基于物联网展示过程的药用食品自动化加工装置及方法与流程

本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种基于物联网展示过程的药用食品自动化加工装置及方法。

背景技术：

随着人口老年化，越来越多的人注重养生和服用中药调养，同时老人对食品的要求也越来越高，特别需要米粉和酸辣粉这类软性食品。很多牙齿不好的老人既希望有口感的软性食品，又有足够营养的中药调养食品。但对目前市场上的营养食品是否营养并不完全信任，并不完全相信食品的中药辅料是按包装上说的保质保量的添加在其中。为此需要该领域的技术人员创新一种让人知道中药按配方真实加入、自动加工完成定制、并确认无疑的收货的真实可信定制消费模式，以及完成该消费模式的创新设备。

技术实现要素：

本发明实施方式的目的在于提供一种基于物联网展示过程的药用食品自动化加工装置，其能够实现让客户远程验证中药品质来源和按配方添加数量，加工过程为全自动化封闭环境中加工，最后成品封装完成后，能够根据客户的自设定密码在包装上打印防伪码的自动化物联网机器。

本发明实施方式的另一个目的在于提供一种基于物联网展示过程的药用食品自动化加工方法，该加工方法为全自动加工，加料时可以让客户远程验货，包装完成后可以将客户设定的防伪码打印在包装盒上，用自动化机器和原材料监控与封装打码的监控与自主设定，形成所见定制加工产品与封装产品密码间的对应关系，以供客户辨别真伪。客户收货时按其自定义密码验货确认，密码正确即收货物品就是其验证过中药配方成分、自动加工完成、其监控下封装打码的产品，解决了中药入药后难以分辨的信任问题。

本发明的实施方式是这样实现的：

本发明的实施方式提供了一种基于物联网展示过程的药用食品自动化加工装置，包括机架、中药辅料加工装置、成品加工装置、包装封口机、防伪码打印机、管理平台、前端控制器、制造方终端和客户终端；

所述中药辅料加工装置设置于所述机架上，所述机架上在与所述中药辅料加工装置的加料端相对应的区域内设有第一摄像头；

所述成品加工装置设置于所述机架上且位于所述中药辅料加工装置的下方，所述成品加工装置的进料端与所述中药辅料加工装置的出料端连通；

所述成品加工装置的出料端有输送机，所述输送机上用于放置包装盒承接从所述成品加工装置流出的食品；

所述包装封口机设置于所述输送机的输送线路上，所述包装封口机用于对装有食品的包装盒进行封装；

所述防伪码打印机设置于所述输送机的输送线路上且位于所述包装封口机的后侧，所述防伪码打印机用于在封装好的包装盒上打印防伪码；

所述包装封口机与所述防伪码打印机之间设有第二摄像头；

所述中药辅料加工装置、所述成品加工装置、所述包装封口机、所述防伪码打印机、所述第一摄像头和所述第二摄像头均与所述前端控制器通过线缆连接，所述前端控制器、所述制造方终端和所述客户终端与所述管理平台通信连接。

进一步的，所述中药辅料加工装置包括粉碎装置和熬汤装置，所述粉碎装置和所述熬汤装置相邻设置于所述机架的上端，所述粉碎装置用于对物料进行粉碎，所述粉碎装置具有加料口和出料口，所述熬汤装置用于将物料熬煮成汤汁，所述熬汤装置具有加料口和出汤口。

进一步的，所述粉碎装置包括粉碎壳体、磨盘和粉碎电机，所述磨盘通过转轴可转动的支撑于所述粉碎壳体内部，所述粉碎电机设置于所述粉碎壳体的外部，所述粉碎电机的输出轴与支撑所述磨盘的转轴的一端连接。

进一步的，所述熬汤装置包括熬汤锅、熬汤加热器和翻转电机，所述熬汤锅的外壁通过转轴可转动的支撑于所述机架上，所述熬汤加热器设置于所述熬汤锅的外部或内部，所述熬汤锅的底部还设有出汤口，所述熬汤锅的内部还设有过滤网板，所述翻转电机置于所述机架上，所述翻转电机的输出轴与所述熬汤锅的转轴连接。

进一步的，所述成品加工装置包括混合装置、成型装置和干燥装置；

所述混合装置设置于所述机架上且位于所述粉碎装置和所述熬汤装置的下方，所述混合装置的上端设有第一进料口、第二进料口和进汤口，所述混合装置的下端出料口，所述混合装置的出料口处设有第一电控抽查式阀门，所述粉碎装置的出料口与所述混合装置的第一进料口连通，所述熬汤装置的出汤口与所述混合装置的进汤口连通；

