双层冷冻区雪糕生产设备及其模具组件的生产循环方法与流程

本发明属于雪糕生产机械设备技术领域，具体涉及一种双层冷冻区雪糕生产设备，本发明还涉及该设备中的模具组件的生产循环方法。

背景技术：

目前，雪糕生产线使用的生产设备普遍只有一层冷冻区，即上层为冷冻区，下层为常温的模具传送区。由于雪糕冷冻需要一定的时间，因此这种单层冷冻设备的长度最少都在12米左右，占地面积很大；并且由于模具在设备下层进行传送时处于常温状态，因此很容易滋生细菌，不利于雪糕生产卫生状况的控制。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种双层冷冻区雪糕生产设备，该设备的上层为冷冻灌装区，下层为冷冻传送区，不仅能够缩短设备的单层长度、节省空间，而且模具在下层传送时亦处于低温冷冻状态，能够有效抑制细菌的滋生。

本发明的另一个目的是提供上述雪糕生产平移设备中的模具组件的生产循环方法。

本发明所采用的技术方案是：一种双层冷冻区雪糕生产设备，包括模具组件与双层冷冻区装置，双层冷冻区装置包括平行设置的上层冷冻区及下层冷冻区，双层冷冻区装置的一端设置有用于使模具组件从上层冷冻区移动到下层冷冻区的升降装置a，双层冷冻区装置的另一端设置有用于使模具组件从下层冷冻区移动到上层冷冻区的升降装置b；上层冷冻区与升降装置b对应的一端上表面设置有用于推送模具组件平移的推进装置a及推进装置b，推进装置a与推进装置b沿模具组件的平移方向排布；下层冷冻区与升降装置a对应的一端上表面也设置有用于推送模具组件平移的推进装置c。

本发明的特点还在于：

升降装置a、升降装置b及升降装置c的结构相同，升降装置a、升降装置b及升降装置c均包括相对设置的两组气缸推进组件，气缸推进组件包括气缸，气缸通过关节轴承连接滑块，滑块与滑轨配合连接。

升降装置a、升降装置b及升降装置c的结构相同，升降装置a、升降装置b及升降装置c均包括相对设置的两个齿形皮带轮传动组件，该齿形皮带轮传动组件的结构具体为：包括电机，电机的输出轴连接主动齿形皮带轮，主动齿形皮带轮通过皮带连接从动齿形皮带轮，皮带上设置有滑块，滑块的一面与皮带相固接，滑块的另一面固接有截面为u型的模具卡槽a，模具卡槽a的长向与皮带传动方向相垂直；两个齿形皮带轮传动组件上的两个模具卡槽a的u型开口相对设置。

双层冷冻区装置沿模具组件平移方向且靠近升降装置a一端的旁边设置有清洗装置，该清洗装置包括上层清洗区及下层机架，清洗区的位置与上层冷冻区的位置相对应，机架的位置与下层冷冻区的位置相对应；上层冷冻区与清洗区之间以及下层冷冻区与机架之间均设置有导轨，导轨的一端与清洗区或机架固连，导轨的另一端能够与模具卡槽a对接以使模具组件通过模具卡槽a及导轨在上层冷冻区与清洗区之间或下层冷冻区与机架之间平移；清洗区沿模具组件平移方向的两端上表面均设置有翻转装置，清洗区远离上层冷冻区的一端设置有用于使模具组件从上层清洗区移动到下层机架的升降装置c，机架远离下层冷冻区的一端上表面设置有用于推送模具组件平移的推进装置d。

每个翻转装置包括在清洗区上表面相对安装的两个伺服电机a，两个伺服电机a均连接一个减速器，每个减速器的输出轴均连接一个用于卡装模具组件的模具卡槽b；模具卡槽b是横截面为u型的长方体状槽，模具卡槽b沿其长向的一端为供模具组件进出的开口，模具卡槽b沿其长向的另一端封闭。

模具组件包括多个模具，模具沿模具组件的平移方向共设置至少2排、每排设置至少2个；模具组件与其平移方向相垂直的两端均固接有连接板，两个连接板上开有数量相同的多个通孔，多个通孔沿模具组件的平移方向排列，通孔的数量与模具组件中模具的排数相同。

