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食品機械的自動化水平對食品加工的效率產(chǎn)生了決定性作用，如果沒有自動化的設(shè)備，食品加工工業(yè)是不能進步的。食品工業(yè)的發(fā)展與食品機械的發(fā)展是統(tǒng)一的，食品工業(yè)的發(fā)展能夠促進食品機械加工工業(yè)的發(fā)展，同時，食品機械的發(fā)展也提高了食品工業(yè)的效率。
1 全自動多功能食品攪拌機主料送料系統(tǒng)
食品工廠中的運送機械在每一條生產(chǎn)線上都會設(shè)計，根據(jù)物料的工藝，使物料從一個生產(chǎn)線到另一個生產(chǎn)線。
1.1 帶式運送機
帶式運送機是食品工廠中使用比較多的一種運送機械，其能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)的物料的運送，主要是在塊狀和顆粒狀的物料運輸中使用，其物料的運輸形式是多元化的，不僅僅能夠在水平方向上進行物料的運輸，而且在傾斜方向上也可以實現(xiàn)物料的運輸，而且還具有選擇、檢查、 包裝等功能。
1.1.1 主要的構(gòu)件
⑴輸送帶
輸送帶具有牽引的作用，而且其強度是比較高的，質(zhì)量比較小， 能夠防止磨損。在食品工業(yè)中，輸送帶一般是運用橡膠帶和鋼絲帶構(gòu)成的，橡膠帶是一種復(fù)合的結(jié)構(gòu)，其由兩個層面構(gòu)成，都是由橡膠層構(gòu)成的，而且抗磨損能力比較好。其表面是設(shè)計了花紋的，能夠加大摩擦力，即使是光滑的物料也可以在上面云南書。在食品工業(yè)中，還經(jīng)常使用的運輸結(jié)構(gòu)有不銹鋼絲網(wǎng)帶，這種材料的強度比較大，而且能夠柢御高溫的破壞，耐腐蝕性能比較好，但是，這種結(jié)構(gòu)是單層的。
⑵驅(qū)動裝置
驅(qū)動裝置主要是由電動機、減速器和驅(qū)動滾筒構(gòu)成的，主要起到 的是動力的傳送，滾筒的結(jié)構(gòu)是空心的。
⑶張緊裝置
在這種裝置的使用中，其實現(xiàn)了較好的延展性，能夠穩(wěn)定的傳輸，而且輸送帶與滾筒之間的接觸壓力是比較大的，不會出現(xiàn)滑動的問題。 張緊裝置提高了輸送帶的張力，從而能夠使輸送帶和驅(qū)動滾筒之間的 接觸壓力增大。常見的張緊裝置主要有重錘式和螺桿式的張緊裝置。
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1.1.2 提升上料裝置
在這種裝置中，運用人工的方式進行主料的稱重，實現(xiàn)了自動化的進料。其主要是由傳輸帶、電機等構(gòu)成的。上料機主要是將主料輸送到稱料斗中，將出料端與攪拌機進行連接。
2 主料的進料裝置
物料在自重的影響下，使其由提升上料裝置落于稱重的緩沖倉中，在城中緩沖倉的幾個支架下，都有傳感器設(shè)備，而且在城中緩沖倉的下端都會設(shè)計一個傾斜的氣動推板，在主料完成稱重以后都會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，使主料能夠放置在斜板上，氣動推板能夠?qū)崿F(xiàn)主料的推進，能夠?qū)⑵渫扑偷綌嚢桢佒小?br />
這類設(shè)計在對主料稱重的過程中運用的是累積稱重的方法，在各類主料中，能夠?qū)⒉煌闹髁霞右詤^(qū)分，將不同的主料分別放入控制器中，在一種主料稱重完成后，另一類主料才能夠通過輸送進行稱重。直到所有的主料都完成稱重。
3 輔料送料系統(tǒng)
本文通過研究攪拌機，能夠?qū)崿F(xiàn)主料和輔料的均勻攪拌，而且能夠使主料和輔料混合。輔料主要指的是食品中主要的調(diào)味品和添加劑，如酸劑和生姜等。在食品的油料中會含有一定的辣椒顆粒。粉劑主要是食鹽和味精。輔料的數(shù)目非常得繁多，而且其質(zhì)量也是不同的，現(xiàn)在在食品加工中，輔料是根據(jù)食品的質(zhì)量通過人工的方式添加的。為了能夠改善攪拌機的運行效果，降低人力使用的限度，應(yīng)該完善輔料系統(tǒng)。
4 粉劑給料裝置
粉劑給料裝置是由儲料質(zhì)量計算裝置和傳送的裝置構(gòu)成的，在質(zhì)量計算裝置中，能夠?qū)崿F(xiàn)粉劑的儲存和質(zhì)量的計算，能夠自動的出料。 然后粉劑再有傳送裝置直接輸送到攪拌鍋中，實現(xiàn)與主料的攪拌。粉劑的質(zhì)量計算裝置和傳送裝置中都需要借助螺旋輸送的方法。
