包芯丸機(jī)的控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種包芯丸機(jī)的控制系統(tǒng)，所述包芯丸機(jī)用于制造包括丸芯和丸皮的包芯丸，包芯丸機(jī)包括定量供料裝置、丸皮成型裝置、注芯裝置以及丸剪切裝置，還包括：定量供料控制單元，控制定量供料裝置，定量地供給包芯丸所需的丸芯物料以及丸皮物料；注芯控制單元，控制注芯裝置，將來(lái)自定量供料裝置的丸芯物料定量地注入丸皮成型裝置中；丸皮成型控制單元，控制丸皮成型裝置利用通過(guò)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力來(lái)完成丸皮對(duì)丸芯的包覆；以及丸剪切控制單元，控制丸剪切裝置，將丸皮與所述丸芯的包覆物剪切成獨(dú)立的包芯丸。根據(jù)本發(fā)明的包芯丸機(jī)的控制系統(tǒng)，能夠高速、高產(chǎn)量、定量準(zhǔn)確、維修方便以及便于擴(kuò)充。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
包芯丸機(jī)的控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請(qǐng)涉及食品加工機(jī)械的領(lǐng)域，具體而言涉及包芯丸機(jī)的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上所使用的包芯丸加工設(shè)備大部分為單通道單出口，結(jié)構(gòu)上包括機(jī)架、物料供料裝置、動(dòng)力裝置、內(nèi)聯(lián)動(dòng)連桿裝置、丸芯推進(jìn)裝置以及丸皮成型裝置這幾個(gè)部分。
[0003]例如CN201577465U號(hào)中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)的一種包芯肉丸機(jī)，該類(lèi)包芯丸加工設(shè)備的物料供料是通過(guò)螺旋桿(絞龍)送料方式送料的，通過(guò)手動(dòng)旋鈕人工控制定量，整臺(tái)設(shè)備由一臺(tái)普通電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)，內(nèi)部通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)使設(shè)備每個(gè)工位聯(lián)合動(dòng)作，該類(lèi)包芯丸加工設(shè)備運(yùn)行速度低、產(chǎn)量低、定量不準(zhǔn)。因設(shè)備內(nèi)裝置了大量的連桿機(jī)構(gòu)，一旦出現(xiàn)了機(jī)械故障，維修困難。
[0004]此外，例如CN201578096U號(hào)中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了一種電動(dòng)肉丸機(jī)，包括動(dòng)力機(jī)構(gòu)、螺旋輥和缸體，動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、小皮帶和大皮帶輪，此類(lèi)制丸設(shè)備驅(qū)動(dòng)為一臺(tái)普通電機(jī)控制，無(wú)其它電氣控制系統(tǒng)，無(wú)操作顯示屏，在機(jī)械出現(xiàn)故障時(shí)無(wú)報(bào)警裝置，產(chǎn)量不可控制及統(tǒng)計(jì)，故障只能通過(guò)人工判斷，安全上和效率上都得不到可靠的保障。對(duì)于大中型食品加工廠而言，該類(lèi)型丸加工設(shè)備并不能滿足其生產(chǎn)作業(yè)要求。
[0005]同時(shí)，在現(xiàn)有技術(shù)中，也沒(méi)有公開(kāi)任何能夠提供一種高速、高產(chǎn)量、定量準(zhǔn)確、維修方便、便于擴(kuò)充等特點(diǎn)的包芯丸機(jī)的控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]目前，針對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)上包芯丸加工設(shè)備存在的技術(shù)缺陷，本申請(qǐng)從功能、工藝、結(jié)構(gòu)出發(fā)，重新設(shè)計(jì)出一種具有高速、高產(chǎn)量、定量準(zhǔn)確、維修方便、便于擴(kuò)充等特點(diǎn)的包芯丸生產(chǎn)裝置。本申請(qǐng)?jiān)诮Y(jié)構(gòu)上包括機(jī)架、供料動(dòng)力裝置、定量供料裝置、注芯裝置、丸皮成型裝置以及丸剪切裝置這幾個(gè)部分。相比當(dāng)前市場(chǎng)上使用的包芯丸加工設(shè)備，本申請(qǐng)?jiān)黾恿艘惶锥抗┝涎b置，并且將單通道單出口方式整合成多通道多出口的并列方式。
[0007]本申請(qǐng)的包芯丸機(jī)用于制造包括丸芯和丸皮的包芯丸，所述包芯丸機(jī)包括定量供料裝置、丸皮成型裝置、注芯裝置以及丸剪切裝置，
[0008]本申請(qǐng)用于包芯丸機(jī)的控制系統(tǒng)，包括:
[0009]定量供料控制單元，其控制所述定量供料裝置，定量地供給所述包芯丸所需的丸芯物料以及丸皮物料；
[0010]注芯控制單元，其控制所述注芯裝置，將來(lái)自所述定量供料裝置的丸芯物料定量地注入所述丸皮成型裝置中；
[0011]丸皮成型控制單元，其控制所述丸皮成型裝置利用通過(guò)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力，來(lái)完成所述丸皮對(duì)所述丸芯的包覆；以及
[0012]丸剪切控制單元，其控制所述丸剪切裝置，將所述丸皮與所述丸芯的包覆物剪切成獨(dú)立的包芯丸。
[0013]優(yōu)選地，所述定量供料裝置由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述定量供料控制單元通過(guò)控制所述伺服電機(jī)來(lái)調(diào)整所述定量供料裝置的供料量。
[0014]優(yōu)選地，所述注芯裝置由伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或帶定位功能的變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述注芯控制單元通過(guò)控制所述伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或帶定位功能的變頻電機(jī)來(lái)調(diào)整所述注芯裝置的注芯量。
[0015]優(yōu)選地，所述丸皮成型裝置由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述丸皮成型控制單元通過(guò)控制所述伺服電機(jī)來(lái)調(diào)整所述丸皮成型裝置中的旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)速度，進(jìn)而控制成型后的丸皮厚度。
[0016]優(yōu)選地，所述丸剪切裝置由伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或帶定位功能的變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述丸剪切控制單元通過(guò)控制所述伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或帶定位功能的變頻電機(jī)來(lái)調(diào)整所述成型控制單元的旋轉(zhuǎn)速度，進(jìn)而控制包芯丸的大小。
[0017]優(yōu)選地，在所述注芯裝置上配置有注芯限位開(kāi)關(guān)，所述注芯限位開(kāi)關(guān)對(duì)所述注芯裝置的注芯推桿的行程進(jìn)行限位。
[0018]優(yōu)選地，在所述丸剪切裝置中配置有第一剪切限位開(kāi)關(guān)以及第二剪切限位開(kāi)關(guān)，第一剪切限位開(kāi)關(guān)以及第二剪切限位開(kāi)關(guān)分別對(duì)所述丸剪切裝置的兩個(gè)剪切刀片的行程進(jìn)行限位。
[0019]優(yōu)選地，所述伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或帶定位功能的變頻電機(jī)中配備有制動(dòng)電阻，所述制動(dòng)電阻用于消耗所述伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或帶定位功能的變頻電機(jī)由于交替正反轉(zhuǎn)的急停而產(chǎn)生的再生電能。
