专利名称：制造立体造型冰淇淋的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及食品或食料的处理，是一种专用于连续生产冰淇淋的设备装置。
目前市场上现有的冰淇淋食品通常只有平面造型，缺乏活泼生动的立体感，即使有一些立体造型冰淇淋，也通常是靠手工操作，形成不了大批量生产。
本实用新型的目的是提供一种能连续自动进行冰淇淋食品立体造型加工，可得到外形各异的立体造型产品的制造立体造型冰淇淋的装置。
本实用新型的技术解决方案是一种制造立体造型冰淇淋的装置，在一个机台平面上装有分立的造型机构和一组阀门控制机构，造型机构和阀门控制机构之间连有供料软管，造型机构分为预造型机构和修饰造型机构，在两个造型机构之间连有输送带；在机台内装有控制造型机构和阀门控制机构的“机械－电气－气动”联动控制机构。
本实用新型中的预造型机构中有一个支架，支架上装有轴向驱动机构，轴向驱动机构与一个注料头连接，注料头后端与一个周向驱动机构相连，注料头中具有料腔，料腔经软管与装在机台上阀门控制机构相连，料腔下端为可更换的料嘴。当然，预造型机构也可采用其他合适形式的结构。
本实用新型中预造型机构中的周向驱动机构包括一个与装在注料头后端的长齿轮啮合的齿条，齿条一端与一个受控动力机构相连。受控动力机构可以是气缸，也可以是其他合适的受控动力机构。当然，也可以采用其他合适结构的周向驱动机构。
本实用新型中的修饰造型机构包括一个支架，支架上装有轴向驱动机构，在轴向驱动机构的滑块上装有由直流电机、电磁刹闸、摆杆等构成的摆动机构，在摆杆的下端装有注料头、可更换的料嘴和供定位、检测使用的电眼，注料头用软管与阀门控制机构相连。当然，摆动驱动机构亦可用其他合适的驱动机构来代替。直流电机也可用其他类型的电机代替。
本实用新型中的轴向驱动机构的动力是行走速度可调的气缸，气缸受换向阀控制，气缸的气路中装有数个可供选择的节流阀，选择节流阀的换向阀和气缸的换向阀受“机械－电气－气动”联动控制机构控制。当然，也可采用其他合适的轴向驱动机构。
本实用新型中料嘴用快速接头与注料头连接，以方便更换不同结构、形状的料嘴。
本实用新型中的阀门控制机构包括一个支架，支架上装有阀体，阀体包括固定在支架上阀壳、可在阀壳内转动的大小阀芯、阀壳外的接收冰淇淋用的中心料管、阀壳外的输出冰淇淋用的旁料管和小阀芯伸出轴端的把手，大阀芯的下端伸出轴上装有摇臂，摇臂又与铰装在支架上的驱动装置相连，旁料管用软管与注料头相连。大阀芯控制通断，小阀芯控制流量。阀门驱动机构由气缸、摇杆组成，当然也可采用其他合适的驱动机构，阀门也可采用其他合适的结构形式。
本实用新型中的“机械－电气－气动”联动控制机构包括一块凸轮配序板，配序板上装有直流电机，通过联轴节驱动凸轮轴，凸轮轴上装有控制对应的行程开关的凸轮群组，受凸轮群组控制的行程开关又分别控制对应的电磁气动换向阀和继电器，电磁气动换向阀分别控制对应的气动执行机构，继电器则分别控制凸轮配序机构的直流电机和修饰造型机构的直流电机、电磁刹闸等电气装置。当然，各行程开关可用其他合适装置如气阀来代替，凸轮群组配序板也可采用其他合适的配序形式来代替。
本实用新型的优点是体积小、制造容易、成本低、使用方便，可进行大批量连续生产，生产出的冰淇淋产品外观形状具有艺术造型感和象形造型感，实现了冰淇淋批量连续生产的产品从平面到立体的转变。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
图1为本实用新型的一种制造立体造型冰淇淋的装置的结构示意图。
图2为本实用新型中所采用的一种凸轮配序机构结构图。
图3为本实用新型中所采用的一种电气控制原理图。
图4为本实用新型中所采用的一种气动控制原理图。
图5为本实用新型中所采用的一种预造型机构结构图。
图6为本实用新型中所采用的一种预造型机构的机构简图。
图7为本实用新型中所采用的一种修饰造型机构结构图。
图8为图7的A－A向剖视图。
