置，因此只要有一个行程开关被接触，则能够获取到具体哪个加热模具位于喂料工位，哪个加热模具位于卸料工位。

行程开关输出感应信号至控制器，控制器则能够获得该行程开关的编号，称料盒11输出重量信号至控制器，控制器输出驱动信号至转动电机、螺旋送料单元10、翻板电机、推料气缸、上活动气缸14和下活动气缸16。

基于上述肉馅饼加工机构的控制方法,包括以下步骤：

1)转动电机旋转，再此期间保持电加热板恒温加热；

2)当接收当行程开关信号后，停止转动电机转动，并获取行程开关编号；

3)根据行程开关编号，将位于喂料工位的加热模具的上活动气缸14收缩使上加热模具13向上打开，将位于卸料工位的加热模具的下活动气缸16收缩使下加热模具15向下打开；

4)螺旋送料单元10工作至称料盒11内馅料重量达到设定值；

5)驱动电动翻板至喂料状态并维持设定时间，再驱动电动翻板至闭合状况，电动翻板处于喂料状态时，驱动推料气缸完成一次先伸展后收缩的工作，能使馅料全部填入加热模具内；

6)将位于喂料工位的加热模具的上活动气缸14伸展使上加热模具13向下闭合，将位于卸料工位的加热模具的下活动气缸16伸展使下加热模具15向上闭合；

7)返回1)；

如此循环则能够实现肉馅饼的自动生产，之后通过传送带18将肉饼输送至放料工位5设有放置肉饼的容器，由工作人员手动将肉饼放入到制饼盒1底层的面饼上方。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。