本發(fā)明涉及面制主食無菌包裝技術領域，尤其涉及一種梯度溫控低溫輸送包裝生產線的面制食品包裝機。

背景技術：

主食是指供應人們一日三餐消費，滿足人體基本能量和營養(yǎng)攝入需求的主要食品，在我國主要分為米制主食和面制主食，其中饅頭、鮮面條和餃子等是人們喜愛的傳統(tǒng)面制主食。饅頭是我國最主要發(fā)酵面食，由于饅頭營養(yǎng)豐富，含水量高，容易受微生物浸染而引起品質劣變。中溫中濕環(huán)境中保質期一般為3～7天，在高溫高濕環(huán)境中，保質期一般僅為1天，貨架期極短，大大影響產品商品化，并且霉變腐敗會造成極大浪費。生鮮面條由于其水分含量高，在高溫高濕的環(huán)境中，極易腐敗變質。多數面制主食品具有水分含量高、穩(wěn)定性差、易霉變、貨架壽命短等共性技術難題，直接制約著面制主食品的流通、儲藏與保鮮。而且，我國面制主食品加工業(yè)仍處于起步階段，行業(yè)整體的工藝與裝備技術落后，作坊式生產仍占據市場的主體，因此，需要加快傳統(tǒng)面制主食加工及流通的科技化、工業(yè)化和產業(yè)化的步伐。

為方便面制食品的流通，適應面制食品的工業(yè)化生產，需要對面制食品進行包裝，如何對面制食品進行包裝的技術難題亟需進行解決。

技術實現要素：

本發(fā)明為了解決現有技術中的不足之處，提供了一種集干燥、復合殺菌和包裝等功能為一體且殺菌效果好、包裝質量佳、生產效率高的梯度溫控低溫輸送包裝生產線的面制食品包裝機。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：梯度溫控低溫輸送包裝生產線的面制食品包裝機，包括機架和包裝支架，包裝支架上設有推料機構、包裝鏈板輸送機構、包裝膜輸送成型機構、包裝膜牽引機構、包裝膜縱向粘合機構和包裝膜橫向封切機構，推料機構位于包裝膜輸送成型機構前部和過渡鏈板輸送機構后部的上方，包裝鏈板輸送機構位于推料機構后側，包裝膜牽引機構、包裝膜縱向粘合機構和包裝膜橫向封切機構自前向后依次設置且均位于包裝鏈板輸送機構上方；

推料機構包括設在包裝支架前側上部的推料安裝架，推料安裝架上設有第一角度調節(jié)氣缸、第二角度調節(jié)氣缸和推料氣缸，第一角度調節(jié)氣缸和第二角度調節(jié)氣缸均沿垂直方向設置,第一角度調節(jié)氣缸位于第二角度調節(jié)氣缸后方, 第一角度調節(jié)氣缸和第二角度調節(jié)氣缸的缸體上端固定在機架上，第一角度調節(jié)氣缸和第二角度調節(jié)氣缸的活塞桿下端分別與推料氣缸本體的缸體后端和前端鉸接，推料氣缸的活塞桿后端設有推板；

包裝膜輸送成型機構包括設在包裝支架前側的輸送支架，輸送支架上設有包裝膜纏繞輥筒、摩擦輥、活動導輥、光電檢測器、下固定導輥、上固定導輥和成型器；摩擦輥位于包裝膜纏繞輥筒下方后側，摩擦輥一端傳動連接有輸送伺服電機，輸送支架上在摩擦輥左右兩端下方對應設有沿垂直方向設置的導向孔，活動導輥兩端設在導向孔內，光電檢測器設在輸送支架后側，下固定導輥設在摩擦輥后側上方，上固定導輥設在下固定導輥前側上方，成型器前端設在輸送支架頂部，成型器后端設在包裝支架前側，成型器呈前低后高傾斜設置；包裝膜纏繞輥筒上纏繞有包裝膜，包裝膜依次通過摩擦輥、活動導輥、下固定導輥、上固定導輥和成型器進入到包裝膜牽引機構；

