蛋糕托自動成型生產線的制作方法

本實用新型屬于蛋糕托的生產設備，尤其涉及到蛋糕托自動成型生產線。

背景技術：

蛋糕的制作方法是將調制好的粉料倒入用塑料紙或紙和PET塑料膜復合的蛋糕托紙制成的蛋糕托內，再經烤箱或微波爐加熱制成蛋糕。一般的蛋糕托為上面開口上大下小的圓臺形，圓臺的側面制有波浪形的皺褶如圖1所示。這種蛋糕托的制作方法：將成卷的蛋糕托紙切片成一張張長方形或正方形片狀的蛋糕托紙；將單張的蛋糕托紙用手工疊成幾張至幾十張一摞，每一摞的上面和底面加墊紙，再放到落料模中，沖切成圓形、長方型、正方型或各種異型的紙坯，將紙坯放到成型模中壓制成型幾張至幾十只一摞的蛋糕托。這樣的加工工藝，生產效率低，其中的配色、分張、疊紙、下料、成型都需要人工放料，不但加工效率低，上下層的紙容易出現配色、分張、疊紙錯誤，出現成型后的紙坯口一邊高一邊低，質量不易保證等問題。而且人工放料也很危險，一旦沖壓成型機失步容易傷及工人手指，整個生產過程中需要中間存儲容器，人工拿捏，容易沾染灰塵或細菌，衛生要求較難保證。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種可進行連續自動化生產、效率高、質量保證，生產過程中安全性好的蛋糕托自動成型生產線。

為了達到上述效果，本實用新型的技術方案是：其特征是根據加工工序的先后依次包括有成卷蛋糕托紙的放卷裝置、送紙及疊合裝置、蛋糕托復合成型裝置、廢料牽引裝置，所述的放卷裝置：它包括有側立的機架，機架的側面安裝有多根供固定成卷蛋糕托紙的轉軸和引導蛋糕托紙移動方向的導棍，每根轉軸上固定有主動齒輪，主動齒輪與固定在機架上的被動齒輪嚙合，被動齒輪上安裝有起阻尼作用的磁粉制動器，在轉軸的旁邊設有擺動的張力檢測大齒輪，張力檢測大輪上固定有伸出的浮動張力檢測桿，浮動張力檢測桿擱置在旁邊的成卷蛋糕托紙外徑上，張力檢測大齒輪和張力檢測小齒輪嚙合，在張力檢測小齒輪上安裝有電位器，電位器控制張力控制板的電流輸出，在張力檢測大齒輪上安裝有控制成卷蛋糕托紙最小放卷直徑的預報警和自動停機的霍爾開關裝置和控制磁粉制動器的阻尼力控制裝置。

所述的霍爾檢測開關裝置是在張力檢測大齒輪的輪緣上安裝有磁鐵，磁鐵的位置是在卷筒上的蛋糕托紙將要用完時，霍爾檢測開關所對的位置，隨著蛋糕托自動成型生產線的運行，當成卷蛋糕托紙的直徑逐漸變小，擱置在成卷蛋糕托紙上的浮動張力檢測桿所帶動的張力檢測大齒輪逐漸偏轉，在卷筒上的蛋糕托紙用完時，張力檢測大齒輪上的磁鐵對準霍爾檢測開關，霍爾檢測開關受感應發出蛋糕托自動成型生產線停止運行或報警信號，提示卷筒上的蛋糕托紙用完，需換上新的卷有蛋糕托紙的卷筒。

所述的控制磁粉制動器的阻尼力控制裝置，包括有與張力檢測大齒輪嚙合的張力檢測小齒輪，張力檢測小齒輪輪軸上固定有電位器，隨著蛋糕托自動成型生產線的運行，當成卷蛋糕托紙的直徑逐漸變小，擱置在紙卷上的浮動檢測桿所帶動的張力檢測大齒輪擺動角度逐漸偏轉，帶動安裝有電位器的張力檢測小齒輪偏轉，在電位器的輸出端獲得與張力檢測小齒輪偏轉角相關的電阻值或電壓，該電阻值或電壓通過張力控制板控制磁粉制動器的阻尼力，使得成卷蛋糕托紙的直徑越小阻尼力矩越小，以保持卷筒上蛋糕托紙張力的恒定。

