一种商用全自动化豆浆加工设备的制作方法

本发明涉及食品机械技术领域，尤其是一种商用全自动化豆浆加工设备，适用于批量规模化生产豆浆及其衍生品，实现泡豆、洗豆、排豆、磨豆、煮浆全自动化。

背景技术：

豆浆及其衍生品在国内是一种家喻户晓的传统早餐，市场需求量大。国外也有广泛的3消费人群，海关数据显示，当前豆制品是中国出口最畅销的食品之一。长期以来，豆浆加工多采用传统手工或半自动化作业，生产效率低，从业人员劳动强度大。以供应100人早餐的中等餐点为例，从业人员需当晚8时泡豆，次日凌晨3时早起进行磨豆、煮浆，至早上7时完成加工。耗时长，工作量大，且加工工艺多以工人的经验为准，口味并不稳定，并且现今的加工设备和加热方式已经很难满足市场的需求，需要更好的加工设备和加热方式。这是现有技术所存在的不足之处。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种商用全自动化豆浆加工设备的技术方案，解决了人工或半自动化作业时，生产效率低，劳动强度大，用金属电极加热时重金属析出的问题，本发明集泡豆、洗豆、排豆、磨豆、煮浆一体化，整个工序实现无人化操作，省去人工深夜给料，人工过包等体力劳动。

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种全自动化豆浆加工设备，包括机架，所述机架上设置有磨豆机构，所述机架的一侧设置有煮豆桶，所述煮豆桶上设置有桶盖，所述桶盖的下部固定有豆浆加热机构，所述机架上还设置有泡豆洗豆排豆机构和桶盖升降机构，所述泡豆洗豆排豆机构位于所述磨豆机构的上方，所述泡豆洗豆排豆机构包括转动连接在机架上的泡豆桶，所述泡豆桶的上端设置有进料口，所述泡豆桶的下端与引水管连通，所述泡豆桶由驱动机构驱动转动；所述桶盖升降机构包括滑块和固定在滑块上的桶盖支撑，所述滑块由驱动机构驱动运动，所述桶盖支撑固定在所述桶盖的上部。

本发明的进一步改进还有，所述泡豆桶的下方在所述机架上安装有护板，所述护板包覆在泡豆桶转动轨迹的外侧，所述护板的底端设置有排豆孔，所述排豆孔与护板连接筒的进口连通，所述护板连接筒位于所述护板的下方。

本发明的进一步改进还有，所述磨豆机构包括料斗和自动渣磨浆机，所述料斗的进口与所述护板连接筒的出口连通，所述料斗的出口与自动渣磨浆机的进口连通。

本发明的进一步改进还有，所述豆浆加热机构包括石墨电极、聚四氟乙烯支撑板、聚四氟乙烯固定板，所述聚四氟乙烯固定板固定在桶盖的下部，所述聚四氟乙烯支撑板固定在聚四氟乙烯固定板的下部，所述聚四氟乙烯支撑板的两侧设置有石墨电极。

本发明的进一步改进还有，所述驱动机构包括蜗轮蜗杆减速电机、大链轮、小链轮和链条，所述蜗轮蜗杆减速电机固定在机架的下端，蜗轮蜗杆减速电机的输出轴与小链轮固定连接，小链轮通过链条与大链轮固定，所述大链轮固定在泡豆桶的支撑轴上，所述链条上固定有链条连接座，所述链条连接座通过连接板与滑块固定。

本发明的进一步改进还有，所述机架的上端和下端分别安装有直线滑动单元支撑，所述直线滑动单元支撑内安装有圆柱直线导轨，所述圆柱直线导轨与滑块滑动连接。

本发明的进一步改进还有，所述自动渣磨浆机内设置有磨浆电机和搅拌杆，该搅拌杆与磨浆机电机的输出轴连接。

本发明的进一步改进还有，所述引水管的管壁上设置有一组内凹的阻豆槽，所述阻豆槽为长条形的凹槽。

本发明的进一步改进还有，所述机架上安装有用于控制泡豆桶内泡豆进水、磨豆进水的进水电磁阀和用于控制泡豆桶内洗豆排水的排水电磁阀，所述泡豆桶内安装有浮球杠杆式液位计，所述煮豆桶内安装有浮球液位计，所述浮球杠杆式液位计、浮球液位计均与所述进水电磁阀电连接。

本发明的进一步改进还有，所述机架上设置有开盖位接近开关、泡豆位接近开关和关盖位接近开关，所述接近开关、泡豆位接近开关和关盖位接近开关均与蜗轮蜗杆减速电机电连接。

本发明的有益效果为：

（1）该设备实现了豆浆加工时泡豆、洗豆、排豆、磨豆、煮浆、点浆的全自动化，具有适用性强的特点；该设备易于降低人工作强度，提高工作效率；

（2）本发明的豆浆加工设备只使用一台主电机即可同时完成泡豆桶的翻转、桶盖的升降，且传动平稳，位置准确；

（3）使用石墨电极电解加热技术，避免了使用不锈钢板电极加热时的重金属析出，实现了加热过程的零污染；且能够自动、快速的调整电压，实现浆液的迅速升温；

（4）泡豆桶的引水管，可完成进水排水而不会被湿豆堵塞，实用性强。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为本发明的立体图1。

