食品切花、切条一体机及其加工方法与流程

本发明涉及食品加工机械技术领域，尤其是涉及一种食品切花、切条一体机及其加工方法。

背景技术：

随着我国国民经济发展和居民消费水平的提高，休闲食品已成为人们日常食品消费中的重要组成部分。食品工业是一个有市场有发展的行业，民以食为天，吃饭第一，食品是人人不可缺少的大事。休闲食品每年的生产总值和销售额都在万亿以上，其中2.6亿的各类在校学生及中青年人员是休闲食品的忠实粉丝。

其中，休闲食品的原料包括多种，如魔芋等。魔芋为天南星科，属多年生草本植物。它是一种高纤维低热量的天然保健食品具备药、食两用功能。1998年，卫生部公布的第二批16种新食品资源中，魔芋即为其中之一。目前，我国境内有30多家大型及170多家中小型以魔芋为原料的食品厂每年对对魔芋精粉的需求量在2000t，预计10年内国内每年的需求量都在1-2万t。以魔芋为原料生产的多种休闲食品是消费者所喜爱的。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：在制备上述以魔芋等为原料的休闲食品时，通常需要切成条状，且为了满足多种不同口味的需要，通常在条状食品上洒不同口味的佐料，如何使调味品摄入均匀一致是研究者致力于解决的问题；本申请人发现将食品表面切成网状花纹便于口味佐料摄入均匀，但是现有的食品加工设备中通常是分步进行上述加工过程，生产效率低，缺少将食品的切花、切条于一体的加工机械。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种食品切花、切条一体机及其加工方法，以解决现有技术中存在的缺少食品切花、切条一体完成的加工机械，现有生产方式效率低下的技术问题；本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的食品切花、切条一体机，包括：

机架，所述机架上设置有进料口和出料口，所述机架内由进料口至出料口处依次设置有第一工位组件、第二工位组件和第三工位组件；上述每组工位组件均包括有驱动装置和两个相向同步旋转的滚轮，所述驱动装置和两个所述滚轮均通过齿轮传动；

其中，第一工位组件的两个所述滚轮上均刻有网纹或直纹用以压制网纹纹路；

第二工位组件中，其中一个所述滚轮为送料滚轮，另一个所述滚轮的中部设有多个压槽刀用以压制沟槽，其两端设置有分割刀用以将面皮分割成均匀的片状；

第三工位组件中，其中一个所述滚轮为送料滚轮，另一个所述滚轮上带有多个切刀用以切断沟槽，将片状面皮切成条状。

优选的，所述第二工位组件中的送料滚轮和所述第三工位组件中的送料滚轮均为表面刻有直纹路的尼龙滚轮。

优选的，所述分割刀为圆盘状，所述分割刀与所述滚轮同轴设置。

优选的，所述切刀为条状，且多个所述切刀通过切刀卡套均匀分布于所述滚轮上，所述切刀沿所述滚轮的轴线方向延伸。

优选的，所述驱动装置均为连接有减速器的伺服电机，所述滚轮的一端设置有主动齿轮副，所述滚轮的另一端设置有从动齿轮副，所述主动齿轮副和所述从动齿轮副通过滚轮轴连接，所述伺服电机的输出轴与所述主动齿轮副连接，所述从动齿轮副包括两个从动齿轮，且两个所述从动齿轮的模数和齿数相等；所述伺服电机带动主动齿轮副转动从而带动所述从动齿轮副运动以使同工位组件的两个滚轴相向同步转动。

所述驱动装置均为连接有减速器的伺服电机，所述滚轮的一端设置有主动齿轮副，所述滚轮的另一端设置有从动齿轮副，所述主动齿轮副和所述从动齿轮副通过滚轮轴连接，所述伺服电机的输出轴与所述主动齿轮副连接，所述从动齿轮副包括两个从动齿轮，且两个所述从动齿轮的模数和齿数相等；所述伺服电机带动主动齿轮副转动从而带动所述从动齿轮副运动以使同工位组件的两个滚轴相向同步转动。