图9为本实用新型中所采用的一种修饰造型机构的机构简图。
图10为本实用新型中所采用的一种阀门控制机构结构图。
图11为本实用新型中所采用的一种预造型料嘴结构图。
图12为本实用新型中所采用的一种修饰造型料嘴结构图。
图1描述了本实用新型的一个实施例。在机台5上装有回转输送带36，按工作次序依次沿输送带在机台平面上装有通用放杯机构37，预造型机构2、修饰造型机构3、通用放盖机构38和出杯机构(被放杯机构37遮挡，故图中未标出)。机台上还装有一组阀门控制机构4，该机构接收送来的冰淇淋料并通过供料软管将之分配到预造型机构，同时还接收送来的果酱料或奶油料并通过供料软管将之分配到修饰造型机构。在机台5的机身内装有“机械－电气－气动”联动控制机构来控制各机构的动作，其控制操作部分装在机台上的控制箱39内以便于操作使用，其凸轮配序机构1装在机台5内。
图2描述了本实用新型的配序机构。电机2D通过联轴节9带动凸轮群组8转动，开关K1～K11在凸轮的控制下通断，凸轮轴安装在支承板上，支承板和电机6又安装在板7上，这样通过拆卸联轴节9和支承板可将凸轮群组整体更换。
图3描述了本实用新型的电气控制部分。行程开关K1～K4、K5－1、K6～K11控制一组电磁气动换向阀V1～V11的切换。K5－1还控制修饰造型机构中电机1D的进位运转，K5－2为装在与K5－1相对应另一侧适当位置的行程开关，它控制电机1D的退位运转。F为光电转换，它受装在修饰造型头上的一对电眼控制，用来对修饰造型头定位和检测有无被修饰加工的对象存在，并控制与修饰造型机构相配的阀门控制机构驱动气缸V6、V7。1D为修饰造型头的驱动电机，2D为配序凸轮群组驱动电机。V为调压器，可调整2D的转速，以控制整个装置工作的快慢。D为刹车电磁铁，当1D工作时，D通电使刹闸松开，当1D工作时，D亦失电刹车，从而使修饰造型头能准确定位锁位，图3中只标出了由1J、2J、F、1D、D组成一组回路，可按实际需要配置多组这样的回路，以满足复杂修饰造型要求。
图4描述了本实用新型的气动控制部分。换向阀V1～V7用来控制气缸P1～P7的换向，换向阀V8、V9，节流阀L1、L2换向阀与V10、V11、节流阀L3、L4则组成两组可选择速度控制回路，分别控制气缸P1和P5的行走速度。图中P1为预造型机构的轴向驱动气缸，P2为该机械的周向驱动气缸，P3、P4为与该机构相配的阀门控制机构驱动气缸；P5为修饰造型机构的轴向驱动气缸，P6、P7为与该机构相配的阀门控制机构驱动气缸。
图5描述了本实用新型的预造型机构，图6为该机构的机构运动简图。装在支架12上的气缸P1带动滑块13在导杆14上轴向作上下往复运动，装在滑块13一端的注料头15也随之作上下往复运动；周向驱动机构的气缸P2带动齿条16作往复运动，通过安装在注料头15后端的长齿轮17带动注料头15作周向往复转动。从阀门控制机构来的冰淇淋料从软管10、11进入注料头15中，从料嘴18注出到位于下方输送带上的一杯状容器，利用对轴向、周向运动速度的控制、更换不同结构和形状的料嘴以及与预造型机构相配的阀门控制机构的通断控制，可得到不同的冰淇淋立体造型基形。
图7描述了本实用新型的修饰造型机构，图8为该机构的A－A向剖视图，图9为该机构的机构运动简图。装在支架21上的气缸P5推动滑板22沿轴23作上下运动，装在滑板22上的直流电机1D驱动蜗杆、蜗轮25，使摆杆26作摆动，料嘴20便接近或离开需修饰造型的部位。电磁刹闸D保证摆杆的定位和锁位。在料嘴20的前部装有一对供定位和推测用的电眼27。当料嘴20被定位并确定被修饰造型的基体在输送带上到位以后，从阀门控制机构送来的物料(果酱，奶油或是其他膏状食品)，经软管19进入注料头40，经料嘴20在预造型后的基体表面上注料造型，更换不同结构、形状的料嘴可获得不同的花型和形状。
