專利名稱：基于氣動人工肌肉的仿手工揉面機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種揉面機(jī)，尤其是涉及一種基于氣動人工肌肉的仿手工揉面機(jī)，屬于食品加工機(jī)械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
揉面機(jī)是代替人工進(jìn)行揉、壓、折疊面團(tuán)的食品機(jī)械，是面食加工業(yè)、餐飲業(yè)的必備設(shè)備。目前現(xiàn)有的機(jī)械式揉面機(jī)多采用剛性部件如壓輥、揉盤、攪盤等對面團(tuán)進(jìn)行反復(fù)疊壓、揉搓、反轉(zhuǎn)，剛性部件的揉制力大且清潔衛(wèi)生，所揉制的面團(tuán)彈性好、筋度大，大大降低了工人勞動強(qiáng)度。但也存在如下缺點(diǎn):(1)采用上述剛性部件揉制、軋壓出來的面品，由于存在剛性部件接觸且其揉制力單一、無變化，在面向、風(fēng)味、口感等方面尚不能與手工揉制出的面品相比，產(chǎn)品的適口性及附加值難以相提并論；(2)受結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)限制，機(jī)器的持續(xù)、均勻揉制能力較差，工作時(shí)多需要人工及時(shí)將揉壓過的面品重復(fù)放入機(jī)器以反復(fù)揉制，自動化程度較低；(3)人工配合操作時(shí)手及手臂與機(jī)器接觸較多，人身安全得不到保障。上述揉面機(jī)所存在的問題在一定程度上限制了該型食品加工機(jī)械的大面積推廣，急需設(shè)計(jì)一種能夠模仿手工揉面方式、產(chǎn)品適口性好、自動化程度較高的仿手工揉面機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于氣動人工肌肉的仿手工揉面機(jī)，以解決上述問題。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:包括支撐升降裝置、仿手工揉面裝置、轉(zhuǎn)筒裝置，其特征在于:仿手工揉面裝置包括單片機(jī)控制器、人工肌肉配氣機(jī)、配氣管、面錘頂桿、復(fù)位彈簧、氣動人工肌肉面錘、揉面電機(jī)、小齒輪、大齒輪、凸輪、凸輪軸、開槽凸輪、開槽凸輪軸、滾子頂桿、連桿、提攏鏟、提攏鏟撐桿，單片機(jī)控制器和外接高壓氣源的人工肌肉配氣機(jī)固定于上機(jī)體外立壁上，輸出端連接有小齒輪的揉面電機(jī)水平固定于上機(jī)體頂部，與小齒輪相哨合的大齒輪固定于一凸輪軸中部，與該大齒輪相哨合的另一大齒輪固定于另一開槽凸輪軸中部，兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的凸輪對稱固定于凸輪軸兩端，凸輪軸和開槽凸輪軸均水平連接于上機(jī)體上，兩個(gè)氣動人工肌肉面錘分別固定于兩個(gè)面錘頂桿的下端，兩個(gè)面錘頂桿的上端分別穿過上機(jī)體上的固定套筒后與固定于凸輪軸兩端的凸輪作滑動連接，面錘頂桿通過其中部固定的復(fù)位彈簧與固定套筒作彈性可伸縮連接，由人工肌肉配氣機(jī)引出的兩條配氣管分別穿過面錘頂桿后與氣動人工肌肉面錘相連接，兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的開槽凸輪對稱固定于開槽凸輪軸兩端，兩個(gè)滾子頂桿分別借由其一端的滾子限位于同側(cè)的開槽凸輪滑槽內(nèi)作滑動連接，另一端分別與一連桿鉸接，滾子頂桿上設(shè)有限位銷與上機(jī)體鉸接，同側(cè)的滾子頂桿與連桿間由提攏鏟撐桿在其各自中間部位相鉸接，鍬形提攏鏟固定于兩個(gè)連桿的末端。