4.1 螺旋輸送機
螺旋輸送機能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)的物料輸送，而且其是直線型的輸送機械，能夠?qū)ξ锪线M行密閉的輸送。按照物料輸送的主要形式，螺旋輸送機可以進行水平方向和垂直方向的輸送。
4.1.1 水平螺旋輸送機
水平螺旋輸送機主要是由機槽、轉(zhuǎn)軸、螺旋葉片等構(gòu)成的，物料從進料口加入，然后在出料時能夠沿著不同的方向設(shè)計出料口，在設(shè)計傳動裝置時，可以將其設(shè)計到槽體的前方。
旋轉(zhuǎn)輸送機可以運用螺旋旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的力，使物料能夠在槽體內(nèi)通 過旋轉(zhuǎn)的方式沿著水平方向輸送。如果螺旋產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)，就會對葉片 產(chǎn)生推動的作用，而且在重力的影響下，物料和槽壁會產(chǎn)生摩擦力，在摩擦力的作用下，推動物料水平推動。葉片的旋轉(zhuǎn)方向?qū)ξ锪系囊苿臃较虍a(chǎn)生重要的影響。物料在旋轉(zhuǎn)葉片的影響下向前移動。
水平方向的旋轉(zhuǎn)輸送機具有較為緊湊的結(jié)構(gòu)，其可以在中間位置實現(xiàn)物料的裝卸，在物料輸送的過程中是采用封閉式的輸送方式的，即使是對不同的物料輸送，也不會產(chǎn)生相互干擾的問題。其還可以以傾斜的方式運輸，在運輸?shù)倪^程中，機械和螺旋之間之間會產(chǎn)生很大的摩擦力，如果產(chǎn)生的力過大就會造成物料的損壞，所以，物料不能運輸雜質(zhì)含量過多的物料。
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在螺旋葉片的運輸中，其通向一般是右旋，如果需要加速的運輸，可以使旋轉(zhuǎn)葉片的左旋和右旋同時運轉(zhuǎn)，物料可以在左旋和右旋的中 央，采用由中央向兩端運輸?shù)姆绞?，也可以采用從兩端向中間運輸?shù)姆绞?。葉片的結(jié)構(gòu)一般是單頭的，在不同的運輸形式中可以采用雙頭 結(jié)構(gòu)。
螺旋葉片能夠分為實體、帶狀、槳葉和齒形四類，實體的螺旋一般是使用在小顆粒的物料中，如果物料的黏性比較大，一般采用的是帶狀螺旋葉片。如果物料的壓縮性能比較好，一般采用的是槳葉式的螺旋葉片。
在運用轉(zhuǎn)軸的時候，要結(jié)合物料運輸?shù)膶嶋H情況，運用空心或者實心的的轉(zhuǎn)軸。如果物料的質(zhì)量比較大，一般采用的是空心的轉(zhuǎn)軸，這種轉(zhuǎn)軸的質(zhì)量比較輕，能夠減少物料運輸中的負荷。
軸承一般分為中間軸承和頭部軸承，在物料的運輸過程中會產(chǎn)生軸向力，在中間的隔斷應(yīng)該安裝吊桿。
料槽的使用采用一般是不銹鋼的薄板，形成U形的長槽，料槽的內(nèi)直徑設(shè)計時應(yīng)該大于螺旋的直徑。
4.1.2 垂直螺旋輸送機
垂直螺旋輸送機實現(xiàn)的是物料的上下運輸，在垂直螺旋高速旋轉(zhuǎn)的情況下，物料在推動中會產(chǎn)生一個很大的離心力，離心力的數(shù)值大于物料與螺旋葉片之間的摩擦力，實現(xiàn)物料朝著葉片的邊緣移動，物料慢慢地靠近機殼，對機殼產(chǎn)生較大的壓力，機殼和物料在壓力下會產(chǎn)生較大的摩擦力，但是，摩擦力是小于離心力的，物料還是可以做垂直的運動。所以，要實現(xiàn)物料的上下運輸必須要產(chǎn)生較大的離心力需要螺旋高速地旋轉(zhuǎn)，螺旋的旋轉(zhuǎn)速度越高，物料垂直運輸?shù)乃俣染驮娇臁Ｋ?，在物料垂直運輸中，應(yīng)該對螺旋旋轉(zhuǎn)速度的臨界值進行分析，如果螺旋的旋轉(zhuǎn)低于臨界值，那么，物料是不能做垂直運送的。
垂直旋轉(zhuǎn)輸送機的構(gòu)造非常得簡單，而且其提升的能力不強，物料輸送的效率比較低，在進料的過程中存在問題。
4.1.3 物料的質(zhì)量計算裝置
物料的質(zhì)量計算裝置是由緩沖倉和螺旋出料裝置構(gòu)成的，在對不同的粉劑的加料重量進行設(shè)計中，將配料信號開啟，然后按照順序加料。當(dāng)粉劑進入到料倉中時，就會在調(diào)速電機的作用下，實現(xiàn)不同物料的稱重。