优选的，每组工位组件上均设置有调节装置用以调节两个滚轮之间的距离。

优选的，所述调节装置包括：

水平方向的两个u型导轨，其设置于每组所述滚轮的两端，且两个所述u型导轨的中轴线位于同一平面内；

每个所述u型导轨上均设有两个轴承座，所述轴承座能在所述u型导轨中滑动，每个所述滚轮的两端均通过所述轴承座连接于相应所述u型导轨上，两个所述轴承座之间连接有压缩弹簧，；

挡板，其设置于所述u型导轨的开口端；

每个u型导轨中均设置有手轮，其与所述挡板螺纹连接并抵接相邻所述轴承座。

优选的，所述进料口处设置有进水管，所述进水管的一端连接有喷头，所述喷头延伸至所述机架内部向所述滚轮间的面皮处喷洒碱水。

优选的，各个工位组件中的所述驱动装置均电连接有控制器，所述控制器的表面设置有控制面板，所述控制器控制所述驱动装置中所述伺服电机的转速。

本发明还提供了一种基于上述食品切花、切条一体机的食品切花、切条加工方法，包括以下步骤：

s1：向所述进料口中加入面皮原料，所述第一工位组件将面皮表面压制成网纹；

s2：面皮进入所述第二工位组件，在送料滚轮的带动下，所述第二工位组件上的所述压槽刀将面皮压制出均匀分布的沟槽，所述分割刀将面皮切割成片状；

s3：面皮进入所述第三工位组件，在送料滚轮的带动下，多个所述切刀将面皮的沟槽处切断，将片状面皮切成均匀的条状；

s4：带有花纹的条状食品由出料口送出，进入下一道工序。

本发明提供的食品切花、切条一体机及其加工方法，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、在机架中设置三个工位组件：第一工位组件进行网纹压制，保证调味品摄入均匀；第二工位组件进行均匀压槽和面皮切割，压槽是为了便于第三工位组便于切割沟槽形成条状，面皮切割是为了将面皮切成均匀长度的片状，便于进一步切割成条状；第三工位组件将沟槽切割，以形成大小条状一致且具有压花花纹的食品；上述工位组相互配合，将食品切花、切条结合于一体，提高了生产效率。

2、在食品表面切花处理，其一是加强了条状食品外形的美观感，其二是在食品表面即有网纹又有直纹，增加了调味的渗透性、均匀性、口感的舒适性。

3、每个工位组件的滚轮与伺服电机(连减速器)相连接，并通过齿轮副传动，分别形成模数相等、方向相反的等转速运动，保证旋转速度的同步性。

4、通过机架上的调节装置，转动手轮方便的进行网纹切花深度、辣条沟槽深度和分段切断的控制。

5、上述一体化加工过程生产效率更高，条状长宽均一、口味均匀，节省了人力成本，方便生产、便于管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明食品切花、切条一体机的立体结构图；

图2是食品切花、切条一体机的主视图；

图3是第一工位组件、第二工位组件和第三工位组件的立体结构图；

图4是第一工位组件、第二工位组件和第三工位组件的主视图；

图5是第一工位组件、第二工位组件和第三工位组件的侧视图；

图6是第三工位组件中调节装置的结构图；

图7是本发明食品切花、切条加工方法的前两工步的工艺过程图；

图8是食品切花、切条加工方法的第三工步的工艺图。

图中1、机架；2、进料口；3、出料口；4、第一工位组件；401、带网纹的滚轮；5、第二工位组件；501、压槽刀；502、分割刀；6、第三工位组件；601、切刀；602、送料滚轮；604、切刀卡套；7、伺服电机；8、主动齿轮；9、从动齿轮；10、手轮；11、轴承座；12、压缩弹簧；13、u型导轨；14、挡板；15、进水管；16、第一工步的面皮；17、第二工步的面皮；18、第三工步的面皮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明提供了一种食品切花、切条一体机，参照图1和图2，图1是本发明食品切花、切条一体机的立体结构图，图2是食品切花、切条一体机的主视图；包括：机架1，机架1上设置有进料口2和出料口3，机架1内由进料口2至出料口3处依次设置有第一工位组件4、第二工位组件5和第三工位组件6；上述每个工位组件均包括有驱动装置和两个相向同步旋转的滚轮，驱动装置和两个滚轮均通过齿轮传动；

