一种魔芋皮制作设备及制作方法与流程

本发明涉及一种魔芋皮制作设备及制作方法。

背景技术：

魔芋皮是利用魔芋粉制成的半透明薄片状凝胶体，其含水率低，具有一定硬度、韧度，其制作方法采用了低温添加凝固剂和层压的技术，使制作的魔芋皮具有咀嚼感很强、柔嫩脆爽的特点，口味极佳，入汤不浑，久熟不烂，可用于火锅炖煮，也可以用于爆炒、凉拌等，是较魔芋豆腐风格口味更胜一筹的魔芋制品。魔芋皮属于粗纤维食品，一直以来，很受消费者的欢迎，但均为手工制作，生产效率低，工人劳动强度极大，且制作出的魔芋皮还存在薄厚不一的问题，影响口感；同时、制作方法单一、生产量低，无法满足现代社会人们对魔芋皮日益增长的消费需求。

技术实现要素：

本发明的目的是设计一种魔芋皮制作设备及制作方法，实现快速、批量化生产，改善手工制作魔芋皮时产生的薄厚不一问题，降低工人的劳动强度。

一种魔芋皮制作设备，其特征为：包括设置在机架上的台面、料筒、纵向移动组件、横向移动组件和电器控制系统，料筒在台面上方可纵向移动和横向移动；在料筒内设置有加压挤出机构，在料筒的下端设置有长方形的下料头，在下料头内设置有长方形的容腔，均料板把所述容腔沿容腔的长度方向分隔成前后两部分，其中前部为均料缸，后部为出料缸；在出料缸下端设置有长方形的魔芋皮成型口；在均料缸内设置有水平缓冲板，缓冲板把均料缸分成上下两部分即上缸和下缸；在缓冲板前端与均料缸前壁之间、均料板上端与下料头容腔顶面之间分别设置有过料通道，所述过料通道为长方形，其长度与魔芋皮成型口的长度一致；在下缸壁上设置有进料口；所述下料头与料筒通过转接弯头连接，从料筒下端口挤出的糊状料通过转接弯头后从进料口进入到下缸内；在下料头上还设置有切断魔芋皮的切断机构；所述电器控制系统包括控制器和控制按钮，用于控制纵向移动组件、横向移动组件、加压挤出机构和切断机构动作；

进一步地，还包括一光电开关和魔芋皮厚度调整机构，光电开关安装在下料头下方，用于实时检测制作出的魔芋皮的厚度；魔芋皮厚度调整机构是在均料板下部与下料头壳体螺栓连接的对接面之间设置的多个调节垫片，调整调节垫片数量或者垫片厚度即可调节魔芋皮成型口的开口宽度；

进一步地，所述纵向移动组件包括导轨ⅰ、丝杠ⅰ、电机ⅰ、立柱和横梁；横梁固定连接在立柱上，位于台面上方，导轨ⅰ和丝杠ⅰ纵向布置在机架上，电机ⅰ设置在机架的一端，其电机轴通过联轴器与丝杠ⅰ的端部连接，电机ⅰ转动带动丝杠ⅰ旋转，立柱的下端设置有与导轨ⅰ相适配的滑块和与丝杠ⅰ相配的丝母，立柱通过导轨ⅰ、滑块和丝母、丝杠ⅰ在机架上形成移动副，电机ⅰ转动带动立柱沿导轨ⅰ纵向移动；

进一步地，所述横向移动组件包括设置在横梁上的丝杠ⅱ、导轨ⅱ、电机ⅱ，电机ⅱ的电机轴与丝杠ⅱ机械连接带动丝杠ⅱ旋转，在料筒的外壁上设置有与丝杠ⅱ相配的丝母和与导轨ⅱ相配的滑块，料筒过导轨ⅱ、滑块和丝杠ⅱ、丝母在横梁上形成移动副，电机ⅱ转动带动料筒在横梁上沿导轨ⅱ横向移动；

进一步地，所述料筒包括具有圆柱形内腔的筒体和筒盖，筒体和筒盖通过法兰连接，在筒体的下端设置有下料椎斗，在下料锥头的下端出口设置有螺纹，料筒的下端出口通过螺纹与转接弯头的上端进口连接，转接弯头与下料头通过连接螺钉连接，转接弯头的下端出口与下料头的进料口接通；在筒盖的顶面上设置有加压挤出机构的连接法兰；

