Проект ультразвуковой машины для нарезки конфет и тортов

Целью данного проекта является разработка ультразвуковой машины для нарезки различных видов конфет и тортов, способной точно обрабатывать прямоугольные бисквитные торты, прямоугольные вафли, прямоугольные ириски и круглые бисквитные торты. В основе оборудования лежит конструкция непрерывного конвейера для непрерывной транспортировки материала, соединенная с системой управления, позволяющей гибко регулировать параметры, обеспечивая необходимую регулировку размера нарезки, баланс между точностью нарезки и эффективностью производства, а также соответствие требованиям стандартизации и гибкости пищевой промышленности.

Общая архитектура конструкции

Оборудование работает по принципу непрерывного процесса «конвейер-позиционирование-резка-вывод». Основная конструкция состоит из блока непрерывного конвейера, блока ультразвуковой резки, блока позиционирования и направляющих, блока системы управления и блока защиты рамы. Рама изготовлена ​​из нержавеющей стали 304, что обеспечивает структурную стабильность и соответствует стандартам гигиены пищевой промышленности, предотвращая загрязнение материала.

Непрерывный конвейер проходит через все оборудование. Входной и выходной концы расположены горизонтально. На входном конце установлена ​​направляющая пластина для материала, обеспечивающая беспрепятственный доступ прямоугольных и круглых материалов в зону резки; выходной конец оборудован желобом для направляющей готовой продукции, что облегчает сбор нарезанных материалов и их подключение к последующим процессам. Конвейерная лента имеет ширину 600 мм и предназначена для работы с материалами в виде брикетов различных размеров. Скорость конвейерной ленты регулируется с помощью частотного преобразователя в диапазоне от 0,5 до 3 м/мин, что позволяет гибко подбирать скорость в зависимости от требований к точности резки и характеристик материала.

Проектирование основной системы управления

Система управления основана на программируемом логическом контроллере (ПЛК) с сенсорным интерфейсом, обеспечивающем удобную настройку размеров резки и мониторинг состояния оборудования в режиме реального времени, удовлетворяя потребности в адаптации параметров резки для различных типов материалов.

Функция регулировки размеров резки реализуется с помощью двух параметров: во-первых, регулировка бокового расстояния резки, осуществляемая сервомотором для перемещения держателя режущего лезвия вбок. Целевое значение расстояния (диапазон 5-100 мм) вводится на сенсорном экране, и ПЛК управляет сервомотором для точного позиционирования с погрешностью в пределах ±0,5 мм; во-вторых, регулировка продольной длины резки, осуществляемая посредством скоординированного управления скоростью конвейерной ленты и сигналом запуска резки. Установка расстояния транспортировки материала завершает настройку продольного размера, поддерживая произвольную регулировку в диапазоне 50-500 мм. Для круглых бисквитных тортов система имеет встроенный режим круглой резки, позволяющий напрямую вводить параметры диаметра (30-200 мм) для автоматического согласования траектории резки.

Система также оснащена памятью параметров, сохраняющей параметры резки для 10 различных материалов. Эти параметры можно напрямую вызвать при смене типа материала, что исключает необходимость повторной настройки. Она также оборудована модулем сигнализации о неисправностях; в случае смещения материала или неисправности режущего инструмента немедленно срабатывает звуковая и визуальная сигнализация, и машина останавливается, обеспечивая безопасность эксплуатации.

Конструкция ключевых компонентов

1. Ультразвуковой режущий блок

Режущий блок использует высокочастотный ультразвуковой генератор 20 кГц с регулируемой выходной мощностью в диапазоне 500-1500 Вт, адаптирующийся к материалам различной твердости: низкая мощность используется для мягких бисквитов, чтобы предотвратить деформацию материала из-за сжатия; более высокая мощность обеспечивает плавную резку для более твердых ирисок. Режущая головка изготовлена ​​из титанового сплава со специально отполированным лезвием для уменьшения прилипания материала, а охлаждающее устройство предотвращает воздействие высоких температур на качество материала. Держатель режущего лезвия имеет подъемную конструкцию, позволяющую регулировать высоту лезвия в зависимости от толщины материала (5-100 мм) для работы с бисквитами разных размеров.

