一种预制菜自动化生产线自动供料装置的制作方法

本发明涉及预制菜生产输送，具体涉及一种预制菜自动化生产线自动供料装置。

背景技术：

1、预制菜也称预制菜肴、预制调理食品，是食品工业化的产物，一般指以各类农、畜、禽、水产品为原辅料，配以调味料等辅料含食品添加剂，经预选、调制等工艺加工而成的半成品。

2、在预制菜自动化生产领域，从原料处理到成品包装的各个环节均离不开稳定、精准的物料供给，供料装置作为连接各工序的咽喉，其性能直接决定了整条生产线的效率与产品质量，然而，受限于预制菜原料形态多样，块状、丝状、颗粒状、粘稠酱料等、物性差异大流动性差、易粘黏、易滴漏等，以及卫生标准严苛等现实约束。

3、在预制菜自动化生产线的供料环节，清洗后的原料，尤其是肉类、蔬菜类表面及内部往往携带大量清洗残留水分，这些水分若在供料进入后续加工工段，如裹粉、油炸、调味、包装，前未能有效去除，将导致以下问题：

4、裹粉层脱落或结块、油炸时爆油飞溅、调味料附着不均、包装内结露变质，严重降低产品品质和生产效率，为解决原料供料中的水分问题，现有技术通常的做法是在清洗工序与供料传送带之间设置静置沥水区或倾斜式滤水网板，利用重力使原料表面水分自然流走，部分方案尝试增加振动沥水装置或离心脱水设备，通过机械振动或离心力加速水分脱离，然而，静置沥水方式耗时较长，在连续化供料生产中会形成供料瓶颈，无法匹配前端清洗工序的出水速度和后端加工工序的进料需求，导致生产线节拍被打断，更为关键的是，重力沥水仅能去除原料表面的自由水，对于肉类原料在清洗过程中渗入组织间隙的内部水分，以及蔬菜类原料叶片之间夹带的毛细水，静置沥水几乎无法有效去除，即使采用振动辅助或离心脱水，现有装置多为独立工序设备，与供料输送线之间缺乏一体化衔接，原料在从沥水设备转移至供料传送带的过程中容易再次接触残留水或造成二次污染，且转移过程中的堆积挤压会使已脱除的水分重新被原料吸收。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种预制菜自动化生产线自动供料装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种预制菜自动化生产线自动供料装置，包括底座，所述底座的顶面固定安装有总体架，所述底座的顶面固定安装有供料架，所述总体架的内部活动连接有两个传动柱，两个所述传动柱的外部绕设有传送带；滤水组件，设置在所述总体架的顶面，用于对清洗后的预制菜生产原料进行滤水，所述滤水组件包括：支撑架，所述支撑架固定安装在所述总体架的顶面，所述总体架的顶面固定安装有安装架，所述支撑架与所述安装架固定安装，所述安装架的内部设置有滤水台，所述滤水台与所述安装架滑动连接，所述支撑架和所述安装架的内部活动套接有动力杆，所述动力杆的一端固定安装有驱动盘，所述驱动盘的一端固定安装有固定柱，所述驱动盘的一端设置有连接臂，所述连接臂与所述固定柱活动套接，所述滤水台的一侧固定安装有连接柱，所述连接柱的一端固定安装有曲柄，所述曲柄与所述连接臂活动套接；所述总体架的顶面设置用于对连续传送原料进行分段的间断组件；所述总体架的顶面设置有用于对预制菜原料进行间歇处理的交替组件；所述供料架的顶面设置有用于对预制菜原料进行分散的松散组件。

4、通过采用上述技术方案，通过设置的滤水台，当工作人员在预制菜生产中对其进行供料时，首先通过让预制菜原料进入传送带的顶面进行输送，当预制菜的原料到达滤水台的位置时，通过旋转动力杆带动驱动盘和固定柱进行转动，由于固定柱在驱动盘表面为偏心设置，驱动盘带动固定柱进行圆周旋转时，固定柱会带动连接臂的顶端沿着驱动盘的外壁进行圆周运动，当固定柱带动连接臂的顶端旋转至驱动盘的最上方时，连接臂会拉动曲柄带动连接柱和滤水台向上移动，此时滤水台远离传送带的顶面，当固定柱旋转至驱动盘的最下方时，固定柱会带动连接臂向下移动，进而连接臂会推动曲柄带动连接柱和滤水台向下移动，此时滤水台会接近传送带的顶面，以此往复可以使滤水台往复上下移动，并挤压肉类原料，从而可以在预制菜生产时对清洗后的肉类原料进行挤压滤水。