所述的送紙及疊合裝置，包括有底座，在底座的后端安裝有兩個上下設置的被動導輥，被動導輥的前端安裝有兩個為一組，共有兩組壓緊力可調的主動對輥，兩組主動對輥聯動，并由步進電機驅動，對放卷裝置上引導過來的各蛋糕托紙進行牽引及疊合在一起，形成多層的蛋糕托紙，并向前方的蛋糕托復合成型裝置中輸送所設定的長度。

所述的蛋糕托復合成型裝置，包括有壓力機，在壓力機的沖頭和工作臺面之間安裝有上模板、下模板、導柱和導套組成的模架，在模架上安裝有蛋糕托復合成型模具，所述的蛋糕托復合成型模具包括：組合在一起的落料模、一道成型模和二道成型模，所述的落料模是在上模板的下面經上剪口支撐板固定有上剪口固定板，上剪口固定板上固定有上剪口，在下模板上固定有下剪口座，下剪口座上固定有下剪口，在上剪口和下剪口內固定有一道成型模和二道成型模；上剪口和下剪口對送紙及疊合裝置送過來疊合在一起的多層蛋糕托紙進行落料沖裁，在下剪口的外緣安裝有推料板，推料板的下面安裝有推料桿，推料桿的下面與推料板氣缸連接，當推料板氣缸伸出時，實施對經落料后的蛋糕托紙廢料與下剪口的外緣分離，通過落料將多層蛋糕托紙沖切出所需形狀的紙坯；所述的一道成型模是在上模板下面的上剪口孔中依次連接有引芯固定桿、上齒推板、上齒型套和上齒型，所述的上齒型前端為下小上大的圓臺形，圓臺形的側面制有與蛋糕托側面相同的波紋，在上齒推板的上面經上氣缸頂桿與固定在上模板上的上齒型氣缸中的活塞相連，在下剪口的孔中固定有下齒型，所述的下齒型上面部分為下凹的盤形，盤形的底部為通孔，盤形的上表面制有與上齒型相配的波紋，通孔的內壁也制有與蛋糕托側面相同的波紋，并與盤形表面的波紋連通，當活塞下行，上齒型和下齒型閉合對紙坯沖壓成型，制成中間為圓形四周有波紋的敞口盤形體；所述的二道成型模是在引芯固定桿的前端、上齒型的中心安裝有引芯，所述的引芯為圓柱形，圓柱形的側面制有與下齒型中通孔內壁相配的波紋，當壓力機的沖頭下行，上模板與下模板靠近，上模板帶動引芯固定桿，將引芯從上齒型中伸出，推著敞口盤形體的蛋糕托底部進入到下齒型的通孔中，在下齒型的外緣上包裹有加熱圈，對蛋糕托加熱定形，制成桶形的蛋糕托成品，隨著通孔中蛋糕托數量的增加，孔口的蛋糕托從通孔中排出。

所述的模架中安裝有2個或2個以上蛋糕托復合成型模具，在蛋糕托復合成型模具的頂端安裝有上模頂板。

所述的廢料牽引裝置是固定在壓力機機架的后上端，它包括分別安裝在壓力機機架兩側的固定板，兩固定板之間安裝由電機帶動旋轉的收料滾筒，所述的收料滾筒包括有兩端的輪輻，在兩輪輻的四周固定有多根撥條，在壓力機機架內設有將蛋糕托復合成型裝置沖裁下來的蛋糕托廢紙引導到收料滾筒的引導輥。

