本發(fā)明涉及食品加工，具體為一種自動糖畫機。

背景技術(shù)：

1、糖畫，是一種傳統(tǒng)民間手工藝，顧名思義，就是以糖做成的畫，它亦糖亦畫，可觀可食。民間俗稱“倒糖人兒”“倒糖餅兒”或“糖燈影兒”。分為平面糖畫與立體糖畫兩種。

2、所用的工具僅一勺一鏟，糖料一般是紅、白糖加上少許飴糖放在爐子上用溫火熬制，熬到可以牽絲時即可以用來澆鑄造型了。在繪制造型時，由藝人用小湯勺舀起熔化了的糖汁，在石板上飛快地來回澆鑄，畫出造型，民間藝人的手上功夫便是造型的關(guān)鍵。當造型完成后，隨即用小鏟刀將糖畫鏟起，粘上竹簽。

3、隨著社會的進步，科技得到了快速的發(fā)展，一些手工技術(shù)逐漸采用機器替代，糖畫也不例外，為了使得制作出的糖畫更加的標準衛(wèi)生，同時效率更高，人們發(fā)明了一些糖畫機。

4、現(xiàn)有申請公布號為cn216886039u，名稱為一種人機互動的智能糖畫機的發(fā)明專利中記載了包括箱體，箱體安裝有機械手、下糖裝置、畫板和控制裝置，畫板安裝于下糖裝置的下方，下糖裝置包括糖盒、糖量控制機構(gòu)、加熱機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；機械手的輸出端與糖盒連接，糖量控制機構(gòu)安裝于糖盒，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝于糖盒的上端，糖盒的下端安裝有噴頭，噴頭安裝有所述加熱機構(gòu)，糖量控制機構(gòu)的一端伸入糖盒通過定位銷與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的輸出端連接，糖量控制機構(gòu)的第二端伸入噴頭與加熱機構(gòu)連接；機械手包括安裝架、升降機構(gòu)和移動機構(gòu)，安裝架安裝于箱體，提高了下糖加熱穩(wěn)定性、降低了故障率和維修成本、操作簡單、避免了糖漿堵塞、材料浪費的現(xiàn)象，還增加了互動性和趣味性、更好地滿足了用戶的需求。

5、然而，根據(jù)上述內(nèi)容結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)而言，上述專利記載的方案中心思想的托盤結(jié)構(gòu)主要功能是能移動，而且整體的穩(wěn)定性比較高，能夠?qū)崿F(xiàn)自動出料的效果。

6、但是上述方案在實際使用時存在較大的缺陷，上述的方案和現(xiàn)有技術(shù)相同，其設計的方案主要是控制糖漿出料的粗細和急停效果，但是其在使用時需要采用機械手配合，成本比較高，另外，機械手的占用的空間較大，因此，整個糖畫機設備比較大，不方便搬運，而且爐頭中整體比較重，長時間使用，會使得機械手的靈敏度下降，從而降低糖畫繪制的效果，不滿足人們的使用要求，為此，我們研發(fā)了一種自動糖畫機。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種自動糖畫機，其針對現(xiàn)有的糖畫機的結(jié)構(gòu)進行改進，使得其整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，受力均勻，精度衰減速度慢，能夠長時間使用，而且其整體體積小，適用場景比較廣泛，而且還能夠起到自動校驗糖畫的效果，并且在糖畫效果不佳時自動提醒相關(guān)技術(shù)人員及時維護，能夠幫助更好的制定維護計劃，整體使用效果好，具有良好的使用前景。

3、(二)技術(shù)方案

4、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

5、一種自動糖畫機，包括糖畫機主體、移動托盤結(jié)構(gòu)、安裝架體、橫向輸送裝置和加熱爐頭：

6、糖畫機主體的內(nèi)部安裝有控制器；移動托盤結(jié)構(gòu)安裝在主體部的內(nèi)部下端位置；安裝架體安裝在主體部的內(nèi)部，安裝架體的外表面安裝有橫向引導件；橫向輸送裝置安裝在安裝架體上；加熱爐頭與橫向輸送裝置連接，所示橫向輸送裝置驅(qū)動加熱爐頭沿著橫向引導件橫向移動；