在参照图3、图4和图5，图3是第一工位组件、第二工位组件和第三工位组件的立体结构图，图4是第一工位组件、第二工位组件和第三工位组件的主视图，图5是第一工位组件、第二工位组件和第三工位组件的侧视图；

其中，第一工位组件4的两个滚轮上均刻有网纹或直纹用以压制网纹纹路；

第二工位组件5中，其中一个滚轮为送料滚轮，另一个滚轮的中部设有多个压槽刀501用以压制沟槽，其两端设置有分割刀502用以将面皮分割成均匀的片状；

第三工位组件6中，其中一个滚轮为送料滚轮602，另一个滚轮上带有多个切刀601用以切断沟槽，将片状面皮切成条状。

其中，上述第二工位组件5和第三工位组件6中的送料滚轮其主要作用是通过摩擦力的带动下，带动面皮进行压制沟槽及切断工作，因此，作为优选的方案，送料滚轮为表面刻有直纹路的尼龙滚轮，上述滚轮的摩擦力较好，便于工作的顺利进行。而第二工位组件5中带有压槽刀501和分割刀502的滚轮和第三工位组件6中带有切刀601的滚轮，为了保证切割、压制的强度，作为优选的方案是，上述滚轮为金属滚轮。

本发明提供的食品切花、切条一体机，在机架1中设置三个工位组件：第一工位组件4进行网纹压制，保证调味品摄入均匀；第二工位组件5进行均匀压槽和面皮切割，压槽是为了便于第三工位组便于切割沟槽形成条状，面皮切割是为了将面皮切成均匀长度的片状，便于进一步切割成条状；第三工位组件6将沟槽切割，以形成大小条状一致且具有压花花纹的食品；上述工位组相互配合，将食品切花、切条结合于一体，提高了生产效率。

在食品表面切花处理，其一是加强了条状食品外形的美观感，其二是在食品表面即有网纹又有直纹，增加了调味的渗透性、均匀性、口感的舒适性。

三工位切花组合件是一个完整的组合体，更换不同型号产品时，可以一次性把该组合体从机架1里取出，再装入机外装配好的组合体即可投入生产，降低人力成本，方便生产、便于管理。机架1采用不锈钢型材焊接制成，满足食品卫生要求。同时，结构件焊接满足机体刚性要求，整体运行平稳。

作为可选的实施方式，分割刀502为圆盘状，分割刀502与滚轮同轴设置。

分割刀502设置于第二工位组件5中滚轮的端部，随着滚轮的旋转，圆盘状的分割刀502将不规则的面皮分割成均匀的片状，为下一步切成均匀的条状作准备，即通过分割刀502对面皮边缘的切割，保证了面皮长度的均一性。

第二工位组件5中，压槽刀501的数量为多个且均匀分布于相应的滚轮上，其中，压槽刀501的作用是在已压制成网纹的面皮上再压出等距离的横向沟槽，使调料更加均匀的渗透到面皮里去。分割刀502的作用是把压好网纹及直纹的面皮边缘切割，形成等宽度的长条状面皮。基于上述作用不同，压槽刀501的外径小于分割刀502的外径。

参照图6，图6是第三工位组件中调节装置的结构图；两个滚轮的端部通过压紧套筒固定，面皮位于两个滚轮之间进行切割；作为可选的实施方式，切刀601为条状，且多个切刀601通过切刀卡套604均匀分布于滚轮上，切刀601沿滚轮的轴线方向延伸。

切刀601将上述带有沟槽的面皮进一步进行切断，切刀601均匀分布便于条状食品的宽度保持均一，而条状食品的长度保持均一是通过第二工位组件5中的分割刀502来实现的。通过分割刀502和切刀601保证了条状食品长度和宽度的均一化。