所述的壓力機為沖床。

在放卷裝置的左側或右側設置送紙及疊合裝置、蛋糕托復合成型裝置、廢料牽引裝置，形成一條蛋糕托自動成型生產線，或在一個機架的前后兩側均設有放卷裝置，并以機架為中心分別向左右兩端設置送紙及疊合裝置、蛋糕托復合成型裝置、廢料牽引裝置，利用一個機架的前后兩側形成左右兩套蛋糕托自動成型生產線。

所述的放卷裝置設置在機架的一側在機架的左側或右側設置送紙及疊合裝置、蛋糕托復合成型裝置、廢料牽引裝置形成一條蛋糕托自動成型生產線，或在一個機架的前后兩側均設有放卷裝置，并以機架為中心分別向左右兩端設置送紙及疊合裝置、蛋糕托復合成型裝置、廢料牽引裝置，利用一個機架的前后兩側形成左右兩套蛋糕托自動成型生產線。

根據上述結構設計的蛋糕托自動成型生產線，整個生產過程從成卷的蛋糕托紙開始到蛋糕托成品的完成，全部在自動成型生產線上完成，而且實現連續的自動控制生產，無需手工操作，生產效率高，產品質量穩定，安全性好，生產的蛋糕托衛生清潔。并且該生產線還可以應用在類似蛋糕托產品的生產，如蛋撻托、薯片碗、紙質杯等。

附圖說明

圖1是蛋糕托的立體圖；

圖2是蛋糕托自動成型生產線主視圖；

圖3是圖2的俯視圖；

圖4是圖2中F區域的局部放大圖；

圖5是卷筒上的蛋糕托紙滿卷時，霍爾檢測開關裝置的工作原理圖；

圖6是卷筒上的蛋糕托紙用完時，霍爾檢測開關裝置的工作原理圖；

圖7是送紙及疊合裝置的立體圖；

圖8是蛋糕托復合成型模具的主視圖；

圖9是蛋糕托復合成型模具的俯視圖；

圖10是蛋糕托復合成型模具的立體圖；

圖11是蛋糕托復合成型模具的剖面圖；

圖12是蛋糕托復合成型模具落料時的狀態圖；

圖13是在多層蛋糕托紙上沖切出圓形的紙坯圖；

圖14是蛋糕托復合成型模具在一道成型時的狀態圖；

圖15是蛋糕托在一道成型后的狀態圖；

圖16是蛋糕托復合成型模具在二道成型時的狀態圖；

圖17是蛋糕托在二道成型后的狀態圖；

圖18是廢料牽引裝置的立體圖；

圖19是機架的前后兩側均設有放卷裝置的立體圖；

圖20是機架的前后兩側形成左右兩套蛋糕托自動成型生產線的主視圖；

圖21是圖20的俯視圖。

圖中：1、放卷裝置；2、送紙及疊合裝置；3、蛋糕托復合成型裝置；4、廢料牽引裝置；5、機架；6、成卷蛋糕托紙；7、轉軸；8、蛋糕托紙；9、導棍；10、壓緊螺母；11、主動齒輪；12、被動齒輪；13、磁粉制動器；14、張力檢測大齒輪；15、浮動張力檢測桿；16、張力檢測小齒輪；17、電位器；18、磁鐵；19、霍爾檢測開關；20、底座；21、被動導輥；22、主動對輥；23、鏈傳動；24、步進電機；25、沖床；26、上模板；27、下模板；28、導柱；29、導套；30、上剪口支撐板；31、上剪口固定板；32、上剪口；33、下剪口座；34、下剪口；35、推料板；36、推料桿；37、推料板氣缸；38、蛋糕托紙廢料；39、引芯固定桿；40、上齒推板；41、上齒型套；42、上齒型；43、上氣缸頂桿；44、上齒型氣缸；45、活塞；46、下齒型；47、通孔；48、引芯；49、加熱圈；50、模架；51、蛋糕托復合成型模具；52、上模頂板；53、沖床機架；54、固定板；55、電機；56、收料滾筒；57、輪輻；58、撥條；59、引導輥。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的描述。