进一步地，所述加压挤出机构包括电机ⅲ、齿轮齿条传动机构和加压盘，电机ⅲ和齿轮箱通过连接法兰设置在筒盖顶部，电机ⅲ的电机轴与齿轮齿条传动机构的齿轮轴连接带动齿轮转动，齿条垂直布置在料筒内，加压盘的形状为与筒体型腔横截面相适应的圆形板状结构，齿条的下端与加压盘的上端面刚性连接，加压盘的下端面压持在糊状混合料的表面；电机ⅲ转动带动齿轮齿条机构的齿条上下运动，从而带动加压盘在筒体内上下移动，从而对糊状混合料产生向下挤出的压持力；

进一步地，所述切断机构包括丝杠ⅳ、导轨ⅳ、电机ⅳ、刀头、刀片，导轨ⅳ和丝杠ⅳ沿着长方形的下料头长度方向设置在下料头的前板外壁上，电机ⅳ安装在下料头的一端，电机ⅳ的电机轴通过联轴器与丝杠ⅳ的端部连接带动丝杠ⅳ转动，在刀头上设置有与所述丝杠ⅳ相配的丝母和与所述导轨ⅳ相适配的滑块，刀头通过丝杠ⅳ、丝母和导轨ⅳ、滑块在下料头上形成移动副，刀片刚性连接在刀头上；刀片的刃口贴合在魔芋皮成型口下端，与导轨ⅳ垂直；电机ⅳ转动带动刀片沿下料头下端面横向移动，切断从魔芋皮成型口挤出的魔芋皮。

一种魔芋皮制作方法，其特征是，包括以下步骤：

1)原料准备：把魔芋粉、水、食用胶按1：26：2的比例混合均匀制成糊状混合料，并搁置2小时；打开筒盖，把糊状混合料加入到筒体中，盖好筒盖；调整好魔芋皮成型口的出口宽度到设定值；

2)手动操作控制按钮，使加压挤出机构、纵向移动组件、横向移动组件、切断机构复位到初始位置；

3)启动加压挤出机构的电机ⅲ，下移加压盘给糊状混合料加压，魔芋皮从魔芋皮成型口挤出；同时启动纵向移动组件的电机ⅰ正向旋转，使横梁在台面上方向前纵向移动；

横梁移动到设定位置后，加压挤出机构的电机ⅲ和纵向移动组件的电机ⅰ停机；启动切断机构的电机ⅳ，从魔芋皮成型口处切断魔芋皮后，切断机构复位；

4)启动横向移动组件电机ⅱ正向旋转，使料筒在横梁上移动到指定位置后停止；

5)启动加压挤出机构的电机ⅲ，下移加压盘给糊状混合料加压，魔芋皮从魔芋皮成型口挤出；同时启动纵向移动组件的电机ⅰ反向旋转，使横梁在台面上方向后纵向移动；

横梁移动到初始位置后，加压挤出机构的电机ⅲ和纵向移动组件电机ⅰ停机；启动切断机构的电机ⅳ，从魔芋皮成型口切断魔芋皮后，切断机构复位；

6)启动横向移动组件的电机ⅱ反向旋转，使料筒在横梁上移动到初始位置；

7)完成一张魔芋皮制作。

本专利的优点是：

1)本专利提供了一种新型的魔芋皮制作设备，改变了原来手工制作的弊端，适合于批量化生产，制作简单、劳动强度低，工作效率高；

2)由于料筒中的糊状混合料经过加压后，糊状混合料经转接弯头后柔性进入到下料头下部，在下料头内依次经下缸、上缸均匀化和预成型后进入到出料缸，在出料缸内再次挤压、预成型后从下端的魔芋皮成型口均匀挤出，最终成型，出料流畅平顺，魔芋皮成型口出口宽度为设定值，采用标准化制作，所以生产出的魔芋皮外形规整、表面光滑、薄厚均匀，口感好；

3)提供一种新型的魔芋皮制作方法，加压、料筒纵向移动、料筒横向移动、成型、切断均为自动化过程，程序可调可控，所以可制作出多种规格和形状的魔芋皮；操作简单，可批量化生产，生产成本低，有利于市场推广。