所述的基于氣動人工肌肉的仿手工揉面機(jī)，支撐升降裝置包括上機(jī)體、下機(jī)體、升降電機(jī)、絲杠、滑桿、蝸輪、蝸桿，上機(jī)體處于下機(jī)體正上方，滑桿固定于下機(jī)體上，絲杠固定于上機(jī)體內(nèi)立壁上，上機(jī)體與下機(jī)體通過絲杠和滑桿保持滑動連接，蝸輪套于絲杠上并與之作螺紋連接，水平固定于下機(jī)體外立壁上的升降電機(jī)其輸出端通過蝸桿與蝸輪相連接，上機(jī)體上部焊合有兩個(gè)呈豎直放置的固定套筒，下機(jī)體上設(shè)有轉(zhuǎn)盤安裝孔和轉(zhuǎn)盤座。所述的基于氣動人工肌肉的仿手工揉面機(jī)，轉(zhuǎn)筒裝置包括面桶轉(zhuǎn)動電機(jī)、面桶、轉(zhuǎn)盤、滾子夾、皮帶輪、傳動帶、推力軸承及軸承座，面桶轉(zhuǎn)動電機(jī)豎直固定于下機(jī)體外立壁上，其輸出端依次通過皮帶輪和傳動帶與水平放置于下機(jī)體轉(zhuǎn)盤座上的轉(zhuǎn)盤相連接，上表面設(shè)有限位塊的轉(zhuǎn)盤通過推力軸承及軸承座與下機(jī)體底部的轉(zhuǎn)盤安裝孔相連接，底部設(shè)有限位槽的面桶通過與限位塊的配合置于轉(zhuǎn)盤之上，具有鎖緊和釋放功能的若干滾子夾進(jìn)一步將面桶下沿和轉(zhuǎn)盤固定，且鎖緊后的滾子夾其豎滾子緊壓面桶下沿，其橫滾子緊壓轉(zhuǎn)盤外圓柱立面。所述的基于氣動人工肌肉的仿手工揉面機(jī)，提攏鏟撐桿包括上套筒、下套筒、壓緊彈簧，上套筒與滾子頂桿鉸接，下套筒與連桿鉸接，壓緊彈簧在上套筒與下套筒相扣合所形成的空腔內(nèi)被壓縮。所述的基于氣動人工肌肉的仿手工揉面機(jī)，滾子夾包括提拉扣板、滾子夾座、鎖緊套、豎滾子、橫滾子，提拉扣板與固定于轉(zhuǎn)盤座外圓柱立面上的滾子夾座相鉸接，提拉扣板上部固定有豎滾子，中部固定有橫滾子，提拉扣板外立面與鎖緊套作滑動可鎖緊連接。本發(fā)明的工作原理為:將待揉制面品置入面筒并借助滾子夾鎖緊固定后，啟動面桶轉(zhuǎn)動電機(jī)使面桶轉(zhuǎn)動并適當(dāng)升降上機(jī)體以使氣動人工肌肉面錘處于有效操作空間內(nèi)；開啟人工肌肉配氣機(jī)并設(shè)置單片機(jī)控制器，啟動揉面電機(jī)帶動仿手工揉面裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，形狀相同但角度錯(cuò)開的兩個(gè)凸輪交替帶動兩個(gè)面錘頂桿使得氣動人工肌肉面錘做上下往復(fù)、交替錯(cuò)開運(yùn)動，依靠每個(gè)氣動人工肌肉在外接氣源充、放氣作用下產(chǎn)生的交替伸縮運(yùn)動來模仿人類手掌對面品進(jìn)行柔性揉制，且靈活改變氣壓即可間接改變?nèi)嘀屏Γ慌c此同時(shí)，在開槽凸輪、滾子頂桿和提攏鏟撐桿的帶動下，提攏鏟也上下做鏟起動作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)已壓扁面團(tuán)的反復(fù)提攏送面，進(jìn)而與面錘協(xié)同工作；揉制結(jié)束后，升起面錘并打開滾子夾即可將面桶卸下，最終完成整個(gè)揉制作業(yè)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)本發(fā)明以氣動人工肌肉面錘代替現(xiàn)有剛性揉制部件，提供了一種新穎可靠的揉面方式選擇；(2)本發(fā)明充分利用了氣動人工肌肉具有柔性接觸、伸縮大小可控等特性，基本實(shí)現(xiàn)了仿手工揉面操作，面品的適口性好，附加值大；(3)本發(fā)明設(shè)計(jì)的仿手工揉面機(jī)解決了面團(tuán)一次揉壓后的自動回位問題，自動化程度較高，提高了生產(chǎn)效率和安全性。