包裝膜牽引機構包括設在包裝支架上的包裝伺服電機、主動牽引軸、從動牽引軸、主動牽引齒輪、從動牽引齒輪、主動牽引輥和從動牽引輥，包裝伺服電機的主軸與主動牽引軸通過聯軸器傳動連接，主動牽引軸和從動牽引軸均垂直設置，主動牽引齒輪和主動牽引輥設在主動牽引軸上，主動牽引齒輪位于主動牽引輥上方，從動牽引齒輪和從動牽引輥設在從動牽引軸上，主動牽引齒輪和從動牽引齒輪之間嚙合傳動，主動牽引輥和從動牽引輥位于同一水平面上，主動牽引輥和從動牽引輥之間具有夾持包裝膜的間隙，包裝膜的兩條縱向對折邊緣沿通過成型器后夾持在主動牽引輥和從動牽引輥之間；

包裝膜縱向粘合機構包括均與主動牽引軸平行的第一轉軸和第二轉軸，第一轉軸上端通過同步帶與主動牽引軸傳動連接，第一轉軸上設有第一齒輪和位于第一齒輪下方的第一粘合輥，第二轉軸上設有第二齒輪和位于第二齒輪下方的第二粘合輥，第一齒輪和第二齒輪嚙合傳動，第一粘合輥和第二粘合輥位于同一水平面上，第一粘合輥和第二粘合輥內沿圓周方向均設有環(huán)形加熱管，第一粘合輥和第二粘合輥的圓周表面沿軸向方向均勻設有一圈壓棱，第一粘合輥和第二粘合輥之間具有夾緊包裝膜的間隙，包裝膜的兩條縱向對折邊緣經過第一粘合輥和第二粘合輥之間的間隙后被粘合；

包裝膜橫向封切機構包括設在包裝支架后側上部的橫向封切支架，橫向封切支架上垂直設有封切氣缸，封切氣缸下端通過螺栓連接有沿左右水平方向設置的切板，切板底部中間沿左右水平方向設有切刀以及位于切刀前側和后側的上水平加熱管排，橫向封切支架上設有支撐板，支撐板上表面設有切割槽和位于切割槽前側和后側的下水平加熱管排，上水平加熱管排與下水平加熱管排上下對應，切刀與切割槽上下對應。

成型器包括前低后高傾斜設置的底板，底板呈前寬后窄的等腰梯形，底板左右兩側邊沿分別向上設有一塊擋板，擋板上邊沿與水平面的夾角大于底板與水平面的夾角。

殺菌支架底部設有第一萬向輪，包裝支架底部設有第二萬向輪。

采用上述技術方案，梯度溫控低溫輸送包裝生產線還包括以下技術特征:機架上由前到后依次設有干燥裝置、復合殺菌裝置,本發(fā)明位于復合殺菌裝置之后。

干燥裝置包括干燥支架，干燥支架上設有干燥鏈板輸送機構和干燥箱，干燥鏈板輸送機構沿前后方向穿過干燥箱下側中部,干燥箱內設有干燥溫度感應器、干燥濕度感應器和位于干燥鏈板輸送機構左右兩側的加熱管；干燥鏈板輸送機構的后端水平設有朝向進料門的進料驅動氣缸，殺菌鏈板輸送機構的后端水平設有進料門外的出料驅動氣缸。

復合殺菌裝置包括殺菌支架，殺菌支架上設有殺菌鏈板輸送機構、殺菌箱、進門開閉氣缸和出門開閉氣缸，殺菌鏈板輸送機構沿前后方向穿過殺菌箱中部,殺菌箱前端和后端的相同一側分別設有進料門和出料門，進門開閉氣缸和出門開閉氣缸均沿垂直方向設置,進門開閉氣缸的驅動端通過進門連接件與進料門傳動連接，出門開閉氣缸的驅動端通過出門連接件與出料門傳動連接，殺菌箱內設有PLC控制器、循環(huán)風機、制冷壓縮機、真空泵、冷排、殺菌溫度感應器、殺菌濕度感應器、殺菌燈和臭氧發(fā)生器；殺菌箱外側設有向殺菌箱內噴霧化水的加濕系統(tǒng), 殺菌箱由不銹鋼內膽和不銹鋼外膽組成。