7、其中，所述橫向輸送裝置的下端面安裝有降低糖畫溫度的風冷組件，所述糖畫機主體的蓋體上嵌入式安裝有獲取成型糖畫圖片數(shù)據(jù)的攝像組件。

8、優(yōu)選的，所述控制器接收攝像組件傳輸?shù)某尚吞钱媹D片數(shù)據(jù)，并進行分析處理，判斷糖畫繪制效果的步驟如下：

9、控制器對接收到的圖片進行預處理；

10、將預處理后的圖片灰度化，然后提取灰度值位于設定的灰度區(qū)間內(nèi)的像素點位置；

11、將獲取的像素點位置以及圖片的比例輸入至坐標系中，構(gòu)建平面產(chǎn)品圖；

12、將用戶選擇的糖畫圖案數(shù)據(jù)輸入至同一坐標系中與平面產(chǎn)品圖比對，計算出圖案相似度。

13、優(yōu)選的，所述計算圖片灰度值的公式如下：

14、gray＝0.299×r+0.587×g+0.114×b

15、式中，gray為像素點的灰度值，r為像素點的紅色數(shù)值，g為像素點的綠色數(shù)值，b為像素點的藍色數(shù)值。

16、優(yōu)選的，所述計算出圖案相似度的公式如下：

17、

18、式中，xs為計算出的圖案相似度，scdtj為用戶選擇的糖畫圖案數(shù)據(jù)與平面產(chǎn)品圖的重合面積，sbztj為用戶選擇的糖畫圖案數(shù)據(jù)的面積，sztj為平面產(chǎn)品圖的面積，jjxs為不同季節(jié)環(huán)境對圖案相似度的影響系數(shù)，1≤jjxs≤1.1；

19、當xs≤85％時，獲取控制器計算出托盤結(jié)構(gòu)每次運行的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)和誤差數(shù)據(jù)；

20、若n組誤差數(shù)據(jù)均位于單次誤差區(qū)間，且穩(wěn)定性數(shù)據(jù)位于穩(wěn)定性區(qū)間，則維護橫向輸送裝置；

21、若存在其他情況，則進一步檢修橫向輸送裝置和輸送組件；

22、當85％＜xs時，則不做調(diào)整。

23、優(yōu)選的，所述移動托盤結(jié)構(gòu)包括輸送裝置、引導件、托盤結(jié)構(gòu)和識別組件：

24、輸送裝置安裝在糖畫機主體的內(nèi)部底面；

25、引導件安裝在糖畫機主體的底部；

26、托盤結(jié)構(gòu)與輸送裝置連接，所述輸送裝置驅(qū)動托盤結(jié)構(gòu)沿著引導件滑動，所述托盤結(jié)構(gòu)的上端面設置有兩組可拆卸的支撐件，兩組所述支撐件之間形成放置竹簽位置的放置口；

27、識別組件安裝在托盤結(jié)構(gòu)上，識別組件與糖畫機主體的控制器連接，用于識別托盤結(jié)構(gòu)上是否放置竹簽，并在放置竹簽時發(fā)送信號給控制器；

28、所述識別組件采用光感應器，所述光感應器安裝在托盤結(jié)構(gòu)的下端靠近糖畫機主體內(nèi)部散熱風扇位置，用于在感應竹簽遮擋光線時發(fā)送到位信號給糖畫機主體的控制器。

29、優(yōu)選的，所述托盤結(jié)構(gòu)的下端靠近識別組件位置安裝有用于降低糖畫成品溫度的熱電制冷片，所述托盤結(jié)構(gòu)上安裝有用于識別托盤結(jié)構(gòu)溫度的溫度傳感器，所述溫度傳感器與熱電制冷片電連接，用于在托盤結(jié)構(gòu)溫度達到設定的閾值時發(fā)送對應信號給控制器和熱電制冷片；

