米糕自动化生产线
阅读说明：本技术 米糕自动化生产线 (Rice cake automatic production line ) 是由 杨本旭 聂飞 李媛 郝洪亮 郭玉轩 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种米糕自动化生产线,支架上端分别设置发酵罐和热交换机,且热交换机用于为发酵罐提供可调的发酵温度,支架下方设置装托装置,且装托装置的进料口位于发酵罐出料口的下方,发酵罐的进料口通过上料管连通至储浆箱的底部,粉浆机的出料端位于出桨箱的上方,泡发箱的内部连通至粉浆机的进料端,热交换机、发酵罐的电机、粉浆机和热交换机均信号连接至控制器。本发明所述的米糕自动化生产线,控制器控制通过热交换机可以迅速降低罐体内部米浆、储料斗内部米浆的温度,使得米浆停止发酵,同时也可以稳定米浆在罐体内的发酵环境温度,确保了米糕生产的一致性,质量可控,适用于批量生产。(The invention provides an automatic rice cake production line, wherein a fermentation tank and a heat exchanger are respectively arranged at the upper end of a support, the heat exchanger is used for providing adjustable fermentation temperature for the fermentation tank, a support device is arranged below the support, a feed inlet of the support device is positioned below a discharge port of the fermentation tank, the feed inlet of the fermentation tank is communicated to the bottom of a pulp storage tank through a feeding pipe, a discharge end of a pulping machine is positioned above a pulp outlet tank, the interior of a foaming tank is communicated to a feed end of the pulping machine, and the heat exchanger, a motor of the fermentation tank, the pulping machine and the heat exchanger are all in signal connection with a controller. According to the automatic rice cake production line, the controller controls the heat exchanger to quickly reduce the temperature of the rice milk in the tank body and the temperature of the rice milk in the storage hopper, so that the rice milk stops fermenting, the fermentation environment temperature of the rice milk in the tank body can be stabilized, the production consistency of rice cakes is ensured, the quality is controllable, and the automatic rice cake production line is suitable for batch production.)
技术领域
本发明属于自动化生产领域，尤其是涉及一种米糕自动化生产线。
背景技术