附图说明

图1是本专利所述魔芋皮制作设备结构主视图；

图2是本专利所述魔芋皮制作设备结构左视图；

图3是本专利所述魔芋皮制作设备结构俯视图；

图4是料筒结构示意图；

图5是下料头、切断机构组合后放大结构示意图；

图6是图5中b-b剖视图；

图中，1-机架；101-台面；102-电器控制系统；2-纵向移动组件；21-丝杠ⅰ；22-导轨ⅰ；23-电机ⅰ；3-下料头；31-侧板；32-前板；33-后板；34-顶板；35-均料板；36-缓冲板；37-调节垫片；38-进料口；39-魔芋皮成型口；301-下缸；302-上缸；303-出料缸；4-料筒；41-筒盖；42-筒体；5-加压挤出机构；51-电机ⅲ；52-齿轮齿条传动机构；53-加压盘；6-立柱；7-横梁；8-横向移动组件；81-丝杠ⅱ；82-导轨ⅱ；83-电机ⅱ；9-切断机构；91-丝杠ⅳ；92-导轨ⅳ；93-电机ⅳ；94-刀片；10-光电开关；11-转接弯头；12-连接螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1-图3、图6所示，本专利所述的一种魔芋皮制作设备包括机架1，在机架1上设置有台面101、丝杠ⅰ21、导轨ⅰ22和电器控制系统102，台面101为不锈钢材料制作，用于摊放魔芋皮；在台面101上方设置有可沿导轨ⅰ22纵向移动的纵向移动组件2，在纵向移动组件2的横梁7上设置有料筒4和使料筒4沿横梁7移动的横向移动组件8；在料筒4上设置有加压挤出机构5，在料筒4的下端设置有长方形的下料头3，在下料头3上设置有魔芋皮成型口39和切断魔芋皮的切断机构9。

所述纵向移动组件2包括导轨ⅰ22、丝杠ⅰ21、电机ⅰ23、立柱6和横梁7，导轨ⅰ22和丝杠ⅰ21水平纵向布置在机架1上平台上，电机ⅰ23设置在机架1的一端，其电机轴通过联轴器与丝杠ⅰ21连接，电机ⅰ23转动带动丝杠ⅰ21旋转，立柱6的下端设置有与导轨ⅰ22相适配的滑块和与丝杠ⅰ21相配的丝母，立柱6通过导轨ⅰ22、滑块和丝母、丝杠ⅰ21在机架1上形成移动副，电机ⅰ23转动带动立柱6沿导轨ⅰ22上纵向移动；横梁7水平固定连接在立柱6上，位于台面101上方。

所述横向移动组件8包括设置在横梁7上的丝杠ⅱ81、导轨ⅱ82、电机ⅱ83，电机ⅱ83的电机轴与丝杠ⅱ81机械连接带动丝杠ⅱ81旋转，在料筒4的外壁上设置有与丝杠ⅱ81相配的丝母和与导轨ⅱ82相配的滑块，料筒4通过导轨ⅱ82、滑块和丝杠ⅱ81、丝母在横梁7上形成移动副，电机ⅱ83转动带动料筒4在横梁7上沿导轨ⅱ82横向移动。

如图2、图4所示，所述料筒4包括具有圆柱形内腔的筒体42和筒盖41，筒体42和筒盖41通过法兰连接，在筒体42的下端设置有下料椎斗，在下料锥头的下端出口设置有螺纹，料筒4的下端出口通过螺纹与转接弯头11的上端进口连接，转接弯头11与下料头3通过连接螺钉12连接，转接弯头11的下端出口与下料头3的进料口38接通；在筒盖41的顶面上设置有加压挤出机构5的连接法兰。所述加压挤出机构5包括电机ⅲ51、齿轮齿条传动机构52和加压盘53，电机ⅲ51和齿轮齿条传动机构52的齿轮箱通过连接法兰设置在筒盖41的顶部，电机ⅲ51的电机轴与齿轮齿条传动机构52的齿轮连接带动齿轮转动，齿条垂直布置在料筒4内，加压盘53的形状为与料筒4的型腔横截面相适应的圆形板状结构，齿条的下端与加压盘53的上端面刚性连接，加压盘53的下端面压持在筒体42内糊状混合料的表面；电机ⅲ51转动通过齿轮齿条机构52带动其齿条上下运动，带动加压盘53在筒体42内上下移动，从而对糊状混合料产生向下挤出的压持力。

