一种猪肉脯制造加工自动化生产线和工艺
阅读说明：本技术 一种猪肉脯制造加工自动化生产线和工艺 (Automatic production line and process for manufacturing and processing dried pork slices ) 是由 褚洁明 于 2021-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明一种猪肉脯制造加工自动化生产线和工艺,生产线包括有挑选区、腌制区、分拣区、冷库、烘房、切片压平区、烘烤区、包装区和若干移动货架,自动化完成原料选择-注射腌制-嫩化滚揉-分拣压实-冷冻-切片-干燥脱水-烘烤-压平切片-包装成品。各个区域内和区域之间通过生产加工设备、机械臂、传送带、移动货架的配合大大节省了人力,提高了生产效率；分拣区用并联机器人分别与吸盘和机械手配合,形成两种工作模式,配合吸盘用于挑拣小的、轻的猪肉脯片,配合机械手用于挑拣大块的、较重的猪肉脯片,移动货架配合机械臂实现各步骤原料加工完后的移动。本发明功能丰富、自动化程度高,可以高效的生产加工猪肉脯。(The invention relates to an automatic production line and a process for manufacturing and processing dried pork slices, wherein the production line comprises a selection area, a pickling area, a sorting area, a refrigeration house, a drying room, a slice flattening area, a baking area, a packaging area and a plurality of movable shelves, and automatically completes raw material selection, injection pickling, tenderization rolling and kneading, sorting and compacting, freezing, slicing, drying and dehydrating, baking, flattening and slicing and packaging finished products. The production processing equipment, the mechanical arm, the conveying belt and the movable goods shelf are matched in each area and among the areas, so that the labor is greatly saved, and the production efficiency is improved; the sorting area is with parallel robot respectively with sucking disc and manipulator cooperation, forms two kinds of mode, and the cooperation sucking disc is used for choosing little, light dried pork slice, and the cooperation manipulator is used for choosing bold, heavier dried pork slice, removes the removal after goods shelves cooperation arm realizes each step raw materials processing. The invention has rich functions and high automation degree, and can efficiently produce and process the dried pork slices.)
技术领域
本发明涉及食品加工制造器械技术领域，尤其涉及一种猪肉脯制造加工自动化生产线和工艺。
背景技术
肉脯为我国的传统干肉制品，有着悠久的历史，国外几乎没有类似的产品。目前国内市场上比较著名的产品有靖江猪肉脯、汕头猪肉脯、湖南猪肉脯、福建明溪肉脯及厦门黄金猪肉脯等。虽然各地的肉脯产品在原料、配料选择不同，形成的风味口感各不相同，但在加工工艺技术方面却是大同小异。传统肉脯的加工工艺为：原料选择→大块精肉→修整→切片→拌料、腌制、调味→摊筛→脱水烘干→剥筛→成品烘烤→压平、切片→冷却→包装→成品。目前肉脯传统工艺中很多工序是手工操作，如原料肉分割、修整、摊筛、剥筛、切片、包装等，尤其是摊筛工艺，很难用机械代替，均为人工操作完成，把1-2mm厚的薄肉片以手工方式摊在竹筛或不锈钢筛上面，它是肉脯传统制作工艺中最为重要和关键的步骤之一，对操作工人的手法、技艺和熟练程度要求较高。由此，人工摊筛操作要求高、时间长，制约了肉脯的连续化加工和工业化大规模生产，严重影响企业的生产效率和效益。