5、较佳的，所述间断组件包括：u型架，所述u型架固定安装在所述总体架的顶面，所述u型架的内部设置有锥形板，所述u型架与所述锥形板滑动连接，所述锥形板的一侧固定安装有对接柱，所述对接柱的一端活动套接有摇杆，所述总体架的顶面固定安装有两个安装板，两个所述安装板之间活动套接有旋转柱，所述旋转柱的一端固定安装有活动盘，所述活动盘的一端固定安装有连接块，所述摇杆与所述连接块活动套接。

6、通过采用上述技术方案，通过设置的锥形板，当预制菜原料经过滤水台的位置后，通过活动盘旋转带动连接块旋转，连接块随着活动盘的旋转做圆周运动，当连接块带动摇杆的底端旋转至活动盘的最低处时，连接块会拉动摇杆带动对接柱和锥形板向下移动，使锥形板接触传送带的表面，从而可以对传送带表面输送中的预制菜原料进行隔断，使预制菜原料在供料时是成堆隔开，同时，被滤水台挤压后的原料易粘在传送带的表面，当传送带输送原料时，经过锥形板的阻挡，原料会被锥形板挡下，而传送带还在输送，从而可以将原料从传送带的表面刮下。

7、较佳的，所述交替组件包括：伺服电机，所述伺服电机固定安装在所述总体架的顶面，所述总体架的内部活动套接有主动杆，所述主动杆的一端固定安装有主齿轮，所述传动柱的一端固定安装有副齿轮，所述主齿轮与所述副齿轮啮合连接，所述主动杆和所述伺服电机驱动轴的外圆壁面分别固定套接有链轮，两个所述链轮的外圆壁面啮合连接有链条，所述主动杆的外圆壁面固定套接有正齿轮，所述总体架的顶面固定安装有两个安装台，两个所述安装台之间活动套接有旋转杆，所述旋转杆的外圆壁面固定套接有双联齿轮，所述双联齿轮与所述正齿轮啮合连接，所述支撑架和所述安装架之间活动套接有转动杆，所述转动杆的外圆壁面固定套接有直齿轮和长轴齿轮，所述双联齿轮与所述长轴齿轮啮合连接，所述动力杆和所述转动杆的外圆壁面分别固定套接有第二锥齿轮，所述支撑架的内部活动套接有换向杆，所述换向杆的顶面和底面分别固定套接有第一锥齿轮，两个所述第一锥齿轮分别与两个所述第二锥齿轮啮合连接，所述总体架的顶面固定安装有两个支撑板，两个所述支撑板之间活动套接有活动杆，所述活动杆的外圆壁面固定套接有两个大齿轮和一个第一齿轮，所述第一齿轮与所述直齿轮啮合连接，所述旋转柱的外圆壁面固定套接有两个小齿轮，所述小齿轮与所述大齿轮啮合连接。

8、通过采用上述技术方案，通过设置的正齿轮，在预制菜生产进行供料时，通过使用伺服电机，伺服电机的驱动轴转动会带动链轮旋转，进而两个链轮会通过链条啮合带动同步旋转，链轮旋转同步带动主动杆、主齿轮和正齿轮转动，当主齿轮旋转时会啮合带动副齿轮旋转，副齿轮转动带动传动柱旋转，传动柱旋转可以使传送带运动进行原料输送，当正齿轮旋转时会啮合带动双联齿轮和旋转杆旋转，进而双联齿轮啮合带动长轴齿轮、转动杆、直齿轮和转动杆外部安装的第二锥齿轮旋转，此时转动杆外部安装的第二锥齿轮转动会啮合带动换向杆底部安装的第一锥齿轮旋转，进而换向杆底部的第一锥齿轮带动换向杆和换向杆顶部的第一锥齿轮进行同步旋转，而后换向杆顶部的第一锥齿轮啮合带动动力杆外部安装的第二锥齿轮转动，此时可以使动力杆带动驱动盘旋转，让滤水台进行上下移动，当直齿轮旋转会啮合带动第一齿轮、活动杆和大齿轮旋转，随后大齿轮啮合带动小齿轮和旋转柱旋转，进而可以使旋转柱带动活动盘旋转，从而可以使锥形板进行上下移动，滤水台和锥形板的运动均通过伺服电机驱动控制，滤水台的初始状态处于远离传送带的上方，而锥形板的初始状态处于紧贴传送带的位置，因此，滤水台和锥形板同步运行时，滤水台会首先向下运动，而锥形板会首先向上运动，从而可以实现滤水台和锥形板的交替运动。