機架上設有位于復合殺菌裝置的出料門外側和面制食品包裝機前端之間的過渡鏈板輸送機構。

梯度溫控低溫輸送包裝生產線采用間歇式生產方式。加工后的食品放在干燥鏈板輸送機構上的托盤內，生鮮面條每托盤0.5千克為宜，饅頭以每托盤4個為宜，其它的主食品視具體產品而定，包裝量可以調節(jié)。經干燥裝置將需要干燥的主食品的含水量降低到合適的范圍，然后由進料驅動氣缸將托盤經殺菌箱的進料門處推入殺菌箱內的殺菌鏈板輸送機構上，推送5～6托盤產品后，殺菌箱前后兩端進料門和出料門關閉，殺菌箱形成密閉系統(tǒng)，啟動殺菌箱內復合殺菌裝置工作對產品進行殺菌處理，殺菌箱內安裝紫外燈，臭氧發(fā)生器，可以調節(jié)紫外燈的照度及時間，臭氧的濃度及時間以適應不同的產品，達到理想的殺菌效果，殺菌箱內的溫度可以在﹣18℃～2℃之間連續(xù)調節(jié)，殺菌處理后殺菌箱兩端的進料門和出料門打開，經殺菌后的產品由出料驅動氣缸從出料門推出（與此同時，待殺菌的產品從進料門進入到殺菌箱內的傳送鏈上），經過渡鏈板輸送機構送至包裝設備將產品外層的裹包包裝，完成整個復合殺菌包裝工藝。干燥鏈板輸送機構、殺菌鏈板輸送機構和過渡鏈板輸送機構在食品殺菌時靜止，食品推入（推出）殺菌箱時運動。過渡鏈板輸送機構向后輸送食品進行包裝作業(yè)，包裝作業(yè)進行過程中，包裝膜先經過成型器后縱向的兩個長邊向上對齊，食品由過渡鏈板輸送機構進入到成型器上，由推料機構向后推到包裝鏈板輸送機構上，同時包裝膜由主動牽引輥和從動牽引輥向后牽引，包裝膜上部的兩條縱邊由第一粘合輥和第二粘合輥內的環(huán)形加熱管加熱并壓棱粘合到一起，縱向粘合后，包裝膜呈筒狀結構，將食品包裝到內部，然后封切氣缸控制切板向下切割包裝膜，切割的同時上水平加熱管排和下水平加熱管排對包裝膜進行加熱，將切割處的兩側分別粘合，這樣就形成包裝食品的食品袋。

殺菌箱內的溫度連續(xù)可控（精度±1℃）；制冷壓縮機、冷排和循環(huán)風機完成制冷和實現殺菌箱內，冷空氣流的強制循環(huán)，把干燥過程中食品攜帶的熱量迅速帶走，實現快速均勻的冷卻過程，殺菌溫度感應器可連續(xù)控制冷風的溫度，范圍在-5℃--10℃的范圍內。加濕系統(tǒng)將水霧化噴到殺菌箱內，殺菌濕度感應器將濕度控制范圍控制在RH 40%-90%；可實現殺菌箱內濕度的連續(xù)控制，并且提供霧化水分調節(jié)濕度。殺菌燈采用防爆裂的紫外殺菌燈；空氣中存在大量的微生物，冷卻過程時間比較長，微生物容易繁殖增多，食品在冷卻過程中以殺菌燈照射的方式減少冷卻環(huán)節(jié)微生物的數量，確保饅頭產品的衛(wèi)生安全。另外，在殺菌箱內還設計除結露、除霜設施。臭氧發(fā)生器可對食品及殺菌箱內的空氣凈化、消毒滅菌。真空泵可以與制冷壓縮機共同作用使殺菌箱作為真空冷凍箱使用，這樣就增加了殺菌箱的功能。

梯度溫控低溫輸送包裝生產線功能齊全，能夠完成主食品干燥、復合殺菌和包裝三大能；為達到較好殺菌效果，綜合利用多種殺菌技術，且殺菌相應參數可控；自動化程度高，集微電腦（PLC）可編程控制、光電傳感、氣動執(zhí)行于一體的高新技術包裝設備，本發(fā)明可集成于主食品工業(yè)化生產線的末端，以完成主食品的包裝。本發(fā)明可以包裝多種面制主食品，如：面條、饅頭、餃子等食品的無菌包裝，實用性強，易于推廣應用。