推进装置a、推进装置b、推进装置c及推进装置d的结构相同，具体为：包括相对设置的两个气缸，每个气缸均通过关节轴承连接一个滑座，每个滑座均与一个滑轨配合连接；两个滑座之间通过连接杆相连，连接杆上位于每个滑座的内侧且靠近滑座处均安装有一个推爪，推爪的自由端向下弯曲且能够与通孔配合连接；推进装置a、推进装置b、推进装置c及推进装置d上的滑轨固定安装在相应的上层冷冻区或下层冷冻区或机架上。

本发明的另一个技术方案是：

一种双层冷冻区雪糕生产设备中的模具组件的生产循环方法，具体步骤为：

步骤1、模具组件在上层冷冻区与升降装置b所对应的一端处由推进装置b推动进行平移，平移到一定位置后进行雪糕料液的灌装及插棒，灌装及插棒完成后模具组件继续在上层冷冻区平移到升降装置a一端处，然后模具组件在升降装置a的带动下从上层冷冻区移动至下层冷冻区；

步骤2、模具组件在下层冷冻区由推进装置c推动从升降装置a一端平移到升降装置b一端，然后模具组件在升降装置b的带动下从下层冷冻区移动至从上层冷冻区；

步骤3、模具组件在上层冷冻区由推进装置a推动平移至推进装置b处后，再由推进装置b推动平移至合适位置进行雪糕成品的脱模步骤，即完成一个模具组件的一次生产循环过程。

本发明另一个技术方案的特点还在于：

还包括步骤4、雪糕成品的脱模步骤完成后，模具组件在推进装置b的推动下继续平移，使升降装置a上的模具卡槽a位于和清洗区上的导轨平齐的位置，然后模具组件依次经过升降装置a上的模具卡槽a及清洗区上的导轨后平移至清洗区上，然后模具组件在靠近升降装置a的翻转装置的作用下进行翻转，由模具口朝上翻转为模具口朝下，然后继续平移并同时进行清洗步骤，直至运动到另一个翻转装置处，在该翻转装置的作用下再进行翻转，由模具口朝下翻转为模具口朝上，然后模具组件在升降装置c的作用下由上层清洗区移动至下层机架上，再由推进装置d推动向下层冷冻区平移，使升降装置a上的模具卡槽a向下移动到和机架上的导轨平齐的位置，最后模具组件由推进装置c推动依次经过机架上的导轨及升降装置a上的模具卡槽a后平移至下层冷冻区上参加下一次的生产循环。

步骤1及步骤3中模具组件由推进装置b推动进行平移时，推进装置b上的两个推爪卡入模具组件两端同一排的两个通孔中，每次移动一排模具的距离；步骤2中模具组件由推进装置c推动进行平移时，每次移动一个模具组件的距离；步骤3中模具组件由推进装置a推动进行平移时，每次移动一个模具组件的距离；步骤4中模具组件由推进装置d推动进行平移时，每次移动一个模具组件的距离。

本发明的有益效果是：本发明的双层冷冻区雪糕生产设备，通过设置上下两层冷冻区，不仅能够缩短设备的单层长度，节省空间，同时模具组件在整个生产循环过程中始终处于低温冷冻状态，能够有效抑制细菌的滋生；并且加装清洗消毒设备，当模具组件需要清洗时，无需取下模具组件，而是由推送装置推送到清洗区，再配合两个翻转装置，把模具翻转成模具口向下，清洗完毕后再翻转成模具口向上，进行下一轮生产，清洗过程快捷方便。

附图说明

图1为本发明一种双层冷冻区雪糕生产设备的主视结构示意图；

图2为本发明一种双层冷冻区雪糕生产设备的俯视结构示意图；

图3为本发明一种双层冷冻区雪糕生产设备的左视结构示意图；

图4为本发明一种双层冷冻区雪糕生产设备中齿形皮带轮传动组件的结构示意图；

图5为本发明一种双层冷冻区雪糕生产设备中滑块与模具卡槽a的连接示意图；

图6为图5中模具卡槽a的形状示意图；

图7为本发明一种双层冷冻区雪糕生产设备中模具组件的结构示意图；

图8为本发明一种双层冷冻区雪糕生产设备中推进装置的结构示意图；

图9为本发明一种双层冷冻区雪糕生产设备中翻转装置的结构示意图；

图10为图9中模具卡槽b的结构示意图。

图中，1.模具组件，2.上层冷冻区，3.下层冷冻区，4.升降装置a，5.升降装置b，6.推进装置a，7.推进装置b，8.推进装置c，9.上层清洗区，10.机架，11.导轨，12.翻转装置，13.升降装置c，14.推进装置d；