所述成型装置设置于所述机架上且位于所述混合装置的下方，所述成型装置的上端设有进料口，所述成型装置的下端设有成型孔，所述成型装置的进料口与所述混合装置的出料口通过落料管连通；

所述干燥装置设置于所述机架上且位于所述成型装置的下方，所述干燥装置用于承接从所述成品加工装置的成型孔落下的物料并进行干燥处理；

所述输送机的进料端与所述干燥装置的出料端相对应。

进一步的，所述混合装置包括混合罐、搅拌器和混合电机，所述混合罐设置于所述机架上，所述搅拌器转动支撑于所述混合罐的内部，所述混合电机设置于所述混合罐的顶部，所述混合电机的输出轴与所述搅拌器的一端连接，所述第一电控抽查式阀门设置于所述混合罐的下端，所述混合罐的内顶面还设有喷头。

进一步的，所述成型装置包括成型罐、挤压板和气缸，所述挤压板活动设置于所述成型罐内，所述气缸设置于所述成型罐的顶部，所述气缸的活塞杆伸入所述成型罐内且与所述挤压板连接，所述成型罐的底部设有成型孔，所述成型孔处设有第二电控抽查式阀门，所述成型罐的外壁上设有水分蒸发加热器，所述落料管上设有蒸汽排出孔。

进一步的，所述干燥装置包括主动辊、从动辊、输送带和回转电机，所述主动辊可转动的支撑于所述机架上，所述从动辊可转动的支撑于所述机架上且与所述主动辊平行间隔分布，所述主动辊与所述从动辊之间通过所述输送带传动连接，所述回转电机设置于所述机架上，所述回转电机的输出轴与所述主动辊的一端连接，所述输送带上设有多个承接框，所述承接框沿所述输送带的回转方向间隔分布，所述主动辊与所述从动辊之间还设有干燥箱，所述输送带的上层穿过所述干燥箱。

本发明的实施方式还提供了一种基于物联网展示过程的药用食品自动化加工加工方法，包括以下步骤：

s1：客户通过客户终端选定制造方公布的中药配方，然后下单定制药用营养食品，制造方通过制造方终端接收到药用营养食品加工订单；

s2：制造方根据订单信息选择相应成分的中药辅料，在第一摄像头的监控下验货和拆封，然后根据中药加工流程按配方将物料投入到粉碎装置中粉碎或熬汤装置中熬成汤汁；

s3：粉碎装置粉碎后的营养粉料或熬汤装置熬出的营养汤汁流入到混合装置内，同时向混合装置内加入主食料和水，将主食料与营养粉料或营养汤汁混合均匀得到半成品a；

s4：将半成品a加入到成型装置内挤出成型制得半成品b；

s5：半成品b落入到干燥装置内干燥得到成品；

s6：将干燥后的成品装入包装盒内，然后通过输送机输送至包装封口机工位，在第二摄像头的监控下使用包装封口机对包装盒进行封口；

s7：输送机将封口后的包装盒产品输送至防伪码打印工位，再在第二摄像头的监控下使用防伪码打印机在封口好的包装盒上打印防伪码，并在防伪码的表面涂覆覆盖层，从而在制定者全监控下全自动工序中完成中药营养食品的生产，制得订单所需的盒装药用食品。

进一步的，第一摄像头和第二摄像头均将拍摄到的信息通过前端控制器传输至管理平台，管理平台将该信息发送至制造方终端和客户终端。

本发明的有益效果为：

本发明实施方式提供的基于物联网展示过程的药用食品自动化加工装置，其加料时能够实现让客户远程验货，加工过程为全自动化完成，最后能够根据客户的设定在包装上打印防伪码，确保了中药入药、加工成品及其防伪码之间形成唯一的对应关系，确保了加工出来的产品就是客户定制的产品，客户可以根据防伪码判断产品的真伪，从而使得客户更放心。

该加工方法为全自动加工，加料时可以让客户远程验货，包装完成后可以将客户设定的防伪码打印在包装盒上，用自动化机器和原材料监控与封装打码的监控与自主设定，形成所见定制加工产品与封装产品密码间的对应关系，以供客户辨别真伪。客户收货时按其自定义密码验货确认，密码正确即收货物品就是其验证过中药配方成分、自动加工完成、其监控下封装打码的产品，解决了中药入药后难以分辨的信任问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施方式，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施方式提供的基于物联网展示过程的药用食品自动化加工装置的结构示意图；