图2为本发明的立体图2。

图3为本发明的主视结构示意图。

图4为本发明护板的结构示意图。

图5为本发明引水管的局部结构示意图。

图中，1为机架，2为直线滑动单元支撑，3为圆柱直线导轨，4为滑块，5为大链轮，7为带立式座球面轴承，10为桶盖支撑，11为桶盖，12为聚四氟乙烯固定板，13为聚四氟乙烯支撑板，14为煮豆桶，15为石墨电极，16为绝缘垫，17为蜗轮蜗杆减速电机，18为电机调节板，20为链条，23为出浆咀，25为自动渣磨浆机，26为料斗，27为护板连接筒，28为引水管，29为护板，31为支撑轴，33为泡豆桶，34为进料口，35为排豆孔，36为阻豆槽。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。

通过附图可以看出，一种商用全自动化豆浆加工设备，包括机架1，所述机架1上设置有磨豆机构，所述机架1的一侧设置有煮豆桶14，所述煮豆桶14上设置有桶盖11，所述桶盖11的下部固定有豆浆加热机构，所述机架1上还设置有泡豆洗豆排豆机构和桶盖升降机构，所述泡豆洗豆排豆机构位于所述磨豆机构的上方，所述泡豆洗豆排豆机构包括泡豆桶33，泡豆桶33的上端设置有用于加豆的进料口34，泡豆桶33内固定有支撑轴31，支撑轴31的两端分别与轴头连接，轴头通过带立式座球面轴承7与机架1转动连接，这样可实现泡豆桶33的转动，完成泡豆桶33的径向自动定位。在泡豆桶33的下端安装有引水管28且与泡豆桶33连通，引水管28的作用是向泡豆桶33内加水以进行洗豆、泡豆并将洗豆、泡豆后的水通过引水管28排出，引水管28的管壁上设置有一组内凹的阻豆槽36，阻豆槽36为长条形的凹槽，阻豆槽36在一定程度上减小了引水管28的截面积，使豆粒无法通过阻豆槽36流出，避免豆粒阻塞水路，完成泡豆进出水与洗豆进出水，实现浸泡清洗豆粒的功能。所述泡豆桶33的下方设置有护板29，护板29通过螺栓与机架1固定，护板29的形状为弧形，包覆在泡豆桶33转动轨迹的外侧，护板29对豆粒起到一定的阻挡作用，防止大豆掉落在磨豆机构的料斗26之外。护板29的下方固定有护板连接筒27，护板29的底端设置有排豆孔35，所述排豆孔35与护板连接筒27的进口连通，护板连接筒27的出口与料斗26连通，当泡豆桶33翻转时，通过护板连接筒27将豆粒排放至磨豆机构的料斗26中。

所述桶盖升降机构包括滑块4和固定在滑块4上的桶盖支撑10，所述滑块4由驱动机构驱动运动，所述桶盖支撑10固定在所述桶盖11的上部。

桶盖11的升降及泡豆桶33的翻转均由驱动机构控制，驱动机构包括蜗轮蜗杆减速电机17、大链轮5、小链轮和链条20，所述蜗轮蜗杆减速电机17安装在电机调节板18上，电机调节板18通过螺栓固定在机架1的下端，可实现上下左右两个自由度的定位。蜗轮蜗杆减速电机17的输出轴与小链轮固定连接，小链轮通过链条20与大链轮5连接，所述大链轮5通过平键固定在泡豆桶33的支撑轴31上，这样，当启动蜗轮蜗杆减速电机17时，能通过链传动结构实现泡豆桶33的翻转运动。

所述链条20上固定有链条连接座，所述链条连接座通过连接板与滑块4固定，当启动蜗轮蜗杆减速电机17时，链条20通过链条连接座带动滑块4上下移动，滑块4带动桶盖支撑10上下移动，最终实现了桶盖11的上下移动。工作时，蜗轮蜗杆减速电机17正转，桶盖11向着煮豆桶14的方向移动直到关盖位置，蜗轮蜗杆减速电机17反转，桶盖11向着远离煮豆桶14的方向移动直到开盖位置。

在机架1的上端和下端分别安装有两个直线滑动单元支撑2，上下对应的两个直线滑动单元支撑2内安装有一个圆柱直线导轨3，共有两个圆柱直线导轨3，所述圆柱直线导轨3与滑块4滑动连接。