101.模具，102.连接板，103.通孔；401.电机，402.主动齿形皮带轮，403.从动齿形皮带轮，404.滑块，405.模具卡槽a，406.皮带；601.气缸，602.关节轴承，603.滑座，604.滑轨，605.连接杆，606.推爪；1201.伺服电机，1202.减速器，1203.模具卡槽b。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明的一种双层冷冻区雪糕生产设备，如图1、图2、图3所示，包括模具组件1与双层冷冻区装置，双层冷冻区装置包括平行设置的上层冷冻区2及下层冷冻区3，双层冷冻区装置的一端设置有用于使模具组件1从上层冷冻区2移动到下层冷冻区3的升降装置a4，双层冷冻区装置的另一端设置有用于使模具组件1从下层冷冻区3移动到上层冷冻区2的升降装置b5；上层冷冻区2与升降装置b5对应的一端上表面设置有用于推送模具组件1平移的推进装置a6及推进装置b7，推进装置a6与推进装置b7沿模具组件1的平移方向排布；下层冷冻区3与升降装置a4对应的一端上表面也设置有用于推送模具组件1平移的推进装置c8。

如图4、图5、图6所示，升降装置a4、升降装置b5及升降装置c13的结构相同，升降装置a4、升降装置b5及升降装置c13均包括相对设置的两个齿形皮带轮传动组件，两个齿形皮带轮传动组件相对的方向与模具组件1的平移方向垂直，该齿形皮带轮传动组件的结构具体为：包括电机401，电机401的输出轴连接主动齿形皮带轮402，主动齿形皮带轮402通过皮带406连接从动齿形皮带轮403，皮带406上设置有滑块404，滑块404的一面与皮带406相固接，滑块404的另一面固接有截面为u型的模具卡槽a405，模具卡槽a405的长向与皮带406传动方向相垂直；皮带406的传动方向为上下方向。同一个升降装置中的两个齿形皮带轮传动组件的皮带面对面设置，以保证两个模具卡槽a405的u型开口相对设置，用于配合卡装模具组件1。

双层冷冻区装置沿模具组件1平移方向且靠近升降装置a4一端的旁边设置有清洗装置，该清洗装置包括上层清洗区9及下层机架10，清洗区9的位置与上层冷冻区2的位置相对应，机架10的位置与下层冷冻区3的位置相对应；上层冷冻区2与清洗区9之间以及下层冷冻区3与机架10之间均设置有导轨11，导轨11的一端与清洗区9或机架10固连，导轨11的另一端能够与模具卡槽a405对接以使模具组件1通过模具卡槽a405及导轨11在上层冷冻区2与清洗区9之间或下层冷冻区3与机架10之间平移；清洗区9沿模具组件1平移方向的两端上表面均设置有翻转装置12，清洗区9远离上层冷冻区2的一端设置有用于使模具组件1从上层清洗区9移动到下层机架10的升降装置c13，机架10远离下层冷冻区3的一端上表面设置有用于推送模具组件1平移的推进装置d14。推进装置c8可以设置在机架10靠近下层冷冻区3一端的上表面；在不设置机架10的情况下，可以在下层冷冻区3与升降装置a4对应一端的上表面固接一个固定板，将推进装置c8安装到这个固定板上。

如图9所示，每个翻转装置12包括在清洗区9上表面相对安装的两个伺服电机a1201，两个伺服电机a1201相对的方向与模具组件1的平移方向垂直，两个伺服电机a1201均连接一个减速器1202，每个减速器1202的输出轴均连接一个模具卡槽b1203；如图10所示，模具卡槽b1203是横截面为u型的长方体状槽，模具卡槽b1203沿其长向的一端为供模具组件1进出的开口，模具卡槽b1203沿其长向的另一端封闭。