米糕是我国一种传统的蒸制面食，也是我国的主食之一，消费市场庞大，它的主要原材料为大米，目前米糕的大规模生产流程是将米粉、糖、酵母、泡打粉和水混合,制得米浆后置于模具成型，最后蒸熟、冷冻真空包装得成品,成品符合出货标准后,在进行运输、储存和销售，而现有技术的批量生产人工参与较多，生产成本高，且在发酵过程中，需要人员设定参数较多，发酵质量不可控，不能确保多批次的产品品质的一致性。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种米糕自动化生产线，以传统食品制作时，人工占比高，制作成本高及质量不可控的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种米糕自动化生产线，包括支架、发酵罐、装托装置、热交换机和控制器，支架是框架结构，支架上端分别设置发酵罐和热交换机，且热交换机用于为发酵罐提供可调的发酵温度，支架下方设置装托装置，且装托装置的进料口位于发酵罐出料口的下方，发酵罐的进料口通过上料管连通至储浆箱的底部，粉浆机的出料端位于出桨箱的上方，泡发箱的内部连通至粉浆机的进料端，热交换机、发酵罐的电机、粉浆机和热交换机均信号连接至控制器。
进一步的，所述放料管的一端固定安装至第一冲水管的一端，第一冲水管的另一端连通至水源，放料管的另一端位于装托装置进料口的上方，发酵罐的出料口通过第一管路连通至放料管的内部，放料管上设置第一电磁阀，第一管路上设置第二电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀均信号连接至控制器。
进一步的，所述上料管的一端固定连接至储浆箱的底部，上料管的另一端固定连接至第二冲水管的一端，第二冲水管的另一端连通至第一冲水管的内部，发酵罐内部通过第二管体连通至上料管的内部，第二管体上设置第三电磁阀，第二冲水管上设置第四电磁阀，第三电磁阀和第四电磁阀均信号连接至控制器。
进一步的，所述发酵罐包括罐体及其内部设置的搅拌组件，第一管体的一端固定连接至罐体的上端，第二管体的一端固定连接至罐体的下端，且罐体上端设置电机，罐体内部设置搅拌组件，且搅拌组件的上端固定连接至电机的传动轴，罐体内部分别设置温度传感器和液位传感器，罐体侧壁设有空腔，空腔的出水口、入水口分别通过管路连接至热交换机，液位传感器和温度传感器信号连接至控制器。
进一步的，所述搅拌组件包括中轴、搅拌叶和若干挡流板，中轴的一端固定连接至电机的传动轴，中轴的外围设置搅拌叶，且搅拌叶沿中轴的外围呈螺旋状排布，罐体内侧沿径向安装若干挡流板，且每个挡流板与搅拌叶均互不干涉。
进一步的，所述装托装置包括储料斗、同步带和架体，架体上端分别安装同步带和储料斗，且储料斗的出料端设置放料阀，放料阀位于同步带的上方，储料斗的入料端位于放料端的下方，储料斗的侧壁设有冷却腔，冷却腔的出水口、入水口分别通过管路连接至热交换机，同步带的动力源信号连接至控制器。
进一步的，所述热交换机包括水冷式冷水机组和板式加热机组，罐体的空腔的入水口分别管路连通至水冷式冷水机组出水口、板式加热机组的入水口，空腔的出水口连通至水槽，水冷式冷水机组入水口、板式加热机组的出水口分别连通至水槽，水冷式冷水机组、板式加热机组分别信号连接至控制器。
相对于现有技术，本发明所述的米糕自动化生产线具有以下有益效果：控制器通过控制热交换机可以迅速降低罐体内部米浆、储料斗内部米浆的温度，使得米浆停止发酵，同时也可以稳定米浆在罐体内的发酵环境温度，确保了米糕生产的一致性，质量可控，适用于批量生，且该生产线的空间布局合理，节省了生产的占地面积，放料管位于储料斗的上方，在将米浆由罐体内放出时可以通过重力自然放出，既降低了能耗，又不会将发酵米浆消泡，确保了蒸熟米糕的发泡质量。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的米糕自动化生产线的结构示意图；
图2为本发明实施例所述的去除罐体上盖的搅拌罐内部结构示意图；
图3为本发明实施例所述的米糕自动化生产线控制原理图。
附图标记说明：
