焦念雷，喬衛(wèi)方，焦 峰，劉新華，焦正俊，鄒明琛

山東銀鷹炊事機(jī)械有限公司 (章丘 250204)

2017-05-23

焦念雷，男，1965年出生，高級(jí)工程師，主要從事炊事機(jī)械產(chǎn)品的研究與企業(yè)管理工作。

壓面機(jī)計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的研究

焦念雷，喬衛(wèi)方，焦 峰，劉新華，焦正俊，鄒明琛

山東銀鷹炊事機(jī)械有限公司 (章丘 250204)

為提高壓面機(jī)的計(jì)數(shù)準(zhǔn)確性，增強(qiáng)產(chǎn)品性能，對(duì)壓面機(jī)計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究、改進(jìn)。利用惰滾與隱式安裝光電傳感器檢測(cè)面皮首尾間隙，結(jié)合軟件技術(shù)判斷壓面次數(shù)，解決難以處理的面皮斷續(xù)破裂與邊緣不齊引起的誤計(jì)數(shù)問題，使產(chǎn)品性能穩(wěn)定，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

壓面機(jī)；計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)；惰滾；光電傳感器；壓面次數(shù)

壓面機(jī)屬面食加工行業(yè)產(chǎn)品，能將和制好的面團(tuán)經(jīng)過壓輥的反復(fù)揉壓，使面筋網(wǎng)絡(luò)生長(zhǎng)完善，增加面制品的白度，且使制品口感筋道、層次感強(qiáng)，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于面包廠、饅頭生產(chǎn)廠等。目前市場(chǎng)上銷售較多的是非連續(xù)自動(dòng)化的壓面機(jī)，控制與計(jì)數(shù)需人工完成，自動(dòng)化程度欠佳，且操作工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，與當(dāng)今面食行業(yè)人力費(fèi)用越來越高、利潤(rùn)越來越低的現(xiàn)象不相適應(yīng)，不易于實(shí)現(xiàn)面食行業(yè)的工業(yè)化、規(guī)?；a(chǎn)，與當(dāng)今高速發(fā)展的面食技術(shù)不相適應(yīng)[1-2]。

鑒于如上情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)反復(fù)折疊壓面、自動(dòng)計(jì)數(shù)、面皮自動(dòng)輸出功能的自動(dòng)壓面機(jī)。自動(dòng)計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)是產(chǎn)品的主要結(jié)構(gòu)之一，是產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制的關(guān)鍵，直接關(guān)系到壓面計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性，直接決定了產(chǎn)品的使用性能。在產(chǎn)品的研制開發(fā)與試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，面團(tuán)在進(jìn)行壓制過程中，會(huì)出現(xiàn)面片斷裂與邊緣不齊的現(xiàn)象，造成控制系統(tǒng)連續(xù)計(jì)數(shù)與誤計(jì)數(shù)，影響了產(chǎn)品的使用。為增加計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性，增強(qiáng)產(chǎn)品的使用性能，對(duì)計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了大量方案論證與試驗(yàn)研究并取得了較好的效果。

1 改進(jìn)前計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)與工作原理

1.1機(jī)械式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)

機(jī)械式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)由一組輸面滾輪、行程開關(guān)、行程開關(guān)壓輪、轉(zhuǎn)軸、擺臂、計(jì)數(shù)滾輪與計(jì)數(shù)滾輪軸等零件組成(圖1)，行程開關(guān)壓輪上帶有一個(gè)圓弧形缺口與行程開關(guān)上的轉(zhuǎn)輪接觸，計(jì)數(shù)滾輪壓在輸面滾輪上，隨輸面滾輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)一定厚度的面片在輸面滾輪作用下輸出經(jīng)過計(jì)數(shù)滾輪時(shí)，計(jì)數(shù)滾輪向上抬起輸出面皮厚度的高度，擺臂帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)使行程開關(guān)壓輪轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，并將行程開關(guān)轉(zhuǎn)輪壓下一段距離使行程開關(guān)閉合，將信號(hào)傳給計(jì)數(shù)控制器，當(dāng)面片完全經(jīng)過計(jì)數(shù)滾輪時(shí)，行程開關(guān)轉(zhuǎn)輪恢復(fù)到原位置并實(shí)現(xiàn)一次壓面過程，數(shù)碼控制器記錄下一次壓面過程。面皮經(jīng)過反復(fù)折疊揉壓到達(dá)所輸入的壓面次數(shù)后，壓好的面片被輸出機(jī)體外部。