9、较佳的，所述u型架的顶面设置有用于辅助对预制菜原料进行滤水处理的吹气组件；所述吹气组件包括：气泵，所述气泵固定安装在所述u型架的顶面，所述气泵出气口的外部固定套接有三通管，所述三通管的外圆壁面分别固定套接有软管和伸缩管，所述滤水台的一侧开设有固定孔，所述软管与所述固定孔固定套接，所述滤水台的底面开设有若干个出气孔，所述锥形板的两侧分别开设有气流槽，所述气流槽的内部顶面开设有喷气孔，所述伸缩管与所述锥形板固定安装并延伸至所述伸缩管的内部。

10、通过采用上述技术方案，通过设置的气泵，当滤水台对蔬菜类原料进行滤水时，通过使用气泵，气泵压缩空气后通过三通管和软管将空气注入滤水台的内部，随后通过出气孔喷出，从而可以对清洗后的蔬菜类原料进行去水，同时，气泵压缩的空气会通过三通管分流进入伸缩管的内部，随后空气通过伸缩管进入锥形板的内部，而后空气通过喷气孔喷至气流槽的表面，从而可以减少原料在气流槽表面的粘黏。

11、较佳的，所述底座的顶面固定安装有两个输送架，两个所述输送架之间活动套接有两个输送杆，两个所述输送杆的外圆壁面绕设有输送带，所述输送带的外部固定安装有若干个推条。

12、通过采用上述技术方案，通过设置的推条，当工作人员对预制菜生产供料时，首先将原料放在输送带表面，而后通过让输送带和推条可以将原料送至传送带的位置。

13、较佳的，所述松散组件包括：固定框，所述固定框设置在所述供料架的顶面，所述固定框与所述u型架固定安装，所述固定框的内部设置有移动架，所述移动架的两侧分别固定安装有延伸架，所述延伸架的底面设置有行走架，所述移动架的两侧分别设置有升降壳，所述升降壳的顶面固定安装有直线电机，所述升降壳的内部设置有自锁丝杠，所述直线电机的驱动轴与所述自锁丝杠固定安装，所述行走架的顶面固定安装有动子台，所述自锁丝杠与所述动子台螺纹连接，所述升降壳的底面固定安装有拨动爪，所述固定框的内部一侧固定安装有固定架，所述固定架的一侧固定安装有驱动电机，所述固定框的内部活动连接有主动柱，所述主动柱和所述驱动电机驱动轴的外圆壁面分别固定套接有传动轮，两个所述传动轮的外圆壁面绕设有传动带，所述固定框的内部活动连接有两个转动柱，所述转动柱的外圆壁面和所述主动柱的外圆壁面分别固定套接有同步轮，两个所述同步轮的外圆壁面绕设有同步带，所述同步带与所述移动架固定安装。

14、通过采用上述技术方案，通过设置的拨动爪，当预制菜生产原料输送至固定框的位置后，通过使用直线电机，直线电机的驱动轴转动带动自锁丝杠旋转，由于行走架和动子台的位置固定无法上下移动，因此自锁丝杠旋转会以动子台为固定点使升降壳带动直线电机和拨动爪向下移动，从而可以让拨动爪接触原料，而后，通过使用驱动电机，驱动电机的驱动轴转动带动传动轮进行旋转，进而两个传动轮会通过固定架的传动进行同步旋转，而后传动轮旋转带动主动柱转动，主动柱旋转带动同步轮转动，两个同步轮通过同步带传动同步旋转，进而同步带沿着同步轮的外圆壁面旋转运动时会带动移动架和升降壳在固定框的内部进行纵向移动，从而可以使升降壳带动拨动爪在传送带的表面接触原料后进行纵向移动，使原料进行松散。