图2为本发明实施方式提供的基于物联网展示过程的药用食品自动化加工装置的电路原理连接框图；

图3为粉碎装置的结构示意图；

图4为熬汤装置的结构示意图；

图5为混合装置的结构示意图；

图6为成型装置的结构示意图；

图7为干燥装置的结构示意图；

图中：11-机架；12-粉碎装置；121-粉碎壳体；122-磨盘；123-粉碎电机；13-熬汤装置；131-熬汤锅；132-熬汤加热器；133-翻转电机；134-过滤网板；14-混合装置；140-喷头；141-混合罐；142-搅拌器；143-混合电机；144-第一进料口；145-第二进料口；146-进汤口；147-第一电控抽查式阀门；148-落料管；149-蒸汽排出孔；15-成型装置；151-成型罐；152-挤压板；153-气缸；154-成型孔；155-第二电控抽查式阀门；156-水分蒸发加热器；16-干燥装置；161-主动辊；162-从动辊；163-输送带；164-回转电机；165-承接框；166-干燥箱；17-包装封口机；18-防伪码打印机；19-输送机；20-第一摄像头；21-第二摄像头；22-管理平台；23-制造方终端；24-客户终端；25-前端控制器。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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。

实施例1

参考图1和2所示，本发明实施例一提供了一种基于物联网展示过程的药用食品自动化加工装置，包括机架11、中药辅料加工装置、成品加工装置、包装封口机17、防伪码打印机18、管理平台22、前端控制器25、制造方终端23和客户终端24。

机架11可以为框架结构，也可以为箱体结构，机架11起到支撑其他部件的作用。

中药辅料加工装置包括粉碎装置12和熬汤装置13，粉碎装置12和熬汤装置13相邻设置于机架11的上端，粉碎装置12用于对物料进行粉碎，熬汤装置13用于将物料熬煮成汤汁。

参考图3所示，粉碎装置12包括粉碎壳体121、磨盘122和粉碎电机123，粉碎壳体121固定在机架11上，粉碎壳体121的顶部设有加料口，从加料口可以向粉碎壳体121内添加中药材，粉碎壳体121的底部设有出料口，磨盘122通过转轴可转动的支撑于粉碎壳体121内部，粉碎电机123设置于粉碎壳体121的外部，粉碎电机123的输出轴与支撑磨盘122的转轴的一端通过联轴器连接，这样，粉碎电机123就能够带动磨盘122旋转，从而对粉碎壳体121内的中药材进行粉碎，粉碎后的中药材粉末从粉碎壳体121的出料口流出。

参考图4所示，熬汤装置13包括熬汤锅131、熬汤加热器132和翻转电机133，熬汤锅131的上端为敞开端，熬汤锅131的外壁通过转轴可转动的支撑于机架11上，熬汤加热器132设置于熬汤锅131的外部或内部，熬汤锅131的底部还设有出汤口，出汤口处设有电磁阀，熬汤锅131的内部还设有过滤网板134，翻转电机133置于机架11上，翻转电机133的输出轴与熬汤锅131的转轴通过联轴器连接，机架11上还设有水管，水管的一端与洁净水源连通，水管的另一端延伸至熬汤锅131的正上方，水管通过电子阀控制通断，通过水管可以向熬汤锅131内加入水，从熬汤锅131上端的开口可以向熬汤锅131内加入中药材，启动熬汤加热器132对熬汤锅131内的中药材进行熬煮，熬煮一定时间后，汤汁可以从熬汤锅131底部的出汤口排出，然后翻转电机133驱动熬汤锅131旋转，从而将熬汤锅131内的药渣倒出，机架11上可以设有导流板，药渣能够沿着导流板流下，然后被收集起来。

机架11的上端设有第一摄像头20，第一摄像头20能够监控到粉碎装置12和熬汤装置13的加料口区域范围。

成品加工装置包括混合装置14、成型装置15和干燥装置16。

混合装置14设置于机架11上且位于粉碎装置12和熬汤装置13的下方。参考图5所示，混合装置14包括混合罐141、搅拌器142和混合电机143，混合罐141固定在机架11上，搅拌器142转动支撑于混合罐141的内部，混合电机143设置于混合罐141的顶部，混合电机143的输出轴与搅拌器142的一端连接，这样，混合电机143就能够驱动搅拌器142旋转，混合罐141的顶部还设有喷头140，喷头140与洁净水源通过管道连通，通过喷头140能够对混合罐141内添加水或对混合罐141的内部进行冲洗。混合罐141的上端设有第一进料口144、第二进料口145和进汤口146，混合罐141的下端出料口，混合罐141的出料口处设有第一电控抽查式阀门147，第一电控抽查式阀门147包括第一电机、第一阀门和第一螺杆，第一阀门设置在混合罐141的出料端且与混合罐141滑动配合，第一电机设置在机架11上，第一螺杆的一端与第一电机的输出轴通过联轴器连接，第一阀门的一端设有第一螺母，第一螺杆穿过第一螺母，这样，第一电机就能够驱动第一阀门打开或关闭混合罐141的出料口，粉碎壳体121的出料口与混合罐141的第一进料口144通过管道连通，熬汤锅131的出汤口与混合罐141的进汤口146通过导流管连通，导流管的上端设有漏斗，漏斗与熬汤锅131的出汤口相对应。粉碎装置12粉碎的中药粉或者熬汤装置13熬出的汤汁就能够流入到混合罐141内，然后同时从第二进料口145加入主食料，通过喷头140向混合罐141内添加水，主食料与中药粉或者中药汤汁在混合罐141内被混合均匀，控制水的添加量，保证混合后的物料具有较好的流动性。