圖1 機(jī)械式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)圖

這種機(jī)械式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作也較為方便，在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)壓制軟性面團(tuán)時(shí)，計(jì)數(shù)相對(duì)較準(zhǔn)確，但壓制面團(tuán)稍硬，面團(tuán)剛開始?jí)褐茣r(shí)，面片會(huì)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，使同一塊面片經(jīng)過計(jì)數(shù)滾輪時(shí)，計(jì)數(shù)滾輪上下起伏，使得行程開關(guān)時(shí)而閉合，時(shí)而斷開，產(chǎn)生連續(xù)二次或多次計(jì)數(shù)的誤計(jì)數(shù)現(xiàn)象，使產(chǎn)品在自動(dòng)控制過程中出現(xiàn)出料時(shí)間不準(zhǔn)確，面皮在出料時(shí)易于出現(xiàn)卡塞現(xiàn)象，影響產(chǎn)品使用性能。

1.2光電開關(guān)式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)

光電開關(guān)式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)由一個(gè)直射式光電開關(guān)與一組控制電器組成(圖2)，當(dāng)一定厚度的面片在輸面滾輪作用下輸出經(jīng)過光電開關(guān)照射區(qū)域時(shí)，光電開關(guān)將信號(hào)傳給電器控制部分，當(dāng)面片完全經(jīng)過光電開關(guān)照射區(qū)域時(shí)，實(shí)現(xiàn)一次壓面循環(huán)，數(shù)碼控制器記錄下一次壓面過程。面皮經(jīng)過反復(fù)折疊揉壓到達(dá)所輸入的壓面次數(shù)后，壓好的面片被輸出機(jī)體外部。

光電開關(guān)式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)無機(jī)械加工零件，且直射式光電開關(guān)的照射距離可在一定范圍內(nèi)隨意調(diào)整，操作較為方便。用戶的使用時(shí)，面團(tuán)在壓制過程中，面片邊緣常會(huì)出現(xiàn)不齊與面片中間斷裂現(xiàn)象，使同一塊面皮經(jīng)過光電開關(guān)時(shí)出現(xiàn)連續(xù)計(jì)數(shù)的誤計(jì)數(shù)現(xiàn)象，使產(chǎn)品在自動(dòng)控制過程中出現(xiàn)出料時(shí)間不準(zhǔn)確，面皮在出料時(shí)易于出現(xiàn)卡塞現(xiàn)象，影響產(chǎn)品使用。

2 改進(jìn)后的計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)與工作原理

根據(jù)產(chǎn)品在使用過程中出現(xiàn)的問題，為使產(chǎn)品計(jì)數(shù)更加準(zhǔn)確，性能更加穩(wěn)定，并更好實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的數(shù)字化控制，針對(duì)如何避免面片斷續(xù)破裂與邊緣不齊等缺陷對(duì)計(jì)數(shù)準(zhǔn)確度的影響作了大量試驗(yàn)研究，對(duì)壓面機(jī)計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究改進(jìn)，并取得了較好的效果。

