全自動(dòng)冰淇淋機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

全自動(dòng)冰淇淋機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

摘要：本文設(shè)計(jì)介紹一款新型全自動(dòng)冰淇淋機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)冰淇淋從生產(chǎn)制作到成品全過(guò)程的自動(dòng)化，擺脫人工操作，做到更加智能化、自動(dòng)化。這款全自動(dòng)冰淇淋機(jī)采用了孔傳輸帶和活塞擠壓的方式來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)和制作，并且可以根據(jù)消費(fèi)者選擇，制作4種口味冰淇淋，滿(mǎn)足個(gè)性化需求，冰淇淋制作完成之后由機(jī)械臂抓取送至消費(fèi)者手中，實(shí)現(xiàn)方便快捷全自動(dòng)化自制冰淇淋的過(guò)程，將生產(chǎn)、制作、消費(fèi)各環(huán)節(jié)集一體，適應(yīng)當(dāng)代的發(fā)展需求，是一款先進(jìn)智能化的產(chǎn)品。關(guān)鍵詞：冰淇淋及；智能化；自動(dòng)化；個(gè)性化選擇1、前言目前隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)民生活水平的提高，冰淇淋越來(lái)越受到人們的喜愛(ài)，冰淇淋也不僅限于防暑降溫，也成為時(shí)尚冷飲食品，然而冰淇淋市場(chǎng)食品安全、快捷方便、個(gè)性化服務(wù)的需求，也越來(lái)越突出［1］?，F(xiàn)有的冰淇淋市場(chǎng)，很多是人工制作售賣(mài)，或者是半自動(dòng)的人工制作，冰淇淋的制造、售賣(mài)主要依賴(lài)人工進(jìn)行，制作及售賣(mài)過(guò)程效率低，食品衛(wèi)生及安全難于保證，使得整體市場(chǎng)發(fā)展較為緩慢［2］。當(dāng)今社會(huì)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展日新月異，將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用與每一個(gè)行業(yè)是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，互聯(lián)網(wǎng)+冰淇淋機(jī)能夠集冰淇淋制作、售賣(mài)一體化，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化、智能化發(fā)展，滿(mǎn)足市場(chǎng)需要，對(duì)我國(guó)冷飲食品行業(yè)發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義［3］。2智能冰淇淋機(jī)方案設(shè)計(jì)2.1總體設(shè)計(jì)本文設(shè)計(jì)介紹一款智能冰淇淋機(jī)，其能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)冰淇淋的制作、售賣(mài)過(guò)程，主要結(jié)構(gòu)由六個(gè)部分組成，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方便后期的生產(chǎn)和維護(hù)。產(chǎn)品如圖1、圖2所示，從下往上包括：運(yùn)輸裝置、轉(zhuǎn)盤(pán)選擇裝置、活塞出料裝置、抓取裝置、原料箱、甜筒運(yùn)送裝置［4］。圖1智能冰淇淋機(jī)示意圖圖2全自動(dòng)冰淇淋機(jī)總裝配圖1.運(yùn)輸裝置2.轉(zhuǎn)盤(pán)選擇裝置3.抓取裝置4.活塞出料裝置5.甜筒運(yùn)送裝置6.原料箱整個(gè)機(jī)器在工作狀態(tài)時(shí)，原料箱內(nèi)裝滿(mǎn)了不同的原料。