如图5、图6所示，下料头3是由前板32、后板33、两个侧板31、顶板34和均料板35底板通过连接螺钉12连接构成的长方形结构，在下料头3内设置有长边与横梁7平行的长方形的容腔，均料板35为l形板，均料板35沿所述长方形容腔的长度方向设置为竖直板，均料板35的竖直板把所述长方形容腔分隔成前后两个工作缸，其中，后面的工作缸为出料缸303，前面的工作缸为均料缸，在出料缸303下端设置有长度方向与横梁7平行的长方形的魔芋皮成型口39；在均料缸内设置有水平缓冲板36，缓冲板36把均料缸分成上下两部分，上部为上缸302，下部为下缸301；缓冲板36为长方形，长方形的形状与均料缸截面相适配，缓冲板36的后端与均料板35的中部固定连接，在缓冲板36的前端与均料缸的前壁(即前板32)之间设置有间隙，该间隙作为下缸301与上缸302之间的过料通道；在均料板35的上端与下料头3容腔顶面(即顶板34)之间设置有间隙，该间隙作为均料缸与出料缸303之间的过料通道；上述过料通道均为长方形，其长度与魔芋皮成型口39的长度一致，对魔芋皮进行预成型。在下缸301的前壁(即前板32)上设置有进料口38；所述下料头3与料筒4通过转接弯头11连接，转接弯头11把从料筒4的下料锥斗下端出口挤出的糊状混合料经转接弯头11内的弯曲通道进行压力缓冲后，引入到下缸301前壁(即前板32)上的进料口38；转接弯头11的上端进口与料筒4的下料锥斗下端的出口通过螺纹连接。

魔芋皮成型过程如下：经加压挤出机构5挤出的糊状混合料经转接弯头11后柔性进入下缸301下部，在下缸301内混合压实后并经下缸301与上缸302之间的长方形的过料通道预成型后进入到上缸302，在上缸302内充满压实后再经均料缸与出料缸303之间的长方形的过料通道第二次预成型后进入到出料缸303，最后经出料缸303下端的长方形的魔芋皮成型口39挤出，成型为厚度均匀的魔芋皮，魔芋皮的厚度与魔芋皮成型口39的开口宽度关联。

作为本专利的进一步延伸，还可包括一光电开关10和魔芋皮厚度调整机构，光电开关10安装在下料头3的下方，用于实时检测制作出的魔芋皮的厚度；所述魔芋皮成型口39是由下料头3的后板33下端和均料板35下端之间的间隙构成的连通出料缸303的长方形出料口，魔芋皮厚度调整机构是在均料板35的下端底板与下料头3的前板32螺栓连接的对接面之间设置的多个调节垫片37，调整调节垫片37数量或者厚度即可调节魔芋皮成型口39的开口宽度。

所述切断机构9包括丝杠ⅳ91、导轨ⅳ92、电机ⅳ93、刀头、刀片94，导轨ⅳ92和丝杠ⅳ91沿着长方形的下料头3的长度方向设置在下料头3的前板32外壁上，电机ⅳ93通过连接板安装在下料头3的一端，电机ⅳ93的电机轴通过联轴器与丝杠ⅳ91的端部连接带动丝杠ⅳ91转动，在刀头上设置有所述丝杠ⅳ91相配的丝母和与所述导轨ⅳ92相适配的滑块，刀头通过丝杠ⅳ91、丝母和导轨ⅳ92、滑块在下料头3上形成移动副，刀片94刚性连接在刀头上，刀片94的刃口贴合在魔芋皮成型口39下端，与导轨ⅳ92垂直；电机ⅳ93转动带动刀片94沿下料头3下端面横向移动，切断从魔芋皮成型口39挤出的魔芋皮。