图10描述了本实用新型的阀门控制机构。在支架41上装有阀体，阀体上的中心料管28接收进料，经大阀芯29上的料口A和阀壳34上的料口B，通过小阀芯30从旁料管31进入软管，软管与造型机构注料头上的进料管相连。大阀芯29的伸出轴端装有摇臂32，气缸P3或P4、P6、P7推动摇臂32使大阀芯29转动，料口A与料口B则随之对齐或错开，从而实现了通断物料的控制目的。小阀芯30的伸出轴端装有把手33，转动把手33可使小阀芯30上的料口C与阀壳34上的料口E错位，改变其相通面积的大小，从而实现流量控制目的，以保证从各个旁料管引送到造型机构的物料能以合适的速度注料造型。阀门控制机构一般装有多个，以满足不同颜色物料的注料造型需要。
下面先以“戴帽人”造型为例来说明本实用新型的工作过程。
其预造型机构的工作过程如下1、行程开关K1被凸轮压合，换向阀V1动作，气缸P1驱动注料头15快速下降到位；2、行程开关K3被凸轮压合，换向阀V3动作，料阀气缸P3前推，料阀打开之后冰淇淋料经注料头15的旁腔开始注料；3、行程开关K1释放，K8压合，换向阀V8动作，由于节流阀L1的作用，轴向驱动气缸P1带动注料头15缓速上升；4、行程开关K9压合，换向阀V9动作，由于节流阀L1、L2的作用，注料头15上升更加缓慢，从而使注出的冰淇淋四周鼓起；5、行程开关k9释放，注料头15上升变快；6、行程开关K3释放，换向阀V3复位，料阀气缸P3后退，料阀关闭，注料头15旁腔注料停；7、与动作6同时，K4被压合，换向阀V4动作，另一料阀气缸P4前推，该料阀打开，另一种颜色的冰淇淋料经注料头15的芯腔开始注料；8、行程开关K4释放，换向阀V4复位，料阀气缸P4后退，料阀关闭，注料头15芯腔注料停止；
9、行程开关K8释放，换向阀V8复位，气缸P1带动注料头15快速上升到位。
经过以上动作1～6便形成了一个蛋形的人头基形，动作7～9在人头基形上加上一顶与人头基形颜色不同的尖顶圆形小帽。
修饰造型机构的工作过程如下1、行程开关K5－1被凸轮压合后，换向阀V5动作，气缸P5驱动注料头40快速下降到位；同时继电器1J通电，电磁刹闸D通电放松，摆杆驱动电机1D驱动注料头40靠近被修饰的产品；2、当无被修饰的产品时光电开关F不动作，电磁换向阀V6、V7不动作，阀门驱动气缸P6、P7不动作，阀门机构不动作，不注料；3、当有被修饰的产品时(1)、光电开关F动作，F2释放断开，1J失电，电磁刹闸失电刹住，1D停；F1吸合导通，行程开关K6、K7压合后，换向阀V6、V7动作，阀门气缸P6、P7前推，将阀门打开后注料造型；(2)、行程开关K6、K7释放，换向阀V6、V7复位，阀门气缸P6、P7后退，阀门关闭，停止注料造型；4、行程开关K5－1释放后，K5－2压合，继电器2J通电，电磁刹闸D通电释放，电机1D反转，摆杆26带动注料头40后退；换向阀V5复位，气缸P5带动注料头上升到最高位；5、K5－2释放，电磁刹闸D失电刹住，电机1D停。
这样在需要修饰造型的部位，便注上了有别于基形颜色的物料，通过配置不同的料嘴形状便形成了眼、鼻、口、耳的造型。
再举一个“圣诞火炬”造型的例子。预造型机构的料嘴如
图11所示。图中的芯腔G用软管与一料阀相连，旁边有4根边料管的旁腔H用软管与另一料阀相连。
预造型机构的工作过程如下1、同“戴帽人”预造型动作1；
2、行程开关K3被凸轮压合，换向阀V3动作，料阀气缸P3前推，料阀打开，注料头芯腔G开始注料；3、同“戴帽人”预造型动作3；4、行程开关K4被压合，换向阀V4动作，料阀气缸P4前推，将另一料阀打开，注料头的旁腔H开始注料造型；5、与动作4的同时，行程开关K2压合，换向阀V2动作，周向驱动气缸P2前推，使注料头转动；行程开关K2复位，换向阀V2复位，气缸P2后退，使注料头又向相反的方向转动，如此反复动作二次；6、同“戴帽人”预造型动作6；7、同“戴帽人”预造型动作8；8、同“戴帽人”预造型动作9；动作3～8完成火炬的火苗部分造型，外观上为一两色相间的尖顶火炬拉花，所以本实用新型单用预造型机构也能完成立体造型。
如