當(dāng)有客戶(hù)需要購(gòu)買(mǎi)冰淇淋時(shí)，可以根據(jù)顯示屏展示來(lái)選擇冰淇淋的款式，確認(rèn)款式并付款后，機(jī)器啟動(dòng)開(kāi)始加工制造冰淇淋。首先，微控制器控制甜筒機(jī)械手從容納筒的底部抓取一個(gè)甜筒放置到傳送帶甜筒位置孔上。運(yùn)輸傳送帶將甜筒運(yùn)送到出液活塞筒正下方，微控制器轉(zhuǎn)動(dòng)活塞筒裝置，對(duì)應(yīng)匹配顧客的選擇，然后控制活塞出液裝置下壓擠出原料奶油等。當(dāng)注滿(mǎn)一個(gè)甜筒后，升降平臺(tái)復(fù)位，運(yùn)輸傳送帶繼續(xù)運(yùn)送到達(dá)冰淇淋抓取裝置后，停止運(yùn)輸。此時(shí)抓取機(jī)械手，抓取以及制造完成的冰淇淋運(yùn)送到出口位置，供顧客自行取走。整個(gè)操作過(guò)程在產(chǎn)品內(nèi)部全封閉制作，不會(huì)受到外部污染，而且不需要等待很久，無(wú)人值守，大大降低了運(yùn)營(yíng)成本，方便用戶(hù)［5］。2.2運(yùn)輸裝置首先運(yùn)輸裝置由皮帶輪、傳送帶及兩側(cè)支撐板組成，傳送帶面上帶有甜筒位置孔，用于定位支撐甜筒的運(yùn)輸。運(yùn)輸裝置采用帶運(yùn)動(dòng)方式，在運(yùn)輸帶12上有多個(gè)用來(lái)接放冰淇淋皮的孔位7，如圖4所示：圖3運(yùn)輸裝置的局部放大圖7.甜筒定位孔8.甜筒9.傳動(dòng)鏈10.前升降平臺(tái)11.后升降平臺(tái)12.傳送帶13.出料口在運(yùn)輸裝置內(nèi)部有兩個(gè)升降臺(tái)，其中一個(gè)位在運(yùn)輸裝置的正中央的升降平臺(tái)11，且對(duì)準(zhǔn)冰淇淋出料裝置出口13的正上方，其作用是運(yùn)輸冰淇淋皮到升降臺(tái)10上升，升降臺(tái)上面的轉(zhuǎn)盤(pán)帶動(dòng)甜筒轉(zhuǎn)動(dòng)，使出料口打進(jìn)的奶油呈螺旋狀，完成裝料后升降臺(tái)下降使冰淇淋成品回到運(yùn)輸帶并運(yùn)送出來(lái)。另外一個(gè)升降臺(tái)10位在運(yùn)輸帶前進(jìn)末端，其作用是運(yùn)送冰淇淋成品使抓取裝置接取冰淇淋成品轉(zhuǎn)至領(lǐng)取臺(tái)上。2.3冰淇淋出料裝置在轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)了4個(gè)可放入不同口味的冰淇淋擠壓筒14，實(shí)現(xiàn)冰淇淋風(fēng)味多樣化，每個(gè)冰淇淋擠壓筒內(nèi)都裝有彈簧機(jī)構(gòu)，配合活塞15的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，控制冰淇淋原料的出料。如圖4所示：圖4冰淇淋出料裝置局部放大圖14.料筒15.活塞2.4抓取裝置抓取裝置位于運(yùn)輸裝置末端:機(jī)械爪16。通過(guò)電機(jī)19提供動(dòng)力，由齒輪組17傳遞動(dòng)力，使得機(jī)械爪16完成抓取冰淇淋的指令，使得抓取裝置能夠流暢抓取出冰淇淋成品，并將冰淇淋運(yùn)送到領(lǐng)取臺(tái)上，供顧客方便拿取。而且機(jī)械爪16和電機(jī)19一起連接在滑槽20，通過(guò)絲桿18完成抓取裝置上下遠(yuǎn)動(dòng)。機(jī)械爪16通過(guò)齒輪組傳動(dòng)，形成封閉的圓形抓取冰淇淋，最后冰淇淋運(yùn)送放至領(lǐng)取臺(tái)，放下后回到原來(lái)位置等待下個(gè)成品,其結(jié)構(gòu)如圖5所示：圖5抓取裝置局部放大圖16.機(jī)械爪17.齒輪18.絲桿19.電機(jī)20.滑槽2.5活塞裝置利用電機(jī)23使絲桿22進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)活塞21進(jìn)行上下擠壓運(yùn)動(dòng)，將冰淇淋出料裝置內(nèi)的奶油擠出冰淇淋皮里。如需要切換另一種口味的冰淇淋出液筒，只需驅(qū)動(dòng)電機(jī)23在絲桿22上作向上運(yùn)動(dòng)把活塞蓋板24擠壓下去即可。