梯度温控低温输送包装生产线的面制食品包装机的制作方法

本发明涉及面制主食无菌包装技术领域，尤其涉及一种梯度温控低温输送包装生产线的面制食品包装机。

背景技术：

主食是指供应人们一日三餐消费，满足人体基本能量和营养摄入需求的主要食品，在我国主要分为米制主食和面制主食，其中馒头、鲜面条和饺子等是人们喜爱的传统面制主食。馒头是我国最主要发酵面食，由于馒头营养丰富，含水量高，容易受微生物浸染而引起品质劣变。中温中湿环境中保质期一般为3～7天，在高温高湿环境中，保质期一般仅为1天，货架期极短，大大影响产品商品化，并且霉变腐败会造成极大浪费。生鲜面条由于其水分含量高，在高温高湿的环境中，极易腐败变质。多数面制主食品具有水分含量高、稳定性差、易霉变、货架寿命短等共性技术难题，直接制约着面制主食品的流通、储藏与保鲜。而且，我国面制主食品加工业仍处于起步阶段，行业整体的工艺与装备技术落后，作坊式生产仍占据市场的主体，因此，需要加快传统面制主食加工及流通的科技化、工业化和产业化的步伐。

为方便面制食品的流通，适应面制食品的工业化生产，需要对面制食品进行包装，如何对面制食品进行包装的技术难题亟需进行解决。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种集干燥、复合杀菌和包装等功能为一体且杀菌效果好、包装质量佳、生产效率高的梯度温控低温输送包装生产线的面制食品包装机。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：梯度温控低温输送包装生产线的面制食品包装机，包括机架和包装支架，包装支架上设有推料机构、包装链板输送机构、包装膜输送成型机构、包装膜牵引机构、包装膜纵向粘合机构和包装膜横向封切机构，推料机构位于包装膜输送成型机构前部和过渡链板输送机构后部的上方，包装链板输送机构位于推料机构后侧，包装膜牵引机构、包装膜纵向粘合机构和包装膜横向封切机构自前向后依次设置且均位于包装链板输送机构上方；

推料机构包括设在包装支架前侧上部的推料安装架，推料安装架上设有第一角度调节气缸、第二角度调节气缸和推料气缸，第一角度调节气缸和第二角度调节气缸均沿垂直方向设置,第一角度调节气缸位于第二角度调节气缸后方, 第一角度调节气缸和第二角度调节气缸的缸体上端固定在机架上，第一角度调节气缸和第二角度调节气缸的活塞杆下端分别与推料气缸本体的缸体后端和前端铰接，推料气缸的活塞杆后端设有推板；

包装膜输送成型机构包括设在包装支架前侧的输送支架，输送支架上设有包装膜缠绕辊筒、摩擦辊、活动导辊、光电检测器、下固定导辊、上固定导辊和成型器；摩擦辊位于包装膜缠绕辊筒下方后侧，摩擦辊一端传动连接有输送伺服电机，输送支架上在摩擦辊左右两端下方对应设有沿垂直方向设置的导向孔，活动导辊两端设在导向孔内，光电检测器设在输送支架后侧，下固定导辊设在摩擦辊后侧上方，上固定导辊设在下固定导辊前侧上方，成型器前端设在输送支架顶部，成型器后端设在包装支架前侧，成型器呈前低后高倾斜设置；包装膜缠绕辊筒上缠绕有包装膜，包装膜依次通过摩擦辊、活动导辊、下固定导辊、上固定导辊和成型器进入到包装膜牵引机构；

包装膜牵引机构包括设在包装支架上的包装伺服电机、主动牵引轴、从动牵引轴、主动牵引齿轮、从动牵引齿轮、主动牵引辊和从动牵引辊，包装伺服电机的主轴与主动牵引轴通过联轴器传动连接，主动牵引轴和从动牵引轴均垂直设置，主动牵引齿轮和主动牵引辊设在主动牵引轴上，主动牵引齿轮位于主动牵引辊上方，从动牵引齿轮和从动牵引辊设在从动牵引轴上，主动牵引齿轮和从动牵引齿轮之间啮合传动，主动牵引辊和从动牵引辊位于同一水平面上，主动牵引辊和从动牵引辊之间具有夹持包装膜的间隙，包装膜的两条纵向对折边缘沿通过成型器后夹持在主动牵引辊和从动牵引辊之间；