30、所述輸送裝置包括支撐板和輸送組件：

31、支撐板安裝在糖畫機主體的內(nèi)部；輸送組件設置在支撐板上；

32、其中，所述輸送組件采用絲杠傳送組件、皮帶傳動組件、排桿電機組件中的任意一種，所述引導件安裝在輸送組件的上端面中間位置；

33、所述支撐板的上端面靠近引導件位置安裝有阻擋塊，所述阻擋塊上安裝有限定托盤結(jié)構(gòu)移動位置的彈片。

34、優(yōu)選的，所述支撐板上安裝有檢測輸送組件工作狀態(tài)的校準模塊，所述校準模塊校準輸送組件工作狀態(tài)的步驟如下：

35、獲取托盤結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)的位置數(shù)據(jù)；

36、糖畫機主體的控制器隨機抽取n組移動數(shù)據(jù)，并發(fā)送至輸送裝置，控制輸送裝置帶動托盤結(jié)構(gòu)移動，每次移動到位后均采集托盤結(jié)構(gòu)的位置數(shù)據(jù)；

37、計算出托盤結(jié)構(gòu)每次運行的誤差數(shù)據(jù)和穩(wěn)定性數(shù)據(jù)；

38、計算出托盤結(jié)構(gòu)每次運行的誤差數(shù)據(jù)的公式如下：

39、

40、式中，△d1為第一次托盤結(jié)構(gòu)移動產(chǎn)生的位置誤差數(shù)據(jù)，△dn為第n次托盤結(jié)構(gòu)移動產(chǎn)生的位置誤差數(shù)據(jù)，jcwz1為第一次托盤結(jié)構(gòu)移動后的位置數(shù)據(jù)，cswz為檢測的托盤結(jié)構(gòu)初始位置數(shù)據(jù)，yd1為抽取的第一次移動距離，jcwzn為第n次托盤結(jié)構(gòu)移動后的位置數(shù)據(jù)，ydn為抽取的第n次移動距離，jcwzn-1為第n-1次托盤結(jié)構(gòu)移動后的位置數(shù)據(jù)；

41、所述穩(wěn)定性數(shù)據(jù)的計算公式如下：

42、

43、式中，wcv為計算出的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)；

44、獲取當前環(huán)境數(shù)據(jù)，并且計算出該環(huán)境數(shù)據(jù)下對應的調(diào)整區(qū)間；

45、調(diào)整區(qū)間包括單次誤差區(qū)間和穩(wěn)定性區(qū)間；標準環(huán)境下的單次誤差區(qū)間為，標準環(huán)境下的穩(wěn)定性區(qū)間為；

46、計算出當前環(huán)境下的單次誤差區(qū)間公式為：

47、

48、式中，a和b均為常數(shù)系數(shù)，且a＞b＞0，tj為檢測的當前環(huán)境溫度，tb為標準環(huán)境溫度，rhj為檢測的當前環(huán)境濕度，rhb為標準的環(huán)境濕度；

49、計算出當前環(huán)境下的穩(wěn)定性區(qū)間公式為：

50、

51、式中，c和d均為常數(shù)系數(shù)且c＞d＞1；

52、將誤差數(shù)據(jù)和綜合誤差數(shù)據(jù)與調(diào)整區(qū)間進行比對，按照調(diào)整區(qū)間執(zhí)行對應的調(diào)整策略；

53、按照調(diào)整區(qū)間執(zhí)行對應的調(diào)整策略如下：

54、當n組誤差數(shù)據(jù)均位于單次誤差區(qū)間，且wcv位于穩(wěn)定性區(qū)間，則無需調(diào)整，并且預測出維護日期，并且按照維護日期制定維護方案；

55、預測出維護日期時計算出剩余穩(wěn)定使用天數(shù)ts，計算出的剩余穩(wěn)定使用天數(shù)ts滿足：

56、

57、式中，wcvb為維護狀態(tài)時對應的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，wcv′為上一次檢測的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，tz為檢測周期對應的天數(shù)，dqyx為未來環(huán)境對設備損耗造成的影響系數(shù)；