1-支架；2-泡发箱；3-粉浆机；4-储浆箱；5-装托装置；51-储料斗；52-同步带；53-架体；6-热交换机；7-控制器；8-放料管；9-第一冲水管；10-上料管；11-第二冲水管；12-发酵罐；121-罐体；122-中轴；123-搅拌叶；124-挡流板。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1-3所示，米糕自动化生产线，包括支架1、发酵罐12、装托装置5、热交换机6和控制器7，支架1是框架结构，支架1上端分别设置发酵罐12和热交换机6，且热交换机6用于为发酵罐12提供可调的发酵温度，支架1下方设置装托装置5，且装托装置5的进料口位于发酵罐12出料口的下方，发酵罐12的进料口通过上料管10连通至储浆箱4的底部，粉浆机3是现有技术，粉浆机3的出料端位于出桨箱的上方，泡发箱2的内部连通至粉浆机3的进料端，控制器7包括柜体及其上安装的PLC和工业触摸屏，工业触摸屏是10.1寸嵌入式电容触摸显示器，工业触摸屏型号是ZX-GX101A,工业触摸屏信号连接至PLC，PLC型号是AFPXHC14R，工作人员可以通过工业触摸屏向PLC内录入控制信息，热交换机6、发酵罐12的电机、粉浆机3和热交换机6均信号连接至PLC，该生产线的空间布局合理，节省了生产的占地面积。
放料管8的一端固定安装至第一冲水管9的一端，第一冲水管9的另一端连通至用于清洗的水源，放料管8的另一端位于装托装置5进料口的上方，发酵罐12的出料口通过第一管路连通至放料管8的内部，放料管8上设置用于启闭水源通路的第一电磁阀，第一管路上设置用于启闭发酵罐12与放料管8通路的第二电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀均信号连接至PLC，在需要将发酵罐12内物质导出时，PLC控制第二电磁阀打开，第一电磁阀关闭，发酵罐12内物质有放料管8导出，当需要清洗放料管8内部时，PLC关闭第二电磁阀，打开第一电磁阀后水源冲刷放料管8内部。
上料管10的一端固定连接至储浆箱4的底部，且此部分设置增压泵用于米浆的增加传输，增压泵信号连接至PLC，上料管10的另一端固定连接至第二冲水管11的一端，第二冲水管11的另一端连通至第一冲水管9的内部，发酵罐12内部通过第二管体连通至上料管10的内部，第二管体上设置用于启闭米浆进注发酵罐12通路的第三电磁阀，第二冲水管11上设置用于水源通路的第四电磁阀，第三电磁阀和第四电磁阀均信号连接至PLC，当需要将储浆箱4内的米浆灌注至发酵罐12时，PLC关闭第四电磁阀、打开第三电磁阀，储浆箱4内部的米浆通过增压泵的增加由上料管10灌注至发酵罐12内，当需要清洗发酵罐12时，PLC打开第四电磁阀，关闭第三电磁阀，水源由上料管10灌注至发酵罐12内。
发酵罐12包括罐体121及其内部设置的搅拌组件，第一管体的一端固定连接至罐体121的上端，第二管体的一端固定连接至罐体121的下端，且罐体121上端设置电机，罐体121内部设置搅拌组件，且搅拌组件的上端固定连接至电机的传动轴，罐体121内部分别设置温度传感器和液位传感器，罐体121侧壁设有空腔，空腔的出水口、入水口分别通过管路连接至热交换机6，电机、液位传感器和温度传感器信号连接至PLC，液位传感器用于检测罐体121内部米浆液位，温度传感器用于检测罐体121内米浆的温度。
搅拌组件包括中轴122、搅拌叶123和若干挡流板124，中轴122的一端固定连接至电机的传动轴，中轴122的外围设置搅拌叶123，且搅拌叶123沿中轴122的外围呈螺旋状排布，罐体121内侧沿径向安装若干挡流板124，且每个挡流板124与搅拌叶123均互不干涉，挡流板124用于防治罐体121内米浆产生漩涡现象，且挡流板124能破碎水流提高搅拌叶123的拌合效率。
装托装置5包括储料斗51、同步带52和架体53，架体53上端分别安装同步带52和储料斗51，且储料斗51的出料端设置放料阀，放料阀是现有技术带流量计的电磁阀，放料阀位于同步带52的上方，储料斗51的入料端位于放料管的下方，在将米浆由罐体内放出时可以通过重力自然放出，既降低了能耗，又不会将发酵米浆消泡，确保了蒸熟米糕的发泡质量，储料斗51的侧壁设有冷却腔，冷却腔的出水口、入水口分别通过管路连接至热交换机6，同步带52是现有技术，同步带52包括主动轮、传输带、同步轮和若干从动轮，主动轮和每个从动轮均相互平行设置，主动轮的一端、从动轮的一端分别安装一个同步轮，主动轮的另一端固定连接至同步电机的传动轴，若干同步轮通过同步皮带构成同步结构，储料斗51下端安装用于检测料托相对位置的PH2-M光电传感器，放料阀和光电传感器信号连接至PLC，PLC通过光电传感器的信号启闭同步电机的运转。