[0020]優(yōu)選地，在所述包芯丸機(jī)的機(jī)架上配置有顯示單元以及輸入單元，所述顯示單元以及所述輸入單元用于顯示并調(diào)整包芯丸機(jī)的控制參數(shù)，其中至少包括:系統(tǒng)運(yùn)行速度、送芯基帶速度、送皮基帶速度和離心運(yùn)行速度，所述系統(tǒng)運(yùn)行速度指示每分鐘設(shè)備單通道運(yùn)行動(dòng)作次數(shù)，所述送芯基帶速度為丸芯的送料速度，所述送皮基帶速度為丸皮的送料速度，所述離心運(yùn)行速度為丸皮成型裝置的電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速。
[0021 ]優(yōu)選地，所述定量供料控制單元、所述注芯控制單元、所述丸皮成型控制單元以及所述丸剪切控制單元各自根據(jù)經(jīng)由所述觸摸顯示屏設(shè)定的所述控制參數(shù)來(lái)控制所述定量供料裝置、所述丸皮成型裝置、所述注芯裝置以及所述丸剪切裝置。
[0022]本申請(qǐng)?jiān)诮Y(jié)構(gòu)配置中，各裝置息息相關(guān)，聯(lián)合動(dòng)作。本申請(qǐng)為多通道、高產(chǎn)量、定量出料的丸加工設(shè)備，不僅結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、更安全、工藝更可靠、機(jī)構(gòu)更穩(wěn)定，而且在精度和速度上均大幅度提高，不但保證了丸生產(chǎn)的質(zhì)量，還提高了丸生產(chǎn)的生產(chǎn)效率。不僅如此，由于能夠根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需求和生產(chǎn)能力，靈活地配置多組包芯丸機(jī)，能夠極大地提高生產(chǎn)效率。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1示出包芯丸機(jī)的主視圖；
[0024]圖2示出包芯丸機(jī)的軸側(cè)視圖；
[0025]圖3示出包芯丸機(jī)機(jī)架的主視圖；
[0026]圖4示出包芯丸機(jī)機(jī)架的軸側(cè)視圖；
[0027]圖5A和圖5B分別示出定量供料動(dòng)力裝置的分解狀態(tài)示意圖和裝配狀態(tài)示意圖；
[0028]圖6A和圖6B分別示出定量供料裝置的分解狀態(tài)示意圖和裝配狀態(tài)示意圖；
[0029]圖7A和圖7B分別示出定量供料裝置的中間聯(lián)接段的分解狀態(tài)示意圖和裝配狀態(tài)示意圖；
[0030]圖8A和圖8B分別示出注芯動(dòng)力裝置的主視圖和左視圖；
[0031]圖9A和圖9B分別示出注芯裝置的主視圖和左視圖；
[0032]圖1OA和圖1OB分別示出丸皮成型裝置的主視圖和俯視圖；
[0033]圖1lA和圖1lB分別示出融合料斗裝置的主視圖和軸側(cè)視圖；
[0034]圖12示出丸皮成型裝置的爆炸視圖；
[0035]圖13A和圖13B分別示出丸皮成型裝置的主視圖和剖面視圖；
[0036]圖14A和圖14B分別示出丸剪切裝置的主視圖和左視圖；
[0037]圖15示出齒輪供料工作室；
[0038]圖16示出控制系統(tǒng)配置示意圖；
[0039]圖17示出旋轉(zhuǎn)膠套的剖面視圖；
[0040]圖18A和圖18B分別示出定量主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪的示意圖；
[0041 ]圖19示出主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪嚙合狀態(tài)示意圖；以及
[0042]圖20A和圖20B分別示出芯注射過(guò)程的主視圖和左視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]本發(fā)明提供具有高速、定量準(zhǔn)確、多通道和多出口的包芯丸生產(chǎn)方案，在保證高生產(chǎn)率的同時(shí)，也保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，更提高了設(shè)備生產(chǎn)的安全性。
[0044]在本發(fā)明中術(shù)語(yǔ)丸表示由餡料或者物料構(gòu)成的丸狀物，術(shù)語(yǔ)包芯丸表示主要由丸皮和丸芯構(gòu)成的丸狀物。
[0045]本發(fā)明解決了單通道出口丸設(shè)備的產(chǎn)量不足、定量不準(zhǔn)的技術(shù)缺陷。本發(fā)明通過(guò)伺服系統(tǒng)定量控制供料和成型，丸皮供料之后通過(guò)動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)部件高速旋轉(zhuǎn)，成型準(zhǔn)確、快速，大大提高了丸質(zhì)量和生產(chǎn)效率。本發(fā)明裝置每個(gè)機(jī)構(gòu)獨(dú)立組裝，各機(jī)構(gòu)通過(guò)聯(lián)軸器組件、緊固件及同步帶連接，安裝方便，維修快捷。因?yàn)楸景l(fā)明設(shè)備中使用的是伺服系統(tǒng)控制，自帶操作顯示屏，可控制設(shè)備整體作業(yè)速度、產(chǎn)量、丸芯與丸皮進(jìn)料速度等，每個(gè)工位安裝有感應(yīng)裝置，一旦出現(xiàn)故障，設(shè)備會(huì)隨之報(bào)警，因而本發(fā)明裝置更安全。本發(fā)明可以兼容包芯和不包芯多種類(lèi)丸系列的生產(chǎn)，也可根據(jù)需求自由選擇設(shè)備丸出口數(shù)量，可多組出口并列組合，優(yōu)選地一般地設(shè)置3個(gè)出口為一組，稱(chēng)為一組通道，下同)，自由組裝，不僅降低了設(shè)備成本，節(jié)省了設(shè)備占用空間，還使生產(chǎn)效率大幅度提高。
[0046]首先，簡(jiǎn)要地描述本發(fā)明的包芯丸機(jī)的配置及功能，其中，該包芯丸機(jī)包括:
[0047](I)機(jī)架:底架材質(zhì)均為不銹鋼材質(zhì)或者其它的剛性材質(zhì)，底架下方通過(guò)4個(gè)可調(diào)節(jié)底腳支撐，兩側(cè)用蓋板封蓋；
[0048](2)定量供料動(dòng)力裝置:物料可根據(jù)加工車(chē)間生產(chǎn)條件采用供料栗或其它供料設(shè)備供料，定量供料動(dòng)力裝置安裝有2臺(tái)伺服電機(jī)(帶減速機(jī))，2臺(tái)伺服電機(jī)為丸的丸芯和丸皮分別供料。如設(shè)備結(jié)構(gòu)中有多組成型機(jī)構(gòu)，均由以上2臺(tái)伺服電機(jī)控制；
[0049](3)定量供料裝置:本裝置定量供給丸成型所需的丸芯及丸皮物料，裝置內(nèi)每個(gè)通道均采用一對(duì)齒輪組供料，每對(duì)齒輪組均有一個(gè)獨(dú)立的物料輸送工作室，同一種類(lèi)物料(分為丸芯和丸皮)由同一臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)；
[0050](4)注芯裝置:本裝置為丸芯推進(jìn)裝置，每生產(chǎn)一個(gè)丸均產(chǎn)生一個(gè)推進(jìn)動(dòng)作，推進(jìn)量可以根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，推進(jìn)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，單次推進(jìn)動(dòng)作中定量方式通過(guò)滾珠絲桿完成。伺服電機(jī)控制滾珠絲桿正反旋轉(zhuǎn)，伺服系統(tǒng)配備有制動(dòng)電阻，安全可靠；
[0051](5)丸皮成型裝置:包括融合料斗和旋轉(zhuǎn)部件，丸皮成型裝置內(nèi)安裝有高速旋轉(zhuǎn)的齒輪副，一組齒輪副由4個(gè)齒輪組成，其中一個(gè)齒輪為主動(dòng)齒輪，用于帶動(dòng)其余三個(gè)被動(dòng)齒輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，三個(gè)被動(dòng)齒輪中固定有作為丸皮成型裝置的旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)膠套。丸皮成型動(dòng)力裝置為丸皮成型裝置提供動(dòng)力，其中高速旋轉(zhuǎn)動(dòng)力源可為變頻電機(jī)或者伺服電機(jī)等。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，丸芯和丸皮物料完成進(jìn)料裝置的進(jìn)料過(guò)程后進(jìn)入融合料斗，丸芯和丸皮在丸皮成型裝置中完成包覆過(guò)程，然后進(jìn)入丸成型(入水槽之前)最后一道工序，即丸剪切工序。
[0052](6)丸剪切裝置:用來(lái)完成丸剪切工序，采用雙向剪切方式剪切成型，單次剪切進(jìn)刀量通過(guò)伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲桿控制，本裝置可貫穿整機(jī)，丸剪切成型出口均采用同一伺服電機(jī)控制出料。
