[实用新型]一种仿生柔性切饼机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种仿生柔性切饼机构，属于机械食品加工技术领域。

背景技术

切饼是将从机器碾压辊中碾压成薄皮的面，经传送带的传输，在传送带上将其切成一定尺寸的圆形，即面饼的形状。切饼是食品生产中得重要环节，饼的需求量大，该环节要求切饼速度与传送带速度相似，切饼时切饼器与面皮之间的粘连的现象尽量小。但人工手动切饼的方式效率低，切饼器与面皮之间的粘连得严重，手臂运动容易疲劳，速度慢，饼的成品率低，人工成本过高。采用自动切饼机构减少劳动力，消除手臂劳累程度，加快切饼速度，并且降低了切饼器与面皮之间的粘连程度，增大了产品数量，产品质量也有所提高。在机械化的时代里，自动机械已经得到了广泛的应用。

虽然自动化机械工作时有诸多优点，但是机械损坏，定期维修，操作人员不熟悉机械的工作方式，紧急情况时对机器本身造成的损坏等都是技术上的解决难题。因此，如何降低机械使用的损坏率，加强工作人员对机械的定期维修周期，监督操作人员定期学习新的机械使用方法，减少紧急情况的发生和发生后处理时对机械本身的伤害的减少的问题是自动化机械工作时的重要注意事项。此外，随着科技的不断进步，对各种自动化机械的工作性能及其使用寿命都提出了更高的要求。

仿生学以蕴含于生物与自然中的特征或形态为蓝本，借助于现代技术手段，对其进行模仿，实现特定的技术功能或目标。这是由于生物体经过35亿年的漫长进化，形成了自身的优化的特殊形状和结构，使其适应环境的变迁得以生存和繁衍。在实践中发现，许多人类发展中的科技难题都能从生物和自然中找到圆满解答，运用仿生学原理解决工程实际问题已经成为当今世界科学技术发展的一大进步，现代仿生学的研究与应用几乎已经渗透到工业生产的各个领域。

然而，目前公知的具有仿生几何结构的切饼机构还很少，尽管有优异的工作效果，但在实际运用中发现，单一仿生其动物自身的单个优化特点还很难实现其特定的技术功能或目标。针对上述问题需要加大对自然界动物特性的研究，并且使性能优异的特点融入仿生机械中。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种仿生柔性切饼机构，连杆架具有仿生手臂运动的仿生柔性切饼机构，用于克服现有切饼器与面皮之间的粘连现象，劳动力大的问题；本实用新型以具有较强咀嚼减阻能力的螽斯和手臂为仿生原型，进行抽象和简化，对切饼盘的刀片和连架杆进行仿生几何结构设计，以达到降低切饼器与面皮之间的粘连和减少劳动力，灵活运动现象的目标，并降低仿生几何结构切饼机构中的加工成本。

本实用新型采用的技术方案是：一种仿生柔性切饼机构，包括切饼盘1、弹簧2、弹簧连杆3、连架4、杆A5、杆B6、杆C7、销钉Ⅰ8、销钉Ⅱ9；所述的切饼盘1为圆盘形且其上端分别与两根弹簧连杆3连接，弹簧2套在弹簧连杆3上，两根弹簧连杆3均与连架4连接，连架4与杆A5的一端铰链连接，杆A5的另一端与杆B6的一端铰链连接，杆B6的另一端通过销钉Ⅱ9固定且可以销钉Ⅱ9为圆心做旋转运动，杆C7为驱动杆，一端可绕下方端点做旋转运动，另一端通过销钉Ⅰ8连接在杆A5上，切饼盘1的圆盘下端面刃口均匀布满刀片圆角三角形，所述刀片圆角三角形为仿生螽斯上颚锯齿几何结构。

具体地，所述的仿生螽斯上颚锯齿几何结构的齿尖角β为30°至120°；齿背角α为15°至60°；齿喉角γ为15°至60°；齿高H为5 mm至30 mm；所述齿尖角β为AC边与AB边夹角，齿背角α为AC边与OA的延长线的夹角，齿喉角γ为OA的延长线与AB边的夹角，齿高H为点A与BC边的距离；其中，点A为仿生螽斯上颚锯齿几何结构顶角的顶点，点B为仿生螽斯上颚锯齿几何结构右上角的顶点，点C为仿生螽斯上颚锯齿几何结构左上角的顶点，点O为齿尖角β的垂线上的一点。

齿尖角β是反映锯齿强度的角度，齿尖角小则锯齿锐利，对面皮的锯切较为流畅且粘连小。但如齿尖角过小，锯齿结构减阻性能降低，切饼器工作过程中若遇到太过柔软的面皮不容易切断；齿尖角增大，锯齿坚固，但若过大，则切削阻力大、消耗动力大、锯切不流畅。综合考虑以上因素，具有仿生锯齿几何结构的切饼盘齿尖角设置为30°至120°。

齿背角α是锯齿的另一个基本角度，它直接影响齿背与落点的摩擦力的大小。齿背角增大，齿尖角则相应减小，这样的锯齿锐利，锯切流畅；而若齿背过小，齿尖角相应过大，锯齿在锯切过程中，其背部所受切料的压力也随之增大，由此产生的摩擦力也将随之增大，同时增加动力消耗。综合考虑以上因素，具有仿生锯齿几何结构的切饼器齿背角设置为15°至60°。