成型装置15设置于机架11上且位于混合装置14的下方。参考图6所示，成型装置15包括成型罐151、挤压板152和气缸153，成型罐151固定在机架11上，成型罐151的上端设有进料口，挤压板152活动设置于成型罐151内，气缸153设置于成型罐151的顶部，气缸153通过气管与空气发生器连通，气缸153的活塞杆伸入成型罐151内且与挤压板152连接，成型罐151的底部设有成型孔154，成型孔154处设有第二电控抽查式阀门155，第二电控抽查式阀门155包括第二电机、第二阀门和第二螺杆，第二阀门设置在成型罐151的成型孔154处且与成型罐151滑动配合，第二电机设置在机架11上，第二螺杆的一端与第二电机的输出轴通过联轴器连接，第二阀门的一端设有第二螺母，第二螺杆穿过第二螺母，这样，第二电机就能够驱动第二阀门打开或关闭成型罐151的成型孔154，成型罐151的外壁上设有水分蒸发加热器156。成型罐151的进料口与混合罐141的出料口通过落料管148连通，落料管148上设有蒸汽排出孔149，这样，第一电控抽查式阀门147打开时，混合罐141内的物料就能够流入成型罐151内，然后水分蒸发加热器156对成型罐151内部的物料进行加热，使得物料中的水分蒸发，水分从落料管148上的蒸汽排出孔149排出，从而制得具有一定粘稠度的物料，然后打开第二电控抽查式阀门155，并启动气缸153，气缸153驱动挤压板152挤压，从而将物料从成型孔154挤出。

干燥装置16设置于机架11上且位于成型装置15的下方。参考图7所示，干燥装置16包括主动辊161、从动辊162、输送带163和回转电机164，主动辊161可转动的支撑于机架11上，从动辊162可转动的支撑于机架11上且与主动辊161平行间隔分布，主动辊161与从动辊162之间通过输送带163传动连接，回转电机164设置于机架11上，回转电机164的输出轴与主动辊161的一端连接，输送带163上设有多个承接框165，承接框165沿输送带163的回转方向间隔分布，主动辊161与从动辊162之间还设有干燥箱166，干燥箱166可以采用电热丝干燥箱166或者热风干燥箱166等，输送带163的上层穿过所述干燥箱166。从成型装置15的成型孔154落下的成品会落入到输送带163上的承接框165内，输送带163带动承接框165回转且经过干燥箱166，从而实现对承接框165内的产品干燥。

干燥装置16的一端为出料端，干燥装置16的的出料端有输送机19，输送机19采用现有技术，比如可以采用皮带输送机19，输送机19的进料端位于干燥装置16的出料端下方，输送机19上用于放置包装盒，干燥装置16的输送带163上的承接框165在回转到出料端时发生倾斜翻转，从而将承接框165内的产品倒出，然后落入到输送机19上的包装盒内，输送机19带动装有产品的包装盒向下一工序输送。

包装封口机17采用现有技术，比如可以采用广州行远包装机械有限公司的gt640气调保鲜包装机，包装封口机17设置于输送机19的输送线路上，当输送机19将装有产品的包装盒输送到包装封口机17工位时，包装封口机17对装有食品的包装盒进行封装，封装好的产品输送到下一工序。

防伪码打印机18采用现有技术，比如可以采用博瑞林brl100系列喷码机，防伪码打印机18设置于输送机19的输送线路上且位于包装封口机17的后侧，当输送机19将封装好的产品输送到打码工位时，防伪码打印机18在封装好的包装盒上打印防伪码，并涂覆覆盖层将防伪码盖住。