包装膜纵向粘合机构包括均与主动牵引轴平行的第一转轴和第二转轴，第一转轴上端通过同步带与主动牵引轴传动连接，第一转轴上设有第一齿轮和位于第一齿轮下方的第一粘合辊，第二转轴上设有第二齿轮和位于第二齿轮下方的第二粘合辊，第一齿轮和第二齿轮啮合传动，第一粘合辊和第二粘合辊位于同一水平面上，第一粘合辊和第二粘合辊内沿圆周方向均设有环形加热管，第一粘合辊和第二粘合辊的圆周表面沿轴向方向均匀设有一圈压棱，第一粘合辊和第二粘合辊之间具有夹紧包装膜的间隙，包装膜的两条纵向对折边缘经过第一粘合辊和第二粘合辊之间的间隙后被粘合；

包装膜横向封切机构包括设在包装支架后侧上部的横向封切支架，横向封切支架上垂直设有封切气缸，封切气缸下端通过螺栓连接有沿左右水平方向设置的切板，切板底部中间沿左右水平方向设有切刀以及位于切刀前侧和后侧的上水平加热管排，横向封切支架上设有支撑板，支撑板上表面设有切割槽和位于切割槽前侧和后侧的下水平加热管排，上水平加热管排与下水平加热管排上下对应，切刀与切割槽上下对应。

成型器包括前低后高倾斜设置的底板，底板呈前宽后窄的等腰梯形，底板左右两侧边沿分别向上设有一块挡板，挡板上边沿与水平面的夹角大于底板与水平面的夹角。

杀菌支架底部设有第一万向轮，包装支架底部设有第二万向轮。

采用上述技术方案，梯度温控低温输送包装生产线还包括以下技术特征:机架上由前到后依次设有干燥装置、复合杀菌装置,本发明位于复合杀菌装置之后。

干燥装置包括干燥支架，干燥支架上设有干燥链板输送机构和干燥箱，干燥链板输送机构沿前后方向穿过干燥箱下侧中部,干燥箱内设有干燥温度感应器、干燥湿度感应器和位于干燥链板输送机构左右两侧的加热管；干燥链板输送机构的后端水平设有朝向进料门的进料驱动气缸，杀菌链板输送机构的后端水平设有进料门外的出料驱动气缸。

复合杀菌装置包括杀菌支架，杀菌支架上设有杀菌链板输送机构、杀菌箱、进门开闭气缸和出门开闭气缸，杀菌链板输送机构沿前后方向穿过杀菌箱中部,杀菌箱前端和后端的相同一侧分别设有进料门和出料门，进门开闭气缸和出门开闭气缸均沿垂直方向设置,进门开闭气缸的驱动端通过进门连接件与进料门传动连接，出门开闭气缸的驱动端通过出门连接件与出料门传动连接，杀菌箱内设有PLC控制器、循环风机、制冷压缩机、真空泵、冷排、杀菌温度感应器、杀菌湿度感应器、杀菌灯和臭氧发生器；杀菌箱外侧设有向杀菌箱内喷雾化水的加湿系统, 杀菌箱由不锈钢内胆和不锈钢外胆组成。

机架上设有位于复合杀菌装置的出料门外侧和面制食品包装机前端之间的过渡链板输送机构。

梯度温控低温输送包装生产线采用间歇式生产方式。加工后的食品放在干燥链板输送机构上的托盘内，生鲜面条每托盘0.5千克为宜，馒头以每托盘4个为宜，其它的主食品视具体产品而定，包装量可以调节。经干燥装置将需要干燥的主食品的含水量降低到合适的范围，然后由进料驱动气缸将托盘经杀菌箱的进料门处推入杀菌箱内的杀菌链板输送机构上，推送5～6托盘产品后，杀菌箱前后两端进料门和出料门关闭，杀菌箱形成密闭系统，启动杀菌箱内复合杀菌装置工作对产品进行杀菌处理，杀菌箱内安装紫外灯，臭氧发生器，可以调节紫外灯的照度及时间，臭氧的浓度及时间以适应不同的产品，达到理想的杀菌效果，杀菌箱内的温度可以在﹣18℃～2℃之间连续调节，杀菌处理后杀菌箱两端的进料门和出料门打开，经杀菌后的产品由出料驱动气缸从出料门推出（与此同时，待杀菌的产品从进料门进入到杀菌箱内的传送链上），经过渡链板输送机构送至包装设备将产品外层的裹包包装，完成整个复合杀菌包装工艺。干燥链板输送机构、杀菌链板输送机构和过渡链板输送机构在食品杀菌时静止，食品推入（推出）杀菌箱时运动。过渡链板输送机构向后输送食品进行包装作业，包装作业进行过程中，包装膜先经过成型器后纵向的两个长边向上对齐，食品由过渡链板输送机构进入到成型器上，由推料机构向后推到包装链板输送机构上，同时包装膜由主动牵引辊和从动牵引辊向后牵引，包装膜上部的两条纵边由第一粘合辊和第二粘合辊内的环形加热管加热并压棱粘合到一起，纵向粘合后，包装膜呈筒状结构，将食品包装到内部，然后封切气缸控制切板向下切割包装膜，切割的同时上水平加热管排和下水平加热管排对包装膜进行加热，将切割处的两侧分别粘合，这样就形成包装食品的食品袋。

