自动切片装置的制作方法

本发明涉及食品加工设备技术领域，具体为一种自动切片装置。

背景技术：

目前市场上出售的淮山等加工后的产品，大多是由人工切片打包完成。人工切片虽说工艺简单，但需要耗费大量的时间和人力成本，因此这类传统做法具有产量低、时间和人力成本高、劳动强度大等缺点。另外，人工切片一是只能凭肉眼来判断每块淮山切片的厚度是否一致，精度很低；二是切久了之后工作人员的手臂都会酸麻和僵硬，切片的效果和效率会变得更差，最终导致淮山片的经常被切破、表面不光滑、厚度差别大，难以满足当前消费者对食品的高要求。因此，研发一种能自动调节厚度、自动切片并保证切片形状较为整齐的自动切片装置就显得尤为必要了。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本发明一种自动切片装置，充分利用山药这类食料的形状特征，首先在触控屏上设定切片厚度，再通过检测系统检测入料通道内有无山药等物料，接着通过电气控制系统控制切片机构实现自动化入料切片，当物料桶内的切片重量达到设定值时，自动切片装置停止切片，因此本发明可根据客户的实际需求、食料的具体情况来设置切片厚度，确保淮山片这类的食材每片的厚度基本一致且表面光滑、工整，满足客户个性化定制的同时，还能大幅降低时间和人力成本，提高食料加工效率，增加企业效益。

本发明的技术方案如下：

一种自动切片装置，包括切片平台（1），其特征在于：在该切片平台（1）上设置有第一支架和第二支架；

所述第一支架顶部连接有第一顶板（3），在该第一顶板（3）上设置有送料通道（2），所述送料通道（2）向下倾斜设置，在所述送料通道（2）的两侧挡板（11）上安装有检测系统；在远离所述机架（1）顶部的所述第一顶板（3）的端部还连接有切片机构（6），该切片机构（6）设置有步进电机（8）和刀片（9），所述步进电机（8）用于驱动所述刀片（9）；

在所述第二支架上连接有第二顶板（7），在该第二顶板（7）上安装有伺服电机（17），该伺服电机（17）通过驱动来调节第一挡料板（4）位置，所述刀片（9）设置在所述第一挡料板（4）和所述送料通道（2）的出料口处之间；

所述切片平台（1）上还安装有称重器（5），所述称重器（5）位于所述刀片（9）的正下方，在所述称重器（5）内部安装有称重传感器（18）；

所述自动切片装置还包括控制器，所述控制器的物料检测端与所述检测系统连接，所述控制器的重力检测端与所述称重传感器（18）连接；所述控制器的步进电机驱动输出端经步进电机驱动器与所述步进电机（8）连接，所述控制器的伺服电机驱动输出端经伺服电机控制器与所述伺服电机（17）连接，所述控制器还与触控屏连接。

操作人员在触控屏上设置切片厚度即第一挡料板与刀片之间距离，接着控制器通过伺服电机控制器驱动伺服电机进而带动厚度调节机构做左右往复运动，改变了第一挡料板与刀片之间距离，当第一挡料板位置确定后伺服电机即停止工作，操作人员再通过触控屏、步进电机驱动器启动步进电机，当入料通道内无物料时即检测系统检测不到入料通道内有物料，则步进电机不工作，当检测系统检测到入料通道内有物料时，则步进电机带动铰接传动结构做上下往复运动，通过刀片切割从入料通道滑下又被第一挡料板挡住的物料，切片自动落入物料桶中，当桶内的切片重量达到设定值即称重传感器反馈至控制器的信号经模数转换达到设定值时，控制器通过步进电机驱动器停止步进电机工作，然后操作人员将装有切片的物料桶拿走。

进一步的，所述切片机构（6）还设置有铰接传动结构，该铰接传动结构包括第一连接杆（13），所述第一连接杆（13）一端与所述步进电机（8）输出轴连接，所述第一连接杆（13）另一端与第二连接杆（23）一端铰接，所述第二连接杆（23）另一端与驱动杆（24）一端铰接，所述驱动杆（24）另一端连接有刀片（9）；在所述切片机构（6）内还竖向开设有滑槽（25），所述驱动杆（24）安装在所述滑槽（25）内。

步进电机输出轴转动后带动第一连接杆做圆周转动，进而带动第二连接杆上下左右转动，接着第二连接杆带动连接有刀片的驱动杆通过滑槽做上下往复运动。

进一步的，所述第二顶板（7）上设置有，所述壳体（28），所述伺服电机（17）设置在所述壳体（28）的顶部，在所述壳体（28）内安装有蜗轮轴（14）和蜗杆（15），所述蜗轮轴（14）上安装有蜗轮（16），所述蜗轮（16）与所述蜗杆（15）啮合，第一所述蜗轮轴（14）一端穿出所述壳体（13）后与所述伺服电机（17）输出轴连接。