2. Блок позиционирования и направляющих

Для обеспечения точности резки перед зоной резки установлены два механизма позиционирования: боковое позиционирование использует регулируемые защитные кожухи, расстояние между которыми регулируется вручную в зависимости от ширины материала. С внутренней стороны кожухов прикреплены силиконовые накладки для предотвращения царапин на материале. Продольное позиционирование использует фотоэлектрические датчики для определения положения передней части материала в реальном времени, запуская сигнал резки для обеспечения точных размеров продольной резки. Для круглых материалов добавлен дополнительный центрирующий механизм, использующий симметричные ролики для центрирования круглого изделия, обеспечивая соосность круговой траектории резки.

3. Конвейерная лента сквозного типа

Конвейерная лента изготовлена ​​из пищевого полиуретана с противоскользящей текстурированной поверхностью для предотвращения смещения материала во время транспортировки. Она также износостойка и легко чистится, соответствуя требованиям гигиены пищевой промышленности. Конвейерная лента приводится в движение редукторным двигателем с частотным преобразователем для плавной регулировки скорости. С обеих сторон конвейерной ленты установлены съемные защитные перегородки для облегчения очистки и обслуживания. Высота перегородки регулируется в зависимости от высоты обрабатываемого материала, что предотвращает его падение.

Конструкция, обеспечивающая безопасность и удобство эксплуатации

Оборудование оснащено полностью закрытым защитным кожухом с отверстиями только на входе и выходе, что предотвращает разбрызгивание мусора во время ультразвуковой резки и предотвращает контакт операторов с движущимися частями. Защитный кожух изготовлен из прозрачного акрилового материала для удобного наблюдения за рабочим состоянием. Рабочая зона оборудована кнопкой аварийной остановки и кнопкой запуска/паузы. Процедура управления проста и понятна; опытные операторы могут быстро пройти обучение и приступить к работе.

В нижней части оборудования предусмотрены регулируемые опорные ножки, которые можно регулировать в зависимости от ровности пола цеха для обеспечения стабильной работы. Также предусмотрен проход для очистки, а конвейерная лента может быть быстро разобрана для удобной ежедневной очистки и дезинфекции, что соответствует стандартам гигиены пищевой промышленности.

Преимущества оборудования и сценарии применения

Это оборудование, благодаря регулируемой системе управления и высокоадаптивному режущему блоку, обеспечивает точную нарезку различных видов конфет и тортов. Конструкция конвейерной ленты сквозного типа значительно повышает эффективность производства, что делает его подходящим для серийного производства на малых и средних предприятиях пищевой промышленности. Оборудование отличается компактной общей конструкцией и небольшими габаритами (приблизительно 2,5 м × 1,2 м × 1,8 м), что позволяет гибко интегрировать его в существующие производственные линии. Оно также характеризуется простотой эксплуатации и низкими затратами на техническое обслуживание, эффективно снижая производственные и эксплуатационные расходы предприятий.

В целом, эта ультразвуковая машина для нарезки конфет и тортов, благодаря рациональной конструкции, точной системе управления и высокоадаптивным ключевым компонентам, полностью удовлетворяет потребности в нарезке различных конфет и тортов, включая прямоугольные и круглые формы. Размер нарезки регулируется, а процесс транспортировки является непрерывным, что соответствует требованиям стандартизации и безопасности пищевой промышленности.

О Черсонике

Cheersonic производит ведущее оборудование для порционирования для пекарен, производящих свежие и замороженные десерты. С 1998 года пекари используют машины Cheersonic для нарезки, нарезки и порционирования чизкейков, пирогов, слоеных пирогов, батонов, масла, сыра, пиццы, сэндвичей и многого другого. Cheersonic предлагает решения для ультразвуковой резки, которые одинаково подходят как начинающим пекарням, так и высокопроизводительным коммерческим предприятиям. Небольшие автономные машины могут использоваться в ручных хлебопекарных цехах, а большие встроенные роботизированные решения помогают в высокоскоростном производстве.

Cheersonic предлагает множество моделей ультразвуковой нарезки, как встроенных, так и автономных приложений, со скоростью производства от 80 до 1500 тортов или пирогов в час.

Последние офлайн-новинки Cheersonic включают ультразвуковую резку с разделительными вставками или без них между каждым ломтиком. Это улучшает качество нарезки и значительно улучшает представление продукта покупателю. Кроме того, роботизированный манипулятор повышает скорость, эффективность и точность процесса резки, каждый раз производя профессионально выглядящие продукты.