电器控制系统102包括控制器和控制按钮，控制器分别与纵向移动组件2的电机ⅰ23、横向移动组件8的电机ⅱ83、加压挤出机构5的电机ⅲ51、切断机构9的电机ⅳ93以及光电开关10电连接，用于控制纵向移动组件2、横向移动组件8、加压挤出机构5和切断机构9动作，以及用于根据光电开关10的检测数据监控魔芋皮的厚度；控制按钮包括手动控制按钮和自动控制按钮，手动控制按钮用于调试设备和手工操作，自动控制按钮用于根据设定程序自动操作；手动控制按钮包括加压盘控制按钮、纵向移动按钮、横向移动按钮、切断按钮等，加压盘控制按钮包括“上升”、“下降”、“停止”按健，纵向移动按钮和横向移动按钮分别包括“前进”、“复位/返回”、“停止”按健；切断按钮包括“切断”、“切断复位”和“停止”；自动控制按钮包括“启动”、“停止”按健，按“启动”键后，可以自动完成多张魔芋皮的自动制作。

下面以魔芋皮的成型尺寸为640mm×1000mm为例对本专利制作方法做进一步说明：

1)原料准备：把魔芋粉、水、食用胶按一定比例(1：26：2)混合均匀制成糊状混合料，并搁置2小时；打开筒盖41，把糊状混合料加入到筒体42中，盖好筒盖41；调整好魔芋皮成型口39的出口宽度到设定值(如设定为2-3毫米)；食用胶作为凝固剂；

2)手动操作控制按钮，使加压挤出机构5(按“上升”按钮)、纵向移动组件2(按“复位”按钮)、横向移动组件8(按“复位”按钮)、切断机构9(按“复位”按钮)复位到初始位置；

3)启动加压挤出机构5的电机ⅲ51(按“下降”按钮)，下移加压盘53给糊状混合料加压，魔芋皮从魔芋皮成型口39挤出；同时启动纵向移动组件2的电机ⅰ23正向旋转(按“前进”按钮)，使横梁7在台面101上方向前纵向移动，移动距离设定为1000mm；

横梁7移动到设定位置后，加压挤出机构5和的电机ⅲ51和纵向移动组件2的电机ⅰ23停机(分别按“停止”按钮)；启动切断机构9的电机ⅳ93(按“切断”按钮)，从魔芋皮成型口39处切断魔芋皮后，切断机构9复位(按“切断复位”按钮)；

4)启动横向移动组件8电机ⅱ83正向旋转9(按横向移动“前进”按钮)，使料筒4在横梁7上移动到指定位置后停止(按横向移动“停止”按钮)；移动距离设定为320mm。

5)启动加压挤出机构5电机ⅲ51(按“下降”按钮)，下移加压盘53给糊状混合料加压，魔芋皮从魔芋皮成型口挤出；同时启动纵向移动组件2电机ⅰ23反向旋转(按纵向移动“复位”按钮)，使横梁7在台面101上方向后纵向移动；

横梁7移动到初始位置后，加压挤出机构5的电机ⅲ51和纵向移动组件电机ⅰ23停机(分别按“停止”按钮)；启动切断机构9电机ⅳ93(按“切断”按钮)，从魔芋皮成型口39切断魔芋皮后，切断机构复位(按“切断复位”按钮)；

6)启动横向移动组件8的电机ⅱ83反向旋转(按横向移动“复位”按钮)，使料筒4在横梁7上移动到初始位置；

7)完成一张尺寸为640mm×1000mm的魔芋皮制作；

当魔芋皮的厚度超差，手工调整调节垫片的厚度或者数量即可。

上述操作为手动操作，也可以设置自动操作，根据上述操作过程，在控制器内设置自动控制程序实现自动操作，一键启动后连续执行(按“启动”按钮即可)。不同之处在于，光电开关10与控制器电连接，实现魔芋皮厚度自动检测；同时魔芋皮厚度调整采用自动调整机构，把调整垫片37替换为厚度可自动伸缩的伸缩液压缸或者机械丝杠，通过电机控制伸缩油缸或者机械丝杠调整均料板35的位置，从而自动调整魔芋皮成型口39的宽度。

本实施例通过设备纵向往复移动一次制作两张为320mm×1000mm魔芋皮，再拼合成一张尺寸为640mm×1000mm的魔芋皮；根据同样的原理，调整纵向移动组件2、横向移动组件8、切断机构9的动作参数，也可以制作出其他尺寸和形状的魔芋皮。