随着近些年来休闲肉制品市场需求的迅猛发展，传统肉脯加工中的手工摊筛工艺逐渐成为限制肉脯行业实现块速发展的瓶颈。因此，在最大程度保持肉脯产品传统风味特色和优良品质前提下，对传统工艺进行创新改造，实现肉脯的连续化、自动化、工业化生产，是显著提高肉脯加工企业生产效率和经济效益的必然途径。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种结构简单、效率高、能够很好的生产加工猪肉脯的猪肉脯制造加工自动化生产线及工艺。
为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
一种猪肉脯制造加工自动化生产线，其特征在于：包括挑选区、腌制区、分拣区、冷库、烘房、切片压平区、烘烤区、包装区和若干移动货架；所述挑选区包括第一机械臂和相互叠放设置的位于上层的第一传送带和下层的第二传送带，所述第一机械臂设置在所述第一传送带和第二传送带旁；所述腌制区包括依次设置的盐水注射机和真空滚揉机；所述分拣区包括第三传送带、第四传送带、第二机械臂、第三机械臂、分拣装置、按压装置和模具柜，所述第三传送带的起始端与所述真空滚揉机的出口相连接，所述第四传送带设置在第三传送带旁，所述第二机械臂用于将放置在所述模具柜上的模具转移到第四传送带上，所述分拣装置包括并联机器人和摄像头，所述并联机器人和摄像头通过桁架设置在第三传送带和第四传送带的上方，摄像头用于识别第三传送带上的猪肉脯原料块，并联机器人上连接有用于将第三传送带上的猪肉脯原料块转移到第四传送带上的所述模具里的拾取机构，所述按压装置包括设置在第四传送带上相互连接的的桁架机器人和按压块，所述桁架机器人可以带动按压块向下移动对模具上的猪肉脯原料块按压，所述第三机械臂设置在第四传送带的末端用于将模具转移到所述移动货架上；所述切片压平区包括切片机、压平机、第四机械臂和第五机械臂，所述第四机械臂用于将所述冷库中的猪肉脯原料块从所述模具中转移到所述切片机中切片，所述第五机械臂用于将装有切片后猪肉脯的模具转移到移动货架上或者转移到所述压平机上；所述烘烤区包括烤箱和第六机械臂，所述第六机械臂用于向所述烤箱取放装有猪肉脯的模具；所述包装区用于打包猪肉脯成品；所述移动货架用于猪肉脯在各区域之间的转移。
进一步的，所述拾取机构为吸盘或机械手，所述机械手包括电机、连接块、连杆和手指，所述电机与连接块相连，所述连接块四周均匀铰接有四个所述连杆，每个连杆铰接有所述手指，电机可以带动连接块上下移动，连接块通过连杆带动手指运动，四个手指相互配合完成抓取动作。
进一步的，所述手指的前端设置有齿纹和楔形的指尖。
进一步的，所述楔形指尖的角度为30°。
进一步的，所述移动货架包括下端的四轮电动底座和上端的U型模具放置台。
一种猪肉脯制造加工工艺，其特征在于：利用上述任一项所述的猪肉脯制造加工自动化生产线，包括如下步骤：
步骤1：猪肉脯原料块通过第一传送带传送至第一机械臂前，第一机械臂识别并抓取所需原料块至第二传送带上；
步骤2：工人将第二传送带上的原料块放入盐水注射机中，在0-10℃温度下，所述盐水注射机对原料块进行注射腌制液腌制，腌制液注射量占原料块质量的10％-20％，注射后的肉块放置于真空滚揉机中，在温度0-10℃，真空度为-0.08MPa，转速为18r/min的条件下，滚揉150-180min；
步骤3：滚揉好的原料块从真空滚揉机的出口落在第三传送带上，第三传送带将原料块传送至分拣装置下，第二机械臂从模具柜上夹取模具放置在第四传送带上，第四传送带将模具传送至分拣装置下，分拣装置上的摄像头对原料块进行识别，并联机器人控制拾取机构抓取原料块，将原料块按照相同的肌肉纤维方向并排装入模具中，模具装满后被传送至按压装置的下方，桁架机器人控制按压块对模具中的原料块进行按压，按压完成后第三机械臂将模具夹起转移到移动货架上；
步骤4：移动货架装满模具后移动至冷库中，将原料块在-10℃下速冻成型，然后移动货架从冷库中移出，原料块在室温下微解冻至成型肉坯；
步骤5：装有成型肉坯的移动货架移动至切片压平区，第四机械臂从移动货架上取下模具，将模具中的成型肉坯倒入切片机中，切片机将肉坯切成2mm左右厚的肉片，第五机械臂从移动货架抓取空模具放置于切片机出口处，切片机产出的肉片落入模具中，模具装满肉片后，第五机械臂将装满肉片的模具放置在移动货架上；
步骤6：移动货架放满装满肉片的模具后移动至烘房中干燥脱水，干燥温度65-70℃，时间3-5h，形成含水量20-25％的干坯；