[0053](7)控制系統(tǒng):控制各裝置聯(lián)合動(dòng)作，并對(duì)各裝置的運(yùn)行速度和供料量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0054]下面，結(jié)合各個(gè)附圖，詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的包芯丸機(jī)。圖1、圖2分別示出了本發(fā)明的包芯丸生產(chǎn)設(shè)備整機(jī)的主視圖和軸側(cè)視圖，其中:101為機(jī)架、102為丸皮成型裝置、103為丸剪切裝置、104為定量供料動(dòng)力裝置、105為注芯裝置、106為供應(yīng)丸芯物料的定量供料裝置、107為供應(yīng)丸皮物料的定量供料裝置、108為丸皮成型動(dòng)力裝置、109為融合料斗。
[0055]本發(fā)明所涉及的包芯丸機(jī)的工作過(guò)程為:首先，物料(丸芯物料與丸皮物料)通過(guò)外置供料裝置進(jìn)入本發(fā)明所涉及的包芯丸機(jī)中，即丸芯物料與丸皮物料分別進(jìn)入供應(yīng)丸芯物料的定量供料裝置106和供應(yīng)丸皮物料的定量供料裝置107中，然后，通過(guò)定量供料動(dòng)力裝置104的驅(qū)動(dòng)使已經(jīng)進(jìn)入丸芯定量供料裝置106和107的物料定量地進(jìn)入融合料斗109中；丸皮成型裝置包括融合料斗和旋轉(zhuǎn)部件，在定量供料動(dòng)力裝置104的驅(qū)動(dòng)下，丸皮物料和丸芯物料分別從融合料斗109的丸皮入料口 A和丸芯入料口 B進(jìn)入，因丸皮成型裝置102中安裝有高速旋轉(zhuǎn)的丸皮成型動(dòng)力裝置108以及被該丸皮成型動(dòng)力裝置108帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部件，丸皮物料進(jìn)入作為旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)膠套后，在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，丸皮物料被附于旋轉(zhuǎn)膠套的錐形斜面上，并形成一個(gè)丸皮內(nèi)腔;丸芯物料進(jìn)入融合料斗109中的丸芯腔內(nèi)后，在注芯裝置105推動(dòng)的作用下，從丸芯腔中被推入至丸皮內(nèi)腔中，完成包覆過(guò)程，此時(shí)丸皮和丸芯所形成的包覆物是柱狀的；因物料是持續(xù)供料，完成包覆過(guò)程的包覆物在壓力和重力的作用下下移，形成柱狀包覆物，因包覆物此時(shí)仍然帶有旋轉(zhuǎn)慣性力，柱狀包覆物在丸剪切裝置中的剪切部件作用下被剪切成圓形，落入水槽中，即完成一次本發(fā)明包芯丸機(jī)的所有工序。以上流程完成之后進(jìn)入下一次完整工序，循環(huán)進(jìn)行。
[0056]圖3、圖4分別示出了機(jī)架主視圖及軸側(cè)視圖，機(jī)架組成部分包括第一主體安裝板301、第一機(jī)架支撐架302、第二機(jī)架支撐架303、第一機(jī)架側(cè)板304、第二主體安裝板305、丸芯皮管接306、機(jī)架前封板307、機(jī)腳座308、第二機(jī)架側(cè)板309、機(jī)架后封板310、機(jī)架頂封板311。
[0057]機(jī)架是本發(fā)明所涉及的包芯丸機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的主體部分，主要是起支撐整臺(tái)包芯丸機(jī)的作用，下方安裝有4個(gè)可調(diào)節(jié)機(jī)腳座，主體兩側(cè)側(cè)板預(yù)留有多組成型機(jī)構(gòu)組合的安裝孔位，丸芯皮管接306通過(guò)鋼絲皮管與融合料斗丸芯入口連接，使用鋼絲皮管的主要目的是為了是容器內(nèi)壓力可緩沖，安裝方便。在機(jī)械結(jié)構(gòu)上，腳座為4個(gè)，能夠調(diào)節(jié)本發(fā)明所涉及的包芯丸機(jī)的機(jī)架高度，進(jìn)而調(diào)整本發(fā)明所涉及的包芯丸機(jī)的高度，便于操作人員調(diào)整成適于自身的高度，進(jìn)而在某種程度上也提高了制造效率。顯而易見(jiàn)，在本發(fā)明中，4個(gè)可調(diào)節(jié)機(jī)腳座沒(méi)有具體的限定，對(duì)于本領(lǐng)域人員而言，有沒(méi)有該4個(gè)可調(diào)節(jié)機(jī)腳座，該4個(gè)可調(diào)節(jié)機(jī)腳座如何實(shí)現(xiàn)并不對(duì)本發(fā)明所涉及的包芯丸機(jī)構(gòu)成限定。
[0058]圖5A和圖5B示出了定量供料動(dòng)力裝置，定量供料動(dòng)力裝置由2臺(tái)伺服電機(jī)503、2臺(tái)伺服電機(jī)專(zhuān)用減速機(jī)502、電機(jī)安裝板501這三部分組成。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，伺服電機(jī)功率為2.0KW、額定轉(zhuǎn)速2000r/min，最高轉(zhuǎn)速3000r/min，伺服電機(jī)專(zhuān)用減速機(jī)減速比為I: 5。伺服電機(jī)503與專(zhuān)用減速機(jī)502相連，減速機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器組件與定量供料裝置連接，安裝板與機(jī)架連接固定，伺服系統(tǒng)與丸皮成型裝置同步配合動(dòng)作。在本發(fā)明中，通過(guò)伺服電機(jī)來(lái)對(duì)定量供料裝置提供動(dòng)力，但是也可以采用其它的動(dòng)力傳遞方式，比如可以采用帶有定位功能的變頻電機(jī)或者采用步進(jìn)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)力傳遞即可。在本發(fā)明中，優(yōu)選采用伺服電機(jī)，通過(guò)采用伺服電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)定量供料動(dòng)力裝置，便于在控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)于該伺服電機(jī)的控制，能夠提高定量供給的精度。
[0059]圖6A和圖6B示出了定量供料裝置，定量供料裝置包括第一聯(lián)軸器組件601、齒輪栗端頭蓋板602、齒輪栗對(duì)接閥體603、齒輪栗過(guò)渡閥體604、齒輪栗過(guò)度導(dǎo)向銅套605、齒輪栗被動(dòng)軸606、齒輪栗齒輪607、齒輪栗被動(dòng)軸頭套608、第二聯(lián)軸器組件609、齒輪栗拉桿610、齒輪栗主動(dòng)軸611、進(jìn)料管612、齒輪栗導(dǎo)向銅套613和齒輪栗出口。本定量供料裝置的進(jìn)料管為612，進(jìn)料管與供料系統(tǒng)連接用以供給食品物料，具體地，進(jìn)料管與用于定量供給物料的齒輪栗相連，齒輪栗側(cè)面通過(guò)聯(lián)軸器組件與伺服電機(jī)(未示出)相連，伺服電機(jī)為該定量供料裝置提供動(dòng)力。定量供料裝置在長(zhǎng)度方向的背面與機(jī)架連接，連接部位均設(shè)置有密封件，防止物料漏出。
[0060]定量供料裝置采用的是多對(duì)(優(yōu)選為3對(duì))外嚙合齒輪組輸出供料，圖15示出了一個(gè)齒輪供料工作室，主要包括I個(gè)主動(dòng)齒輪1505、I個(gè)被動(dòng)齒輪1504、I個(gè)齒輪栗對(duì)接閥體603、兩端的蓋板等組成。齒輪栗對(duì)接閥體、蓋板和齒輪構(gòu)成的密封空間就是齒輪供料的工作室。一個(gè)齒輪供料工作室分吸入室和排出室，其中1501為進(jìn)料管，1502為工作室的吸入室，1503為工作室的排出室，供料方向如圖中箭頭所示。一個(gè)定量供料裝置內(nèi)可以設(shè)置有3個(gè)或以上齒輪供料工作室，丸芯和丸皮定量供料均有獨(dú)立的一套定量供料裝置。換而言之，在本發(fā)明中，供應(yīng)丸芯物料的定量供料裝置106和供應(yīng)丸皮物料的定量供料裝置107是分別獨(dú)立的定量供料裝置，二者由各自獨(dú)立的定量供料動(dòng)力裝置來(lái)帶動(dòng)，完成彼此獨(dú)立的定量供給。
[0061]定量供料裝置的主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪分別裝在裝置內(nèi)的主動(dòng)齒輪軸和被動(dòng)齒輪軸上，主動(dòng)齒輪軸伸出栗體，通過(guò)聯(lián)軸器組件連接伺服電機(jī)，由伺服電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪優(yōu)選為定制尺寸的齒輪，齒輪設(shè)計(jì)尺寸如附圖18A以及附圖18B所示，齒輪齒數(shù)為8齒，材質(zhì)為9Cr 18，表面熱處理后硬度HRC40?45度。主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪嚙合時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚙合間隙，如附圖19所示，兩齒輪中芯距H為50mm，嚙合間隙S通過(guò)軟件計(jì)算得出為