如图7所示，模具组件1包括多个模具101，模具101沿模具组件1的平移方向共设置至少2排、每排设置至少2个；模具组件1与其平移方向相垂直的两端均固接有连接板102，两个连接板102上开有数量相同的多个通孔103，多个通孔103沿模具组件1的平移方向排列，通孔103的数量与模具组件1中模具101的排数相同。

如图8所示，推进装置a6、推进装置b7、推进装置c8及推进装置d14的结构相同，具体为：包括相对设置的两个气缸601，每个气缸601的活塞杆均通过关节轴承602连接一个滑座603，每个滑座603均与一个滑轨604配合连接；两个滑座603之间通过连接杆605相连，连接杆605上位于每个滑座603的内侧且靠近滑座603处均安装有一个推爪606，推爪606的自由端向下弯曲且能够与通孔103配合连接；推进装置a6、推进装置b7、推进装置c8及推进装置d14上的滑轨604固定安装在相应的上层冷冻区2或下层冷冻区3或机架10上。升降装置a4、升降装置b5及升降装置c13也可以采用这种气缸机构，即升降装置a4、升降装置b5及升降装置c13均包括相对设置的两组气缸推进组件，所述气缸推进组件包括气缸，气缸通过关节轴承连接滑块，滑块与滑轨配合连接。

一种双层冷冻区雪糕生产设备中的模具组件的生产循环方法，具体步骤为：

步骤1、模具组件1在上层冷冻区2与升降装置b5所对应的一端处由推进装置b7推动进行平移，平移到一定位置后进行雪糕料液的灌装及插棒，灌装及插棒完成后模具组件1继续在上层冷冻区2平移到升降装置a4一端处，然后模具组件1在升降装置a4的带动下从上层冷冻区2移动至下层冷冻区3；

步骤2、模具组件1在下层冷冻区3由推进装置c8推动从升降装置a4一端平移到升降装置b5一端，然后模具组件1在升降装置b5的带动下从下层冷冻区3移动至从上层冷冻区2；

步骤3、模具组件1在上层冷冻区2由推进装置a6推动平移至推进装置b7处后，再由推进装置b7推动平移至合适位置进行雪糕成品的脱模步骤，即完成一个模具组件1的一次生产循环过程。

需要清洗模具组件1时还包括步骤4、雪糕成品的脱模步骤完成后，模具组件1在推进装置b7的推动下继续平移，使升降装置a4上的模具卡槽a405位于和清洗区9上的导轨11平齐的位置，然后模具组件1依次经过升降装置a4上的模具卡槽a405及清洗区9上的导轨11后平移至清洗区9上，然后模具组件1在靠近升降装置a4的翻转装置12的作用下进行翻转，由模具口朝上翻转为模具口朝下，然后继续平移并同时进行清洗步骤，直至运动到另一个翻转装置12处，在该翻转装置12的作用下再进行翻转，由模具口朝下翻转为模具口朝上，然后模具组件1在升降装置c13的作用下由上层清洗区9移动至下层机架10上，再由推进装置d14推动向下层冷冻区3平移，使升降装置a4上的模具卡槽a405向下移动到和机架10上的导轨11平齐的位置，最后模具组件1由推进装置c8推动依次经过机架10上的导轨11及升降装置a4上的模具卡槽a405后平移至下层冷冻区3上参加下一次的生产循环。

上述步骤中模具组件1由推进装置b7推动进行平移时，推进装置b7上的两个推爪606卡入模具组件1两端同一排的两个通孔102中，每次移动一排模具的距离。模具组件1由推进装置a6、推进装置c8及推进装置d14推动进行平移时，每次均移动一个模具组件1的距离。

在上层冷冻区2靠近推进装置b7一端的上方设置有机械手，雪糕成品的脱模以及传送通过该机械手完成。

本发明通过设置上下两层冷冻区，不仅能够缩短设备的单层长度，节省空间，同时模具组件在整个生产循环过程中始终处于冷冻状态，能够有效抑制细菌的滋生；并且当模具组件需要清洗时，无需取下模具组件，而是由推送装置推送到清洗区，再配合两个翻转装置，清洗过程快捷方便。