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的整機(jī)后側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1所示實(shí)施例的整機(jī)正側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1所示實(shí)施例的仿手工揉面裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖1所示實(shí)施例的轉(zhuǎn)桶裝置拆去面桶后與滾子夾的配合示意圖。圖5是圖1所示實(shí)施例的提攏鏟撐桿結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是圖1所示實(shí)施例的支撐升降裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是圖1所示實(shí)施例的滾子夾結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是圖1所示實(shí)施例的面桶結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是圖1所示實(shí)施例的整機(jī)仰視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、上機(jī)體2、面桶3、滾子夾4、轉(zhuǎn)盤5、下機(jī)體6、面桶轉(zhuǎn)動電機(jī)7、升降電機(jī) 8、絲杠 9、單片機(jī)控制器 10、人工肌肉配氣機(jī) 11、滑桿 12、揉面電機(jī)13、小齒輪 14、大齒輪I 15、凸輪I 16、配氣管I 17、配氣管II 18、凸輪軸 19、復(fù)位彈簧I 20、面錘頂桿I 21、復(fù)位彈簧II 22、氣動人工肌肉面錘I 23、氣動人工肌肉面錘II 24、面錘頂桿II 25、限位銷 26、提攏鏟撐桿I 27、提攏鏟 28、連桿I 29、滾子頂桿I 30、開槽凸輪I 31、連桿II 32、提攏鏟撐桿II 33、滾子頂桿II34、大齒輪II 35、開槽凸輪軸36、開槽凸輪II 37、凸輪II 38、限位塊39、提拉扣板40、滾子夾座 41、推力軸承及軸承座 42、皮帶輪I 43、傳動帶 44、皮帶輪II 45、鎖緊套46、上套筒47、壓緊彈簧48、下套筒49、蝸輪50、轉(zhuǎn)盤安裝孔51、轉(zhuǎn)盤座52、蝸桿53、橫滾子54、豎滾子55、限位槽56、固定套筒I 57、固定套筒II