15、较佳的，所述移动架的底面固定安装有限制架，所述限制架的内部固定套接有步进电机，所述步进电机驱动轴的底面固定安装有第二齿轮，所述延伸架的一侧固定安装有滑轨，所述行走架的顶面固定安装有齿条，所述第二齿轮与所述齿条啮合连接，所述动子台的一侧固定安装有滑台，所述滑台与所述滑轨滑动连接。

16、通过采用上述技术方案，通过设置的行走架，工作人员通过使用步进电机，步进电机的驱动轴转动会带动第二齿轮旋转，进而第二齿轮会啮合带动齿条进行直线移动，此时，对称的两个齿条在第二齿轮的啮合带动下会进行相反方向运动，进而齿条会带动行走架、动子台和滑台沿着滑轨的外部进行直线移动，从而可以使升降壳和拨动爪在传送带的表面进行横向移动。

17、较佳的，所述供料架的一侧固定安装有plc控制器，所述输送架的顶面固定安装有稳定架，所述稳定架的内部固定安装有湿度传感器，所述供料架的内部固定安装有供料台，所述供料台的顶面开设有若干个检测槽，所述检测槽的内部固定安装有称重传感器，所述检测槽的内部固定套接有检测板，所述plc控制器分别与所述称重传感器、直线电机、驱动电机和步进电机电性连接。

18、通过采用上述技术方案，通过设置的湿度传感器，当清洗后的原料进入滤水台的位置前会通过湿度传感器的位置，通过湿度传感器可以对原料的湿度进行检测，当分堆后的原料进入到供料台的位置时会首先压在检测板和称重传感器上，由于称重传感器分为多个，当其中一个位置的称重传感器检测到较大的重量时，会将信号传输至plc控制器，随后plc控制器启动直线电机、驱动电机和步进电机，使拨动爪到达原料的位置，将原料拨动松散。

19、较佳的，所述供料架的一侧固定安装有u型导水架，所述u型导水架分别与所述支撑架、所述安装架和所述u型架固定安装，所述u型导水架的一侧固定安装有蓄水池，所述蓄水池的一侧开设有排水孔，所述排水孔的内圆壁面固定套接有出水管，所述出水管的外圆壁面固定安装有电磁阀，所述u型导水架的顶面开设有两个进水槽，所述u型导水架的内部两侧分别开设有出水孔，所述出水孔与所述进水槽相连通。

20、通过采用上述技术方案，通过设置的u型导水架，当清洗后的预制菜原料在传送带的顶面排出水后，由于u型导水架处于传送带的底部，进而传送带顶面的水向两侧流动后会进入进水槽的内部，随后，进而进水槽内部的水会通过出水孔进入u型导水架的内部，由于u型导水架的内部底面处于倾斜状，而后水会通过u型导水架的内部向蓄水池的内部流动，进而工作人员可以使用电磁阀，将蓄水池内部收集的水通过出水管集中排出。

21、综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

22、1、本发明通过固定柱在驱动盘表面的偏心设置，驱动盘旋转时带动固定柱做圆周运动，固定柱带动连接臂顶端沿驱动盘外壁往复摆动，连接臂通过曲柄和连接柱驱动滤水台在安装架内部上下滑动，当固定柱旋转至驱动盘最下方时，连接臂推动曲柄使滤水台向下移动并挤压传送带上的肉类原料，将清洗后残留在原料组织间隙和表面的水分挤出；当固定柱旋转至驱动盘最上方时，连接臂拉动曲柄使滤水台向上抬起，释放挤压后的原料使其继续向前输送，滤水台的往复挤压动作与传送带的输送动作同步进行，不打断供料节拍，实现连续化主动滤水，有效减少后续加工环节中因水分过多导致的裹粉脱落、油炸爆油、调味不均等问题，同时避免原料在挤压过程中因长时间静止而堆积或粘附。

