李杰

摘要：近年來，隨著干果行業(yè)的商業(yè)化發(fā)展推進，炒貨機在全國范圍內(nèi)應用的越來越廣泛。在這一過程中，便攜簡易式智能炒貨機的應用越來越廣泛，該機器具有高自動化、集下料出料為一體、采用自動化技術(shù)可以大大提高炒貨的加工效率。智能溫控技術(shù)的應用也大大提高了炒貨的良品率，更適用于多種炒貨的加工。本文簡單介紹一種智能炒貨機的設(shè)計特點和優(yōu)勢，在分析炒貨機設(shè)計技術(shù)的基礎(chǔ)上，詳細論述了炒貨機的設(shè)計內(nèi)容，供大家借鑒參考。

關(guān)鍵詞：炒貨機;自動化;設(shè)計

0 ?引言

近年在我國炒貨行業(yè)發(fā)展的過程當中，炒貨設(shè)備的自動化、標準化生產(chǎn)和智能溫控系統(tǒng)應用得到了顯著提升，為提高炒貨行業(yè)的生產(chǎn)效率，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益打下了非常良好的基礎(chǔ)。為了要充分發(fā)揮炒貨機自動化設(shè)備的功能，我們逐漸認識到智能溫控技術(shù)的重要性。這里主要是因為智能溫控技術(shù)能夠提高生產(chǎn)效率、提高干果良品率、同時也大大減少了人工成本，利用智能溫控系統(tǒng)對炒貨溫度進行調(diào)節(jié)和控制，從根本上提高了我們的炒貨機設(shè)備的水平。在這種條件下，加強炒貨機的自動化和智能溫控技術(shù)具有重要意義。

1 ?智能炒貨機簡介

近年來，先進技術(shù)的快速發(fā)展為各行各業(yè)技術(shù)的產(chǎn)生和改進奠定了優(yōu)良的基礎(chǔ)。在這個背景下，現(xiàn)有的炒貨機器僅僅有簡單翻炒功能，我們的智能炒貨機在炒貨中實現(xiàn)了自動控制等多種功能。應用了新型技術(shù)之后，炒貨機具有操作方便、體積小、智能化、高自動化、節(jié)能環(huán)保、省時省力等優(yōu)點。該智能炒貨機由進貨機構(gòu)、炒貨機構(gòu)、出貨機構(gòu)、智能溫控箱這四個主要結(jié)構(gòu)組成。智能炒貨機由兩大核心部分組成，運動供給系統(tǒng)和運動傳輸系統(tǒng)。運動供給系統(tǒng)由一個多頻電動機架構(gòu)而成，并且運動傳遞是經(jīng)過帶輪、皮帶和電動機來傳動且?guī)в羞^載保護作用。

智能炒貨機的炒貨系統(tǒng)：由翻炒葉片、加熱系統(tǒng)、智能控制箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計;出貨系統(tǒng)：出貨閥門控制箱、風扇的結(jié)構(gòu)設(shè)計。該智能炒貨機具有簡單便捷易操作的特點，新手只需簡單翻閱說明書就能夠使用此智能炒貨機。炒貨機的調(diào)試工作需要按照商品使用說明書步驟完成，只有這樣才能更方便的使用。正因為這樣，多功能炒貨機在使用過程中，也呈現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性，其故障率相對較低，由于該炒貨機使用了模塊化組裝，維修也簡單快捷。

在新型應用技術(shù)的大環(huán)境下，智能炒貨機的可靠性和穩(wěn)定性將極大改善，使得傳統(tǒng)炒貨機的缺點得到改善，將顯著降低炒貨機設(shè)備的能源消耗標準，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本。炒貨機的自動化提高了生產(chǎn)效率，打下了良好的基礎(chǔ)。

2 ?炒貨機設(shè)計的技術(shù)特點與類型

2.1 操作簡單

炒貨機在炒貨的過程當中，使用方法簡單、直觀。這樣一來，在炒貨機的實際商用過程中，工作人員不需要耗費大量的時間去熟悉和掌握炒貨的火候，只要通過簡單的調(diào)節(jié)就能炒出外觀美觀、干凈衛(wèi)生且口感極佳的干果。這樣一來，整個炒貨的過程得到簡化，工作效率得到顯著提高。

2.2 多種功能

由于自動化的設(shè)計在干果的炒制過程中，工作人員可以用先前設(shè)定的多重程序為基礎(chǔ)，來炒制各種炒制品。如：瓜子、栗子、花生、開心果、核桃等炒制品，以及其他需要炒制的原材料。

2.3 炒制均勻

以往使用的舊式炒貨機不好控制火候，很容易炒制不均勻，但是智能炒貨機的使用是完全不同的，它具有很好的穩(wěn)定性，熱力均勻，加熱絲功率高，炒制迅速。原因是智能炒貨機很好的集成了加熱溫控技術(shù)，因此其炒制火候非常好。