8.27mm2，如附圖18B中所示出，齒輪的長(zhǎng)度L為45mm，那么一個(gè)嚙合間隙的體積為8.27mm2X4 5 m m = 3 7 2.15 mm3，齒輪組旋轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生16次嚙合，那么旋轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的總嚙合體積為372.15mm3X16 = 5954.4mm3。假設(shè)一個(gè)包芯丸的外直徑為28mm，皮料占1/3，芯料占2/3，一個(gè)包芯丸體積為(4/3 )X3.14X( 14mm)3 = 1 1488mm3，那么一個(gè)包芯丸的皮料和芯料各為3829mm3、7659mm3，故單個(gè)出口產(chǎn)生一個(gè)包芯丸理論上皮料定量供料組伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)0.64圈，芯料定量供料組伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)1.29圈。此處列舉了主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪的具體尺寸，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉，本發(fā)明的定量供料裝置的結(jié)構(gòu)不限于由上述列舉出的具體尺寸所限定的主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪結(jié)構(gòu)，只要主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪之間嚙合時(shí)候彼此之間產(chǎn)生定量嚙合間隙，以便容量地容納要被定量供給的物料(丸芯及丸皮)即可。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)實(shí)際需要，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪的具體尺寸，上述主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪結(jié)構(gòu)是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，是本發(fā)明的發(fā)明人通過(guò)研究得到的，如果采用上述尺寸的主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)與伺服電機(jī)的順利配合，從而提高定量精度，同時(shí)降低主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪的齒輪齒之間的磨損，進(jìn)而提高整臺(tái)設(shè)備的使用壽命。
[0062]此外，定量供料裝置工作時(shí)，主動(dòng)齒輪隨伺服電機(jī)一起旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)被動(dòng)齒輪跟著旋轉(zhuǎn)。當(dāng)吸入室一側(cè)的嚙合齒逐漸嚙合時(shí)，由于主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪之間設(shè)計(jì)有嚙合間隙，當(dāng)供料栗將物料輸入至定量供料裝置中時(shí)，受壓力作用，物料在齒輪嚙合過(guò)程中被擠壓至齒輪間的間隙當(dāng)中，然后當(dāng)該嚙合齒旋轉(zhuǎn)至排出室時(shí)逐漸分開(kāi)，將物料甩出至排出室中，物料進(jìn)入排出室后，由于主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪兩個(gè)齒輪的輪齒不斷嚙合，物料受擠壓而從排出室進(jìn)入融合料斗的入口中。齒輪栗出口與融合料斗入口對(duì)接。圖1IA和圖11B示出了融合料斗的示意圖。主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪不停地旋轉(zhuǎn)，物料就能連續(xù)不斷輸出至融合料斗中而進(jìn)入下一道工序。該裝置主要是通過(guò)主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪的嚙合間隙容積以及伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速來(lái)控制定量供料。
[0063]定量供料裝置的供料過(guò)程與包芯丸的成型是配套進(jìn)行的，包芯丸的成型包括丸皮對(duì)丸芯的包覆成型和對(duì)包覆后形成的連續(xù)柱狀丸的剪切成型，即一次包芯丸的成型均有定量供料裝置輸出一定的供料量。本裝置通過(guò)一套伺服系統(tǒng)控制，該伺服系統(tǒng)與包芯丸機(jī)的控制系統(tǒng)是聯(lián)合動(dòng)作的。
[0064]另外，定量供料裝置進(jìn)料管設(shè)置為全通的管道，管道的一端作為進(jìn)料口，管道的另一端可以作為因管內(nèi)壓力過(guò)大而回流至物料箱中的回流出口，回流出口也可以作為設(shè)備清洗時(shí)的排水出口。如果設(shè)備為多組定量供料裝置組合的情況，回流出口將設(shè)置為快接卡盤(pán)，與相連定量供料裝置連接，末端定量供料裝置設(shè)置為回流出口。
[0065]圖7A和圖7B示出了定量供料裝置的聯(lián)接部分裝置，本定量供料裝置的進(jìn)料管為701，該裝置內(nèi)的配置與圖6示出的定量供料裝置是一致的。定量供料裝置的聯(lián)接部分裝置進(jìn)料管的入口作為連接口與上一組定量供料裝置連接，進(jìn)料管的出口可以作為下一組定量供料裝置的連接口，也可以作為整個(gè)設(shè)備的回流出口或者排水出口，具體由設(shè)備具體使用規(guī)格情況而定。以?xún)山M供料裝置為例:圖6進(jìn)料管的出口(即圖6示出的G端)與圖7進(jìn)料管的入口(即圖7示出的H端)相連接。
[0066]圖8A示出了注芯動(dòng)力裝置的主視圖，圖SB示出了注芯動(dòng)力裝置的左視圖，該注芯動(dòng)力裝置即本發(fā)明注芯裝置的驅(qū)動(dòng)裝置。該注芯動(dòng)力裝置包括伺服電機(jī)801、聯(lián)軸器組件802、軸用彈性擋圈803、同步輪804、同步輪軸805、滾珠絲桿支座806、滾珠絲桿807、滾珠絲桿螺母808、同步帶導(dǎo)向輪組809、伺服電機(jī)支撐810、絲桿支座支撐811、電機(jī)支撐豎板812、滾珠軸承座813。本裝置固定在機(jī)架上，滾珠軸承下方與注芯支板連接，帶動(dòng)注射桿上下移動(dòng)。在此采用伺服電機(jī)801作為注芯動(dòng)力裝置，同樣地，與上述定量供料動(dòng)力裝置相同，也能夠采用步進(jìn)電機(jī)或者帶有定位功能的變頻電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)注芯動(dòng)力裝置，只要能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)注芯裝置的動(dòng)力傳遞即可。
[0067]注芯動(dòng)力裝置伺服電機(jī)的額定功率為400W，額定轉(zhuǎn)速為3000r/min，最大轉(zhuǎn)速為4500r/min。本裝置主要是為注芯裝置提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，伺服電機(jī)801為動(dòng)力源，通過(guò)伺服電機(jī)支撐板810安裝在電機(jī)支撐豎板812上，在伺服系統(tǒng)中設(shè)置伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)，通過(guò)聯(lián)軸器組件802帶動(dòng)滾珠絲桿807正反轉(zhuǎn)動(dòng)，滾珠絲桿807上連接有滾珠絲桿螺母808，滾珠軸承座813隨滾珠絲桿螺母808上下移動(dòng)，伺服電機(jī)系統(tǒng)配有制動(dòng)電阻。本實(shí)施例使用的滾珠絲桿螺距為1mm，滾珠絲桿807通過(guò)滾珠絲桿支座806安裝在絲桿支座支撐811上。同樣地，此處列舉的伺服電機(jī)的工作參數(shù)也僅僅是示例，本注芯動(dòng)力裝置不限于該工作參數(shù)，工作參數(shù)能夠根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的變更。