杀菌箱内的温度连续可控（精度±1℃）；制冷压缩机、冷排和循环风机完成制冷和实现杀菌箱内，冷空气流的强制循环，把干燥过程中食品携带的热量迅速带走，实现快速均匀的冷却过程，杀菌温度感应器可连续控制冷风的温度，范围在-5℃--10℃的范围内。加湿系统将水雾化喷到杀菌箱内，杀菌湿度感应器将湿度控制范围控制在RH 40%-90%；可实现杀菌箱内湿度的连续控制，并且提供雾化水分调节湿度。杀菌灯采用防爆裂的紫外杀菌灯；空气中存在大量的微生物，冷却过程时间比较长，微生物容易繁殖增多，食品在冷却过程中以杀菌灯照射的方式减少冷却环节微生物的数量，确保馒头产品的卫生安全。另外，在杀菌箱内还设计除结露、除霜设施。臭氧发生器可对食品及杀菌箱内的空气净化、消毒灭菌。真空泵可以与制冷压缩机共同作用使杀菌箱作为真空冷冻箱使用，这样就增加了杀菌箱的功能。

梯度温控低温输送包装生产线功能齐全，能够完成主食品干燥、复合杀菌和包装三大能；为达到较好杀菌效果，综合利用多种杀菌技术，且杀菌相应参数可控；自动化程度高，集微电脑（PLC）可编程控制、光电传感、气动执行于一体的高新技术包装设备，本发明可集成于主食品工业化生产线的末端，以完成主食品的包装。本发明可以包装多种面制主食品，如：面条、馒头、饺子等食品的无菌包装，实用性强，易于推广应用。

综上所述，梯度温控低温输送包装生产线适应面制食品工业化生产及流通，保证主食品流通过程中的质量，能够实现主食品复合杀菌及包装，延长食品的保质期，减少食品流通过程中浪费。

附图说明

图1是梯度温控低温输送包装生产线的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1中面制食品包装机的放大图；

图4是图3的俯视图；

图5是图1中复合杀菌装置的内部结构示意图；

图6是图3中包装膜横向封切机构的放大图。

具体实施方式

如图1-图6所示，梯度温控低温输送包装生产线，包括机架1，机架1上由前到后依次设有干燥装置2、复合杀菌装置3和面制食品包装机4。

干燥装置2包括干燥支架5，干燥支架5上设有干燥链板输送机构6和干燥箱7，干燥链板输送机构6沿前后方向穿过干燥箱7下侧中部,干燥箱7内设有干燥温度感应器8、干燥湿度感应器9和位于干燥链板输送机构6左右两侧的加热管10。

复合杀菌装置3包括杀菌支架11，杀菌支架11上设有杀菌链板输送机构12、杀菌箱13、进门开闭气缸14和出门开闭气缸15，杀菌链板输送机构12沿前后方向穿过杀菌箱13中部,杀菌箱13前端和后端的相同一侧分别设有进料门16和出料门17，进门开闭气缸14和出门开闭气缸15均沿垂直方向设置,进门开闭气缸14的驱动端通过进门连接件18与进料门16传动连接，出门开闭气缸15的驱动端通过出门连接件19与出料门17传动连接，杀菌箱13内设有PLC控制器20、循环风机21、制冷压缩机22、真空泵80、冷排23、杀菌温度感应器24、杀菌湿度感应器25、杀菌灯26和和臭氧发生器28；杀菌箱13外侧设有向杀菌箱13内喷雾化水的加湿系统27, 杀菌箱13由不锈钢内胆和不锈钢外胆组成。

机架1上设有位于复合杀菌装置3的出料门17外侧和面制食品包装机4前端之间的过渡链板输送机构29。

面制食品包装机4包括包装支架30，包装支架30上设有推料机构31、包装链板输送机构32、包装膜输送成型机构33、包装膜牵引机构34、包装膜纵向粘合机构35和包装膜横向封切机构36，推料机构31位于包装膜输送成型机构33前部和过渡链板输送机构29后部的上方，包装链板输送机构32位于推料机构31后侧，包装膜牵引机构34、包装膜纵向粘合机构35和包装膜横向封切机构36自前向后依次设置且均位于包装链板输送机构32上方。