图12所示，该修饰造型机构装有两组摆动机构，摆杆26下端的造型料嘴20装在固定于摆杆26的料嘴架35上，4只料嘴20呈对称分布，每只料嘴用软管与阀门控制机构相连，其工作过程如下1、同“戴帽人”修饰造型动作1；2、同“戴帽人”修饰造型动作2；3、同“戴帽人”修饰造型动作3中的(1)；4、行程开关K5－1释放，换向阀V5复位；行程开关K10、K11压合，换向阀V10、V11动作，由于节流阀L3、L4的作用，气缸P5使注料头缓慢上升；5、行程开关K11释放，换向阀V11复位，由于节流阀L3的作用，气缸P5带动注料头以较快的速度上升；6、同“戴帽人”修饰造型动作3中的(2)；
7、行程开关K5－2压合，继电器2J通电，电磁刹闸D通电释放，电机1D反转，摆杆26带注料头后退；同时，行程开关K10释放，换向阀V10释放，换向阀V10复位，气缸P5带动注料头快速上升。
8、同“戴帽人”修饰造型动作5。
权利要求1.一种制造立体造型冰淇淋的装置，其特征在于在一个机台平面上装有分立的造型机构和一组阀门控制机构，造型机构与阀门控制机构之间连有供料软管；造型机构分为预造型机构和修饰造型机构，在两个造型机构之间连有输送带；在机台内装有控制造型机构和阀门控制机构的“机械-电气-气动”联动控制机构。
2.根据权利要求1所述的制造立体造型冰淇淋的装置，其特征在于预造型机构有一个支架，支架上装有轴向驱动机构，轴向驱动机构与一个注料头连接，注料头后端与一个周向驱动机构相连，注料头中具有料腔，料腔经软管与装在机台上的阀门控制机构相连，料腔下端为可更换的料嘴。
3.根据权利要求2所述的制造立体造型冰淇淋的装置，其特征在于预造型机构中的周向驱动机构包括一个装在注料头后端的与长齿轮啮合的齿条，齿条一端与一个受控的动力机构相连。
4.根据权利要求1所述的制造立体造型冰淇淋的装置，其特征在于修饰造型机构包括一个支架，支架上装有轴向驱动机构，在轴向驱动机构的滑块上装有直流电机、电磁刹闸、传动机构、摆杆构成的摆动机构，在摆杆的下端装有注料头、可更换的料嘴和供定位、检测使用的电眼，注料头与阀门控制机构连有供料软管。
5.根据权利要求2或4所述的制造立体造型冰淇淋的装置，其特征在于轴向驱动机构的动力是行走速度可调的气缸，气缸受换向阀控制，气缸的气路中装有一组可供选择的节流阀，选择节流阀的换向阀和气缸的换向阀受“机械－电气－气动”联动机构控制。
6.根据权利要求2或4所述的制造立体造型冰淇淋的装置，其特征在于料嘴用快速接头与注料头连接。
7.根据权利要求1或2或4所述的制造立体造型冰淇淋的装置，其特征在于阀门控制机构包括一个支架，支架上装有阀体，阀体包括固定在支架上的阀壳、可在阀壳内转动的大小阀芯、阀壳外的接收冰淇淋用的中心料管、阀壳外的输出冰淇淋用的旁料管和小阀芯伸出轴端的把手，大阀芯的下端伸出轴上装有摇臂，摇臂又与铰装在支架上的驱动装置相连，旁料管用软管与注料头相连。
8.根据权利要求1所述的制造立体造型冰淇淋的装置，其特征在于“机械－电气－气动”联动控制机构包括一块凸轮配序板，配序板上装有直流电机，通过联轴节驱动凸轮轴，凸轮轴上装有控制对应的行程开关的凸轮群组，受凸轮群组控制的行程开关又分别控制对应的电磁气动换向阀和继电器，电磁气动换向阀分别控制对应的气动执行机构，继电器则分别控制凸轮配序机构的直流电机和修饰造型机构的直流电机、电磁刹闸。
专利摘要本实用新型公开了一种制造立体造型冰淇淋的装置。特点在一个机台平面上装有分立的造型机构和一组阀门控制机构，造型机构和阀门控制机构之间连有供料软管；造型机构分为预造型机构和修饰造型机构，在两个造型机构之间连有输送带；在机台内装有“机械—电气—气动”联动控制机构。优点可连续生产出立体造型的冰淇淋食品，使冰淇淋产品的外观形状具有艺术造型感和象形造型感，实现了批量连续生产的冰淇淋产品的外观造型从平面到立体的转变。
文档编号A23G9/04GK2180059SQ932016
公开日1994年10月26日 申请日期1993年1月13日 优先权日1993年1月13日
发明者李中朝 申请人:李中朝