綜上所述，梯度溫控低溫輸送包裝生產線適應面制食品工業(yè)化生產及流通，保證主食品流通過程中的質量，能夠實現主食品復合殺菌及包裝，延長食品的保質期，減少食品流通過程中浪費。

附圖說明

圖1是梯度溫控低溫輸送包裝生產線的結構示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是圖1中面制食品包裝機的放大圖；

圖4是圖3的俯視圖；

圖5是圖1中復合殺菌裝置的內部結構示意圖；

圖6是圖3中包裝膜橫向封切機構的放大圖。

具體實施方式

如圖1-圖6所示，梯度溫控低溫輸送包裝生產線，包括機架1，機架1上由前到后依次設有干燥裝置2、復合殺菌裝置3和面制食品包裝機4。

干燥裝置2包括干燥支架5，干燥支架5上設有干燥鏈板輸送機構6和干燥箱7，干燥鏈板輸送機構6沿前后方向穿過干燥箱7下側中部,干燥箱7內設有干燥溫度感應器8、干燥濕度感應器9和位于干燥鏈板輸送機構6左右兩側的加熱管10。

復合殺菌裝置3包括殺菌支架11，殺菌支架11上設有殺菌鏈板輸送機構12、殺菌箱13、進門開閉氣缸14和出門開閉氣缸15，殺菌鏈板輸送機構12沿前后方向穿過殺菌箱13中部,殺菌箱13前端和后端的相同一側分別設有進料門16和出料門17，進門開閉氣缸14和出門開閉氣缸15均沿垂直方向設置,進門開閉氣缸14的驅動端通過進門連接件18與進料門16傳動連接，出門開閉氣缸15的驅動端通過出門連接件19與出料門17傳動連接，殺菌箱13內設有PLC控制器20、循環(huán)風機21、制冷壓縮機22、真空泵80、冷排23、殺菌溫度感應器24、殺菌濕度感應器25、殺菌燈26和和臭氧發(fā)生器28；殺菌箱13外側設有向殺菌箱13內噴霧化水的加濕系統(tǒng)27, 殺菌箱13由不銹鋼內膽和不銹鋼外膽組成。

機架1上設有位于復合殺菌裝置3的出料門17外側和面制食品包裝機4前端之間的過渡鏈板輸送機構29。

面制食品包裝機4包括包裝支架30，包裝支架30上設有推料機構31、包裝鏈板輸送機構32、包裝膜輸送成型機構33、包裝膜牽引機構34、包裝膜縱向粘合機構35和包裝膜橫向封切機構36，推料機構31位于包裝膜輸送成型機構33前部和過渡鏈板輸送機構29后部的上方，包裝鏈板輸送機構32位于推料機構31后側，包裝膜牽引機構34、包裝膜縱向粘合機構35和包裝膜橫向封切機構36自前向后依次設置且均位于包裝鏈板輸送機構32上方。

推料機構31包括設在包裝支架30前側上部的推料安裝架37，推料安裝架37上設有第一角度調節(jié)氣缸38、第二角度調節(jié)氣缸39和推料氣缸40，第一角度調節(jié)氣缸38和第二角度調節(jié)氣缸39均沿垂直方向設置,第一角度調節(jié)氣缸38位于第二角度調節(jié)氣缸39后方, 第一角度調節(jié)氣缸38和第二角度調節(jié)氣缸39的缸體上端固定在機架1上，第一角度調節(jié)氣缸38和第二角度調節(jié)氣缸39的活塞桿下端分別與推料氣缸40本體的缸體后端和前端鉸接，推料氣缸40的活塞桿后端設有推板41。

包裝膜輸送成型機構33包括設在包裝支架30前側的輸送支架42，輸送支架42上設有包裝膜纏繞輥筒43、摩擦輥44、活動導輥45、光電檢測器46、下固定導輥47、上固定導輥48和成型器49；摩擦輥44位于包裝膜纏繞輥筒43下方后側，摩擦輥44一端傳動連接有輸送伺服電機50，輸送支架42上在摩擦輥44左右兩端下方對應設有沿垂直方向設置的導向孔51，活動導輥45兩端設在導向孔51內，光電檢測器46設在輸送支架42后側，下固定導輥47設在摩擦輥44后側上方，上固定導輥48設在下固定導輥47前側上方，成型器49前端設在輸送支架42頂部，成型器49后端設在包裝支架30前側，成型器49呈前低后高傾斜設置；包裝膜纏繞輥筒43上纏繞有包裝膜52，包裝膜52依次通過摩擦輥44、活動導輥45、下固定導輥47、上固定導輥48和成型器49進入到包裝膜牽引機構34。