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。在圖1 圖9所示的實(shí)施例中:上機(jī)體I處于下機(jī)體5正上方，滑桿11固定于下機(jī)體5上，絲杠8固定于上機(jī)體I內(nèi)立壁上，上機(jī)體I與下機(jī)體5通過絲杠8和滑桿11保持滑動連接，蝸輪49套于絲杠8上并與之作螺紋連接，水平固定于下機(jī)體5外立壁上的升降電機(jī)7其輸出端通過蝸桿52與蝸輪49相連接，上機(jī)體I上部焊合有呈豎直放置的固定套筒I 56、固定套筒II 57，下機(jī)體5上設(shè)有轉(zhuǎn)盤安裝孔50和轉(zhuǎn)盤座51 ;單片機(jī)控制器9和外接高壓氣源的人工肌肉配氣機(jī)10固定于上機(jī)體I外立壁上，輸出端連接有小齒輪13的揉面電機(jī)12水平固定于上機(jī)體I頂部,與小齒輪13相哨合的大齒輪I 14固定于凸輪軸18中部，與大齒輪I 14相嚙合的大齒輪II 34固定于開槽凸輪軸35中部，結(jié)構(gòu)相同的凸輪I 15、凸輪II 37對稱固定于凸輪軸18兩端，凸輪軸18和開槽凸輪軸35均水平連接于上機(jī)體I上,氣動人工肌肉面錘I 22、氣動人工肌肉面錘II 23分別固定于面錘頂桿I 20、面錘頂桿II 24的下端，面錘頂桿I 20、面錘頂桿II 24的上端分別穿過上機(jī)體I上的固定套筒I 56、固定套筒II 57后與固定于凸輪軸18兩端的凸輪I 15、凸輪II 37作滑動連接，面錘頂桿I 20通過其中部固定的復(fù)位彈簧II 21與固定套筒I 56作彈性可伸縮連接，由人工肌肉配氣機(jī)10引出的配氣管II 17穿過面錘頂桿I 20后與氣動人工肌肉面錘I 22相連接，由人工肌肉配氣機(jī)10引出的配氣管I 16穿過面錘頂桿II 24后與氣動人工肌肉面錘II 23相連接，結(jié)構(gòu)相同的開槽凸輪I 30、開槽凸輪II 36對稱固定于開槽凸輪軸35兩端，滾子頂桿I 29、滾子頂桿II 33分別借由其上端的滾子限位于同側(cè)的開槽凸輪I 30、開槽凸輪II 36滑槽內(nèi)作滑動連接，下端分別與連桿I 28、連桿II 31鉸接，滾子頂桿I 29、滾子頂桿II 33上設(shè)有限位銷25與上機(jī)體I鉸接，滾子頂桿I 29與連桿I 28間由提攏鏟撐桿I 26在其各自中間部位相鉸接，滾子頂桿II 33與連桿II 31間由提攏鏟撐桿II 32在其各自中間部位相鉸接，鍬形提攏鏟27固定于連桿I 28、連桿II 31的末端；提攏鏟撐桿包括上套筒46、下套筒48、壓緊彈簧47，上套筒46與滾子頂桿鉸接，下套筒48與連桿鉸接，壓緊彈簧47在上套筒46與下套筒48相扣合所形成的空腔內(nèi)被壓縮；面桶轉(zhuǎn)動電機(jī)6豎直固定于下機(jī)體5外立壁上，其輸出端依次通過皮帶輪II 44、傳動帶43和皮帶輪I 42與水平放置于轉(zhuǎn)盤座51上的轉(zhuǎn)盤4相連接，上表面設(shè)有限位塊38的轉(zhuǎn)盤4通過推力軸承及軸承座41與下機(jī)體5底部的轉(zhuǎn)盤安裝孔50相連接，底部設(shè)有限位槽55的面桶2通過與限位塊38的配合置于轉(zhuǎn)盤4之上，具有鎖緊和釋放功能的若干滾子夾3進(jìn)一步將面桶2下沿和轉(zhuǎn)盤4固定，且鎖緊后的滾子夾3其豎滾子54緊壓面桶2下沿，其橫滾子53緊壓轉(zhuǎn)盤4外圓柱立面；滾子夾包括提拉扣板39、滾子夾座40、鎖緊套45、豎滾子54、橫滾子53，提拉扣板39與固定于轉(zhuǎn)盤座51外圓柱立面上的滾子夾座40相鉸接，提拉扣板39上部固定有豎滾子54，中部固定有橫滾子53，提拉扣板39外立面與鎖緊套45作滑動可鎖緊連接。
權(quán)利要求