[0068]圖9A和圖9B進(jìn)一步示出了注芯裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖9A為注芯裝置的主視圖，圖9B為注芯裝置的左視圖。注芯裝置包括注芯動(dòng)力裝置，即本發(fā)明注芯裝置的驅(qū)動(dòng)裝置(如圖8所示)，注芯裝置進(jìn)一步包括注射桿支板814、銅套固定套815、丸芯注射管816、銅套擋圈817、融合料斗固定上板818、調(diào)節(jié)固定板819、丸芯注射調(diào)整軸820、注射桿821、銅套822、0型圈823、調(diào)整軸定片824。本裝置固定在設(shè)備機(jī)架上，其下方與丸皮成型裝置連接。
[0069]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，圖9中的丸芯注射管816的內(nèi)徑為20mm(內(nèi)徑截面積314mm2)，上文計(jì)算得出一個(gè)丸所需丸芯體積為7659mm3，完成一次丸芯推進(jìn)所需的推進(jìn)位移為7659臟3/314臟2 = 24臟，那么伺服電機(jī)需要正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)各2.4圈。本裝置中同步輪804為多組通道而設(shè)置，各組通道通過(guò)同步帶連接聯(lián)動(dòng)，同步帶輪組809起導(dǎo)向和張緊同步帶的作用。同樣地，此處列舉的丸芯注射管816的設(shè)計(jì)尺寸也僅僅是示例，本發(fā)明不限于該設(shè)計(jì)尺寸，設(shè)計(jì)尺寸能夠根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的變更或者定制。
[0070]注芯裝置主要作用是將進(jìn)入丸芯注射管816中的丸芯物料推入至丸皮中，進(jìn)而包覆成型。圖20A和圖20B示出了丸芯注射過(guò)程的結(jié)構(gòu)示意圖(涉及的裝置包括:注芯動(dòng)力裝置、注芯裝置和丸皮成型裝置)，如附圖20A所示，丸皮成型裝置的上部為融合料斗1001，其上設(shè)置有丸皮入料口 A和丸芯入料口 B，在安裝時(shí)將丸芯注射管816穿過(guò)銅套1103插入融合料斗1001中。丸芯注射管816側(cè)邊開(kāi)有一處入料口 E，融合料斗內(nèi)壁同樣開(kāi)有與入料口 B相通的缺口 F，安裝時(shí)可以通過(guò)丸芯注射調(diào)整軸820將丸芯注射管816入料口 E調(diào)整為與融合料斗內(nèi)壁缺口F重疊的位置(即圖20B中D所示的位置)，如此，當(dāng)丸芯物料通過(guò)定量進(jìn)給裝置輸送至融合料斗入料口B處之后，物料穿過(guò)入料口內(nèi)壁缺口F和入料口E進(jìn)入丸芯注射管816中，然后，注射桿821向下推送丸芯物料至成型裝置的旋轉(zhuǎn)膠套1204當(dāng)中，在此之前，旋轉(zhuǎn)膠套中已經(jīng)形成了丸皮腔體，進(jìn)入旋轉(zhuǎn)膠套中的丸芯被丸皮腔體包覆，丸子包覆之后從出料口 C輸出。優(yōu)選本裝置中注射桿821使用耐磨耐腐蝕性材料，例如為3Crl3。但是如果設(shè)計(jì)成本出發(fā)，也可以不使用耐磨耐腐蝕性材料。
[0071 ] 圖1OA和圖1OB為包芯丸成型裝置的整體示意圖，圖1OA為主視圖，圖1OB為俯視圖，其中示出了丸皮成型裝置102和丸剪切裝置103。借助丸皮成型裝置上部的融合料斗1001和丸皮成型裝置下部的旋轉(zhuǎn)部件，形成柱狀包覆物，在重力和離心力的作用下，柱狀包覆物來(lái)到丸剪切裝置103處，被丸剪切裝置103依次剪切成獨(dú)立的包芯丸。在本發(fā)明中，采用旋轉(zhuǎn)膠套作為旋轉(zhuǎn)部件，但是旋轉(zhuǎn)部件的材質(zhì)或者結(jié)構(gòu)不限于旋轉(zhuǎn)膠套，只要能夠干凈衛(wèi)生，不對(duì)丸皮造成污染，并且能夠在齒輪副的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，完成丸皮對(duì)丸芯的包覆即可。
[0072]圖1lA和圖1lB具體分別示出了融合料斗裝置的主視圖和左視立體圖，包括融合料斗固定底板1101、三個(gè)融合料斗1102、三個(gè)銅套1103。單個(gè)融合料斗有兩處入口，即丸芯物料入口 B和丸皮物料入口 A ο丸芯物料入口與機(jī)架上皮管通過(guò)鋼絲皮管連接輸送物料。丸芯物料和丸皮物料進(jìn)入融合料斗中之后從同一方向出口輸出，然后進(jìn)入丸皮成型裝置102的旋轉(zhuǎn)部件中。一組通道由多個(gè)融合料斗(優(yōu)選為3個(gè))并排構(gòu)成，這就解決了當(dāng)前市場(chǎng)單通道單出口的丸設(shè)備的多通道無(wú)法對(duì)接的技術(shù)難題。
[0073]圖12和圖13分別示出了丸皮成型裝置下部的分解視圖和剖面視圖，包括齒輪箱蓋板1201、骨架油封1202、軸承1203、旋轉(zhuǎn)膠套1204、骨架油封1205、被動(dòng)齒輪1206、第一齒輪隔套1207、齒輪箱連接件1208、齒輪箱底板1209、剪刀導(dǎo)向板1210、油封擋圈1211、骨架油封1212、同步輪罩1213、齒輪箱安裝托板1214、被動(dòng)同步輪1215、第二齒輪隔套1216、主動(dòng)齒輪1217、軸承1218、軸頭鎖蓋板1219、齒輪箱壓緊條1220、脹緊套1221、主動(dòng)齒輪軸1222、軸承1223。丸皮成型裝置通過(guò)齒輪箱安裝托板1214固定在設(shè)備機(jī)架中，齒輪箱殼體由齒輪箱蓋板1201、齒輪箱連接件1208和齒輪箱底板1209構(gòu)成，齒輪箱殼體內(nèi)容納有齒輪副，包括主動(dòng)齒輪1217和被動(dòng)齒輪1206，主動(dòng)齒輪1217帶動(dòng)被動(dòng)齒輪1206旋轉(zhuǎn)。主動(dòng)齒輪1217連接在主動(dòng)齒輪軸1222上。丸皮成型裝置的下方與丸剪切裝置連接，通過(guò)同步帶與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置連接。其中，本裝置動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置為一高速旋轉(zhuǎn)的伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或帶定位功能的變頻電機(jī)。骨架油封1202可為60 X 80 X 8型，軸承1203可為61815軸承，骨架油封1205可為75 X 95 X8型，被動(dòng)齒輪1206可為Z40M2.5被動(dòng)齒輪，骨架油封1212可為55 X 75 X 8型，主動(dòng)齒輪1217可為Z40M2.5被動(dòng)齒輪，被動(dòng)同步輪1215為8M-34型，軸承1218可為61812軸承，軸承1223可為61811軸承。
[0074]在上述實(shí)施例中，丸皮成型裝置的一組通道有三個(gè)丸成型出口，固然就有相應(yīng)三個(gè)丸成型的工作腔體，齒輪箱內(nèi)的齒輪副包括一個(gè)主動(dòng)齒輪和三個(gè)被動(dòng)齒輪。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要設(shè)置成型出口的數(shù)量，如兩個(gè)、三個(gè)或多個(gè)。
[0075]丸皮成型裝置工作流程為:在電機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下被動(dòng)同步輪1215高速轉(zhuǎn)動(dòng)，該被動(dòng)同步輪1215與主動(dòng)齒輪1217連接在主動(dòng)齒輪軸1222上，進(jìn)而使主動(dòng)齒輪帶動(dòng)三個(gè)被動(dòng)齒輪1206轉(zhuǎn)動(dòng)，三個(gè)被動(dòng)齒輪1206內(nèi)固定有旋轉(zhuǎn)膠套1204(旋轉(zhuǎn)部件)，圖17示出了旋轉(zhuǎn)膠套1204的剖面圖。因旋轉(zhuǎn)膠套1204高速旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入旋轉(zhuǎn)膠套1204的丸皮物料在離心力的作用下，貼附于旋轉(zhuǎn)膠套的錐形斜面上，因物料為持續(xù)供料，丸皮貼附旋轉(zhuǎn)膠套中會(huì)呈下移趨勢(shì)。當(dāng)注芯裝置將丸芯物料注入旋轉(zhuǎn)膠套中后，此時(shí)丸皮對(duì)丸芯呈包覆狀態(tài)形成柱狀，在重力和擠壓力的作用下柱狀包覆物下移。為避免包覆狀態(tài)的柱狀包覆物在下移過(guò)程與旋轉(zhuǎn)膠套1204圓柱段黏合而破壞丸表皮、丸外形及質(zhì)量，在旋轉(zhuǎn)膠套1204圓柱段AA處噴涂鐵氟龍(聚四氟乙烯)涂層，涂層厚度0.01?0.02mm。鐵氟龍涂層膜具有極低的摩擦系數(shù)0.05?