热交换机6包括水冷式冷水机组和板式加热机组，水冷式冷水机组和板式加热机组均为现有技术，罐体121空腔的入水口分别管路连通至水冷式冷水机组出水口、板式加热机组的入水口，空腔的出水口连通至水槽，水冷式冷水机组入水口、板式加热机组的出水口分别连通至水槽，水冷式冷水机组、板式加热机组分别信号连接至PLC，PLC控制板式加热机组工作后提供热介质水，PLC控制水冷式冷水机组工作后提供低温介质水，水冷式冷水机组、板式加热机组分别管路连接至空腔的入水口，温度传感器信号连接至PLC，PLC根据温度传感器提供温度数据控制水冷式冷水机组、板式加热机组输水阀的启闭、开度，而空腔的出水口管路连接至水槽内，且水槽为水冷式冷水机组、板式加热机供水，通过水冷式冷水机组可以迅速降低罐体121及罐体121内部米浆的温度，使得米浆停止发酵，在环境温度低是可以通过板式加热机组迅速开启米浆的发酵，水冷式冷水机组和板式加热机组的结合可以稳定米浆的发酵环境温度，可以根据发酵时间、米浆浓度和拌药比例严格控制发酵质量，保证了米糕生产的一致性，质量可控，适用于批量生产，且备产时间低，增加生产效率，而冷却腔的入水口连通至水冷式冷水机组，冷却腔的出水口连通至水槽，储料斗51通过水冷式冷水机组的冷水介质保持定温状态，确保在储料斗51内部的米浆处于低发酵或不发酵状态，保证填充过程米浆的一致性。
米糕自动化生产线的工作过程：
米糕在蒸烤前，需要将大米泡胀，然后打浆，工作人员将定量的大米在泡发箱2内浸泡12H后，工作人员将泡发箱2内的大米置于粉浆机3的入料端，点触PLC开启粉浆机3工作，同时PLC控制增压泵启动、第三电磁阀打开，第四电磁阀、第一电磁阀、第二电磁阀处于关闭状态，泡胀后的大米经粉浆机3粉碎后制备为米浆，米浆由粉浆机3的出料端流入储浆箱4，储浆箱4内的米浆经增压泵增压后经上料管10灌注至发酵罐12，此时发酵罐12内的液位传感器实施检测罐体121内部的液位并信号传输至PLC，当PLC判断罐体121内部液位达到设定阈值后，PLC关闭增压泵、第三电磁阀，同时PLC控制搅拌罐的电机转动，电机依次带动中轴122和搅拌叶123在罐内旋转，此时工作人员将定量的发酵药品投入罐体121内，启动米浆发酵过程。
在米浆发酵过程中，温度传感器实时监测罐体121内米浆的温度并信号传输至PLC，PLC根据温度传感器提供温度数据控制水冷式冷水机组、板式加热机组输水阀的启闭、开度，使罐体121迅速达到设定温度，并通过热传导使米浆达到设定温度，且在发酵过程中发酵罐12电机持续低速运转，使米浆发酵的充分均匀，在搅拌叶123的搅拌作用不能将米浆消泡，当米浆在额定温度下发酵24H后，工作人员点触触摸屏开启放料，PLC控制第二电磁阀打开，其余电磁阀关闭，米浆受重力影响由放料管8流入储料斗51内，且同时PLC控制水冷式冷水机组向冷却腔内循环流入冷却水，使储料斗51处于低温状态，通过热传导将米浆处于低温状态，确保在储料斗51内部的米浆处于低发酵或不发酵状态，保证填充过程米浆的一致性，而在生产时若储料斗51的容积小于发酵罐12的容积，米浆仍需储存至发酵罐12内时，工作人员通过触摸屏向PLC录入发酵罐12的存储米浆程序，PLC控制第二电磁阀关闭，并控制水冷式冷水机组向空腔内注入冷水介质，迅速降低罐体121及罐体121内部米浆的温度，使得米浆停止发酵，保证了米糕生产的一致性，质量可控，适用于批量生产，且备产时间低，增加生产效率。
在米浆装入托盘时，工作人员将料托定向放置在同步带52上，同步带52上的传输带带动料托线性位移，当光电传感器检测到料托边缘时，PLC控制同步电机停止运转，料托停止位移，PLC控制放料阀打开，放料阀定量放出米浆至托盘的米糕穴槽内，依次往复进行装托作业，带装托完成后，将放入米浆的托盘进行蒸熟，完成米糕的生产。
当米糕生产完成后需要清洗发酵罐12和出料管时，工作人员手动点触触摸屏关闭第二电磁阀、第三电磁阀，打开第一电磁阀和第四电磁阀，清洗水源冲压经第一冲水管9冲刷放料管8，清洗水源依次经第一冲水管9、第二冲水管11和第二管体流入罐体121内部，而螺旋状排布的搅拌叶123、罐体121内壁受水体冲刷将残留米渣自然留出放料管8，完成了罐体121和放料管8的清洗，保证发酵环境的清洁。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。