圖2、圖3是蛋糕托自動成型生產線的結構圖。從圖中看出，根據加工工序的先后依次包括有成卷蛋糕托紙的放卷裝置1、送紙及疊合裝置2、蛋糕托復合成型裝置3、廢料牽引裝置4。所述的放卷裝置1：它包括有側立的機架5，機架5的側面通過軸承安裝有20根供固定成卷蛋糕托紙6的轉軸7和引導蛋糕托紙8移動方向的導棍9。成卷蛋糕托紙6套在轉軸7上，轉軸7的尾端制有螺紋，用帶手柄的壓緊螺母10固定。每根轉軸7上固定有主動齒輪11，主動齒輪11與固定在機架5上的被動齒輪12嚙合，被動齒輪12上安裝有起阻尼作用的磁粉制動器13。在轉軸7的旁邊設有擺動的張力檢測大齒輪14，張力檢測大輪14上固定有伸出的浮動張力檢測桿15，浮動張力檢測桿15擱置在旁邊成卷蛋糕托紙6的外徑上，張力檢測大齒輪14和張力檢測小齒輪16嚙合，在張力檢測小齒輪16上安裝有電位器17，電位器17控制張力控制板的電流輸出。在張力檢測大齒輪14上安裝有控制成卷蛋糕托紙6的最小放卷直徑的預報警和自動停機的霍爾開關裝置和控制磁粉制動器13的阻尼力控制裝置如圖4所示。

如圖4所示所述的霍爾檢測開關裝置是在張力檢測大齒輪14的輪緣上安裝有磁鐵18如圖5所示，磁鐵18的位置是在成卷蛋糕托紙6將要用完時，霍爾檢測開關19所對的位置。隨著蛋糕托自動成型生產線的運行，當卷筒上的蛋糕托紙的直徑逐漸變小，擱置在成卷蛋糕托紙6上的浮動張力檢測桿15所帶動的張力檢測大齒輪14逐漸偏轉，在卷筒上的蛋糕托紙用完時，張力檢測大齒輪14上的磁鐵對準霍爾檢測開關19如圖6所示，霍爾檢測開關19受感應發出蛋糕托自動成型生產線停止運行或報警信號，提示卷筒上的蛋糕托紙用完，需換上新的卷有蛋糕托紙的卷筒。

所述的控制磁粉制動器13的阻尼力控制裝置如圖4所示，包括有與張力檢測大齒輪14嚙合的張力檢測小齒輪16，張力檢測小齒輪16的輪軸上固定有電位器17，隨著蛋糕托自動成型生產線的運行，當成卷蛋糕托紙6的直徑逐漸變小，擱置在紙卷上的浮動檢測桿所帶動的張力檢測大齒輪14擺動角度逐漸偏轉，帶動安裝有電位器17的張力檢測小齒輪16偏轉，在電位器17的輸出端獲得與張力檢測小齒輪16偏轉角相關的電阻值或電壓，該電阻值或電壓通過張力控制板控制磁粉制動器13的阻尼力，使得成卷蛋糕托紙6的直徑越小阻尼力矩越小，以保持卷筒上蛋糕托紙8張力的恒定，即送紙及疊合裝置2對蛋糕托紙8牽引阻力的恒定。

所述的送紙及疊合裝置2如圖7所示，包括有底座20，在底座20的后端安裝有兩個上下設置的被動導輥21，被動導輥21的前端安裝有兩個為一組，共有兩組壓緊力可調的主動對輥22，兩組主動對輥22通過鏈傳動23而聯動，并由步進電機24驅動，對放卷裝置1上引導過來的各蛋糕托紙8進行牽引及疊合在一起，形成多層的蛋糕托紙8，并向前方的蛋糕托復合成型裝置3中輸送所設定的長度。