作为可选的实施方式，参照图4和图5，驱动装置均为连接有减速器的伺服电机7，滚轮的一端设置有主动齿轮副，滚轮的另一端设置有从动齿轮副，主动齿轮副和从动齿轮副通过滚轮轴连接，伺服电机的输出轴与主动齿轮副连接，从动齿轮副包括两个从动齿轮9，且两个从动齿轮9的模数和齿数相等；伺服电机带动主动齿轮副转动从而带动从动齿轮副运动以使同工位组件的两个滚轴相向同步转动。上述主动齿轮副包括一个主动齿轮8，滚轮轴可通过轴承与主动齿轮8和从动齿轮9连接。

第一工位组件、第二工位组件和第三工位组件的驱动结构相同，均为上述结构；每个工位组件的滚轮与伺服电机(连减速器)相连接，并通过齿轮副传动，分别形成模数相等、方向相反的等转速运动，保证旋转速度的同步性。伺服电机、减速器为本领域内成熟的技术，对其结构不再赘述。

作为可选的实施方式，每组工位组件上均设置有调节装置用以调节两个滚轮之间的距离。

下面以第三工位组件的结构为例进行说明，参照图6，图6是第三工位组件中调节装置的结构图；调节装置包括：水平方向的两个u型导轨13，其设置于每组滚轮的两端，且其中轴线位于同一平面内；

每个u型导轨13上均设有两个轴承座11，轴承座11能在u型导轨13中滑动，每个滚轮的两端均通过轴承座11连接于相应u型导轨13上，两个轴承座11之间连接有压缩弹簧12；

挡板14，其设置于u型导轨13的开口端；

每个u型导轨13中均设置有手轮10，其与挡板14螺纹连接并抵接相邻轴承座11。

第一工位组件与第二工位组件中的调节装置与上述结构相同；通过机架1上的调节装置，转动手轮10方便的进行网纹切花深度、辣条沟槽深度和分段切断的控制。其中，第一工位组件4的一对手轮10用于调节调节网纹的切入深度，第二工位组件5的一对手轮10用于调节横纹沟槽深度及等距离分割面皮辣条，第三工位组件6的手轮10用于面皮的分段切断。

其中，u型导轨13与挡板14分体式结构的有益效果在于：将挡板14拆卸，可将轴承座11协同各工位组件协同从u型导轨13的开口端取出更换；为了实现轴承座11在u型导轨13中滑动，u型导轨13上可设置凸部，轴承座11的连接处可设置对应的凹槽，或u型导轨13上设置凹槽，轴承座11的连接处设置对应的凸部，上述结构均可，在此不作具体限定。

作为可选的实施方式，参照图6，手轮10包括固定连接的转动部和轴部，轴部设有外螺纹以与挡板14螺纹连接，且轴部抵接相邻轴承座11，手轮10与挡板14的连接处还设置有螺母。

其具体调节过程为：转动手轮10，手轮10的轴部更多的延伸至u型导轨13中，并抵接相邻的轴承座11向u型导轨13内部运动，即向靠近于另一轴承座11的方向运动，压缩弹簧12被压缩，两个轴承座11之间的距离缩短即相应的同工位组件的两个滚轮之间的间隙距离缩短，网纹的切入深度更深、横纹沟槽深度更深，更利于切断面皮；当反向转动手轮10时，轴部逐渐退出u型导轨13，由于两个轴承座11之间设有压缩弹簧12，压缩弹簧12通过弹性形变力逐渐恢复原长，该过程中，压缩弹簧12通过弹性形变力推动靠近u型导轨13开口端的轴承座11向外运动，两个轴承座11之间的距离变长，即同工位组件各个滚轮之间的间隙变大，网纹的切入深度变浅、横纹沟槽深度变浅。