步骤7：移动货架移动至烘烤区，第六机械臂将装有脱水肉片的模具从移动货架夹取放入烤箱中进行高温烘烤，温度为200-300℃，烘烤时间1-2min，使肉片呈红棕色，烘烤完毕后第六机械臂将模具从烤箱中取出放回移动货架上；
步骤8：装有烘烤完毕肉片的移动货架移动至切片压平区，第五机械臂将模具放置在压平机上，压平机对肉片进行压平后，第五机械臂将模具重新放回移动货架上；
步骤9：移动货架移动至第四机械臂旁，第四机械臂抓取装有压平肉片的模具并将肉片倒入切片机中，切片机将肉片切成指定形状后装入模具中，然后第五机械臂将模具抓取放入移动货架上；
步骤10：移动货架移动至包装区，在包装区对切好的肉脯成品进行打包。
进一步的，所述步骤2中的腌制液各成分的质量占比为：75-85％水、3-6％食盐、8-12％蔗糖、1-2％鸡蛋清液、1-1.8％鱼露、0.2-0.5％味精、0.4-0.8％磷酸盐、0.03-0.1％亚硝酸钠、0.5-1.0％D-异抗坏血酸钠、0.4-0.8％5’-呈味核苷酸二钠。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明功能丰富，通过猪肉脯生产与智能生产流水线系统结合，自动化程度高，可以高效的生产加工猪肉脯，通过生产加工设备、机械臂、传送带、移动货架的配合大大节省了人力，提高了生产效率。自动化完成了原料选择-注射腌制-嫩化滚揉-分拣压实-冷冻-切片-干燥脱水-烘烤-压平切片-包装成品。2、分拣区用并联机器人分别与吸盘和机械手配合，形成两种工作模式，配合吸盘用于挑拣小的、轻的猪肉脯块，配合机械手用于挑拣大块的、较重的猪肉脯块。3、移动货架配合机械臂实现各步骤原料加工完后的移动。4、楔形指尖便于手指将猪肉脯原料块铲起，手指末端的齿纹可增大手指与猪肉脯原料块之间的摩擦力，防止猪肉脯原料块滑落。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明挑选区示意图；
图3为本发明分拣区示意图一；
图4为本发明分拣区示意图二；
图5为本发明切片压平区示意图；
图6为本发明烘烤区示意图；
图7为本发明机械手示意图；
图8为本发明机械手的手指示意图；
图9为本发明移动货架示意图。
其中：1-挑选区，2-腌制区，3-分拣区，4-冷库，5-烘房，6-切片压平区，7-烘烤区，8-包装区，9-移动货架，10-猪肉脯原料块，11-第一机械臂，12-第一传送带，13-第二传送带，21-盐水注射机，22-真空滚揉机，31-第三传送带，32-第四传送带，33-第二机械臂，34-第三机械臂，35-分拣装置，36-按压装置，37-模具柜，38-模具，61-切片机，62-压平机，63-第四机械臂，64-第五机械臂，71-烤箱，72-第六机械臂，91-四轮电动底座，92-U型模具放置台，351-并联机器人，352-摄像头，353-桁架，354-拾取机构，355-电机，356-连接块，357-连杆，358-手指，361-桁架机器人，362-按压块，3581-齿纹，3582-指尖。
具体实施方式
为了加深本发明的理解，下面我们将结合附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
图1-9示出了一种猪肉脯制造加工自动化生产线的实施例，包括挑选区1、腌制区2、分拣区3、冷库4、烘房5、切片压平区6、烘烤区7、包装区8和若干移动货架9；挑选区1包括第一机械臂11和相互叠放设置的位于上层的第一传送带12和下层的第二传送带13，第一机械臂11设置在第一传送带12和第二传送带13旁；腌制区2包括依次设置的盐水注射机21和真空滚揉机22；分拣区3包括第三传送带31、第四传送带32、第二机械臂33、第三机械臂34、分拣装置35、按压装置36和模具柜37，第三传送带31的起始端与真空滚揉机22的出口相连接，第四传送带32设置在第三传送带31旁，第二机械臂33用于将放置在模具柜37上的模具38转移到第四传送带32上，分拣装置35包括并联机器人351和摄像头352，并联机器人351和摄像头352通过桁架353设置在第三传送带31和第四传送带32的上方，摄像头352用于识别第三传送带31上的猪肉脯原料块10，并联机器人351上连接有用于将第三传送带31上的猪肉脯原料块31转移到第四传送带32上的模具38里的拾取机构354，按压装置36包括设置在第四传送带32上相互连接的的桁架机器人361和按压块362，桁架机器人361可以带动按压块362向下移动对模具38上的猪肉脯原料块10按压，第三机械臂34设置在第四传送带32的末端用于将模具38转移到移动货架9上；切片压平区6包括切片机61、压平机62、第四机械臂63和第五机械臂64，第四机械臂64用于将冷库4中的猪肉脯原料块从模具38中转移到切片机61中切片，第五机械臂64用于将装有切片后猪肉脯的模具38转移到移动货架9上或者转移到压平机62上；烘烤区7包括烤箱71和第六机械臂72，第六机械臂72用于向烤箱71取放装有猪肉脯的模具38；包装区8用于打包猪肉脯成品；移动货架9用于猪肉脯在各区域之间的转移。