0.15，具有不粘性和耐高溫性能特點(diǎn)。在本發(fā)明中，采用旋轉(zhuǎn)膠套1204作為產(chǎn)生離心力的旋轉(zhuǎn)部件，但是旋轉(zhuǎn)部件不限于旋轉(zhuǎn)膠套1204，只要能夠通過(guò)離心力使丸皮貼附于錐形斜面進(jìn)而供丸芯包覆即可。
[0076]丸皮成型裝置也可用于制造不帶丸芯的丸子，即融合料斗中僅注入一種材質(zhì)的丸料即可。從該丸皮成型裝置下方排出的柱狀包覆物再通過(guò)下方的丸剪切裝置切割成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的丸。
[0077]丸皮成型裝置為丸皮成型而設(shè)計(jì)。丸皮成型裝置內(nèi)安裝有高速旋轉(zhuǎn)的齒輪副，一組齒輪副由四個(gè)齒輪組成，其中一個(gè)齒輪為主動(dòng)齒輪帶動(dòng)其余三個(gè)被動(dòng)齒輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，三個(gè)被動(dòng)齒輪中固定有丸皮成型的旋轉(zhuǎn)膠套。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，丸芯和丸皮物料完成進(jìn)料裝置的進(jìn)料過(guò)程后進(jìn)入丸皮成型裝置，丸芯和丸皮在旋轉(zhuǎn)膠套中完成包覆過(guò)程，然后進(jìn)入丸成型(入水槽之前)最后一道工序，采用雙向剪切方式剪切成型，單次剪切進(jìn)刀量通過(guò)伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲桿控制。
[0078]本發(fā)明的丸剪切裝置如圖14A和圖14B所示，其中圖14A為主視圖，圖14B為左視圖，丸剪切裝置包括伺服電機(jī)1401、安裝主板、電機(jī)支撐橫板1402、第一支座墊板1403、精密正反牙滾珠絲桿1404、滾珠絲桿正牙螺母1405、第一刀片固定板1406、第二刀片固定板1407、滾珠絲桿反牙螺母1408、第一滾珠絲桿支座1409、第二支座墊板1410、主板墊板1411、聯(lián)軸器組件1412、第二滾珠絲桿支座1413、安裝支撐板1414、安裝主板1415、第一刀片1416、第二刀片1417。本裝置一端安裝在設(shè)備機(jī)架上，另一端安裝在丸皮成型裝置上。第一刀片固定板1406、第二刀片固定板1407分別與第一刀片1416、第二刀片1417的端部垂直連接。第一刀片固定板1406連接在滾珠絲桿正牙螺母1405的側(cè)面、第二刀片固定板1407連接在滾珠絲桿反牙螺母1408的側(cè)面，滾珠絲桿1404的兩端分別設(shè)置第一滾珠絲桿支座1409和第二滾珠絲桿支座1413，兩個(gè)滾珠絲桿支座通過(guò)支座墊板1403、1410安裝在安裝主板上。
[0079]丸剪切裝置主要是為將柱狀包覆物分割為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的圓形丸，圓形丸成型后落入裝有80°C以上溫水的水槽中，并且在溫水槽中完成定型。本裝置是一組循環(huán)動(dòng)作的裝置，裝置中配備有一臺(tái)400W伺服電機(jī)，電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為3000r/min，最大轉(zhuǎn)速為4500r/min，電機(jī)帶動(dòng)整個(gè)剪切裝置循環(huán)來(lái)回動(dòng)作。因?yàn)楸狙b置中伺服電機(jī)須做來(lái)回的往返動(dòng)作，在伺服控制電器中配備有制動(dòng)電阻保護(hù)。
[0080]如圖14A和圖14B所示，丸剪切裝置驅(qū)動(dòng)由伺服電機(jī)1401控制，伺服電機(jī)1401與滾珠絲桿1404通過(guò)聯(lián)軸器組件1412連接同步動(dòng)作，滾珠絲桿上安裝有正牙滾珠絲桿螺母1405和反牙滾珠絲桿螺母1408，滾珠絲桿1404上開(kāi)有正反螺牙，當(dāng)伺服電機(jī)1401驅(qū)動(dòng)滾珠絲桿1404轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，正滾珠絲桿螺母1405和反滾珠絲桿螺母1408會(huì)分別帶動(dòng)第一刀片1416和第二刀片1417往相反的方向交錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，這樣就形成了柱狀包覆物的剪切動(dòng)作。每次剪切動(dòng)作的位移量通過(guò)伺服電機(jī)控制轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)來(lái)控制。第一刀片1416、第二刀片1417上分別形成切口，切口可以為多個(gè)，其形狀可根據(jù)所需丸子的形狀進(jìn)行定制，例如圓形、方形、三角形或其它不規(guī)則形狀等。
[0081]在一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，該滾珠絲桿螺距為10mm，刀片圓形切口直徑為36mm，完成一次剪切，剪刀需要進(jìn)刀32mm位移量、退刀32mm位移量(旋轉(zhuǎn)膠套直徑28mm與剪刀口直徑36臟總和的1/2，即為(28+36化1/2 = 32)，那么伺服電機(jī)需要正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)各3.2圈。本裝置也可以通過(guò)在設(shè)備兩端各安裝一臺(tái)伺服電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，每臺(tái)伺服電機(jī)分別控制各自的滾珠絲桿并帶動(dòng)一片刀片動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)刀片交錯(cuò)運(yùn)動(dòng)。
[0082]此外，在本發(fā)明中，丸剪切裝置不限于上述方式，只能實(shí)現(xiàn)丸子的剪切即可。例如，丸剪切裝置也可以采用相機(jī)快門(mén)的方式、梅花形剪刀的方式，其中，相機(jī)快門(mén)的方式是指形如照相機(jī)的快門(mén)，在丸剪切裝置的動(dòng)力傳遞裝置的控制下打開(kāi)或者關(guān)閉，在快門(mén)打開(kāi)的狀態(tài)下，從該丸皮成型裝置下方排出的柱狀包覆物通過(guò)快門(mén)落下，而在快門(mén)關(guān)閉的狀態(tài)下通過(guò)快門(mén)的柱狀包覆物被快門(mén)剪切，由此通過(guò)持續(xù)不停的打開(kāi)和關(guān)閉快門(mén)，柱狀包覆物被切割成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的丸。在梅花形剪刀的方式下，在梅花的多片花瓣處于完全打開(kāi)的狀態(tài)下，多片花瓣的中央處形成圓孔，供從該丸皮成型裝置下方排出的柱狀包覆物落下，而在梅花的多片花瓣處于完全關(guān)閉的狀態(tài)下，多片花瓣閉合關(guān)閉花瓣打開(kāi)時(shí)形成的圓孔，阻止從該丸皮成型裝置下方排出的柱狀包覆物落下，由此通過(guò)持續(xù)不停的花瓣打開(kāi)和關(guān)閉，柱狀包覆物被切割成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的丸。