作为可选的实施方式，参照图1和图2，进料口2处设置有进水管15，进水管15的一端连接有喷头，喷头延伸至机架1内部向滚轮间的面皮处喷洒碱水。

上述碱水为加油适量小苏打的水，面皮在加工过程中通过进水管15喷洒碱水，其作用主要有：其一，降低加工过程中的温度；其二，增强面皮的韧性，面皮不易断裂，易于加工。

作为可选的实施方式，各个工位组件中的驱动装置均电连接有控制器，控制器的表面设置有控制面板，控制器控制上述驱动装置中伺服电机7的转速。

如第三工位组件6中，调节伺服电机7的转速即调节滚轮的转速即可调节面皮的条状宽度。

应当理解的是，控制器和控制面板作为本领域内成熟的技术，在此对其结构不再赘述。如控制器可选用西门子s7-200系列plccpu224xpcn，控制面板(触摸屏)选用西门子型号为tp177b，通过控制面板输入的信息并通过通讯端口传送到plc。经运算后，plc输出模拟量，并连接到控制器的模拟量输入端口。控制器对接收到的模拟量进行内部运算，而后驱动伺服电机7达到相应的转速。

本发明还提供了一种基于上述一体机的食品切花、切条加工方法，参照图7和图8，图7是本发明食品切花、切条加工方法的前两工步的工艺过程图，图8是食品切花、切条加工方法的第三工步的工艺图；包括以下步骤：

s1(第一工步)：向进料口2中加入面皮原料，第一工位组件4将面皮表面压制成网纹；

s2(第二工步)：面皮进入第二工位组件5，在送料滚轮的带动下，第二工位组件5上的压槽刀501将面皮压制出均匀分布的沟槽，分割刀502将面皮切割成片状；

s3(第三工步)：在摩擦力带动下，面皮进入第三工位组件6，在送料滚轮的带动下，多个切刀601将面皮的沟槽处切断，将片状面皮切成均匀的条状；

s4：带有花纹的条状食品由出料口3送出，进入下一道工序。

在上述加工过程中，进料口2处设有进水管15，通过进水管15向面皮上喷洒碱水。

在此提供一种上述加工方法的具体实施例：面皮由进料口2进入，喷水管向面皮上喷洒碱水；第一工位组件4由一对等速异向旋转的尼龙轮组成，在两尼龙轮上分别刻有网纹及水平直纹两种纹路，满足第一工位网纹压痕的需要(如图7所示的第一工步的面皮16)，同时，在水平直纹路摩擦力带动下，把切有网纹的面皮送到第二工位组件中。

第二工位组件上安装有一对方向相反、转速同步的滚轮。一个滚轮上刻有水平直纹路作为送料滚轮，另一个金属滚轮上等间距安装有压槽刀501，两端安装有圆盘状的分割刀502，压槽刀501的外径小于分割刀502的外径，完成第二工步压直沟槽及切成均匀的长条状面皮(如图7所示的第二工步的面皮17)。在第二工位组件的尼龙滚轮水平直纹路摩擦力带动下，把通过第一工位组件、第二工位组件切过的带有网纹和直纹并且已经被切成长条状的面皮送入第三工位组件。

第三工位组件上安装有转速相同、方向相反的一对滚轮，其中一个外圆表面刻有直纹路的尼龙滚轮作为送料滚轮602，另一个滚轮外圆表面等分焊接有5套切刀卡套604，使用螺栓把5片条形切刀601安装在切刀卡套604上(如图6所示)，在外圆表面刻有直纹路的尼龙滚轮摩擦力带动下，把压有网纹及直纹路等距离切好的面皮完成分段切断(如图8所示的第三工步的面皮18)。到此，完成了食品面皮的切花、切条工序，切好的面皮由出料口3进入下一道工序。

本发明提供的食品切花、切条加工方法，其有益效果为：将食品面皮的切花、切条一体化完成，通过第一工位组件4进行网纹切花处理，能够保证调味料摄入更加均匀，口味更佳，通过第二工位组件5压制沟槽和切成均匀的长条状面皮，便于下步切断呈长短均一的条状，通过第三工位组件6切割将原来不均一的面皮切制呈长短均一的条状，提高切断效率及切断表面质量；上述一体化过程生产效率更高，节省了人力成本，方便生产、便于管理。

在本说明书的描述，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。