推料机构31包括设在包装支架30前侧上部的推料安装架37，推料安装架37上设有第一角度调节气缸38、第二角度调节气缸39和推料气缸40，第一角度调节气缸38和第二角度调节气缸39均沿垂直方向设置,第一角度调节气缸38位于第二角度调节气缸39后方, 第一角度调节气缸38和第二角度调节气缸39的缸体上端固定在机架1上，第一角度调节气缸38和第二角度调节气缸39的活塞杆下端分别与推料气缸40本体的缸体后端和前端铰接，推料气缸40的活塞杆后端设有推板41。

包装膜输送成型机构33包括设在包装支架30前侧的输送支架42，输送支架42上设有包装膜缠绕辊筒43、摩擦辊44、活动导辊45、光电检测器46、下固定导辊47、上固定导辊48和成型器49；摩擦辊44位于包装膜缠绕辊筒43下方后侧，摩擦辊44一端传动连接有输送伺服电机50，输送支架42上在摩擦辊44左右两端下方对应设有沿垂直方向设置的导向孔51，活动导辊45两端设在导向孔51内，光电检测器46设在输送支架42后侧，下固定导辊47设在摩擦辊44后侧上方，上固定导辊48设在下固定导辊47前侧上方，成型器49前端设在输送支架42顶部，成型器49后端设在包装支架30前侧，成型器49呈前低后高倾斜设置；包装膜缠绕辊筒43上缠绕有包装膜52，包装膜52依次通过摩擦辊44、活动导辊45、下固定导辊47、上固定导辊48和成型器49进入到包装膜牵引机构34。

包装膜牵引机构34包括设在包装支架30上的包装伺服电机53、主动牵引轴54、从动牵引轴55、主动牵引齿轮56、从动牵引齿轮57、主动牵引辊58和从动牵引辊，包装伺服电机53的主轴与主动牵引轴54通过联轴器传动连接，主动牵引轴54和从动牵引轴55均垂直设置，主动牵引齿轮56和主动牵引辊58设在主动牵引轴54上，主动牵引齿轮56位于主动牵引辊58上方，从动牵引齿轮57和从动牵引辊设在从动牵引轴55上，主动牵引齿轮56和从动牵引齿轮57之间啮合传动，主动牵引辊58和从动牵引辊位于同一水平面上，主动牵引辊58和从动牵引辊之间具有夹持包装膜52的间隙，包装膜52的两条纵向对折边缘沿通过成型器49后夹持在主动牵引辊58和从动牵引辊之间。

包装膜纵向粘合机构35包括均与主动牵引轴54平行的第一转轴59和第二转轴60，第一转轴59上端通过同步带61与主动牵引轴54传动连接，第一转轴59上设有第一齿轮62和位于第一齿轮62下方的第一粘合辊63，第二转轴60上设有第二齿轮64和位于第二齿轮64下方的第二粘合辊，第一齿轮62和第二齿轮64啮合传动，第一粘合辊63和第二粘合辊位于同一水平面上，第一粘合辊63和第二粘合辊内沿圆周方向均设有环形加热管65，第一粘合辊63和第二粘合辊的圆周表面沿轴向方向均匀设有一圈压棱，第一粘合辊63和第二粘合辊之间具有夹紧包装膜52的间隙，包装膜52的两条纵向对折边缘经过第一粘合辊63和第二粘合辊之间的间隙后被粘合。

包装膜横向封切机构36包括设在包装支架30后侧上部的横向封切支架66，横向封切支架66上垂直设有封切气缸67，封切气缸67下端通过螺栓连接有沿左右水平方向设置的切板68，切板68底部中间沿左右水平方向设有切刀69以及位于切刀69前侧和后侧的上水平加热管排70，横向封切支架66上设有支撑板71，支撑板71上表面设有切割槽72和位于切割槽72前侧和后侧的下水平加热管排73，上水平加热管排70与下水平加热管排73上下对应，切刀69与切割槽72上下对应。

干燥链板输送机构6的后端水平设有朝向进料门16的进料驱动气缸74，杀菌链板输送机构12的后端水平设有进料门16外的出料驱动气缸75。

成型器49包括前低后高倾斜设置的底板76，底板76呈前宽后窄的等腰梯形，底板76左右两侧边沿分别向上设有一块挡板77，挡板77上边沿与水平面的夹角大于底板76与水平面的夹角。