58、當存在誤差數(shù)據(jù)位于單次誤差區(qū)間外，但是wcv位于穩(wěn)定性區(qū)間時，維護輸送組件和檢測引導件；

59、當wcv位于穩(wěn)定性區(qū)時，更換輸送組件。

60、優(yōu)選的，所述加熱爐頭包括安裝件、爐頭本體和馬達組件：

61、安裝件安裝在糖畫機主體內(nèi)部的橫向輸送裝置上；

62、爐頭本體與安裝件固定連接，爐頭本體的內(nèi)部安裝有攪拌落料組件；

63、馬達組件設置在爐頭本體上，馬達組件上安裝有將220v電壓降低到24v的變壓組件，所述馬達組件的輸出軸與攪拌落料組件連接；

64、其中，使用時，所述馬達組件驅(qū)動攪拌落料組件斜向上運動一段距離使得攪拌落料組件的底端與爐頭本體上的出料口分離，然后帶動攪拌落料組件進行旋轉(zhuǎn)運動攪拌糖；

65、所述攪拌落料組件包括套管和螺旋桿：

66、套管的外表面開設有弧形口；

67、螺旋桿的外面上端位置位于套管的內(nèi)部，所述螺旋桿的外表面安裝有貫穿弧形口的引導桿；

68、其中，所述螺旋桿的外表面靠近下端位置設置有用于引導糖漿流動的螺旋引導件，所述螺旋桿的下端安裝有堵頭，糖畫機不使用時，堵頭遮擋爐頭本體的出料口；

69、所述爐頭本體包括上筒體和底座：

70、上筒體的外表面靠近上端位置開設有進料口，所述馬達組件的輸出端貫穿爐頭本體的上端并與套管固定連接；底座與上筒體螺紋連接；

71、其中，所述底座的內(nèi)部安裝有加熱組件；

72、所述加熱組件采用加熱盤，所述加熱盤設置在底座的內(nèi)部，所述底座上位于加熱盤的下端固定安裝有與糖畫機主體的控制器連接稱重組件；

73、所述上筒體的內(nèi)部靠近中間位置安裝有環(huán)形圈，所述環(huán)形圈的上端面靠近外側(cè)位置等間距設置有若干組與糖畫機主體的控制器連接的稱重傳感器，用于在糖量達到下限時發(fā)送警示信號，所述稱重傳感器的上端面設置有儲料盤，所述儲料盤的下料口上安裝有與糖畫機主體的控制器連接的電磁閥，所述螺旋桿的外表面靠近上端位置設置有撥動糖流動的撥桿。

74、優(yōu)選的，所述稱重組件、電磁閥配合糖畫機主體的控制器實現(xiàn)精準配料的步驟如下：

75、獲取用戶選擇的需要制作的糖畫圖案；

76、掃描糖畫圖案，將糖畫圖案錄入三維軟件中；

77、將糖畫圖案放大至用戶需求尺寸，并獲取糖畫圖案對應的周長；

78、根據(jù)糖畫圖案對應的周長計算出所需糖量和稱重比對數(shù)據(jù)；

79、根據(jù)糖畫圖案對應的周長計算出所需糖量的公式如下：

80、

81、式中，tl為所需糖量，c為放大后糖畫圖案的周長，zhxs為轉(zhuǎn)化系數(shù)，ε和e均為常數(shù)系數(shù)，ε大于1，tj為檢測的當前環(huán)境溫度，tb為標準環(huán)境溫度，rhj為檢測的當前環(huán)境濕度，rhb為標準的環(huán)境濕度，qtxs為環(huán)境溫度對糖重量影響的權(quán)重系數(shù)，qrxs為環(huán)境濕度對糖重量影響的權(quán)重系數(shù)；

82、糖畫機主體的控制器啟動電磁閥，電磁閥打開，使得糖穿過電磁閥落到儲料盤上；

83、稱重組件稱重并將重量數(shù)據(jù)反饋給糖畫機主體的控制器，當重量數(shù)據(jù)大于等于稱重比對數(shù)據(jù)時關(guān)閉電磁閥；

84、所述電磁閥關(guān)閉后，糖畫機主體的控制器獲取稱重傳感器和稱重組件的稱重數(shù)據(jù)，并且計算出數(shù)據(jù)差值，并將數(shù)據(jù)差值與校正區(qū)間進行對比，并且根據(jù)比對結(jié)果執(zhí)行對應的校正策略；