伺服电机输出轴转动后带动蜗轮轴旋转，蜗轮轴旋转带动蜗轮旋转，蜗轮旋转带动蜗杆前进或者后退即实现第一挡料板的左右移动，由于刀片位置是固定的，因此通过调节第一挡料板的位置即达到调节切片厚度的目的。

进一步的，所述检测系统包括第一红外发射器（21）和第二红外发射器（22），所述第一红外发射器（21）正对面安装有第一红外接收器（20），所述第二红外发射器（22）正对面安装有第二红外接收器（19），所述第一红外发射器（21）信号输入端、第二红外发射器（22）信号输入端、第一红外接收器（20）信号输出端、第二红外接收器（19）信号输出端分别与控制器连接。

红外发射器发出的信号由正对面的红外接收器接收，红外接收器将信号传输至控制器，当两个红外接收器都接收到信号时控制器则可以认定入料通道内无食料，步进电机不转动，当两个红外接收器中的1个或者2个都接收不到红外线信号时，则控制器认定入料通道内有食料，步进电机转动。

进一步的，所述第一支架中部还水平设置有第三顶板（10），所述第三顶板（10）位于所述入料通道（2）的正下方，所述第三顶板（10）一端与所述第一支架固定连接，所述第三顶板（10）另一端铰接有第二挡料板（26），所述第二挡料板（26）与所述第三顶板（10）之间的夹角为120°~150°。

第二挡料板起到防止切片掉落到物料桶外的作用。

进一步的，所述第一挡料板（4）下端靠近出料口一侧为弧形设计。

弧形设计是为了方便切片落入物料桶。

进一步的，所述入料通道（2）铰接在所述机架（1）第一顶板（3）上，所述入料通道（2）与所述刀片（9）之间的夹角为30°~60°。

可根据食料的具体情况和切片的倾斜度、长度等情况来调节夹角。

进一步的，所述第一挡料板（4）与所述刀片（9）平行而设。

方便第一挡料板挡住从入料通道滑下的物料以及方便刀片切割物料。

进一步的，所述入料通道（2）的入料口安装有导入口（12），该导入口（12）的截面呈漏斗型。

方便食料滑入入料通道内。

本发明创造的有益效果在于：

1.相比于现有的传统人工切片，本发明充分利用山药等食材的形状特征，通过触控屏、伺服电机、厚度调节机构调节切片厚度，启动步进电机后通过检测系统检测入料通道内有无物料，然后由电气控制系统控制切片机构实现自动化入料切片，当物料桶内的切片重量达到设定值或入料通道内无物料时，自动停止切片，因此本发明可根据客户的实际需求、食料的具体情况来设置切片厚度，确保每片切片厚度基本一致且表面光滑、工整，有效解决了目前人工切片常被切破、表面不光滑、厚度差别大、人力和时间成本高等问题，提高食料切片速度，增加企业效益的同时还保证了作业人员的安全。

2.本发明设计科学合理、结构简单、安全可靠、操作方便，所需电子、电气设备和制作材料均可通过市场常规渠道购得，制作时无需特别复杂工艺，因此具有批量生产及大规模推广应用的前景。

附图说明

图1本发明一种自动切片装置结构示意图；

图2本发明一种自动切片装置工作示意图；

图3本发明一种自动切片装置控制原理图；

图4切片机构侧面剖面图；

图5入料通道结构示意图；

附图中部件名称和序号如下：

切面平台1、入料通道2、第一顶板3、第一挡料板4、称重器5、切片机构6、第二顶板7、步进电机8、刀片9、第三顶板10、挡板11、导入口12、第一连接杆13、蜗轮轴14、蜗杆15、蜗轮16、伺服电机17、称重传感器18、第二红外接收器19、第一红外接收器20、第一红外发射器21、第二红外发射器22、第二连接杆23、驱动杆24、滑槽25、第二挡料板26、专用物料桶27、壳体28。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1、图3所示，一种自动切片装置，包括切片平台（1），在该切片平台（1）上设置有第一支架和第二支架；所述第一支架顶部连接有第一顶板（3），在该第一顶板（3）上设置有送料通道（2），所述送料通道（2）向下倾斜设置，在所述送料通道（2）的两侧挡板（11）上安装有检测系统；在远离所述机架（1）顶部的所述第一顶板（3）的端部还连接有切片机构（6），该切片机构（6）设置有步进电机（8）和刀片（9），所述步进电机（8）用于驱动所述刀片（9）；在所述第二支架上连接有第二顶板（7），在该第二顶板（7）上安装有伺服电机（17），该伺服电机（17）通过驱动来调节第一挡料板（4）位置，所述刀片（9）设置在所述第一挡料板（4）和所述送料通道（2）的出料口处之间；所述切片平台（1）上还安装有称重器（5），所述称重器（5）位于所述刀片（9）的正下方，在所述称重器（5）内部安装有称重传感器（18）；所述自动切片装置还包括控制器，所述控制器的物料检测端与所述检测系统连接，所述控制器的重力检测端与所述称重传感器（18）连接；所述控制器的步进电机驱动输出端经步进电机驱动器与所述步进电机（8）连接，所述控制器的伺服电机驱动输出端经伺服电机控制器与所述伺服电机（17）连接，所述控制器还与触控屏连接；所述第一挡料板（4）下端靠近出料口一侧为弧形设计；所述入料通道（2）铰接在所述机架（1）第一顶板（3）上，所述入料通道（2）与所述刀片（9）之间夹角为30°~60°；所述第一挡料板（4）与所述刀片（9）平行而设；所述入料通道（2）的入料口安装有导入口（12），该导入口（12）的截面呈漏斗型；