包裝膜牽引機構34包括設在包裝支架30上的包裝伺服電機53、主動牽引軸54、從動牽引軸55、主動牽引齒輪56、從動牽引齒輪57、主動牽引輥58和從動牽引輥，包裝伺服電機53的主軸與主動牽引軸54通過聯軸器傳動連接，主動牽引軸54和從動牽引軸55均垂直設置，主動牽引齒輪56和主動牽引輥58設在主動牽引軸54上，主動牽引齒輪56位于主動牽引輥58上方，從動牽引齒輪57和從動牽引輥設在從動牽引軸55上，主動牽引齒輪56和從動牽引齒輪57之間嚙合傳動，主動牽引輥58和從動牽引輥位于同一水平面上，主動牽引輥58和從動牽引輥之間具有夾持包裝膜52的間隙，包裝膜52的兩條縱向對折邊緣沿通過成型器49后夾持在主動牽引輥58和從動牽引輥之間。

包裝膜縱向粘合機構35包括均與主動牽引軸54平行的第一轉軸59和第二轉軸60，第一轉軸59上端通過同步帶61與主動牽引軸54傳動連接，第一轉軸59上設有第一齒輪62和位于第一齒輪62下方的第一粘合輥63，第二轉軸60上設有第二齒輪64和位于第二齒輪64下方的第二粘合輥，第一齒輪62和第二齒輪64嚙合傳動，第一粘合輥63和第二粘合輥位于同一水平面上，第一粘合輥63和第二粘合輥內沿圓周方向均設有環(huán)形加熱管65，第一粘合輥63和第二粘合輥的圓周表面沿軸向方向均勻設有一圈壓棱，第一粘合輥63和第二粘合輥之間具有夾緊包裝膜52的間隙，包裝膜52的兩條縱向對折邊緣經過第一粘合輥63和第二粘合輥之間的間隙后被粘合。

包裝膜橫向封切機構36包括設在包裝支架30后側上部的橫向封切支架66，橫向封切支架66上垂直設有封切氣缸67，封切氣缸67下端通過螺栓連接有沿左右水平方向設置的切板68，切板68底部中間沿左右水平方向設有切刀69以及位于切刀69前側和后側的上水平加熱管排70，橫向封切支架66上設有支撐板71，支撐板71上表面設有切割槽72和位于切割槽72前側和后側的下水平加熱管排73，上水平加熱管排70與下水平加熱管排73上下對應，切刀69與切割槽72上下對應。

干燥鏈板輸送機構6的后端水平設有朝向進料門16的進料驅動氣缸74，殺菌鏈板輸送機構12的后端水平設有進料門16外的出料驅動氣缸75。

成型器49包括前低后高傾斜設置的底板76，底板76呈前寬后窄的等腰梯形，底板76左右兩側邊沿分別向上設有一塊擋板77，擋板77上邊沿與水平面的夾角大于底板76與水平面的夾角。

殺菌支架11底部設有第一萬向輪78，包裝支架30底部設有第二萬向輪79。這種結構易于在車間內移動。

本發(fā)明中的干燥鏈板輸送機構6、殺菌鏈板輸送機構12、過渡鏈板輸送機構29和包裝鏈板輸送機構32均為變頻電機驅動鏈板的結構，為現有成熟技術，具體構造不再贅述。本發(fā)明中從動牽引輥和第二粘合輥在圖中未顯示。