包装封口机17与防伪码打印机18之间设有第二摄像头21，这样，第二摄像头21就能够对包装和打码工位进行监控。

通过前端控制器25用于控制各设备之间的协调工作，以完成自动化流水线生产；管理平台22用于存储信息和发送；制造方终端23可以为电脑、手机等设备，制造方终端23用于供制造方查看信息和发出指令操作；客户终端24可以为电脑、手机等设备，客户终端24用于客户查看信息和发出指令操作。

粉碎装置12、熬汤装置13、混合装置14、成型装置15、干燥装置16、输送机19、包装封口机17、防伪码打印机18、第一摄像头20和第二摄像头21均与前端控制器25通过线缆连接，前端控制器25、制造方终端23和客户终端24与管理平台22通信连接。这样，制造方通过制造方终端23就能够控制各设备运转，客户通过客户终端24就能够监控到所定制食品的生产过程，从而让客户更放心。

需要说明的是，本实施例中，前端控制器25的处理器采用raspberrypi电脑板，中文译名“树莓派”，它是一款基于arm的微型电脑主板，以sd/microsd卡为内存硬盘，可以安装linux操作系统，本产品采用python语言进行编程，对各种装置、终端和摄像头进行控制，并将数据传至管理平台22。

管理平台22实现收集远端模块的前端控制器25采集的各类数据的存储、分析和展示，可以让制造方终端23和客户终端24接入进行管理。

实施例2

本发明实施例二提供了一种基于物联网展示过程的药用食品自动化加工方法，该加工方法采用实施例一中的加工装置。

该加工方法包括以下步骤：

s1：客户通过客户终端24选定制造方公布的中药配方，然后下单定制药用营养食品，制造方通过制造方终端23接收到药用营养食品加工订单；

s2：制造方根据订单信息选择相应成分的中药辅料，在第一摄像头20的监控下验货和拆封，然后根据中药加工流程按配方将物料投入到粉碎装置12中粉碎或熬汤装置13中熬成汤汁；

该步骤中，第一摄像头20能够将所要加工的中药材信息拍摄并通过管理平台22发送至客户终端24，从而让客户知晓所加中药材的信息。

粉碎装置12粉碎的物料细度小于0.1mm。熬汤装置13中药品重量与向熬汤装置13中添加的水的重量比为1：10左右，熬制时间为20分钟左右，然后冷却5分钟左右。

s3：粉碎装置12粉碎后的营养粉料或熬汤装置13熬出的营养汤汁流入到混合装置14内，同时向混合装置14内加入主食料和水，将主食料与营养粉料或营养汤汁混合均匀得到半成品a；

本步骤中，加水的重量为主食料重量的1-1.5倍，搅拌5分钟左右。

s4：将半成品a加入到成型装置15内挤出成型制得半成品b；

半成品a流入成型装置15内先沉淀10分钟左右，然后使用水分蒸发加热器156加热10-15分钟，将半成品a中的水分蒸发掉80-90％左右，然后挤出成型。

s5：半成品b落入到干燥装置16内干燥得到成品；

本步骤中烘干10-15分钟左右，将半成品b中的水分蒸发掉80-90％左右。

s6：将干燥后的成品装入包装盒内，然后通过输送机19输送至包装封口机工位，在第二摄像头21的监控下使用包装封口机17对包装盒进行封口；

s7：输送机19将封口后的包装盒产品输送至防伪码打印工位，再在第二摄像头21的监控下使用防伪码打印机18在封口好的包装盒上打印防伪码，并在防伪码的表面涂覆覆盖层，从而在制定者全监控下全自动工序中完成中药营养食品的生产，制得订单所需的盒装药用食品；

该步骤中，客户可以通过客户终端24设定自己想要的防伪码，然后通过管理平台22和前端控制器25将信息传递给防伪码打印机18，从而在包装盒上打印上客户自己设定的防伪码。

该步骤中，第二摄像头21能够将包装过程和打码过程拍摄并通过前端控制器25传至管理平台22，管理平台22再将信息发送至客户终端24，从而让客户知晓。

本产品是基于药用配方和客户需求的定制产品，可以按照客户喜好和根据中药成分特性，适当调整各步骤中的加工时间，满足客户的差异化需求和不同软硬的口感需求。

该加工方法为全自动加工，加料时可以让客户远程验货，包装完成后可以将客户设定的防伪码打印在包装盒上，用自动化机器和原材料监控与封装打码的监控与自主设定，形成所见定制加工产品与封装产品密码间的对应关系，以供客户辨别真伪。客户收货时按其自定义密码验货确认，密码正确即收货物品就是其验证过中药配方成分、自动加工完成、其监控下封装打码的产品，解决了中药入药后难以分辨的信任问题，从而使得客户更放心。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。