磨豆机构包括料斗26和自动渣磨浆机25，自动渣磨浆机25固定在料斗26的下方，料斗26的出口与自动渣磨浆机25的进口连通。所述自动渣磨浆机25与床身通过螺栓、橡胶垫片固定，所述自动渣磨浆机25内设置有搅拌杆，该搅拌杆与磨浆机电机的输出轴连接，磨浆电机转动带动搅拌杆转动，有效防止护板连接筒27及料斗26处积水积豆。

所述豆浆加热机构包括石墨电极、聚四氟乙烯支撑板13、聚四氟乙烯固定板12，所述聚四氟乙烯固定板12固定在桶盖11的下部，所述聚四氟乙烯支撑板13用304不锈钢沉头内六角螺丝固定在在聚四氟乙烯固定板12的下部，所述聚四氟乙烯支撑板13的两侧通过304不锈钢沉头内六角螺丝固定有石墨电极15。把石墨电极固定在聚四氟乙烯板材上，聚四氟乙烯熔点远高于浆液沸腾温度，食品级板材，无污染，无受热变形。利用石墨电极加热技术进行煮浆，利用豆浆中固形物在导电时的焦耳效应达到加热的目的，随着温度升高，浆液电导率增大，电流急剧变化，保持加热功率不变，通过自动调整电压完成加热过程的全自动化。使用石墨电极加热技术，避免了使用不锈钢板电极加热时极板与豆浆固形物发生电化学反应，造成极板生锈，重金属析出，石墨电极由单层碳原子挤压而成，实现了加热过程的零污染。

本发明利用石墨作为一种结晶性碳，属六方晶系，层状解理，具有完美二维蜂窝状晶体结构，导电，但化学性质不活泼的性质，来进行煮浆，避免了使用不锈钢板加热时的重金属析出，可实现整个煮浆工序零污染、低能耗，获得豆浆优良口感的目的。石墨电极15加热豆浆技术具体的工作原理是对石墨平行电极通220v家用电压，利用豆浆中固形物在导电时的焦耳效应在内部产生热量进行加热，随着温度的升高，豆浆导电性增强。通过此石墨平行电极加热装置，提升加热速率，缩短加热时间。

为了实现本发明的自动化程度，保证该设备整个工序实现无人化操作，省去人工深夜给料，人工过包等体力劳动。本发明在所述机架1上安装有用于控制泡豆桶33内泡豆进水、磨豆进水的进水电磁阀和用于控制泡豆桶33内洗豆排水的排水电磁阀，所述泡豆桶33内安装有浮球杠杆式液位计，所述煮豆桶14内安装有浮球液位计，所述浮球杠杆式液位计、浮球液位计均与所述进水电磁阀电连接。所述机架1上设置有开盖位接近开关、泡豆位接近开关和关盖位接近开关，用来检测滑块4位置，三个位置从上到下分别为开盖位、泡豆位和关盖位，所述接近开关、泡豆位接近开关和关盖位接近开关均与蜗轮蜗杆减速电机17电连接。开盖位接近开关、泡豆位接近开关和关盖位接近开关均采用的是光电pnp传感器。

本发明的工作原理是：首先泡豆桶33在蜗轮蜗杆电机、链轮副及支撑轴31的带动下旋转至泡豆位，通过固定在机架1上方的上料漏斗加豆，泡豆桶33内装有浮球式杠杆液位计，用于控制进水电磁阀的开闭，通过引水管28进水到指定液位，设置泡豆时间；泡豆结束后，自动启动洗豆功能，设置清洗次数，完成湿豆的自清洗；清洗完毕后，排水电磁阀打开，污水通过引水管28自动排放至下水道；接着蜗轮蜗杆减速电机17正转带动小链轮正向转动，通过链传动带动桶盖11下移至关盖位，同时通过大链轮5及转轴带动泡豆桶33转动，正好与机架1刚性连接的护板29的排豆孔35对齐，实现排豆功能，将豆粒排放至磨豆机构中；然后磨浆电机转动带动搅拌杆转动，保证正常排豆，进水电磁阀再次开启，泡豆桶33内的液位计控制水流大小，磨豆机构完成磨浆与浆渣自分离，浆液通过出浆咀23及软管流入至煮豆桶14；煮豆桶14内装有石墨电极15及浮球液位计，有40l/60l/110l三个低中高液位供选择，当到达指定液位时，进水电磁阀关闭，磨浆电机停止转动。采用石墨电极15加热技术进行煮浆，避免了使用不锈钢板加热时的重金属析出，实现加热过程零污染，同时随着温度的升高，豆浆电导率受到影响，电流急剧变化，通过自动调整电压完成加热过程的全自动化；最后蜗轮蜗杆减速电机17反转带动链轮反向转动，通过链传动带动桶盖11上移至开盖位，完成桶盖11的提升，同时通过从动链轮轴带动泡豆桶33转动，实现泡豆桶33的密封。

上述虽然结合附图对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，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。