优选的，拾取机构354为机械手，机械手包括电机355、连接块356、连杆357和手指358，电机355与连接块356相连，连接块356四周均匀铰接有四个连杆357，每个连杆357铰接有手指358，电机355可以带动连接块356上下移动，连接块356通过连杆357带动手指358运动，四个手指358相互配合完成抓取动作。手指358的前端设置有齿纹3581和楔形的指尖3582，楔形的指尖3582的角度为30°。机械手的四个手指358，从猪肉脯的前后左右四个方向同时对猪肉脯原料块进行抓取，防止原料块在夹取过程中滑落；楔形指尖3582便于铲起原料块并夹住，齿纹3581则进一步加大对原料块的摩擦力，防止原料块滑落。
利用上述实施例的猪肉脯制造加工自动化生产线的生产工艺步骤及原理如下：
步骤1：猪肉脯原料块通过第一传送带12传送至第一机械臂11前，第一机械臂11识别并抓取所需原料块至第二传送带13上，从而保证各原料块在下一步腌制前具有相同的状态，保证工艺的稳定；
步骤2：工人将第二传送带13上的原料块放入盐水注射机21中，在0-10℃温度下，盐水注射机21对原料块进行注射腌制液腌制，腌制液各成分的质量占比为：75-85％水、3-6％食盐、8-12％蔗糖、1-2％鸡蛋清液、1-1.8％鱼露、0.2-0.5％味精、0.4-0.8％磷酸盐、0.03-0.1％亚硝酸钠、0.5-1.0％D-异抗坏血酸钠、0.4-0.8％5’-呈味核苷酸二钠，腌制液注射量占原料块质量的10％-20％，注射后的肉块放置于真空滚揉机22中，在温度0-10℃，真空度为-0.08MPa，转速为18r/min的条件下，滚揉150-180min，在该工艺条件下腌制出的原料块具有最佳的风味；
步骤3：滚揉好的原料块从真空滚揉机22的出口落在第三传送带31上，第三传送带31将原料块传送至分拣装置35下，第二机械臂33从模具柜37上夹取模具38放置在第四传送带32上，第四传送带32将模具38传送至分拣装置35下，分拣装置35上的摄像头352对原料块进行识别，并联机器人351控制拾取机构354抓取原料块，将原料块按照相同的肌肉纤维方向并排装入模具38中，模具38装满后被传送至按压装置36的下方，桁架机器361人控制按压块362对模具38中的原料块进行按压，按压完成后第三机械臂34将模具38夹起转移到移动货架9上；摄像头352的自动识别代替的传统人工筛选，相同的肌肉纤维方向并排装入模具38可以保证在按压过程中原料块具有更好的稳定性和一致性；
步骤4：移动货架9装满模具38后移动至冷库4中，将原料块在-10℃下速冻成型，然后移动货架9从冷库4中移出，原料块在室温下微解冻至成型肉坯，以便后续切片；
步骤5：装有成型肉坯的移动货架9移动至切片压平区6，第四机械臂63从移动货架9上取下模具38，将模具38中的成型肉坯倒入切片机61中，切片机61将肉坯切成2mm左右厚的肉片，第五机械臂64从移动货架9抓取空模具38放置于切片机61出口处，切片机61产出的肉片落入模具38中，模具38装满肉片后，第五机械臂64将装满肉片的模具38放置在移动货架9上；此步代替了传统的人工摊筛，使得猪肉脯实现连续化加工和工业化大规模生产；
步骤6：移动货架9放满装满肉片的模具38后移动至烘房5中干燥脱水，干燥温度65-70℃，时间3-5h，形成含水量20-25％的干坯，猪肉脯初步成型；
步骤7：移动货架9移动至烘烤区7，第六机械臂将装有脱水肉片的模具38从移动货架9夹取放入烤箱71中进行高温烘烤，温度为200-300℃，烘烤时间1-2min，使肉片呈红棕色，烘烤完毕后第六机械臂72将模具38从烤箱71中取出放回移动货架9上；
步骤8：装有烘烤完毕肉片的模具38被移动货架9移动回切片压平区6，第五机械臂64将模具38放置在压平机62上，压平机62对肉片进行压平后，第五机械臂64将模具38重新放回移动货架9上；
步骤9：移动货架9移动至第四机械臂63旁，第四机械臂63抓取装有压平肉片的模具38并将肉片倒入切片机61中，切片机61将肉片切成指定形状后装入模具38中，然后第五机械臂64将模具38抓取放入移动货架上9；
步骤10：移动货架9移动至包装区8，在包装区8对切好的猪肉脯成品进行打包。
上述具体实施方式，仅为说明本发明的技术构思和结构特征，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上内容并不限制本发明的保护范围，凡是依据本发明的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。
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