[0083]圖16示出了控制系統(tǒng)配置示意圖，控制系統(tǒng)包括:定量供料動(dòng)力裝置的2臺(tái)2.0KW伺服電機(jī)(圖示為驅(qū)動(dòng)器)，丸皮成型動(dòng)力裝置的I臺(tái)2.0KW伺服電機(jī)(圖示為驅(qū)動(dòng)器)，注芯動(dòng)力裝置的I臺(tái)0.4KW伺服電機(jī)(圖示為驅(qū)動(dòng)器)，丸剪切裝置I臺(tái)0.4KW伺服電機(jī)(圖示為驅(qū)動(dòng)器)，丸芯注射裝置上配置I枚注芯限位開(kāi)關(guān)(圖示為接觸器和開(kāi)關(guān))，丸剪切裝置中配置2枚剪切限位開(kāi)關(guān)(圖示為接觸器和開(kāi)關(guān))，機(jī)架上配置I臺(tái)觸摸顯示屏。注芯限位開(kāi)關(guān)對(duì)注芯裝置的注芯推桿的行程進(jìn)行限位，可以調(diào)節(jié)該限位的限位量，來(lái)最終調(diào)整丸芯的注芯量，剪切限位開(kāi)關(guān)分別對(duì)丸剪切裝置的兩個(gè)剪切刀片的行程進(jìn)行限位，如果因?yàn)橥杓羟醒b置的兩個(gè)剪切刀片在長(zhǎng)時(shí)間的剪切過(guò)程中發(fā)生位移而導(dǎo)致不能高效準(zhǔn)確地進(jìn)行剪切的狀態(tài)下，可以調(diào)整該剪切限位開(kāi)關(guān)的限位量，來(lái)恢復(fù)剪切動(dòng)作。
[0084]上述所用伺服電機(jī)均配備有一臺(tái)驅(qū)動(dòng)器，0.4KW伺服電機(jī)配備制動(dòng)電阻。各裝置通過(guò)控制程序聯(lián)合控制動(dòng)作，每個(gè)動(dòng)作都循環(huán)進(jìn)行。包芯丸機(jī)在系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)電源被接通之后，在系統(tǒng)的控制器的控制下，依次對(duì)上述各個(gè)驅(qū)動(dòng)器、接觸器、開(kāi)關(guān)等元件通電，從而開(kāi)始工作。從功能上劃分，控制主板可以劃分成:定量供料控制單元，其控制定量供料裝置，定量地供給包芯丸所需的丸芯物料以及丸皮物料;注芯控制單元，其控制注芯裝置，將來(lái)自定量供料裝置的丸芯物料定量地注入所述丸皮成型裝置中；丸皮成型控制單元，其控制成型裝置利用通過(guò)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力，來(lái)所述丸皮對(duì)所述丸芯的包覆，以形成包芯的包覆物；以及丸剪切控制單元，其控制丸剪切裝置，將所述包覆物剪切成獨(dú)立的包芯丸。
[0085]本發(fā)明的定量供料動(dòng)力裝置的伺服電機(jī)動(dòng)作流程列舉如下:首先，皮料和芯料定量供料伺服電機(jī)各旋轉(zhuǎn)0.64圈和1.29圈，跟著注芯動(dòng)力裝置伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)3圈，在注芯裝置伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)2.4圈完成注芯過(guò)程之后，丸剪切裝置正反轉(zhuǎn)各3.2圈完成剪切，與此同時(shí)，注芯裝置伺服電機(jī)回轉(zhuǎn)2.4圈回到原始位置。因丸機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中整個(gè)通道是充滿物料的，而且丸機(jī)是高速運(yùn)行的，所以以上動(dòng)作可視為是連續(xù)進(jìn)行的，其中每次循環(huán)動(dòng)作中定量供料伺服電機(jī)的工作是物料的補(bǔ)料過(guò)程。
[0086]本發(fā)明中部分伺服電機(jī)有正反轉(zhuǎn)的動(dòng)作，當(dāng)伺服電機(jī)快速停車(chē)回轉(zhuǎn)時(shí)，由于慣性作用，會(huì)產(chǎn)生大量的再生電能，如果不及時(shí)消耗點(diǎn)這部分再生電能，就會(huì)直接作用于變頻器的直流電路部分，或者導(dǎo)致報(bào)警或者損害變頻器。制動(dòng)電阻是再生電能以熱能方式消耗的載體。例如，當(dāng)用于驅(qū)動(dòng)控制丸剪切裝置的伺服電機(jī)1401在驅(qū)動(dòng)丸剪切裝置時(shí)候，需要進(jìn)行正反轉(zhuǎn)的動(dòng)作，如果此處設(shè)置了制動(dòng)電阻，以熱能的方式消耗掉由于快速停車(chē)產(chǎn)生的再生電能，則能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。此外，為了降低系統(tǒng)的溫度，也可以在此處設(shè)置散熱風(fēng)扇，即為用于降低制動(dòng)電阻的溫度的散熱風(fēng)扇，能夠進(jìn)一步地提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。對(duì)于其它的需要正反轉(zhuǎn)的伺服電機(jī)，也能夠同樣地設(shè)置制動(dòng)電阻或散熱風(fēng)扇。
[0087]本發(fā)明中的觸摸顯示屏用于對(duì)用戶顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并且能夠供用戶設(shè)置系統(tǒng)的控制參數(shù)。例如，觸摸顯示屏內(nèi)可以控制的參數(shù)包括4項(xiàng)，分別為:系統(tǒng)運(yùn)行速度，送芯基帶速度，送皮基帶速度，離心運(yùn)行速度。系統(tǒng)運(yùn)行速度指整臺(tái)設(shè)備單通道每分鐘產(chǎn)量，或者說(shuō)是每分鐘設(shè)備單通道運(yùn)行動(dòng)作次數(shù)，為一個(gè)參考的實(shí)際速度，此處設(shè)為200;送芯基帶速度為丸芯的送料速度，此參數(shù)是以系統(tǒng)運(yùn)行速度為基準(zhǔn)的，為一個(gè)參考的實(shí)際速度，此處設(shè)為2.0;送皮基帶速度為丸皮的送料速度，此參數(shù)同樣也是以系統(tǒng)運(yùn)行速度為基準(zhǔn)，為一個(gè)參考的實(shí)際速度，此處設(shè)為1.0;離心運(yùn)行速度為丸皮成型離芯的電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速，為分析案例，我們?cè)O(shè)為500?？刂葡到y(tǒng)中的定量供料控制單元、注芯控制單元、成型控制單元以及丸剪切控制單元各自根據(jù)經(jīng)由觸摸顯示屏設(shè)定的各個(gè)控制參數(shù)來(lái)控制定量供料裝置、丸皮成型裝置、注芯裝置以及丸剪切裝置。在本發(fā)明中，在觸摸顯示屏中顯示了四個(gè)控制參數(shù)，但是也可以根據(jù)需要，而在觸摸顯示屏中顯示其它的控制參數(shù)或者系統(tǒng)的狀態(tài)顯示參數(shù)，舉例而言，可以在觸摸顯示屏中顯示當(dāng)前系統(tǒng)的工作電壓、工作時(shí)長(zhǎng)、系統(tǒng)異常提示信息等信息。此外，本發(fā)明中的觸摸顯示屏也可以被不使用觸摸式的，而采用顯示功能和輸入功能分開(kāi)的顯示器以及鍵盤(pán)來(lái)代替，只要能夠?qū)崿F(xiàn)輸入和顯示的功能即可。
[0088]按照上述參數(shù)的設(shè)置，系統(tǒng)運(yùn)行速度:200，送芯基帶速度:2.0，送皮基帶速度:1.0，離心運(yùn)行速度:500 ο參數(shù)體現(xiàn)設(shè)備單通道產(chǎn)200粒丸，送芯速度為200X2.0 = 400,送皮速度為200X1.0 = 200,丸皮成型離心的電機(jī)轉(zhuǎn)速為500r/min。系統(tǒng)運(yùn)行速度代表設(shè)備每分鐘完成丸成型整個(gè)過(guò)程每個(gè)裝置需要完成的動(dòng)作次數(shù)，各裝置都是安裝程序編制，前后跟隨或配合連續(xù)動(dòng)作的。送芯和送皮速度(即400和200)只是體現(xiàn)了送芯和送皮的快慢問(wèn)題，并不是體現(xiàn)送芯和送皮的實(shí)際速度，具體參數(shù)設(shè)置需要根據(jù)實(shí)際的包芯丸的大小來(lái)設(shè)定，根據(jù)計(jì)算公式可知，送芯和送皮的速度是跟隨系統(tǒng)運(yùn)行速度來(lái)變化的，當(dāng)需要高產(chǎn)量時(shí)，修改系統(tǒng)運(yùn)行速度，送芯和送皮則正比增加輸送量，當(dāng)需要低產(chǎn)量時(shí)，修改系統(tǒng)運(yùn)行速度，送芯和送皮則正比減少輸送量。