杀菌支架11底部设有第一万向轮78，包装支架30底部设有第二万向轮79。这种结构易于在车间内移动。

本发明中的干燥链板输送机构6、杀菌链板输送机构12、过渡链板输送机构29和包装链板输送机构32均为变频电机驱动链板的结构，为现有成熟技术，具体构造不再赘述。本发明中从动牵引辊和第二粘合辊在图中未显示。

本发明采用间歇式生产方式。加工后的食品放在干燥链板输送机构6上的托盘内，生鲜面条每托盘0.5千克为宜，馒头以每托盘4个为宜，其它的主食品视具体产品而定，包装量可以调节。经干燥装置2将需要干燥的主食品的含水量降低到合适的范围，然后由进料驱动气缸74将托盘经杀菌箱13的进料门16处推入杀菌箱13内的杀菌链板输送机构12上，推送5～6托盘产品后，杀菌箱13前后两端进料门16和出料门17关闭，杀菌箱13形成密闭系统，启动杀菌箱13内复合杀菌装置3工作对产品进行杀菌处理，杀菌箱13内安装紫外灯，臭氧发生器，可以调节紫外灯的照度及时间，臭氧的浓度及时间以适应不同的产品，达到理想的杀菌效果，杀菌箱13内的温度可以在﹣18℃～2℃之间连续调节，杀菌处理后杀菌箱13两端的进料门16和出料门17打开，经杀菌后的产品由出料驱动气缸75从出料门17推出（与此同时，待杀菌的产品从进料门16进入到杀菌箱13内的传送链上），经过渡链板输送机构29送至包装设备将产品外层的裹包包装，完成整个复合杀菌包装工艺。干燥链板输送机构6、杀菌链板输送机构12和过渡链板输送机构29在食品杀菌时静止，食品推入（推出）杀菌箱13时运动。过渡链板输送机构29向后输送食品进行包装作业，包装作业进行过程中，包装膜52先经过成型器49后纵向的两个长边向上对齐，食品由过渡链板输送机构29进入到成型器49上，由推料机构31向后推到包装链板输送机构32上，同时包装膜52由主动牵引辊58和从动牵引辊向后牵引，包装膜52上部的两条纵边由第一粘合辊63和第二粘合辊内的环形加热管65加热并压棱粘合到一起，纵向粘合后，包装膜52呈筒状结构，将食品包装到内部，然后封切气缸67控制切板68向下切割包装膜52，切割的同时上水平加热管排70和下水平加热管排73对包装膜52进行加热，将切割处的两侧分别粘合，这样就形成包装食品的食品袋。

由过渡链板输送机构29后端落到成型器49前端的食品由推动机构向后推到包装链板输送机构32上。推料机构31的工作原理为：第一角度调节气缸38和第二角度调节气缸39分别伸长或缩短，这样就可以调节推料气缸40的倾斜角度，推料气缸40后端的推板41就沿着成型器49的底板76向上推动食品，使食品与包装膜52向后运动速度保持一致。

包装膜输送成型机构33的工作原理为：包装膜52经成型器49时，包装膜52左右两侧的纵边沿向上卷，由于底板76呈前宽后窄的等腰梯形且底板76两侧设有挡板77，挡板77由前向后逐渐变高，这与包装膜52的两条纵边由前向后逐渐增高相对应，这样就可使包装膜52由前到后两条纵边逐步接触到一起并保持平齐，平齐的两条纵边朝上经过主动牵引辊58和从动牵引辊之间，输送伺服电机50以及主动牵引辊58和从动牵引辊将包装膜52夹紧牵引的共同作用下将包装膜52向后输送。

在包装膜52的运行过程中，食品落到成型器49上的包装膜52内，食品自下而上逐步被包装膜52包裹，同时，包装膜52会拉动活动导辊45沿导向孔51向上浮动，当光电检测器46检测到活动导辊45上升到一定位置时，将信号传输给控制系统，控制系统命令包装伺服电机53停止，活动导辊45后侧的包装膜52停止运行，封切气缸67控制切板68向下切割包装膜52，输送伺服电机50继续工作，输送伺服电机50带动包装膜52缠绕辊筒43上的包装膜52向后输送，活动导辊45就会沿导向孔51向下落，光电检测器46检测到活动导辊45落下一定距离时，将信号传输给控制系统，控制系统命令包装伺服电机53启动，包装膜52再继续向后运行。上面的过程一直循环进行，从而实现包装膜52的纵向粘合、横向粘合及切割作业。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。