1.一種基于氣動人工肌肉的仿手工揉面機(jī)，包括支撐升降裝置、仿手工揉面裝置、轉(zhuǎn)筒裝置，其特征在于:仿手工揉面裝置包括單片機(jī)控制器(9)、人工肌肉配氣機(jī)(10)、配氣管I(16)、配氣管II (17)、面錘頂桿I (20)、面錘頂桿II (24)、復(fù)位彈簧I (19)、復(fù)位彈簧II(21)、氣動人工肌肉面錘I (22)、氣動人工肌肉面錘II (23)、揉面電機(jī)(12)、小齒輪(13)、大齒輪I (14)、大齒輪II (34)、凸輪I (15)、凸輪II (37)、凸輪軸(18)、開槽凸輪I (30)、開槽凸輪II (36)、開槽凸輪軸(35)、滾子頂桿I (29)、滾子頂桿II (33)、連桿I (28)、連桿II(31)、提攏鏟(27)、提攏鏟撐桿I (26)、提攏鏟撐桿II (32)，單片機(jī)控制器(9)和外接高壓氣源的人工肌肉配氣機(jī)(10)固定于上機(jī)體(I)外立壁上，輸出端連接有小齒輪(13)的揉面電機(jī)(12)水平固定于上機(jī)體(I)頂部,與小齒輪(13)相哨合的大齒輪I (14)固定于凸輪軸(18)中部，與大齒輪I (14)相嚙合的大齒輪II (34)固定于開槽凸輪軸(35)中部，結(jié)構(gòu)相同的凸輪I (15)、凸輪II (37)對稱固定于凸輪軸(18)兩端，凸輪軸(18)和開槽凸輪軸(35)均水平連接于上機(jī)體(I)上，氣動人工肌肉面錘I (22)、氣動人工肌肉面錘II (23)分別固定于面錘頂桿I (20)、面錘頂桿II (24)的下端，面錘頂桿I (20)、面錘頂桿II (24)的上端分別穿過上機(jī)體(I)上的固定套筒I (56)、固定套筒II (57)后與固定于凸輪軸(18)兩端的凸輪I (15)、凸輪II (37)作滑動連接，面錘頂桿I (20)通過其中部固定的復(fù)位彈簧II(21)與固定套筒I (56)作彈性可伸縮連接，由人工肌肉配氣機(jī)(10)引出的配氣管II (17)穿過面錘頂桿I (20)后與氣動人工肌肉面錘I (22)相連接，由人工肌肉配氣機(jī)(10)引出的配氣管I (16)穿過面錘頂桿II (24)后與氣動人工肌肉面錘II (23)相連接，結(jié)構(gòu)相同的開槽凸輪I (30)、開槽凸輪II (36)對稱固定于開槽凸輪軸(35)兩端，滾子頂桿I (29)、滾子頂桿II (33)分別借由其上端的滾子限位于同側(cè)的開槽凸輪I (30)、開槽凸輪II (36)滑槽內(nèi)作滑動連接，下端分別與連桿I (28)、連桿II (31)鉸接，滾子頂桿I (29)、滾子頂桿II (33)上設(shè)有限位銷(25)與上機(jī)體(I)鉸接，滾子頂桿I (29)與連桿I (28)間由提攏鏟撐桿I (26)在其各自中間部位相鉸接，滾子頂桿II (33)與連桿II (31)間由提攏鏟撐桿II (32)在其各自中間部位相鉸接，鍬形提攏鏟(27)固定于連桿I (28)、連桿II (31)的末端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣動人工肌肉的仿手工揉面機(jī)，其特征在于:支撐升降裝置包括上機(jī)體(I)、下機(jī)體(5)、升降電機(jī)(7)、絲杠(8)、滑桿(11)、蝸輪(49)、蝸桿(52)，上機(jī)體(I)處于下機(jī)體(5 )正上方，滑桿(11)固定于下機(jī)體(5 )上，絲杠(8 )固定于上機(jī)體(I)內(nèi)立壁上，上機(jī)體(I)與下機(jī)體(5 )通過絲杠(8 )和滑桿(11)保持滑動連接，蝸輪(49 )套于絲杠(8)上并與之作螺紋連接，水平固定于下機(jī)體(5)外立壁上的升降電機(jī)(7)其輸出端通過蝸桿(52)與蝸輪(49)相連接，上機(jī)體(I)上部焊合有呈豎直放置的固定套筒I(56)、固定套筒II (57)，下機(jī)體(5)上設(shè)有轉(zhuǎn)盤安裝孔(50)和轉(zhuǎn)盤座(51)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣動人工肌肉的仿手工揉面機(jī)，其特征在于:轉(zhuǎn)筒裝置包括面桶轉(zhuǎn)動電機(jī)(6)、面桶(2)、轉(zhuǎn)盤(4)、滾子夾(3)、皮帶輪I (42)、皮帶輪II (44)、傳動帶(43)、推力軸承及軸承座(41)，面桶轉(zhuǎn)動電機(jī)(6)豎直固定于下機(jī)體(5)外立壁上，其輸出端依次通過皮帶輪II (44)、傳動帶(43)和皮帶輪I (42)與水平放置于轉(zhuǎn)盤座(51)上的轉(zhuǎn)盤(4)相連接，上表面設(shè)有限位塊(38)的轉(zhuǎn)盤(4)通過推力軸承及軸承座(41)與下機(jī)體(5 )底部的轉(zhuǎn)盤安裝孔(50 )相連接，底部設(shè)有限位槽(55 )的面桶(2 )通過與限位塊(38 )的配合置于轉(zhuǎn)盤(4 )之上，具有鎖緊和釋放功能的若干滾子夾(3 )進(jìn)一步將面桶(2 )下沿和轉(zhuǎn)盤(4)固定，且鎖緊后的滾子夾(3)其豎滾子(54)緊壓面桶(2)下沿，其橫滾子(53)緊壓轉(zhuǎn)盤(4)外圓柱立面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣動人工肌肉的仿手工揉面機(jī)，其特征在于:提攏鏟撐桿包括上套筒(46)、下套筒(48)、壓緊彈簧(47)，上套筒(46)與滾子頂桿鉸接，下套筒(48)與連桿鉸接，壓緊彈簧(47 )在上套筒(46 )與下套筒(48 )相扣合所形成的空腔內(nèi)被壓縮。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于氣動人工肌肉的仿手工揉面機(jī)，其特征在于:滾子夾包括提拉扣板(39)、滾子夾座(40)、鎖緊套(45)、豎滾子(54)、橫滾子(53)，提拉扣板(39)與固定于轉(zhuǎn)盤座(51)外圓柱立面上的滾子夾座(40 )相鉸接，提拉扣板(39 )上部固定有豎滾子(54)，中部固定有橫滾子 (53)，提拉扣板(39)外立面與鎖緊套(45)作滑動可鎖緊連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于氣動人工肌肉的仿手工揉面機(jī)，其特征在于仿手工揉面裝置包括單片機(jī)控制器、人工肌肉配氣機(jī)、配氣管、面錘頂桿、復(fù)位彈簧、氣動人工肌肉面錘、揉面電機(jī)、小齒輪、大齒輪、凸輪、凸輪軸、開槽凸輪、開槽凸輪軸、滾子頂桿、連桿、提攏鏟、提攏鏟撐桿。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明以氣動人工肌肉面錘代替現(xiàn)有剛性揉制部件，提供了一種新穎可靠的揉面方式選擇；(2)本發(fā)明充分利用了氣動人工肌肉具有柔性接觸、伸縮大小可控等特性，基本實(shí)現(xiàn)了仿手工揉面操作，面品的適口性好，附加值大；(3)本發(fā)明設(shè)計(jì)的仿手工揉面機(jī)解決了面團(tuán)一次揉壓后的自動回位問題，自動化程度較高，提高了生產(chǎn)效率和安全性。
文檔編號A21C1/14GK103168806SQ201310136599
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月19日
發(fā)明者韓鑫, 王興海, 劉書曉, 王建 申請人:山東理工大學(xué)