[0089]本發(fā)明所涉及的包芯丸機(jī)能夠根據(jù)需求靈活地采用多組通道并列的方式增加產(chǎn)量，這一點(diǎn)本技術(shù)領(lǐng)域中現(xiàn)有的制丸設(shè)備是無(wú)法做到的。由于增加通道只是增加機(jī)械零件，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制電器元件并無(wú)增加，在節(jié)省廠區(qū)空間的同時(shí)，也可以在設(shè)備上大大降低成本。
[0090]最后，
【申請(qǐng)人】想強(qiáng)調(diào)，本發(fā)明中的主題盡管是包芯丸機(jī)，但是包芯丸的物料(丸皮物料以及丸芯物料)并不對(duì)本發(fā)明的包芯丸機(jī)構(gòu)成限定，比如在丸皮物料以及丸芯物料相同的情況下，本發(fā)明的包芯丸機(jī)制造出的丸就不存在包芯的結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格意義來(lái)講，此時(shí)并不能稱(chēng)為包芯丸機(jī)，但是本發(fā)明要求保護(hù)的是包芯丸機(jī)的結(jié)構(gòu)以及其工作過(guò)程，而不是意圖限定通過(guò)包芯丸機(jī)制造的產(chǎn)品到底包芯與否，即也可以將本發(fā)明的包芯丸機(jī)用于制造不包芯的丸形制品。
[0091]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種包芯丸機(jī)的控制系統(tǒng)，所述包芯丸機(jī)用于制造包括丸芯和丸皮的包芯丸，所述包芯丸機(jī)包括定量供料裝置、丸皮成型裝置、注芯裝置以及丸剪切裝置，所述包芯丸機(jī)的控制系統(tǒng)的特征在于，包括: 定量供料控制單元，其控制所述定量供料裝置，定量地供給所述包芯丸所需的丸芯物料以及丸皮物料； 注芯控制單元，其控制所述注芯裝置，將來(lái)自所述定量供料裝置的丸芯物料定量地注入所述丸皮成型裝置中； 丸皮成型控制單元，其控制所述丸皮成型裝置利用通過(guò)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力，來(lái)完成所述丸皮對(duì)所述丸芯的包覆；以及 丸剪切控制單元，其控制所述丸剪切裝置，將所述丸皮與所述丸芯的包覆物剪切成獨(dú)立的包芯丸。2.如權(quán)利要求1所述的包芯丸機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述定量供料裝置由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)， 所述定量供料控制單元通過(guò)控制所述伺服電機(jī)來(lái)調(diào)整所述定量供料裝置的供料量。3.如權(quán)利要求1所述的包芯丸機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述注芯裝置由伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或帶定位功能的變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)， 所述注芯控制單元通過(guò)控制所述伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或帶定位功能的變頻電機(jī)來(lái)調(diào)整所述注芯裝置的注芯量。4.如權(quán)利要求1所述的包芯丸機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述丸皮成型裝置由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)， 所述丸皮成型控制單元通過(guò)控制所述伺服電機(jī)來(lái)調(diào)整所述丸皮成型裝置中的旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)速度，進(jìn)而控制成型后的丸皮厚度。5.如權(quán)利要求1所述的包芯丸機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述丸剪切裝置由伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或帶定位功能的變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)， 所述丸剪切控制單元通過(guò)控制所述伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或帶定位功能的變頻電機(jī)來(lái)調(diào)整所述丸剪切裝置的剪切速度，進(jìn)而控制包芯丸的大小。6.如權(quán)利要求1所述的包芯丸機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于: 在所述注芯裝置上配置有注芯限位開(kāi)關(guān)，所述注芯限位開(kāi)關(guān)對(duì)所述注芯裝置的注芯推桿的行程進(jìn)行限位。7.如權(quán)利要求1所述的包芯丸機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于: 在所述丸剪切裝置中配置有第一剪切限位開(kāi)關(guān)以及第二剪切限位開(kāi)關(guān)，第一剪切限位開(kāi)關(guān)以及第二剪切限位開(kāi)關(guān)分別對(duì)所述丸剪切裝置的兩個(gè)剪切刀片的行程進(jìn)行限位。8.如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的包芯丸機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或帶定位功能的變頻電機(jī)中配備有制動(dòng)電阻，所述制動(dòng)電阻用于消耗所述伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或帶定位功能的變頻電機(jī)由于交替正反轉(zhuǎn)的急停而產(chǎn)生的再生電能。9.如權(quán)利要求1所述的包芯丸機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于: 在所述包芯丸機(jī)的機(jī)架上配置有顯示單元以及輸入單元，所述顯示單元以及所述輸入單元用于顯示并調(diào)整包芯丸機(jī)的控制參數(shù)，其中至少包括:系統(tǒng)運(yùn)行速度、送芯基帶速度、送皮基帶速度和離心運(yùn)行速度，所述系統(tǒng)運(yùn)行速度指示每分鐘設(shè)備單通道運(yùn)行動(dòng)作次數(shù)，所述送芯基帶速度為丸芯的送料速度，所述送皮基帶速度為丸皮的送料速度，所述離心運(yùn)行速度為丸皮成型裝置的電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速。10.如權(quán)利要求9所述的包芯丸機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述定量供料控制單元、所述注芯控制單元、所述丸皮成型控制單元以及所述丸剪切控制單元各自根據(jù)經(jīng)由所述觸摸顯示屏設(shè)定的所述控制參數(shù)來(lái)控制所述定量供料裝置、所述丸皮成型裝置、所述注芯裝置以及所述丸剪切裝置。
【文檔編號(hào)】A23P20/25GK106036968SQ201610595271
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月26日 公開(kāi)號(hào)201610595271.5, CN 106036968 A, CN 106036968A, CN 201610595271, CN-A-106036968, CN106036968 A, CN106036968A, CN201610595271, CN201610595271.5
【發(fā)明人】熊洪
【申請(qǐng)人】佛山市奧楷機(jī)械科技有限公司