23、2、本发明通过活动盘旋转时带动连接块做圆周运动，连接块通过摇杆和对接柱驱动锥形板在u型架内部上下滑动，当连接块旋转至活动盘最低处时，摇杆拉动对接柱使锥形板向下移动至接触传送带表面，将原本连续输送的原料隔断成堆，使原料在供料时呈间隔分批输送，便于后续工序，如称重、分装、调的分批处理，同时，被滤水台挤压后的肉类原料表面变得粘湿，容易粘附在传送带表面，当传送带继续运转而原料被锥形板阻挡时，锥形板的尖端将粘附在传送带表面的原料刮除，防止残留物料在传送带上长时间滞留而变质发霉，避免对后续输送的原料造成交叉污染，保证供料清洁卫生。

24、3、本发明伺服电机作为单一动力源，通过链轮和链条驱动主动杆旋转，主动杆上的主齿轮啮合副齿轮带动传动柱旋转，使传送带持续运动进行原料输送；同时，主动杆上的正齿轮通过双联齿轮和长轴齿轮将动力分流至两条传动路径，第一条路径中，转动杆上的第二锥齿轮通过换向杆两端的第一锥齿轮实现换向传动，驱动动力杆旋转，使滤水台上下往复运动；第二条路径中，直齿轮通过第一齿轮和大齿轮驱动小齿轮旋转，使旋转柱带动活动盘转动，驱动锥形板上下移动，滤水台初始处于远离传送带的上方位置，锥形板初始处于紧贴传送带的底部位置，两者通过齿轮传动链的相位差实现交替运动，滤水台向下挤压时锥形板向上抬起，不干扰原料输送；滤水台向上抬起释放原料时锥形板向下隔断刮料，两者动作协调有序、互不干扰，单动力源设计降低了设备能耗和制造成本，同时保证了各动作之间的精确时序同步。

25、4、本发明通过气泵压缩空气后经三通管分流至软管和伸缩管两条气路，第一条气路中，压缩空气经软管进入滤水台内部，通过滤水台底面的多个出气孔喷出，气流直接作用于传送带上的蔬菜类原料表面，将清洗后残留在叶片之间和表面的毛细水吹离，弥补了挤压滤水对蔬菜类原料效果不佳的不足，同时避免了热风干燥对蔬菜色泽和新鲜度造成的损伤，第二条气路中，压缩空气经伸缩管进入锥形板内部，通过喷气孔喷至气流槽表面，在锥形板与传送带接触区域形成气幕，减少被挤压后的粘湿原料在传送带和锥形板表面的粘附，辅助锥形板完成刮料，双重气辅作用提升了整体除水与防粘效果。

26、5、本发明拨动爪通过三个驱动源实现三维空间内的灵活运动，直线电机驱动自锁丝杠旋转，以动子台为固定点使升降壳带动拨动爪上下移动，控制拨动爪与原料的接触与分离；驱动电机通过传动轮和传动带驱动主动柱旋转，主动柱上的同步轮通过同步带带动移动架在固定框内部纵向移动，使拨动爪在传送带表面沿纵向移动，将挤压后成块或粘连的原料拨散；步进电机驱动第二齿轮旋转，第二齿轮啮合两个齿条进行相反方向的直线运动，齿条通过行走架和滑台沿滑轨横向移动，使拨动爪在传送带表面沿横向移动，三个驱动源配合实现拨动爪在传送带表面的二维平面移动，对挤压后成块或粘连的原料进行多方向松散，避免结块影响后续加工品质和供料均匀性。

27、6、本发明通过供料台顶面开设的多个检测槽内分别固定安装有称重传感器，分堆后的原料进入供料台时压在检测板和称重传感器上，多个称重传感器分别检测不同位置的重量分布，当某一位置的称重传感器检测到局部重量明显大于其他位置时，将信号传输至plc控制器，plc控制器判断该处原料堆积过厚，随即启动直线电机、驱动电机和步进电机，使拨动爪移动到对应原料位置，将堆积过厚的原料拨动松散，称重传感器的多个分布检测实现了对供料台上原料分布状态的全面感知，plc控制器的联动控制使拨动爪能够按需动作，实现按需松散、均匀布料，提升了供料系统的智能化水平和供料均匀性。