圖2 光電開關(guān)式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)圖

改進(jìn)后的計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)采用惰滾與隱式安裝對(duì)射式光電傳感器檢測(cè)面皮首尾間隙，結(jié)合軟件技術(shù)判斷壓面次數(shù)，解決難以處理的面皮斷續(xù)破裂與邊緣不齊引起的誤計(jì)數(shù)問題。該計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)由一組輸面滾輪、對(duì)射式光電傳感器、計(jì)數(shù)擋片、擋片固定套、惰滾、惰滾軸等零件組成(見圖3)，當(dāng)輸面滾輪運(yùn)轉(zhuǎn)無面片經(jīng)過時(shí)，惰滾處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)面片由輸面滾輪輸出經(jīng)過惰滾時(shí)，面片帶動(dòng)惰滾運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)惰滾帶動(dòng)安裝在一側(cè)的擋片固定套與計(jì)數(shù)擋片旋轉(zhuǎn)，此時(shí)計(jì)數(shù)擋片連續(xù)經(jīng)過對(duì)射式光電傳感器中間部位，當(dāng)面片完全經(jīng)過惰滾時(shí)，惰滾停止轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)一次壓面過程，并結(jié)合軟件技術(shù)將信息傳給數(shù)碼控制器記錄下壓面次數(shù)。面皮經(jīng)過反復(fù)折疊揉壓到達(dá)所輸入的壓面次數(shù)后，壓好的面片被輸出機(jī)體外部。在壓面計(jì)數(shù)過程中，惰滾由面片帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，惰滾在轉(zhuǎn)動(dòng)慣性力的作用，面片完全經(jīng)過惰滾后，惰滾不會(huì)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)立即計(jì)數(shù)，因此即便面片出現(xiàn)斷裂或邊緣不齊，斷裂的面片在經(jīng)過惰滾之前，惰滾還未停止轉(zhuǎn)動(dòng)，避免了面片斷裂或邊緣不齊對(duì)計(jì)數(shù)的影響，不會(huì)出現(xiàn)連續(xù)計(jì)數(shù)問題，并且可以根據(jù)壓制面片重量對(duì)面片厚度進(jìn)行調(diào)整，控制面片首尾間隔時(shí)間t(圖4)，使面片首尾間隔時(shí)間t大于惰滾在慣性力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間。

3 使用效果

改進(jìn)后的計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)采用輸面滾輪與惰滾相結(jié)合，巧妙的將光電傳感器置于惰輪軸一側(cè)，光電傳感器檢測(cè)面片首尾間隙，采用軟件技術(shù)判斷面團(tuán)壓面次數(shù)， 避開一般光電開關(guān)檢測(cè)難以處理的面皮斷裂與邊緣不齊時(shí)的誤計(jì)數(shù)問題，同時(shí)，將傳感器隱蔽安裝，增強(qiáng)了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性能與耐用性。該計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)應(yīng)用到產(chǎn)品上后，產(chǎn)品計(jì)數(shù)更加準(zhǔn)確，產(chǎn)品性能更加穩(wěn)定，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)促進(jìn)面食機(jī)械行業(yè)向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。

圖3 改進(jìn)后計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)示意圖

圖4 面皮首尾間隙示意圖

[1] 喬衛(wèi)方，焦念雷，劉新華. 燒餅面皮成形機(jī)滾切刀成形工藝改進(jìn)[J]. 糧食與食品工業(yè),2013，20(2):48-49.

[2] 朱克慶，李世權(quán)，呂少芳. 自動(dòng)揉面機(jī)折疊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)[J]. 糧食與食品工業(yè),2012,19(4)：50-51.

Studyoncountingmechanismofdoughpressingmachine

Jiao Nianlei, Qiao Weifang, Jiao Feng, Liu Xinhua, Jiao Zhengjun, Zou Mingchen

Shandong Yinying Cooking Machinery Co., Ltd. (Zhangqiu 250204)

In order to improve the counting accuracy and enhance the product quality of dough pressing machine, the counting mechanism of dough pressing machine was studied and improved. The space between the dough surface’s head and tail was detected by idler roller and implicit installation photoelectric transducer. The surface pressure times were judged combined with the software technology, to solve the problem of the error counting because of continuously broken and uneven edges of dough surface, and perform the product stability and improve product quality.

dough pressing machine； counting mechanism; idler roller; photoelectric transducers; pressure times

TS210.3

B

1672-5026(2017)05-016-03