本發(fā)明采用間歇式生產方式。加工后的食品放在干燥鏈板輸送機構6上的托盤內，生鮮面條每托盤0.5千克為宜，饅頭以每托盤4個為宜，其它的主食品視具體產品而定，包裝量可以調節(jié)。經干燥裝置2將需要干燥的主食品的含水量降低到合適的范圍，然后由進料驅動氣缸74將托盤經殺菌箱13的進料門16處推入殺菌箱13內的殺菌鏈板輸送機構12上，推送5～6托盤產品后，殺菌箱13前后兩端進料門16和出料門17關閉，殺菌箱13形成密閉系統(tǒng)，啟動殺菌箱13內復合殺菌裝置3工作對產品進行殺菌處理，殺菌箱13內安裝紫外燈，臭氧發(fā)生器，可以調節(jié)紫外燈的照度及時間，臭氧的濃度及時間以適應不同的產品，達到理想的殺菌效果，殺菌箱13內的溫度可以在﹣18℃～2℃之間連續(xù)調節(jié)，殺菌處理后殺菌箱13兩端的進料門16和出料門17打開，經殺菌后的產品由出料驅動氣缸75從出料門17推出（與此同時，待殺菌的產品從進料門16進入到殺菌箱13內的傳送鏈上），經過渡鏈板輸送機構29送至包裝設備將產品外層的裹包包裝，完成整個復合殺菌包裝工藝。干燥鏈板輸送機構6、殺菌鏈板輸送機構12和過渡鏈板輸送機構29在食品殺菌時靜止，食品推入（推出）殺菌箱13時運動。過渡鏈板輸送機構29向后輸送食品進行包裝作業(yè)，包裝作業(yè)進行過程中，包裝膜52先經過成型器49后縱向的兩個長邊向上對齊，食品由過渡鏈板輸送機構29進入到成型器49上，由推料機構31向后推到包裝鏈板輸送機構32上，同時包裝膜52由主動牽引輥58和從動牽引輥向后牽引，包裝膜52上部的兩條縱邊由第一粘合輥63和第二粘合輥內的環(huán)形加熱管65加熱并壓棱粘合到一起，縱向粘合后，包裝膜52呈筒狀結構，將食品包裝到內部，然后封切氣缸67控制切板68向下切割包裝膜52，切割的同時上水平加熱管排70和下水平加熱管排73對包裝膜52進行加熱，將切割處的兩側分別粘合，這樣就形成包裝食品的食品袋。

由過渡鏈板輸送機構29后端落到成型器49前端的食品由推動機構向后推到包裝鏈板輸送機構32上。推料機構31的工作原理為：第一角度調節(jié)氣缸38和第二角度調節(jié)氣缸39分別伸長或縮短，這樣就可以調節(jié)推料氣缸40的傾斜角度，推料氣缸40后端的推板41就沿著成型器49的底板76向上推動食品，使食品與包裝膜52向后運動速度保持一致。

包裝膜輸送成型機構33的工作原理為：包裝膜52經成型器49時，包裝膜52左右兩側的縱邊沿向上卷，由于底板76呈前寬后窄的等腰梯形且底板76兩側設有擋板77，擋板77由前向后逐漸變高，這與包裝膜52的兩條縱邊由前向后逐漸增高相對應，這樣就可使包裝膜52由前到后兩條縱邊逐步接觸到一起并保持平齊，平齊的兩條縱邊朝上經過主動牽引輥58和從動牽引輥之間，輸送伺服電機50以及主動牽引輥58和從動牽引輥將包裝膜52夾緊牽引的共同作用下將包裝膜52向后輸送。

在包裝膜52的運行過程中，食品落到成型器49上的包裝膜52內，食品自下而上逐步被包裝膜52包裹，同時，包裝膜52會拉動活動導輥45沿導向孔51向上浮動，當光電檢測器46檢測到活動導輥45上升到一定位置時，將信號傳輸給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)命令包裝伺服電機53停止，活動導輥45后側的包裝膜52停止運行，封切氣缸67控制切板68向下切割包裝膜52，輸送伺服電機50繼續(xù)工作，輸送伺服電機50帶動包裝膜52纏繞輥筒43上的包裝膜52向后輸送，活動導輥45就會沿導向孔51向下落，光電檢測器46檢測到活動導輥45落下一定距離時，將信號傳輸給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)命令包裝伺服電機53啟動，包裝膜52再繼續(xù)向后運行。上面的過程一直循環(huán)進行，從而實現包裝膜52的縱向粘合、橫向粘合及切割作業(yè)。

本實施例并非對本發(fā)明的形狀、材料、結構等作任何形式上的限制，凡是依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。