4.2 油料給料裝置
油料給料裝置是由油桶、油泵和渦輪式的流量計構(gòu)成的。
油桶的閥門是固定在油桶上的，在加油時運用更換油桶的方式， 就能夠?qū)⑹Ｙ艿挠土袭a(chǎn)出。在運用系統(tǒng)進行油料添加的過程中，是在 啟動電機的模式下，實現(xiàn)油泵的運行，將油料從油桶中取出，借助電 磁閥實現(xiàn)氣動推桿的運行，將油料防止到攪拌鍋中。
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4.3 酸劑給料裝置
酸劑一般都是液體，比如食醋等，通過起亞的方式，將酸劑以氣體的方式噴三大攪拌鍋中，酸劑給料裝置能夠運用氣壓將酸劑產(chǎn)出，將酸劑輸送到氣動推桿中。
5 翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)
現(xiàn)在，在食品攪拌機中，攪拌鍋一般是使用電機的控制和偏心倒轉(zhuǎn)的方式實現(xiàn)出料的。電機直接控制的方式，是將攪拌機放在攪拌軸的位置，將攪拌鍋固定下來，避免攪拌鍋在攪拌的過程中出現(xiàn)反轉(zhuǎn)的問題，控制好翻轉(zhuǎn)的角度，其角度一般控制在90度。運用偏心倒轉(zhuǎn)的方法出料，要對攪拌鍋定位，而且在翻轉(zhuǎn)的過程中，盡量減小攪拌驅(qū)動的電機消耗過多的電力。通過液壓桿的方式將攪拌鍋進行180度的翻轉(zhuǎn)，能夠在一定程度上將攪拌鍋固定，在攪拌的過程中不會產(chǎn)生偏移，其原理是使攪拌鍋進行圓周運動，建立翻轉(zhuǎn)的模型，對翻轉(zhuǎn)的角度和速度進行分析。
6 電氣控制
現(xiàn)在，食品攪拌機已經(jīng)實現(xiàn)了自動化的控制，但是，在使用中，主料和輔料的進出還是要依賴人工的方式，其還沒有實現(xiàn)較高的自動化，在一定程度上會影響生產(chǎn)的效率，所以，攪拌機的全自動化設(shè)計尤為重要。針對這種情況，應(yīng)該運用PLC自動化控制，實現(xiàn)食品攪拌機的自動化的控制。
6.1 工藝過程和控制要點
在食品攪拌機運行過程中，要實現(xiàn)主料稱重的自動化，實現(xiàn)自動化的添加輔料，在整個操作的過程中，可以運用自動模式和手動模式結(jié)合的方法。在借助手動模式操作時，實現(xiàn)的是對主料的控制，可以在不同的主料輸送帶上上料，同時也可以通過使用觸摸屏的方式，實現(xiàn)對主料重量的分析。在對輔料控制中，可以選擇不同的輔料加入到攪拌機中，通過觸摸屏就可以設(shè)計輔料加入的質(zhì)量。自動化模式的操作是借助觸摸屏界面對攪拌的時間進行設(shè)計，然后實現(xiàn)對主料的分類，按下按鈕，實現(xiàn)自動化的運行。
6.2 PLC 自動化控制
在PLC控制中，分析攪拌機是否是在運行，如果攪拌機沒有處于運行的狀態(tài)，可以對稱重緩沖倉進行分析。在各種裝置都初始化后，PLC控制器能夠?qū)⑿盘杺魉偷诫姍C的輸送帶上，實現(xiàn)電機的工作。輸送帶將物料輸送到稱重緩沖倉后，然后實現(xiàn)對主料的稱重，根據(jù)預(yù)設(shè)值，選擇合適重量的主料，以自動化信號的方式控制傳輸帶，當(dāng)?shù)谝粋€輸送帶停止運行時，其他的輸送帶可以進行預(yù)設(shè)值，在主料稱重完成后，PLC控制系統(tǒng)就會發(fā)出信號，說明第一階段的輸送已經(jīng)完成。 稱重緩沖倉將物料輸送出去后，PLC控制系統(tǒng)又會發(fā)出信號給傳感器，表明城中緩沖倉沒有在運行狀態(tài)，這時輸送帶可以繼續(xù)將其他的物料 輸送的稱重緩沖倉中。同時，當(dāng)攪拌鍋內(nèi)的物料完成后，傳感器也會發(fā)一個信號給PLC控制系統(tǒng)，這時攪拌鍋就開始根據(jù)設(shè)定的時間攪拌。 PLC系統(tǒng)會發(fā)送信號給輔料系統(tǒng)，根據(jù)預(yù)設(shè)值，向攪拌鍋中加入粉劑、油料和酸劑等。當(dāng)攪拌鍋中的混合攪拌工作完成以后，翻轉(zhuǎn)工作能夠?qū)⑽锪先〕?。為了能夠完善PLC控制的要求，其運用了晶體輸出管、運行的速度得到了很大的改善。
食品攪拌機的性能會對食品的口感產(chǎn)生重要的影響，所以，在食品攪拌機設(shè)計中，不僅僅要提高其運行效率，也要提高其運行的合理性，通過對主料輸送系統(tǒng)和輔料輸送系統(tǒng)的研究，使食品攪拌機更加得完善。