如圖6所示：圖6活塞裝置局部放大圖21.活塞桿22.絲桿23.電機(jī)24.活塞蓋板2.6甜筒儲(chǔ)存裝置甜筒最先放置在甜筒螺旋桶里，通過(guò)螺旋的方式把儲(chǔ)存的甜筒一個(gè)個(gè)隨著管壁輸送出來(lái)，再利用機(jī)械2放置到傳送帶甜筒孔上，再由運(yùn)輸帶運(yùn)送。2.7原料箱原料箱用食用膠管與轉(zhuǎn)盤(pán)選擇裝置上料筒的小孔連接，當(dāng)冰淇淋筒奶油不夠時(shí)由最上方原料箱供給補(bǔ)充，原料箱提供冷藏作用，使冰淇淋保持新鮮狀態(tài)，同時(shí)也是整個(gè)機(jī)器的控制中心。冷藏室外裝有操作屏幕，操作屏幕使用電子操控方式連接各個(gè)機(jī)器部分進(jìn)行控制。選擇好品種口味等操作指令后，機(jī)器立刻進(jìn)入工作直至冰淇淋成品出來(lái)，整體工作流程實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化。2.8工作流程當(dāng)顧客下單完成后，上位機(jī)發(fā)出售賣(mài)信號(hào)，每個(gè)機(jī)器構(gòu)件完成后，通知上位機(jī)進(jìn)行下一步工作，按順序執(zhí)行個(gè)機(jī)構(gòu)部分的工作，首先顧客下單，機(jī)器啟動(dòng)運(yùn)送甜筒（冰淇淋皮）到達(dá)原料活塞正下方，活塞擠壓添加原料，制作完成，最后將冰淇淋運(yùn)送到取貨臺(tái)出口。其流程圖如下圖所示：圖7冰淇淋機(jī)工作整體流程圖為了可以給消費(fèi)者提供更多的個(gè)性化選擇，我們有多種口味可供選擇，消費(fèi)者只需掃其相對(duì)應(yīng)的二維碼即可，適應(yīng)當(dāng)代的發(fā)展需求，我們的產(chǎn)品以機(jī)電結(jié)合和互聯(lián)網(wǎng)為基本結(jié)合點(diǎn)給消費(fèi)者提供更加智能、快捷的產(chǎn)品體驗(yàn)。3結(jié)論本文設(shè)計(jì)介紹一款新型智能冰淇淋機(jī)，實(shí)現(xiàn)冰淇淋制作全過(guò)程的自動(dòng)化，擺脫人工操作，做到更加智能化、自動(dòng)化。采用了傳送帶和活塞擠壓的方式來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)和制作，通過(guò)傳送帶傳輸增加了冰淇淋的傳輸可靠性和提高運(yùn)輸效率，滿(mǎn)足冰淇淋在輸送過(guò)程連續(xù)性，冰淇淋出料裝置采用活塞筒轉(zhuǎn)盤(pán)滿(mǎn)足了制作多樣化冰淇淋的需求，最后使用機(jī)械爪，使得在最后的傳輸環(huán)節(jié)銜接更加流暢，也保障最后運(yùn)送環(huán)節(jié)可靠性。此款冰淇淋機(jī)真正實(shí)現(xiàn)方便快捷全自動(dòng)化自制冰淇淋的過(guò)程，并將生產(chǎn)、制作、消費(fèi)各環(huán)節(jié)集一體，適應(yīng)當(dāng)代的發(fā)展需求，是一款先進(jìn)智能化的產(chǎn)品。參考文獻(xiàn)[1]馬祖達(dá)，伍慧春，王曉春，等．全自動(dòng)液體飲料生產(chǎn)線(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)［Ｊ］．包裝與食品機(jī)械.2008(6):15-20.[2]朱浪，潘豐．ＷｍＣＣ組態(tài)在均質(zhì)生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控中的應(yīng)用［Ｊ］．江南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2014(1):17-22.[3]戴樹(shù)江琴山飲料廠(chǎng)冰淇淋改造項(xiàng)目管理研究[D].湖南大學(xué).2010[4]陳艷柯洋洋吳卿等食品檢驗(yàn)檢測(cè)體系存在的問(wèn)題及完善對(duì)策[J]現(xiàn)代食品.2018(14):63-63.[5]甘雨岱電力系統(tǒng)電氣工程的自動(dòng)化和智能化[J].科技與創(chuàng)新.2016(5).本文系2