所述的蛋糕托復合成型裝置3，包括有沖床25，在沖床25的沖頭和工作臺面之間安裝有上模板26、下模板27、導柱28和導套29組成的模架50，在模架上安裝有蛋糕托復合成型模具51如圖8、圖9、圖10、圖11所示。所述的蛋糕托復合成型模具51包括：組合在一起的落料模、一道成型模和二道成型模。所述的落料模如圖12所示是在上模板26的下面經上剪口支撐板30固定有上剪口固定板31，上剪口固定板31上固定有上剪口32，在下模板上27固定有下剪口座33，下剪口座33上固定有下剪口34，在上剪口32和下剪口34內固定有一道成型模和二道成型模；上剪口32和下剪口34對送紙及疊合裝置2送過來疊合在一起的多層蛋糕托紙8進行落料沖裁，在下剪口34的外緣安裝有推料板35，推料板35的下面安裝有推料桿36，推料桿36的下面與推料板氣缸37連接，當推料板氣缸37伸出時，實施對經落料后的蛋糕托紙廢料38與下剪口34的外緣分離。通過落料將多層蛋糕托紙8沖切出所需形狀的紙坯如圖13所示。所述的一道成型模如圖14所示是在上模板26下面的上剪口32孔中依次連接有引芯固定桿39、上齒推板40、上齒型套41和上齒型42，所述的上齒型42前端為下小上大的圓臺形，圓臺形的側面制有與蛋糕托側面相同的波紋，在上齒推板40的上面經上氣缸頂桿43與固定在上模板26上的上齒型氣缸44中的活塞45相連，在下剪口34的孔中固定有下齒型46，所述的下齒型46上面部分為下凹的盤形，盤形的底部為通孔47，盤形的上表面制有與上齒型42相配的波紋，通孔47的內壁也制有與蛋糕托側面相同的波紋，并與盤形表面的波紋連通，當活塞45下行時，上齒型42和下齒型46閉合對紙坯沖壓成型，制成中間為圓形四周有波紋的敞口盤形體如圖15所示。所述的二道成型模如圖16所示是在引芯固定桿39的前端、上齒型42的中心安裝有引芯48，所述的引芯48為圓柱形，圓柱形的側面制有與下齒型47中通孔47內壁相配的波紋，當沖床的沖頭下行，上模板26與下模板27靠近，上模板26帶動引芯固定桿39，將引芯48從上齒型42中伸出，推著敞口盤形體的蛋糕托底部進入到下齒型46的通孔47中，在下齒型46的外緣上包裹有加熱圈49，對蛋糕托加熱定形，制成桶形的蛋糕托如圖17所示，隨著通孔47中蛋糕托數量的增加，孔口的蛋糕托從通孔47中排出，最后由于蛋糕托紙的回彈制成如圖1所示的蛋糕托成品。

所述的模架50中安裝有5個蛋糕托復合成型模具51，在蛋糕托復合成型模具51的頂端安裝有上模頂板52。

所述的廢料牽引裝置4如圖18所示是固定在沖床機架53的后上端，它包括分別安裝在沖床機架53兩側的固定板54，兩固定板54之間安裝由電機55帶動旋轉的收料滾筒56，所述的收料滾筒56包括有兩端的輪輻57，在兩輪輻57的四周固定有多根撥條58，在沖床機架53內設有將蛋糕托復合成型裝置3沖裁下來的蛋糕托廢紙38引導到收料滾筒56的引導輥59。

為節約空間，除了在放卷裝置設置1的左側或右側如圖2、圖3所示設置送紙及疊合裝置2、蛋糕托復合成型裝置3、廢料牽引裝置4形成一條蛋糕托自動成型生產線，還可以在一個機架5的前后兩側均設有放卷裝置1，并以機架5為中心分別向左右兩端設置送紙及疊合裝置2、蛋糕托復合成型裝置3、廢料牽引裝置4，利用一個機架的前后兩側形成左右兩套蛋糕托自動成型生產線如圖20、圖21所示。