如图1和图4所示，所述切片机构（6）还设置有铰接传动结构，该铰接传动结构包括第一连接杆（13），所述第一连接杆（13）一端与所述步进电机（8）输出轴连接，所述第一连接杆（13）另一端与第二连接杆（23）一端铰接，所述第二连接杆（23）另一端与驱动杆（24）一端铰接，所述驱动杆（24）另一端连接有刀片（9）；在所述切片机构（6）内还竖向开设有滑槽（25），所述驱动杆（24）安装在所述滑槽（25）内；

如图1所示，所述第二顶板（7）上设置有，所述壳体（28），所述伺服电机（17）设置在所述壳体（28）的顶部，在所述壳体（28）内安装有蜗轮轴（14）和蜗杆（15），所述蜗轮轴（14）上安装有蜗轮（16），所述蜗轮（16）与所述蜗杆（15）啮合，第一所述蜗轮轴（14）一端穿出所述壳体（13）后与所述伺服电机（17）输出轴连接；

如图3和图5所示，所述检测系统包括第一红外发射器（21）和第二红外发射器（22），所述第一红外发射器（21）正对面安装有第一红外接收器（20），所述第二红外发射器（22）正对面安装有第二红外接收器（19），所述第一红外发射器（21）信号输入端、第二红外发射器（22）信号输入端、第一红外接收器（20）信号输出端、第二红外接收器（19）信号输出端分别与控制器连接；

如图1所示，所述第一支架中部还水平设置有第三顶板（10），所述第三顶板（10）位于所述入料通道（2）的正下方，所述第三顶板（10）一端与所述第一支架固定连接，所述第三顶板（10）另一端铰接有第二挡料板（26），所述第二挡料板（26）与所述第三顶板（10）之间的夹角为120°~150°。

本实施例选用的食料为淮山，控制器为plc控制器。

本发明的工作过程：如图2所示，操作人员首先将专用物料桶放在称重器上，然后通过触控屏设定切片的厚度，接着伺服控制器驱动伺服电机工作，伺服电机转动后带动蜗轮轴旋转，蜗轮轴旋转带动蜗轮旋转，蜗轮旋转带动蜗杆前进或者后退即实现第一挡料板的左右移动，由于刀片位置是固定的，因此通过调节第一挡料板的位置即达到调节切片厚度的目的；

当第一挡料板的位置确定后，在触摸屏上设定淮山切片的重量值，然后将淮山条放进入料通道中，由于入料通道呈向下倾斜设置，经过导入口导入后，淮山条在重力作用下从入料通道出口滑出，直至淮山条被第一挡料板挡住，此过程中红外发射器中的一个或者两个所发出的红外信号被淮山条遮挡后无法被正对面的红外接收器所接收，plc控制器根据红外接收器发出的信号认定入料通道内有物料，接着plc控制器通过步进电机驱动器启动步进电机，当步进电机输出轴转动后带动第一连接杆做圆周转动，进而带动第二连接杆上下左右转动，通过第二连接杆带动驱动杆做上下往复运动，当驱动杆向下运动时，刀片切割淮山条，淮山块落入专用物料桶中，接着驱动杆向上运动时，淮山条继续滑落又被第一挡料板挡住，当驱动杆再次向下运动时，刀片再次切割淮山条，如此反复直至两个红外接收器同时接收到红外接收器所发出的信号即表明入料通道内已无物料时，或者物料桶内的淮山片重量已达到设定值即称重传感器反馈至控制器的信号经模数转换后达到设定值时，plc控制器通过步进电机驱动器停止步进电机转动即停止切片，若切片重量已达到设定值操作人员拿走专用物料桶即可，若是入料通道内无淮山条，只要重新放入淮山条，两个红外接收器中一旦其中一个被遮挡而无法接收到红外发射器的红外信号，步进电机刻重新启动，切片装置继续切割淮山条。

以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。