2.4 PLC技術(shù)的應用

該炒貨機系統(tǒng)采用了西門子s7-200的CPU224CN、EM231模擬輸入模塊、以及200/220V繼電器、開關(guān)、電阻、以及溫度傳感器來實現(xiàn)對炒貨機的控制。PLC技術(shù)可以對炒貨機實行智能溫控、自動運行和手動操作控制。將PLC技術(shù)應用到炒貨機當中，大大的改進了炒貨機的自動化技術(shù)程度，使其操作更加簡易、快捷、控制精度高，能夠滿足更多更復雜的炒制工藝要求，為顧客提供更好的炒制品。

3 ?技術(shù)路線

3.1 控制流程

改進市面現(xiàn)在擁有的炒貨機缺點，智能炒貨機實現(xiàn)了自動控制，智能自動炒貨。在智能控制箱上設(shè)定好炒制品需要的溫度及翻炒葉片的轉(zhuǎn)速，還有篩選風扇的轉(zhuǎn)速。從進料口加入炒沙預熱。預熱完成后，加入炒制品及其佐料，啟動程序，開始自動炒制，炒制時間到，炒制結(jié)束。（圖2）

3.2 炒貨機工作原理

電動機帶動帶輪傳動，通過帶傳動、電加熱、風力篩選以及PLC技術(shù)的智能溫控，來實現(xiàn)炒制品的加熱、分揀。

3.2.1 下料模塊工作原理

下料口加入炒制品，通過PLC控制器控制其下料，需要下料時，PLC控制器控制其電磁繼電器動作，炒制品及配料在重力作用下落入炒制圓筒進行炒制。

3.2.2 炒制模塊工作原理

在炒制的過程當中，炒制圓筒滾動中翻炒葉片帶著炒制品和炒沙轉(zhuǎn)動，炒制品被均勻加熱，比翻炒加熱更均勻。

3.2.3 炒出模塊工作原理

翻炒葉片自動反轉(zhuǎn)，出料口控制閥自動開啟，炒制品從出料口落下，預先調(diào)好轉(zhuǎn)速的篩選風扇在出料口控制器啟動前運作，將落下的炒制品吹入下方的盛載小車上，質(zhì)量越重就會落在前面，越輕就會越靠后，篩選漏板將調(diào)料炒沙等雜質(zhì)篩選出來，最終實現(xiàn)自動化炒貨及分類。

3.2.4 炒貨機溫控模塊原理

在炒貨機溫控模塊系統(tǒng)的應用過程中，表現(xiàn)出了高效率、低成本的特點。炒貨機使用電加熱方式，綠色環(huán)保無污染，加熱速度快，溫度控制準，使用電阻、繼電器、加熱塊。為節(jié)省生產(chǎn)成本提高效益，繼電器采用國產(chǎn)BJXMD-350A，該固態(tài)繼電器具有壽命高、低功率、高靈敏度、兼容性好等特點，還具有耐高溫震動等功能、加熱塊采用韓國進口電熱絲，特點：加熱快、加熱功率穩(wěn)定具有過熱保護作用。

3.3 翻炒葉片、篩選漏板、風扇及電動機的選用

①炒貨機的翻炒葉片設(shè)計。8個翻炒葉片均勻?qū)ΨQ的安裝在主動軸上面，每個葉片都有與主葉片不同方向的翻炒葉片，提高翻炒效率，受熱均勻。②由于炒貨中的調(diào)料和雜質(zhì)會影響炒貨的觀感和品質(zhì)。所以需要篩選漏板和風扇的協(xié)同作用去除雜質(zhì)，高效實用，把炒制品精細分類，快速降溫，提高炒貨品質(zhì)。③該炒貨機為商用提供額定電壓為220V的交流電機，電動機功率150W，動力輸出通過電動機帶輪經(jīng)帶傳動（過載保護）使其翻炒葉片主軸轉(zhuǎn)動。

4 ?結(jié)語

本文詳細介紹了一種智能炒貨機的設(shè)計思維、方法以及技術(shù)路線各項功能工作原理。在原有的炒貨機基礎(chǔ)上進行缺點優(yōu)化，使其符合智能的特點，使其在行業(yè)競爭中存在明顯優(yōu)勢。

參考文獻：

[1]濮良貴.機械設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，2014.

[2]機械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊（新版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2015.

[3]陳秀寧.機械設(shè)計課程設(shè)計[M].浙江：浙江大學出版社，2016.

[4]楊志成，張利霞，谷春秀，張景勝.金剛砂自動分離炒貨機的設(shè)計與研制[J].食品與機械，2016（07）.

[5]劉永波，柳明麗，王元美，宗榜，邊澤山.基于PLC控制的自動炒貨機設(shè)計[J].遼寧科技學院學報，2017（05）.

[6]常輝.西門子S7-200PLC入門與應用實例[M].北京：中國電力出版社，2009.

[7]西門子（中國）有限公司.深入淺出西門子人機界面[M].北京：北京航空航天大學出版社，2009.