85、計算出稱重傳感器稱重數(shù)據(jù)和稱重組件稱重數(shù)據(jù)差值的公式如下：

86、

87、其中，czzl為稱重傳感器稱重數(shù)據(jù)和稱重組件稱重數(shù)據(jù)差值，wcxs為k組稱重傳感器的誤差系數(shù)，gci為第i個稱重傳感器的稱重數(shù)據(jù)，gcj為稱重組件的稱重數(shù)據(jù)；

88、當czzl位于校正區(qū)間外時維護稱重組件或者更換稱重組件；

89、計算稱重比對數(shù)據(jù)的公式如下：

90、bdcz＝tl+cz′zl

91、式中，bdcz為稱重比對數(shù)據(jù)，cz′zl為上一次糖畫機使用時檢測的稱重數(shù)據(jù)差值。

92、優(yōu)選的，所述控制器接收攝像組件傳輸?shù)囊苿油斜P結(jié)構(gòu)圖片數(shù)據(jù)，并進行分析處理，判斷移動托盤結(jié)構(gòu)上的支撐件是否存在污漬的步驟如下：

93、控制器對接收到的圖片進行預處理；

94、將預處理后的圖片灰度化，將灰度值的最大值和最小值與清潔區(qū)間進行比對；

95、若灰度值的最大值和最小值均位于清潔區(qū)間內(nèi)，則無需清潔；

96、若灰度值的最大值或最小值位于清潔區(qū)間外，則需要清潔。

97、(三)有益效果

98、本發(fā)明提供了一種自動糖畫機，具備以下有益效果：

99、1、本發(fā)明記載了一種自動糖畫機，其針對現(xiàn)有的糖畫機的結(jié)構(gòu)進行改進，使得其整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，受力均勻，精度衰減速度慢，能夠長時間使用，而且其整體體積小，適用場景比較廣泛，而且還能夠起到自動校驗糖畫的效果，并且在糖畫效果不佳時自動提醒相關(guān)技術(shù)人員及時維護，能夠幫助更好地制定維護計劃，整體使用效果好，具有良好的使用前景；

100、2、本發(fā)明記載了一種自動糖畫機，其針對現(xiàn)有的糖畫機的托盤結(jié)構(gòu)進行改進，使得糖畫機的托盤具備竹簽識別功能，并且作為設備運行的前置條件，識別到竹簽后整個設備才會啟動，能夠有效避免竹簽粘附在移動托盤上，能夠有效降低工作人員清理糖畫機的步驟，使用效果好，具有良好的使用前景。

101、3、本發(fā)明記載了一種自動糖畫機，其對現(xiàn)有的自動糖畫機進行改進，使得其具備校驗功能，能夠清楚明確的展示出輸送組件的工作狀態(tài)，通過輸送組件的工作狀態(tài)能夠直接判斷出其能夠能夠準確地生產(chǎn)出糖畫，保證糖畫的效果，而且還能夠進一步預測設備的維護時間，方便相應的工作人員制定維護計劃，整體使用效果好，具有良好的使用前景。

102、4、本發(fā)明記載了一種自動糖畫機，針對現(xiàn)有的糖畫機的爐頭結(jié)構(gòu)進行改進，使得糖畫機的加熱爐頭能夠在低電壓下工作，使得整個加熱爐頭的安全性能大大提高，具有良好的使用前景。

103、5、本發(fā)明記載了一種自動糖畫機，其對需要制作的糖畫進行處理的分析，計算出需要制作糖畫所需的糖量，然后融化所需的糖量制作糖畫，能夠有效避免出現(xiàn)糖重復融化，使用次數(shù)時間長糖多次加熱，制作出的糖畫容易焦黃發(fā)苦的情況，使得糖畫的食用口感更好，而且還具備監(jiān)測功能，能夠?qū)崿F(xiàn)糖量的監(jiān)測預警和傳感器的校正，幫助相關(guān)技術(shù)人員更好地管理，具有良好的使用前景。